도요보(Toyobo)가 무색투명 PI(Polyimide) 기술 개발에 총력을 기울이고 있다.
도요보는 최근 무색투명 PI 제조를 위한 기술을 개발함으로써 기존의 독자적인 고기능 PI필름 Xenomax에 응용하는데 주력하고 있다.
Xenomax는 일반적인 PI필름보다 우수한 내열성과 촌법안정성을 갖추고 있어 FPD(Flat Panel Display)와 TFT(박막 트랜지스터)용 기초소재 분야에서 채용실적을 거둔 바 있으며 무색투명한 PI로 개발한다면 유색이기 때문에 적용이 불가능했던 분야에도 새롭게 채용될 것으로 기대하고 있다.
새로운 채용 분야로는 백라이트를 광원으로 활용하는 LCD(Liquid Crystal Display) 등을 주목하고 있다.
박형화, 경량화, 플렉서블(Flexible)화 등 강점을 활용함으로써 용도 확대를 도모하고 조기에 매출액을 100억엔대로 확대하는 것을 목표로 하고 있다.
화면상 도트를 구성하는 소자를 제어하기 위한 TFT 기판 소재는 섭씨 400-500도에서 가공해도 내열성을 발휘해야 하기 때문에 주로 유리를 사용하고 있다.
Xenomax는 상온에서 500도까지 열팽창계수가 1도당 3ppm으로 일정하고 유리처럼 열에 따른 촌법 변화도 거의 없기 때문에 대체가 가능한 것으로 알려졌다.
현재는 수요기업의 니즈에 맞추어 두께 15마이크로미터와 38마이크로미터 등 2종을 라인업하고 있으며 A4 사이즈로 비교하면 TFT용 기판소재로 상정한 두께 700마이크로미터 유리 기판이 109g인 반면 38마이크로미터 Xenomax는 4g에 불과해 경량화와 박형화에 크게 기여할 것으로 주목되고 있다.
또 필름이기 때문에 구부리기도 쉬워 플렉서블화에도 공헌하고 있다.
Xenomax는 나가세산업(Nagase Sangyo)와 공동으로 출자한 Xenomax Japan을 통해 2018년 4월부터 생산 및 판매하고 있으며 전자종이용 디스플레이 분야 등 TFT 기판소재를 중심으로 채용되고 있다.
다만, 일반적인 방향족산무수물과 방향족디아민으로 이루어진 전체 방향족 PI는 황색 혹은 갈색 등으로 착색된 상태이며 Xenomax도 유색이다.
반사를 이용하는 전자종이용 디스플레이나 자가발광하는 OLED(Organic Light Emitting Diode)의 TFT 기판 소재로는 적용할 수 있으나 TFT 기판 상부에 LED를 설치할 때를 제외하면 TFT 기판보다 하부에 존재하는 백라이트를 광원으로 사용하는 일반 LCD는 색에 영향을 받을 수밖에 없어 투명무색 PI 개발이 요구됐다.
도요보는 PI의 화학구조를 변화시킴으로써 무색투명화하는데 성공했으며 내열성과 촌법안정성을 유지하기 위한 촌법도 모색하고 있다.
앞으로 성막기술 등을 검토해 Xenomax에 응용하는 방안을 검토할 예정이며 용도 및 판매 확대로 이어질 수 있도록 할 방침이다.
우선 기존 Xenomax로 플렉서블 OLED 디스플레이나 스마트폰 등 채용에 주력할 계획이며 품질을 더욱 높이기 위해 이물질 혼입, 흠집 등을 최대한 억제하는 생산기술을 확립할 수 있도록 총력을 기울일 방침이다.
무색투명화에 성공한다면 디자인을 향상하는데 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. (K)