KAIST, 고강도 플라스틱 디스플레이 기판 개발…고강도ㆍ빛 투과율도 높아
휴대폰 액정화면이 깨지는 문제점을 근본적으로 해결하고, 대형 TV의 무게 및 두께를 획기적으로 줄일 수 있는 플라스틱 디스플레이 기판 관련 원천 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 땅에 떨어뜨려도 깨지지 않는 스마트폰, 가볍고 두께가 얇은 대형 TV가 등장할 날이 멀지 않게 된 것이다.
KAIST IT융합연구소 윤춘섭 교수 연구팀은 깨지기 쉬운 유리 디스플레이 기판을 대체할 수 있는 `고강도 플라스틱 기판 기술'을 개발하는데 성공했다고 14일 밝혔다.
휴대폰 화면이나 컴퓨터 모니터, TV 디스플레이 등에 사용하고 있는 유리 기판은 표면이 매끄럽고 고내열, 고투명, 고인장강도 특성을 갖고 있지만, 무겁고 깨지기 쉬운 단점을 갖고 있다. 이러한 유리기판의 단점을 보완하기 위해 열적, 화학적 안정성이 우수한 플라스틱 재질의 무색투명 폴리이미드 필름 개발이 활발하게 연구되고 있다.
그러나, 유리섬유직물을 폴리이미드 필름에 함침시키면 필름 표면에 0.4마이크로미터 내외의 거칠기가 발생하고 폴리이미드 필름과 유리섬유직물의 굴절률 불일치로 광 산란이 발생해 필름 표면 거칠기 및 광투과도가 나빠지는 문제가 있었다.
윤 교수팀은 이러한 문제점을 필름의 표면 거칠기를 수 나노미터 수준으로 평탄화하고 폴리이미드 필름의 굴절률을 유리섬유직물의 굴절률과 소수 네 자리까지 일치시키는 방법으로 해결했다.
그 결과 플라스틱 필름의 장점인 유연성을 가지면서 인장강도가 일반 유리보다 3배 이상 향상됐다. 또 유리처럼 무색투명하고 450℃의 고온에서 견디는 내열성을 갖게 되고, 열팽창률도 기존 플라스틱 기판의 10∼20%에 불과할 정도로 낮아졌다.
연구팀은 관련 기술에 대한 3건의 특허출원을 마치고 관련 기업과 기술이전을 추진하고 있다.
윤춘섭 교수는 "이번에 개발된 기판은 기존 디스플레이 유리기판을 대체할 수 있고, 플렉시블 디스플레이 기판으로도 사용할 수 있다"면서 "디스플레이 생산에 롤투롤 공정을 적용할 수 있어 디스플레이 산업에 일대 혁신을 가져올 것"이라고 말했다.
대전=이준기기자 bongchu@
KAIST IT융합연구소 윤춘섭 교수 연구팀은 깨지기 쉬운 유리 디스플레이 기판을 대체할 수 있는 `고강도 플라스틱 기판 기술'을 개발하는데 성공했다고 14일 밝혔다.
휴대폰 화면이나 컴퓨터 모니터, TV 디스플레이 등에 사용하고 있는 유리 기판은 표면이 매끄럽고 고내열, 고투명, 고인장강도 특성을 갖고 있지만, 무겁고 깨지기 쉬운 단점을 갖고 있다. 이러한 유리기판의 단점을 보완하기 위해 열적, 화학적 안정성이 우수한 플라스틱 재질의 무색투명 폴리이미드 필름 개발이 활발하게 연구되고 있다.
그러나, 유리섬유직물을 폴리이미드 필름에 함침시키면 필름 표면에 0.4마이크로미터 내외의 거칠기가 발생하고 폴리이미드 필름과 유리섬유직물의 굴절률 불일치로 광 산란이 발생해 필름 표면 거칠기 및 광투과도가 나빠지는 문제가 있었다.
윤 교수팀은 이러한 문제점을 필름의 표면 거칠기를 수 나노미터 수준으로 평탄화하고 폴리이미드 필름의 굴절률을 유리섬유직물의 굴절률과 소수 네 자리까지 일치시키는 방법으로 해결했다.
그 결과 플라스틱 필름의 장점인 유연성을 가지면서 인장강도가 일반 유리보다 3배 이상 향상됐다. 또 유리처럼 무색투명하고 450℃의 고온에서 견디는 내열성을 갖게 되고, 열팽창률도 기존 플라스틱 기판의 10∼20%에 불과할 정도로 낮아졌다.
연구팀은 관련 기술에 대한 3건의 특허출원을 마치고 관련 기업과 기술이전을 추진하고 있다.
윤춘섭 교수는 "이번에 개발된 기판은 기존 디스플레이 유리기판을 대체할 수 있고, 플렉시블 디스플레이 기판으로도 사용할 수 있다"면서 "디스플레이 생산에 롤투롤 공정을 적용할 수 있어 디스플레이 산업에 일대 혁신을 가져올 것"이라고 말했다.
대전=이준기기자 bongchu@
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