스마트폰 터치패널 대체 소재 특허출원 증가

[이데일리 박철근 기자] 스마트폰 등 터치패널에 사용되는 인듐주석산화물(ITO)을 대신할 수 있는 소재를 활용한 투명전극 필름 관련 기술개발이 활기를 띠고 있다.

11일 특허청에 따르면 ITO 대체소재들을 투명전극 필름의 소재로 이용하는 기술 관련 특허출원은 2010년 37건에서 2014년 92건으로 지난 5년간 연평균 26.4%의 높은 증가율을 기록했다.

터치패널용 투명전극 필름의 주요 소재인 ITO는 주재료 인듐의 매장량 제한으로 가격이 비싸고 유연성이 떨어진다는 단점이 있다. 이에 따라 최근에는 금속나노와이어, 그래핀, 탄소나노튜브 등을 대체소재로 하여 투명전극 필름을 제조하는 방법에 대한 관심이 높아지고 있따.

대체소재별 특허 출원 비중을 보면 금속나노와이어가 41.6%로 가장 많고 △전도성 고분자(16.1%) △그래핀(15.2%) △탄소나노튜브(14.4%) 등이 뒤를 이었다. 두가지 이상의 대체소재를 혼합한 소재도 12.6%의 특허출원 비중을 기록했다.

자료= 특허청

특허청은 “금속나노와이어는 저비용으로 제조가 가능하고 터치패널용 투명전극 필름이 요구하는 일정 수준 이상의 광투과도나 전도도를 비교적 쉽게 구현할 수 있다”고 설명했다.

그래핀과 탄소나노튜브는 공정이 다소 까다롭고, 전도성 고분자는 전도도나 광투과도에서 다소 취약한 단점이 있어 출원이 다소 저조한 것으로 분석된다. 반면 혼합형은 금속나노와이어를 제외한 타 소재들과 비슷한 출원 비중을 보여 대체소재들의 단점을 보완하기 위한 방법으로 주목받고 있는 것으로 풀이된다.

스마트폰용 터치패널의 시장규모는 중국, 인도 등 신흥국의 시장규모를 감안하면 수요가 지속적으로 확대될 전망이다.

ITO의 주재료인 인듐자원은 전체 매장량의 70% 이상이 중국에 집중돼 있고 매장량도 제한돼 수년 내 고갈될 것이라는 예측까지 나오고 있다. 이에 따라, ITO 필름에 대한 안정적 수급 및 가격에 대한 부담도 커지고 있는 상황이어서 대체소재를 활용한 투명전극 필름에 대한 기술개발은 앞으로도 더 활발해 질 것으로 전망된다.

특허청 관계자는 “투명전극에 사용되는 ITO를 대체할 새로운 소재의 상용화가 절실한 상황에서 대체소재들의 취약점을 보완할 수 있는 다양한 기법을 개발할 필요가 있다”며 “대체소재들을 이용한 투명전극 관련 특허를 충분히 확보할 필요가 있다”고 말했다.