[디지털데일리 김도현기자] 접는(Foldable, 폴더블) 디스플레이의 스크래치와 주름을 줄이는 소재가 개발됐다. 패널을 보호하는 커버윈도우에 적용된다.

6일 한국생산기술연구원(생기원)은 폴더블 디스플레이에 적용할 수 있는 유연한(Flexible, 플렉시블) 하드코팅 신소재를 독자 개발했다고 밝혔다. 이를 활용해 복합구조 형태의 커버윈도우를 제조했다.

스마트폰 등 각종 정보기기(IT) 기기의 디스플레이 겉면에는 커버윈도우가 부착된다. 외부 충격이나 오염, 지문 등으로부터 기판을 보호해주는 역할이다.

기존에는 투명폴리이미드필름(PI), 초박막유리(UTG) 등이 커버윈도우 소재로 사용됐다. 하지만 투명PI는 스크래치에 취약하고, 힌지 부분에 주름이 발생한다는 단점이 있다. UTG는 기술력, 수율 등에서 완성 단계에 이르지 못했다.

생기원 마이크로나노공정그룹 정용철 박사 연구팀은 투명PI와 UTG의 단점을 보완하기 위해 플렉시블 하드코팅 신소재를 개발했다. 지난 2015년부터 연구에 착수, 유리 수준의 경도와 플라스틱 수준의 유연성을 동시에 구현하는 소재를 만들어낸 것이다.

개발된 신소재는 성형 가공이 자유로운 유리 소재의 일종이다. 세라믹에 가까운 실리케이트(SiO2)와 실리콘 오일(SiO) 간 중간 수준의 물성을 지니도록 인위적으로 형성시킨 나노구조체다. 규소(Si)와 산소(O) 간 연결 구조 및 비율을 조절, 경도와 유연성처럼 서로 상충되는 물성도 하나의 시트 위에 구현 가능하다.

폴더블 방식 중 화면을 안쪽으로 접는 인폴딩(In-Folding)과 바깥으로 접는 아웃폴딩(Out-Folding) 모두 적용 가능해 활용도 역시 높다. 연구팀은 자체 제작한 슬롯코터(Slot-Coater) 장비를 활용해 커버윈도우 연속 제작에도 성공, 롤투롤(Roll-to-roll) 공정 기반의 양산 가능성도 검증했다.

정용철 박사는 “플렉시블 신소재는 폴더블폰 외에도 이차전지 분리막, 광학모듈 코팅, 자동차 곡면 폼 성형, 건축·가구 분야 등 활용범위가 광범위할 것”이라며 “커버윈도우 제조기술의 경우 완성도가 높아 조기 상용화가 기대된다”고 설명했다.

<김도현 기자>dobest@ddaily.co.kr