접착력·신축성 뛰어난 디스플레이 점착제 개발

울산과기원

울산과학기술원(UNIST)은 접착력과 신축성이 우수해 유연한 디스플레이 소자에 적합한 점착제를 개발했다고 15일 밝혔다.

울산과기원에 따르면 에너지화학공학과 이동욱 교수팀과 전기전자공학과 김학선 교수팀은 고무줄처럼 즉각적으로 형태 회복이 가능한 아크릴계 감압성 점착제를 개발했다.

점착제는 소자 내부에 차곡차곡 쌓여 있는 구성품을 양면테이프처럼 연결하는 역할을 하는데, 웨어러블기기나 휴대가 편한 대형 화면에 관한 관심이 높아지면서 움직임이나 변형에 강한 점착제 개발 요구가 높다.

김학선 교수는 “화면은 크게 보면서도 갖고 다닐 때는 작게 만들고 싶은 것이 소비자들의 욕구”라며 “결국 화면을 접거나 말거나 구기는 수밖에 없기 때문에, 외부 변형을 견뎌낼 수 있는 점착제 개발이 필수”라고 말했다

연구팀이 개발한 감압성 점착제는 살짝 눌러주는 힘만으로도 접착력을 갖는 물질로, 연구팀은 이 소재의 우수한 접착력(박리 강도)은 유지하면서도 신축성(즉각적 형태 회복 능력)을 강화했다.

일반적으로 점착제의 박리 강도와 신축성은 반비례하지만, 연구팀은 점착제에 미리 변형을 가하는 ‘사전 변형’ 기법을 이용해 문제를 해결했다.

점착제를 원래 길이의 10%에 해당하는 만큼 미리 늘려준 뒤 추가 변형을 가하면, 추가 변형이 제거됐을 때 사전 변형 상태로 돌아올 수 있다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 점착제의 박리 강도를 실험한 결과 시중 테이프보다 65% 높았으며, 원래 길이의 25%를 늘렸을 때 즉각적으로 변형이 회복되는 신축성도 보였다고 밝혔다.

연구팀은 개발된 점착제의 디스플레이 소자 호환성도 점검했다.

소자 내부에는 금속 전극이 들어가기 때문에 점착제가 금속을 부식시키면 안 되는데, 전극 소재에 점착제를 부착 시켜 4주간 고온 다습한 환경에 노출한 결과 기판이 부식되는 현상이 발생하지 않았다.

또 투명성도 갖춰 발광 물질에서 나오는 빛을 그대로 전달할 수 있다.

이동욱 교수는 “‘사전 변형’ 전략을 손쉽게 적용할 수 있는 공정을 개발하고, 접착력을 추가로 보완하면 디스플레이 소자에 사용 가능한 점착제를 대량 생산할 수 있을 것”이라고 기대했다.

이번 연구는 화학공학 분야 국제학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널'(Chemical Engineering Journal)에 8월 27일 자로 온라인 공개됐으며, 출판을 앞두고 있다.

연구 수행은 산업통상자원부, 한국연구재단 등의 지원으로 이뤄졌다.

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