도요보, 액정 보호필름 개발 … PEN 박막화로 PET 한계 극복

도요보(Toyobo)가 PEN(Polyethylene Naphthalate)을 통해 스마트폰 시장 공세를 강화한다.
도요보는 테이진(Teijin)으로부터 PEN 사업을 인수했으며 PEN을 사용하는 박형 액정 편광자 보호필름을 수년 안에 개발하는 것을 목표로 하고 있다.
PEN은 내열성, 강도 등이 우수하며 현재 도요보가 공급하고 있는 PET(Polyethylene Terephthalate)보다 얇게 제조해도 물성을 유지할 수 있는 것으로 알려졌다.
우선, 두께 30-40마이크로미터 필름을 개발할 예정이며 그동안 두께가 두꺼워 스마트폰 시장에 투입할 수 없었던 PET 대신 스마트폰을 비롯한 소형 디스플레이에 채용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.
앞으로 광학특성 유지 및 코스트 등 과제를 해결하면서 수요를 확보하는데 주력할 계획이며 PEN과 PET를 복합화하는 등 시장의 니즈에 맞추어 실용화하는 방안을 다양하게 검토하고 있다.
도요보가 현재 공급하고 있는 액정 편광자 보호필름 브랜드 Cosmoshine SRF는 PET이면서 초복굴절 특성을 보유해 액정화면의 색상이나 밝기가 흐트러지는 모아레(Moire) 현상이 발생하지 않는다는 것이 특징이다.
TV 등 대형 액정 디스플레이 채용이 가속화되고 있으며 2021년까지 글로벌 시장점유율을 40%로 확대하고 최종적으로는 50%를 달성하는 것을 목표로 하고 있다.
그러나 스마트폰 등 소형 액정에 사용하는 TAC(Triacetyl Cellulose), COP(Cyclo Olefin Polymer) 등 다른 광학필름은 두께가 30-40마이크로미터인 반면, Cosmoshine SRF는 80마이크로미터 수준이어서 우수한 특성을 갖추고도 채용되지 못하고 있다.
다만, 2019년 10월 테이진으로부터 PEN 사업을 인수함으로써 Toyobo Film Solution(TFS)이 PEN 중합 및 성막기술을 확보해 채용 가능성을 높이고 있다.
PEN은 PET와 동일한 폴리에스터(Polyester)계이고 아직 파일럿 및 실제 생산을 통해 차이를 검증할 필요가 있으나 기술적으로 Cosmoshine SRF와 동일한 공법으로 필름을 만들 수 있을 것으로 판단하고 있다.
내열성과 강도를 유지하면서 박막화해 하이엔드 분야에서 채용실적을 거두는 것을 목표로 하고 있다.
먼저 TAC, COP와 경쟁할 수 있는 두께 30-40마이크로미터를 달성할 계획이다.
그러나 박막화 때문에 복굴절률이 낮아지는 문제를 해결해야 하며 모노머 공급원이 한정돼 있어 가격이 높은 편이라는 점도 해결과제로 부상하고 있다.
앞으로 복굴절률을 유지할 수 있는 연신 조건 등을 모색하고 폴리머 혼합, 공중합, 적층 등을 통해 PET와 복합화하는 방안을 검토하고 있다.
PET와 PEN이 서로 다른 압출온도, 연신온도를 갖추고 있기 때문에 적절한 조건을 찾아낼 계획이며 코스트 밸런스를 확보하는데 도움이 될 것으로 예상하고 있다.
스마트폰용으로 30-40마이크로미터 필름을 개발하는 것과 동시에 용도와 상관없이 유연한 PEN의 특성을 활용하는데 주력하고 있다.
대형 디스플레이 분야에서는 핸드링크 면의 박형 수요가 낮으나 최종제품 생산기업들이 고도의 내구시험을 실시하고 있다는 점에 주목하고 있다.
코스트 면에서 과제가 있으나 현재 두께 80마이크로미터로도 대응할 수 있고 우수한 내열성, 강도를 요구하는 분야에서 니즈를 확보할 수 있을 것으로 판단하고 있다.
아울러 시장 흐름을 예의주시하고 있다. 스마트폰은 성장세가 둔화됐을 뿐만 아니라 중국을 중심으로 저가제품 개발이 활성화되고 있어 코스트와 성능을 모두 갖추면서 시장의 니즈에 대한 대응이 가장 중요한 것으로 판단하고 있다.
다양한 가능성을 고려해 PEN의 특성을 활용하면서 TFS와 시너지를 낼 수 있는 개발 작업을 계속 강화해나갈 방침이다. (K)