《정보기술, 나노기술, 생물공학을 비롯한 핵심기초기술과 새 재료기술, 새 에네르기기술, 우주기술, 핵기술과 같은 중심적이고 견인력이 강한 과학기술분야를 주타격방향으로 정하고 힘을 집중하여야 합니다.》
현재 세계적으로 투명전도성박막(TCF)형태의 전극들이 유기발광2극소자(OLED), 액정표시장치, 태양전지판, 손접촉화면들과 같은 광학전자장치들의 부분품으로 널리 리용된다. TCF들은 일반적으로 산화인디움(III)(In2O3)과 산화석(IV)(SnO2)으로 이루어진 인디움석산화물(ITO)을 비산침적시켜 제작된다. ITO박막은 층저항이 낮고 가시빛에 대한 투광률이 높은것과 같은 우점들을 가지고있는 반면에 일련의 약점들도 가지고있다. 실례로 ITO박막침적공정에서 큰 규모의 진공설비들을 리용하여야 하는것으로 하여 ITO박막의 원가가 높아지며 ITO박막들의 취성으로 하여 구부리면 부서지며 따라서 유연성장치에 리용하기에는 적합치 않다. 더우기 인디움은 희유금속으로서 그 자원이 점차 고갈되는것으로 하여 가격이 계속 증가하고있다.
ITO를 대신하기 위하여 개발되고있는 재료들에는 산화아연계렬(ZnO:Al; ZnO:Ga), 그라펜, 전도성중합물, 탄소나노관, 금속나노선이 포함된다. 그중에서도 은나노선들은 상대적으로 적은 원가로 쉽게 합성할수 있으며 ITO에 맞먹거나 더 높은 특성을 가지는것으로 하여 ITO를 대신할수 있는 매력적인 재료로 되고있다. 특히 은나노선으로 제조한 투명전도성박막들은 높은 유연성을 가진것으로 하여 유연전자요소제작에서 더욱 중요한 의의를 가진다.
은나노선의 제조법에는 전기화학법, 형타법, 액상법과 같은 몇가지 방법들이 있다. 그중에서 액상법의 한 종류인 다가알콜법이 제일 많이 선택된다. 그것은 이 방법이 원가가 낮고 거둠률이 높으며 규모를 확장할수 있는 충분한 가능성을 가지기때문이다. 다가알콜법에서는 에틸렌글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 글리세린과 같은 다가알콜을 용매 및 환원제로 리용하기때문에 다가알콜법이라고 부른다. 이 방법에서는 은원천으로서 질산은을, 안정제 및 배향제로 폴리비닐피롤리돈을 리용한다. 은나노선은 다가알콜의 열분해에 의하여 제자리생성된 알데히드에 의한 은이온들의 환원과 환원된 은원자들의 자체조직화에 의한 종자형성, 에네르기적으로 유리한 5중쌍정결합구조를 가진 종자들의 결정면들사이의 폴리비닐피롤리돈사슬과의 배위흡착능력차이에 의한 측면립체장애강화, 그로 인한 말단에서의 은원자들의 우선적인 침적, 나노립자들의 산화적부식을 포함하는 오스트왈드숙성과정을 거쳐 길이방향으로 이방성성장하게 된다.
은나노선의 제조에서 제일 중요한것은 그의 직경과 길이를 비롯한 형태를 조종하는것이다. 투명전도성재료로 리용하는데서 은나노선의 직경과 길이는 전반적인 특성을 결정하는 중요한 인자로 되며 될수록 가늘고 긴 은나노선을 제조하는데 연구가 집중되고있다. 그것은 은나노선의 직경이 가늘수록 빛산란이 감소되여 투광률이 높아지며 길이가 길수록 선-선접촉점의 수가 적어지고 그물구조가 개선되는것으로 하여 접촉저항이 낮아져 층저항이 줄어들기때문이다.
은나노선의 제조에서 또한 중요한것은 합리적인 정제방법을 적용하는것이다. 다가알콜법으로 합성된 은나노선현탁액에는 과잉의 용매와 폴리비닐피롤리돈을 비롯한 유기화합물들, 은나노립자와 나노봉, 짧은 나노선들을 비롯한 불순물들이 들어있는데 이것들을 제거하여야 품질이 높은 은나노선을 얻을수 있다. 은나노선의 정제를 위하여 원심분리법, 경사분리법, 가로흐름정제법을 비롯한 방법들이 적용되며 아세톤, 에타놀, 메타놀, 이소프로파놀, 디메틸포름아미드와 같은 여러가지 용매들이 리용된다. 은나노선의 정제에는 현재 여러 단계의 복잡한 공정과 많은 시간이 필요하며 이것이 현재 다가알콜법의 부족점으로 되고있다.
정제된 은나노선은 적합한 용매 및 분산제, 고분자들과 혼합되여 전도성잉크로 되며 이 잉크를 분무법, 회전도포법, 로라법 등으로 유리 혹은 폴리에틸렌테레프탈라트와 같은 유연성기질에 입혀 전도성박막을 제조한다. 이렇게 만든 전도성박막은 25~100Ω/sq의 층저항과 88~99%의 투광률을 가지며 유연투명전도성박막인 경우 2만회이상의 구부림시험후에도 자기의 전기전도성을 유지한다.
은나노선에 기초한 유연투명전도성박막은 그의 특이한 력학적, 광학적, 전기적특성으로 하여 유연성전자요소 및 장치들에 널리 리용될수 있으며 유연성태양전지박막, 유연성표시장치, 박막형발광2극소자, 옷이나 몸에 착용가능한 유연성수감부 등에 적극 도입되고있다.
