터치패널 사용 ITO 대체소재… 투명전극필름 특허출원 `활발`

5년간 341건…인듐 단점 극복 인기

스마트폰 등 터치패널에 사용되는 인듐주석산화물(ITO)을 대체하는 소재를 활용한 투명전극필름 개발이 활기를 띠고 있다. 가격이 비싸고 유연성이 떨어지는 ITO의 주재료인 인듐의 단점을 극복하는 대체소재 개발이 특허출원으로 활발하게 이어지고 있다.

11일 특허청에 따르면 2010년부터 2014년까지 최근 5년 간 ITO 대체소재를 투명전극필름으로 이용한 특허출원 건수는 총 341건에 달했다.

2010년 37건에서 2011년 53건으로 늘어나기 시작해 2012년 72건, 2013년 87건, 2014년 92건 등으로 매년 꾸준한 증가세를 이어왔다. 최근 5년간 연평균 26.4%의 높은 증가율을 보인 셈이다.

이는 기업들이 ITO의 단점을 해결한 대체소재로 주목받는 금속나노와이어, 그래핀, 탄소나노튜브 등을 이용한 투명전극필름 개발에 속도를 가하는 데 따른 것으로 특허청은 분석했다. 소재별로는 금속나노와이어가 41.6%를 차지해 가장 많았으며, 전도성고분자(16.1%), 그래핀(15.2%), 탄소나노튜브(14.4%), 둘 이상의 대체소재를 혼합해 전극을 제조한 혼합형(12.6%) 순이었다.

특히 금속나노와이어는 제조비용이 저렴하고 일정 수준 이상의 광투과도나 전도도를 쉽게 구현할 수 있어 가장 높은 출원 비중을 보였다. 반면 그래핀과 탄소나노튜브는 공정이 다소 까다롭고, 전도성 고분자는 전도도나 광투과도가 다소 취약해 출원이 다소 저조한 것으로 나타났다. 혼합형은 대체소재들의 단점을 보완하는 방법으로 주목받고 있다. 출원인별로는 국내 대기업이 전체 출원의 27.3%(93건)를 차지해 중소기업·대학(24.0%, 82건) 등과 함께 특허출원을 주도하는 것으로 조사됐다.

정재헌 특허청 전력기술심사과장은 "ITO 필름의 수급과 가격 부담이 커지면서 대체소재를 활용한 투명전극 필름 기술 개발은 더욱 활발해질 것"이라며 "대체소재들의 취약점을 보완할 수 있는 다양한 기술 개발과 함께 이를 이용한 투명전극 관련 특허를 확보하기 위한 노력이 지속적으로 필요한 상황"이라고 말했다.

대전=이준기기자 bongchu@