▲ 단일공정 구리배선 제조기술을 이용한 구리기반 단일층 터치패널 공정 흐름.

국내 연구진이 기존 값비싼 희토류가 사용되던 터치패널을 구리로 만드는 기술 개발에 성공했다.

강봉철 금오공대 기계시스템 공학과 교수, 양민양 KAIST 기계공학과 교수, 한국화학연구원 최영민 박사 연구팀등 공동연구팀은 지난 25일 고전도의 미세 구리전극을 상온에서 쉽게 제조할 수 있음을 실험적으로 증명하고, 이를 이용해 구리 단일재료, 단일층 투명터치패널을 개발하는데 성공했다고 밝혔다.

제품의 소형화에 따라 전기제품에 가장 많이 활용되는 구리도 미세한 크기의 배선을 만드는 공정이 필요하지만 복잡한 제작공정과 유해한 오염물질을 가지며 열에 취약한 플라스틱 필름을 기반으로 하는 유연(플렉서블) 전자기기 제작에는 한계를 나타내 간단하고 저렴한 방법으로 고전도, 고밀도의 구리 배선을 다양한 회로기판에 제작할 수 있는 공정이 그동안 요구돼 왔다.

강봉철 교수 연구팀은 저렴한 광통신 레이저를 사용해 원하는 구리 나노입자만을 선택적으로 용융·응집시켜 산화 없이 연속적인 구리막을 형성할 수 있음을 실험적으로 규명했다. 산화 반응을 최소화 하고 소결반응을 안정화시켜 높은 전도성과 품질을 확보할 수 있다.

강봉철 교수는 “고 전도성, 고 정밀, 고 품질을 갖는 구리 배선전극을 기존 유리 기판뿐만 아니라 내열성이 낮은 플라스틱 필름기판에도 제작할 수 있게 됐다.”며, “공법의 산업적 활용성을 입증하기 위해 희토류가 필요 없는 새로운 개념의 구리 단일재료의 단일층 투명 터치 구조를 고안했고, 개발한 공정을 1회만 사용해 투명터치 패널을 제작할 수 있었다”고 말했다.

강 교수는“이번 연구에서 개발한 구리기반 투명터치 패널을 실제 생산에 적용한다면 모바일·웨어러블 기기 시장의 제조 혁신에 기여할 것으로 기대한다.”고 밝혔다.

한편, 해당 연구는 미래창조과학부 기초연구사업(신진연구, 도약연구)의 지원을 받았으며 연구결과는 지난달 28일, 재료 및 화학분야의 세계적 권위지인 케미스트리 오브 머트리얼즈(Chemistry of Materials, 피인용지수: 9.407)’온라인판에 게재됐다.