TUBALL™ 응용

탄소나노튜브(CNT)는 뛰어난 특성을 보유하고 있습니다.
강철의 100배 이상 고강도
1000°С 열 안정성
100만 배 종횡비
구리보다 5배 가벼움 최고의 전도체 중 하나
농구코트 2 CNT 1g의 표면 면적 개

이렇듯 독보적인 특성을 갖춘 단일벽탄소나노튜브(SWCNT)는 전기화학전력원, 타이어 및 고무제품, 투명전도성필름(TCF), 고분자복합재 등 다양한 산업분야에서 사용되는 소재를 개선하는 최초의 범용 첨가제입니다.

투명전도성필름(TCF)

투명전도성필름(Transparent Conductive Films, TCF)은 터치스크린, LCD 디스플레이, 태양전지 상부전극 및 OLED 등의 투명전극으로 사용됩니다.

TCF는 전도성 물질이 얇게(100 nm이하) 코팅된 투명고분자기판(50-150μm)의 형태를 한 이차원적인 도체입니다. 통상적으로 ITO(InO2:Sn, SnO2:F), 은나노섬유, 메탈메쉬(구리, 은, 금), 그래핀, 도전성폴리머(PEDOT:PSS) 또는 탄소나노튜브가 도체로 사용되고 있습니다.

주요 특성

TCF 의 주요 특성은 면저항력(Rs, sheet resistance)과 투과율(T, transmittance)입니다. 면저항력을 저감시키는 가장 단순한 방법은 도체의 두께를 늘리는 것입니다. 하지만 이 방법은 투과율 감소를 초래합니다.면저항력을 저감시키는 가장 단순한 방법은 도체의 두께를 늘리는 것입니다. 하지만 이 방법은 투과율 감소를 초래합니다.

TCF는 또한 광간섭(헤이즈,haze)이 없고, 물리적 영향에 강하며 근적외선 영역(near-IR spectrum)에서도 투명성을 가집니다.

당사는 그래핀 튜브가 첨가된 전도성 막을 피복하는 TCF의 생산기술을 개발하고 있습니다. 또한 TUBALL®을 전도성 막의 소재로 사용함으로써 전도성 필름의 질을 대폭 개선하는 성과를 달성했습니다.

Tuball®을 첨가한 TCF

이미 면저항 110 ohm/sq, 빛 투과율 90%를 보유한 TCF의 샘플이 제작되었습니다. OCSiAl이 개발한 TCF의 절대강점은 전도성 소재 피복 기술의 높은 생산력, 낮은 원가, 그리고 물리적 영향에 강하다는 것입니다. 여기에 CNT에 특징적인 광간섭으로 인한 결함 부재, 가시영역은 물론 근적외선영역에서의 안정적 투과율 등을 더한다면 뛰어난 범용 투명전극이 탄생하게 되는 것입니다.

TCF with TUBALL

TCF with TUBALL. SEM image. OCSiAl, 2014.

현재 전도성 코팅제인TUBALL® INK 제품이 개발 중에 있습니다. 이 제품은 다양한 기기에 적용되는 투명전극 생산에 적합할 것입니다.

TUBALL®을 이용한 투명전도성필름은 다음과 같은 장점을 보유하고 있습니다.

  • 대량생산화 가능. 진공증착법을 사용하지 않고 전도성 물질 피복 시 손실량이 적음.
  • TUBALL® INK 액을 이용해 전도성 물질을 구조적으로 코팅할 수 있는 가능성을 확보함.
  • 대부분의 기판(substrates)에 대해 전도성 코팅 물질의 접착력이 뛰어남.
  • 물리적 영향 또는 밴딩(bending)이 발생할 경우에도 TCF의 물성이 안정적임

TCF 응용

응용분야 면저항, 투과율
90%일 경우Ом/Sq
저항접촉식 터치스크린(Resistive touchscreen) 300 - 600
정전식 터치스크린(Capacitive touchscreen) 100 - 300
플렉시블 LCD(Flexible LCDs) 50 - 100
플렉시블 태양전지(Flexible solar cells) 5 - 10
대형 플렉시블 디스플레이(Large flexible displays) 0,1 - 5
기술 TCF 가격, $/m²
TUBALL® 10
ITO 30
Ag NW 60
Graphene monolayer 120

탄소나노튜브를 기반으로 한 최초의 상용 TCF는 2014년에 출시되었습니다. OCSiAl사는 터치스크린 대량 생산에 적용되는 TCF를 생산할 준비가 되어 있습니다.

투명 히터(Transparent heater): OCSiAl 사는 2Kw/㎡로 가열되는 투명 히터를 개발했습니다.

TCF 시장 전망

2019년까지 TCF 시장은 안정적으로 성장하여 50억 달러 규모를 기록할 것으로 전망됩니다. 2018년경 CNT TCF의 비중은 전체 시장의 25%를 차지할 것으로 예상되며, 금액적 규모로 환산하면 14억 달러입니다.

Transparent heater with TUBALL® in OCSiAl domestic exposition.

TUBALL® INK 와 관련된 사항은 minakov.as@ocsial.com(Aleksei Minakov상무이사 e-mail)으로 문의 바랍니다.

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