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고무줄 같은 '점착제'.. 롤러블 새로운 장

최종수정 2020.09.15 12:00 기사입력 2020.09.15 12:00

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잘 붙고 고무줄 같은 점착제 개발
롤러블 디스플레이 등에 활용 가능

롤러블 디스플레이의 모습(아시아경제DB, 기사와는 무관).

롤러블 디스플레이의 모습(아시아경제DB, 기사와는 무관).



[아시아경제 황준호 기자] 접착력과 신축성을 갖춘 점착제가 개발됐다. 투명하면서 금속을 부식시키지 않아, 디스플레이 소자에서 각 부품을 고정하는 역할에 적합한 기능을 갖췄다. 연구진은 말아서 휴대했다가 펼쳐보는 디스플레이 개발에 기여할 것으로 예상했다.


이동욱 울산과학기술원 에너지화학공학과 교수, 김학선 전기전자공학과 교수 등이 참여한 연구팀은 고무줄처럼 즉각 형태 회복이 가능한 아크릴계 감암성 점착제를 개발했다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학공학 분야 국제학술지인 케미컬 엔지니어링 저널에 지난달 소개됐다.

접착력, 신축성 가진 점착제 개발
감압성 점착제(PSA)를 사용하여 제조된 디스플레이 도식

감압성 점착제(PSA)를 사용하여 제조된 디스플레이 도식



연구팀은 우수한 접착력(박리강도)과 신축성(즉각적 형태 회복 능력)을 강화한 점착제를 개발했다. 감압성 점착제는 살짝 눌러주는 힘 만으로 접착력을 갖는 물질이다. 일반적으로 점착체의 박리강도와 신축성은 반비례 하지만, 연구팀은 점착제에 미리 변형을 가하는 사전 변형 기법을 활용해 접착력과 신축성 모두를 갖추게 했다. 박리 강도는 시중 스카치테이프보다 65% 높은 것으로 나타났다. 원래 길이의 25%로 늘렸을때 즉각적으로 변형이 회복되는 신축성도 확인했다.


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.


롤러블 디스플레이에 활용 가능
개발된 점착제의 디스플레이 소자 호환성 평가 결과표. a는 신율 변화에 따른 투과도 평가, b는 30% 신율에서의 점착제의 실제적 투명도, c는 고온다습 조건에서 점착제와 접촉한 ITO 기판의 표면 저항값, d는 표면저항 측정 기기 사진이다.

개발된 점착제의 디스플레이 소자 호환성 평가 결과표. a는 신율 변화에 따른 투과도 평가, b는 30% 신율에서의 점착제의 실제적 투명도, c는 고온다습 조건에서 점착제와 접촉한 ITO 기판의 표면 저항값, d는 표면저항 측정 기기 사진이다.


특히 이 점착제는 디스플레이 소자 호환성도 높았다. 소자 내부에는 금속 전극이 들어가기 때문에 점착제가 금속을 부식시키면 안 된다. 연구팀은 전극 소재인 ITO에 이 점착제를 부착시켜 4주간 고온 다습한 환경에 노출 시켰는데, 기판이 부식되는 현상(표면 저항 증가)이 발생하지 않았다. 이 점착제는 투명성도 갖춰 발광물질에서 나오는 빛을 그대로 전달 할 수 있었다.

제1저자로 참여한 이주학 에너지화학공학과 석사는 "이번 연구는 첨단 디스플레이 분야 및 새로운 감압성 점착제 개발 및 제조에 중요한 역할을 할 것"이라고 기대했다.


이동욱 교수는 "사전변형 전략을 손쉽게 적용할 수 있는 공정을 개발하고 접착력을 추가로 보완하면 디스플레이 소자에 사용 가능한 점착제를 대량 생산할 수 있을 것"이라고 설명했다.




황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr

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