Intense Pulsed Light Welding Process with Mechanical Roll-Pressing for Highly Conductive Silver Nanowire Transparent Electrode

IPL 광접합과 가압 공정의 시너지 효과를 통해 고신뢰성의 은 나노와이어 기반 투명전극을 구현하다.

은 나노와이어는 우수한 전기 전도성, 높은 투과율, 기계적 안정성 등 많은 장점을 가지고 있는 투명 전극 제작의 핵심 소재로, 이러한 특성을 이용하여 유연한 touch screen, 조명, 투명 발열 필름 등에 응용이 가능함. 하지만, 코팅 과정에서 나노와이어 간의 접촉으로 인해 접촉 저항이 발생하고 표면 거칠기가 증가하여 TFT(Thin Film Transistor) 와 같은 응용 분야에 적용하기에 한계가 있음.
본 연구에서는 은 나노와이어의 효과적인 접합을 위해 IPL 광소결과 가압 공정을 동시에 적용, 두 공정의 시너지 효과를 통해 유연 투명 전극의 전기전도성과 투명도를 극대화하였음. 그 결과 소결 전과 비교하여 60% 더 낮은 표면저항과 96%의 우수한 투과도를 확보하였음.
또한, 은 나노와이어가 기판으로 함침 됨에 따라 유연 투명 전극의 굽힘 특성, 접합 특성 등이 향상되었으며 표면 거칠기가 개선되는 효과를 확인하였음. 특히 은 나노와이어 투명 전극의 최대 거칠기가 공정 이후로 6배 감소하는 것을 보임.
IPL 광접합 및 가압 동시 공정을 활용하여 은 나노와이어 유연 투명 전극 기반 TFT 소자를 제작하였으며, 전기적으로 안정한 TFT 소자 구현이 가능함을 확인하였음. 은 나노와이어의 혁신적인 접합 공정을 통해 기존 은 나노와이어의 한계를 극복한 사례로 LED, 태양전지, 광 센서, TFT 등 다양한 소자에 은 나노와이어 기반 투명전극이 활용될 수 있음을 암시함.