주름·스크래치 적은 폴더블 디스플레이 '성큼' ~처럼

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한국 연구진이 평면부는 뻣뻣하고 이음부는 유연한 복합 구조 형태를 지상 표면 스크래치(상처)과 주름 발생이 적은 소재 개발에 성공, 폴더블 디스플레이에 적용할 것으로 기대된다. ​, 대한민국의 생산 기술 연구원(원장 직무 대행인 이상목)는 정 영철 마이크로 나쁘지 않노콤쵸은글ー프 박사 연구 팀이 연성 하드 코팅 신 소재을 개발하고 이를 활용하고 복합 구조 형태의 커버 창을 제조하는 데 성공했다고 7가지 밝혔다.스마트폰 등 각종 IT기기의 디스플레이 외면에는 대부분 유리 소재로 만든 커버 창이 달려 있다. 커버 윈도는 외부 충격이 나쁘지 않고 오염과 지문 등으로부터 디스플레이 기판을 보호하는 핵심 부품으로 디스플레이 제작 공정에 장착된다. 특히 터치 기능이 많이 사용되는 IT기기의 경우 스크래치에 강하고 표면은 매끄러운 강화유리가 주로 활용돼 왔다.폴더블폰은 기존의 유리 소재 대신 유연성이 뛰어나고 접어서 펼 수 있는 플라스틱 소재 투명 폴리이미드(CPI)를 적용한다. CPI로 만든 커버 윈도는 빛 투과율이 높아 깨지기 어렵고 수십만 번 접어도 견딜 수 있을 정도로 내구성이 강하다. 그러나 깨끗하지 않아 유리 소재보다 스크래치가 약하고 접거나 깨끗하지 않아 펼 때 이음매 역할을 하는 힌지(Hinge) 부분에서 주름 등의 변형이 발생할 가능성이 높다.이 같은 단점으로 IT업계는 접을 수 있는 초박막 강화유리인 UTG(Ultra Thin Glass) 개발을 추진하고 있지만 유리 두께를 줄이는 기술이 부족하고 수율도 낮아 양산에 어려움이 있는 게 사실이었다.​ 연구 팀은 이런 단점을 보완하겠다며 20하나 5년부터 연구를 시작, 글라스 레벨의 경도와 플라스틱의 수준의 유연성을 동시에 구현할 수 있는 플렉시블 하드 코팅 신소재를 개발했습니다.개발된 신소재는 성형 가공이 자유로운 유리 소재의 한가지 종으로, 세라믹으로 가까운 탄화 규소(SiO2)과 실리콘 오하나(SiO)의 중간 수준의 물성을 가지게 인위적으로 형성시킨 나쁘지 않은 한 구조체다. 규소(Si)와 산소(O) 간의 연결구조와 비율을 조절함으로써 세라믹 고무 오하나 등 단단한 것부터 부드러운 것까지 원하는 물성을 쉽게 만들어낼 수 있다. 특히 딱딱함과 유연성처럼 서로 상층하는 물성도 하나 나쁘지 않은 시트 위에 실현 가능, 폴더블폰 양측 평면부는 딱딱하지만 힌지 부위는 유연하게 만든 복합 구조 형태의 커버 창 제작에 성공했습니다.​ 연구 팀이 개발한 커버 창의 경도는 강화 유리에 가까운 9H수준으로 높고, 자동차 열쇠로 강한 몇번도 긁어도 스크레치가 발생하지 않는다. 또 곡률 반경 IR범위까지 돌아가도 깨지지 않고 CPI소재에 상응하는 유연성을 갖고 20만번 정도 반복 사용에도 내구성이 유지된다. 특히 폴더블 방식 중 안쪽으로 접는 인폴딩과 바깥쪽으로 접는 아웃폴딩이 연구팀은 자체 제작 슬롯코터 장치를 활용해 커버창 연속 제작에도 성공, 롤투롤 공정 기반의 양산 가능성도 검증했습니다.​의 연구 팀은 지난해 8월 국내 특허 출원 6건으로 등록 3건을 완료한 데 이어 9월에는 믹크 특허를 출원했습니다.이번 연구는 산업통상자원부와 패널 및 소재장비 업체들이 디스플레이 산업의 원천기술 확보를 위해 공동 투자해 출범한 KDRC(KOREA Display Research Consortium) 사업단의 지원을 받아 진행됐다. 결과는 하나월 미쿡 출판사인 존 와하나리&썬즈가 발행하는 재료 분야 SCI 학술지 Journal of Applied Polymer Science 온라인판에 실렸다.김영철 박사는"플렉서블 신소재는 폴더블폰 외에도 2차 전지 분리막, 광학 모듈 코팅, 자동차 곡면 폼 성형, 건축·가사 분야 등 활용 범위가 넓을 것으로 예상된다"며"커버 윈도 제조 기술의 경우 완성도가 높아 조기 상용화가 기대된다"고 말했습니다.

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