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Light Issue
폴더블 스마트폰 '주름' 해결한 디스플레이 소재 나왔다.

45 2022.08.10

폴더블 스마트폰의 주름 문제를 해결할 수 있는 새로운 디스플레이 소재가 나왔다. 앞으로 롤러블, 웨어러블, 스트레처블 등 플렉시블 디스플레이 전반에 널리 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

한국생산기술연구원은 홍성우 박사팀이 기존 유리 기반 소재의 광특성을 유지하면서 굴곡 신뢰성을 갖춘 '고강도 투명 유연 광학필름'을 개발했다고 10일 밝혔다.

디스플레이를 접으면 안쪽에는 압축력이, 바깥쪽에는 인장력이 발생한다. 이 때문에 반복해서 디스플레이를 접을 경우 표면이 깨지거나 갈라지고, 주름지는 현상이 발생할 수 있다. 이런 문제를 해결할 수 있는 대표적인 광학 신소재 중 하나가 플라스틱 기반의 유연 광학필름이다.

폴더블 디스플레이에 사용되는 유연 광학필름은 뛰어난 물성과 특성을 지닌 폴리이미드와 같은 엔지니어링 플라스틱으로 제조해야 한다. 폴리이미드는 기계적 물성과 복원력이 탁월하고, 충격에 강할뿐 아니라, 얇은 필름으로 만들수 있어 가볍고 유연한 디스플레이로 구현이 가능하다.

하지만, 낮은 파장대의 빛을 쉽게 흡수하는 전하이동복합체(CTC)의 구조적 특성으로 필름이 노란색을 띠는 치명적 단점이 있다.

연구팀은 폴리이미드에 부피가 큰 탄화불소를 도입해 CTC로 인해 강력하게 결합돼 있는 폴리이미드 사슬 간 거리를 떨어 뜨리는 방식으로 광 특성을 확보했다. 그 결과, 20만회 이상 접었다 폈다는 반복한 후에도 깨짐, 갈라짐, 주름이 발생하지 않는 유연성과 굴곡 신뢰성을 가진 광학필름 제조에 성공했다. 이 투명 폴리이미드는 불소 원자를 포함하고 있어 불소계 폴리이미드로 분류되며, 2019년 일본의 3대 수출규제 품목 중 하나로, 차세대 디스플레이 핵심 소재이기도 하다.

홍성우 생기연 박사는 "탄화불소 그룹을 도입한 차세대 디스플레이 개발의 핵심 소재이자 국산화가 시급한 소재라는 점에서 불소계 폴리이미드에 주목해 이를 기반으로 세계 최고 수준의 물성과 특성을 지닌 투명 유연 광학필름을 개발할 수 있었다"고 말했다.

이 연구결과는 재료 분야 국제 학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(5월)' 표지 논문으로 실렸다.

한국생산기술연구원은 폴더블 디스플레이의 주름 문제를 해결한 불소계 폴리이미드 기반 광학필름 개발에 성공했다.

생기원 제공

 

이준기기자 bongchu@dt.co.kr

<출처 : 디지털타임스>