불소계폴리이미드

[생기원 R&D] 플렉시블 디스플레이 적용 가능한 '고강도 투명 유연 광학 필름' 개발

차세대 디스플레이인 플렉시블 디스플레이 구현을 위해 고강도 투명 유연 광학 필름 개발이 핵심 과제로 떠오르고 있습니다. 현재 폴더블 스마트폰에는 울트라 씬 글래스(UTG)와 고강도 투명 유연 광학 필름이 주로 사용되지만, 사용자들이 겪는 가장 큰 불편함 중 하나는 화면이 접히는 부위에서 발생하는 주름 현상입니다. 이는 소재 자체가 요구되는 성능 임계치에 완전히 도달하지 못했거나 제품의 내부 구조가 최적화되지 않았기 때문에 발생하는 문제입니다. 과거에는 상상 속의 기술로만 여겨졌던 유연한 화면이 현실화되면서, 이를 완벽하게 구현하기 위한 소재 공학적 접근과 기판 필름의 혁신이 필수적인 상황입니다. 엔지니어링 플라스틱의 일종인 폴리이미드는 기계적 강도가 매우 뛰어나지만, 내부 사슬들이 응집체를 형성하는 과정에서 황변 현상이 발생하는 고유한 한계가 존재합니다. 이러한 특성을 극복하고자 연구팀은 입체적으로 거대한 화학 구조를 분자 사슬에 삽입하여 가시광선 영역에서의 투과도를 높이는 기술을 적용하였습니다. 특히 CF3와 같은 불소 함유 그룹을 활용해 물리적 강도는 유지하면서도 빛의 투과를 방해하는 요소를 제거하는 데 성공했습니다. 이는 광학적 선명도와 내구성을 동시에 요구하는 최신 기기의 요구 조건을 충족시키는 중요한 성과로 평가받고 있습니다. 개발된 신소재는 20만 번 이상의 반복적인 굴곡 테스트 후에도 표면 손상이 없는 뛰어난 신뢰성을 입증하여 학계의 큰 주목을 받았습니다. 이는 기존 평면 제품 대비 취약했던 폴더블 기기의 표면 경도 문제를 해결할 실마리를 제공하며, 향후 스트레처블 및 웨어러블 디스플레이로의 확장을 가능케 합니다. 궁극적으로는 디스플레이 핵심 소재의 국산화와 내재화를 통해 국가 경쟁력을 강화하고 세계 시장을 선점하는 것이 목표입니다. 단순히 부품 개발에 그치지 않고 미래 산업의 기반이 되는 원천 기술을 확보하여 기술 자립도를 높이는 연구를 지속할 계획입니다.