스마트폰 등 터치패널에 사용되는 인듐주석산화물(ITO)을 대체할 투명 전극 필름 관련 기술개발이 활발하다.
현재 터치패널용 투명전극 필름 주요 소재인 ITO에 주재료로 쓰이는 인듐은 매장량이 제한이다. 따라서 가격이 비싸고 유연성이 떨어지는 단점을 지녔다. 이에 ITO 대체소재를 투명전극필름에 적용하는 특허 출원이 2010년 37건에서 작년 92건으로 크게 늘었다. 지난 5년간 연평균 26.4%로 높은 증가율을 보였다.
ITO 단점을 극복한 금속나노와이어, 그래핀, 탄소나노튜브 등을 대체소재로 한 투명전극 필름 제조 방법에 대한 관심이 높아진 것으로 분석된다.
특허 출원은 국내 대기업(27.3%)과 중소기업(24%), 대학 등 산학협력단(24%)이 주도하고 있다.
소재별 출원 비중은 △금속나노와이어(41.6%) △전도성고분자(16.1%) △그래핀(15.2%) △탄소나노튜브(14.4%)로 나타났다. 2개 이상의 대체소재를 혼합해 전극을 제조하는 혼합형은 12.6%를 차지했다.
금속나노와이어는 타 소재에 비해 출원 비중이 높다. 낮은 비용으로 제조가 가능하고 터치패널용 투명 전극 필름에 요구되는 광투과도나 전도도를 비교적 쉽게 구현할 수 있기 때문이다.
그래핀과 탄소나노튜브는 다소 까다로운 공정이 단점으로 꼽힌다. 전도성고분자는 전도도나 광투과도에서 다소 취약해 출원이 저조한 것으로 분석된다.
스마트폰용 터치패널 시장은 중국, 인도 등 신흥국을 감안하면 지속적으로 확대될 전망이다. ITO 주재료인 인듐 전체 매장량의 70% 이상이 중국에 집중됐다. 매장량도 제한적이어서 수년 내에 고갈된다는 예측도 있다. ITO 필름에 대한 안정적 수급 및 가격에 대한 부담이 커지고 있는 상황이다.
특허청 관계자는 “투명전극에 사용되는 ITO를 대체할 새로운 소재 상용화가 절실한 상황이다”라며 “대체소재 취약점을 보완한 다양한 기법을 개발하고 관련 특허를 충분히 확보할 필요가 있다”고 말했다.
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IP노믹스=문고운기자 accord@etnews.com
