포스텍 연구팀 '종이처럼 접는 디스플레이 기술' 개발

기존 이방성 도전 필름에 연신성 더해 제작

포스텍 정운룡 교수

포스텍 통합과정 황혜진씨

포스텍 통합과정 공민식씨

종이처럼 접어 주머니에 넣고 다니는 디스플레이가 실현될 길이 열렸다. 변형이 가능한 소자에 들어갈 유연한 부품과 이를 연결한 인터페이스용 소재가 국내 연구팀에 의해 개발된 것.

포스텍(포항공대) 신소재공학과 정운룡 교수와 통합과정 황혜진씨, 공민식씨 연구팀은 전자전기공학과 송호진 교수, 화학과 박수진 교수와 공동연구를 통해 회로 라인의 강성, 유연성 또는 신축성 여부와 관계없이 다른 전극과 물리적·전기적으로 연결할 수 있는 '연신성 이방성 도전 필름을 개발했다. 연구 결과는 세계적으로 권위 있는 학술지 '사이언스 어드밴시스'에 게재됐다.

이방성도전 필름은 두께 방향에서는 금속의 전도성을 갖지만 면 방향에서는 부도체의 특성을 갖는 얇은 필름이다.

늘어나는 디스플레이, 전자피부 등 연신성 소자 분야는 형태 변형이 가능한 회로 기판 제작이 가장 중요하다. 회로 기판은 배터리를 포함해 배선, 디스플레이, 센서 등 많은 소재 의 높은 연신성을 요구한다.

하지만 연신성 소자는 형태가 변하는 상황에서도 안정적으로 물리적, 전기적 특성을 유지해야 하는 어려움이 있어 기술구현에 한계가 컸다.

이에 연구팀은 연신성 블록공중합체에 금속 입자를 일정 간격으로 배열한 뒤 기판과의 화학결합을 통해 형태를 바꿀 때도 강한 접착력과 전기적 연결을 유지하는 연신성 이방성 도전 필름을 만들었다.

이렇게 제작된 필름은 이전에 사용하던 이방성도전필름에 연신성을 더한 것으로, 고해상도 회로(50μm) 연결이 가능하다. 또 저온공정이 가능한데다 대면적으로 제작하기도 쉽다.

정운룡 교수는 "이 필름을 이용하면 미래에 더 복잡한 구조의 소자들도 쉽게 연결할 수 있다"며 "나아가 필름이 테이프 형태로 제작되면 조금씩 떼어내 누구나 쉽게 연신성 고해상도 회로를 연결할 수 있을 것으로 보인다"고 했다.