휘어지는 디스플레이·태양전지 눈앞

국내 연구진이 열팽창이 작고 투명한 유리섬유직물 강화 플라스틱 필름 기판을 개발해 플렉서블 디스플레이ㆍ태양전지 상용화가 한층 앞당겨질 것으로 기대된다. KAIST 신소재공학과 배병수(사진) 교수팀은 유리섬유직물과 굴절률이 똑같은 하이브리드 소재 수지를 독자적으로 제작한 후 이를 유리섬유직물에 함침시켜 열팽창이 작은 투명한 플라스틱 필름 기판을 개발하는데 성공했다고 24일 밝혔다. ‘꿈의 디스플레이’로 불리는 자유자재로 휘거나 구부릴 수 있는(flexible) 디스플레이나 태양전지를 개발하기 위해 지금까지 전 세계 연구자들은 투명한 플라스틱 필름 기판을 사용해왔다. 그러나 플라스틱 필름은 유리에 비해 온도가 올라가면서 열팽창이 점점 커져 기판 위에 디스플레이나 태양전지를 제작하는 것이 쉽지 않았다. 플라스틱의 열팽창을 낮추는 가장 쉬운 방법은 유리섬유직물(실처럼 만든 유리섬유를 사용해 옷감처럼 직조한 유리섬유 강화재)을 보강하는 것인데, 플라스틱 안에 유리직물이 들어가면 불투명성이 높아진다는 단점이 있었다. 배 교수팀은 유리섬유직물과 함침된 하이브리드재료의 굴절률이 정확히 일치하면, 육안으로 전혀 차이를 느낄 수 없어 투명하게 되는 원리를 이용해 유리섬유직물과 굴절률이 똑같은 특수한 하이브리드소재 수지를 직접 제작, 이를 유리섬유직물에 함침시켜 투명한 플라스틱 필름 기판을 개발했다. 배 교수는 “이번에 개발한 투명 유리섬유직물 강화 플라스틱 기판은 성능도 우수하지만 가격도 저렴하고 손쉽게 제작할 수 있어, 유리 기판을 대체해 휘어지는 디스플레이나 태양전지의 상용화를 앞당길 수 있을 것"이라고 말했다. 이번 연구결과는 재료분야 최고 권위의 학술지인 ‘어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)’ 지 25일자 표지논문에 선정됐다.