화학뉴스

KAIST는 IT융합연구소 윤춘섭 교수 연구팀이 깨지기 쉬운 유리기판을 대체할 수 있는 고강도 플래스틱 기판 원천기술을 개발했다고 5월14일 발표했다.
연구팀은 유리섬유 직물을 무색의 투명한 폴리이미드(Polyimide) 필름 안에 함침(내장)하는 방법으로 플래스틱 기판을 제작했다.
플래스틱 필름의 가장 큰 장점인 유연성을 갖고 있으면서도 강도는 일반유리보다 3배 이상 높은 강화유리와 비슷하며, 특히 빛 투과율이 90% 수준으로 높아 휴대전화 화면으로 사용이 가능할 것으로 기대된다.
유리기판은 표면이 매끄럽고 내열성과 투명성이 높다는 특성 때문에 휴대전화 화면, TV, 컴퓨터 모니터 등 대부분의 디스플레이에 사용되고 있지만 무겁고 깨지기 쉽다는 단점이 있는 것으로 알려졌다.
때문에 열적·화학적 안정성이 높은 플래스틱 재질의 폴리이미드 필름에 대한 연구가 활발히 진행되고 있지만 유리섬유 직물을 입히면 필름의 표면이 거칠어지고 광 투과율이 낮아지는 등의 한계가 있었다.
연구팀은 필름의 표면 거칠기를 수 나노미터(10억분의1미터) 수준으로 평탄화시키고, 폴리이미드 필름의 굴절률을 유리섬유 직물의 굴절률과 가깝게 일치시키는 방법으로 문제점을 해결했다.
신규개발된 플래스틱 기판은 열팽창률이 기존 플래스틱 기판의 10-20%에 불과하고, 내열성은 450도에 달하며, 광 투과율이 90% 수준으로 높다고 연구팀은 밝혔다.
유리기판만큼 빛 투과율이 높으면서도 깨지지 않아 스마트폰 화면이나 차세대 플렉서블 디스플레이(Flexible Display) 등에 사용될 수 있을 것으로 예상된다.
윤춘섭 교수는 “휴대전화 화면이 깨지는 문제점을 근본적으로 해결하고, 대면적 TV의 무게와 두께를 획기적으로 줄일 수 있어 디스플레이산업에 혁신을 가져올 것으로 기대한다”고 말했다.
연구팀은 신규기술에 대해 총 3건의 특허 출원을 마치고 관련기업과 기술 이전을 협의하고 있다.