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유연하고 투명한 디스플레이용 전기전도성 고분자필름 제조기술

전문가 제언: ○ 전도성 고분자나 탄소나노튜브와 같은 전기전도성 재료를 고분자 용액에 혼합해 전기방사(eletrospinning) 공정을 통해 나노섬유로 제조한 후, 제조된 나노섬유와 투명한 고분자 필름 용액의 복합 용액을 주조틀에 넣고 주조 성형해서, LCD나 PD 같은 전자 장치 디스플레이에서 요구하는 유연하고 투명한 전기 전도성의 하이브리드 고분자 필름을 제조하는 기술을 확립하였다.

○ 제조 공정은 ① 전기전도성 소재 입자나 전기 전도성 고분자를 고분자 용액에 혼합해 전기방사 용액을 형성한 후, 고전압의 전기로 방사시켜 직경 1~25,000nm의 전도성 나노섬유를 만들어 나노매트를 형성하는 1 단계 공정과, ② 주조틀에 나노매트와 유연성의 고분자 용액을 함께 넣고 용매를 증발시켜 하이브리드 필름을 주조 성형하는 2단계 공정으로 이루어진다.

○ 현재 가장 많이 사용되는 무기계의 ITO와 달리 유기계로 유연성이 크고, 또한 기존의 정전기 스프레이 코팅 필름과 달리 필름 주조틀에서 나노매트와 고분자 용액을 함께 주조 성형함으로써 섬유와 섬유 사이의 빈 공간이 있어 광선 투과성도 높고, 나노섬유가 필름에 심어져 있는 구조로 가공 중의 굽힘과 펼침 공정에 대한 유연성도 높으며, 사용 중에 물성의 안정성이 커서 휴대용 디스플레이에 응용이 가능하고, 전도성 나노섬유가 필름에 심어져 있어 표면에 코팅된 필름에 비해 사용 수명도 길다.

○ 본 기술의 유연한 전기전도성 필름은 신문지처럼 접었다가 펼치는 휴대용 디스플레이에 응용이 가능할 뿐 아니라, 피부에 가해지는 응력에 따라 변형과 회복이 가능해 피부 이식 센서와 같이 의료용 소재로 활용할 수 있다.

○ 본 기술에서는 유연한 디스플레이에서 요구하는 조직과 물성을 만족시키는 실험실적 제조기술과 실시사례만 나타나 있으므로, 대량 생산에 필요한 자동화 생산기술 개발이 산업화를 위해서 별도로 필요하다.

저자: Cakmak, M.
자료유형: 특허정보