열가소성 나노복합물 광학재료

전문가 제언

○ 종래 광학부품 재료로는 굴절률의 제어범위가 넓은 유리나 세라믹 등의 무기재료가 많이 사용되었지만 근년에는 경량화와 저가격화가 요구됨에 따라 대부분의 부품이 수지(유기 고분자)재료로 전환되고 있다. 그러나 수지는 경량으로 성형성이 우수한 장점이 있는 반면에 무기재료에 비해서 굴절률을 제어할 수 있는 범위가 좁은 약점이 있기 때문에 무기재료를 수지로 대체할 수 없는 광학부품도 많이 있다.

○ 이 글은 광학부품의 고굴절률화를 위한 수법으로서 용융성형이 가능한 열가소성 수지에 고굴절률의 무기재료를 혼합하는 경우에 대한 여러 가지 조건의 최적화를 검토하였다. 수지가 두께 1㎜에서 투명하고 열가소성이라는 전제조건 하에서, 수지에 ZrO2 미립자를 균일하게 분산시킴으로써 굴절률을 한층 향상시키는 방법에 대해 해설했다.

○ 고굴절률 무기재료를 수지에 혼합시킨 나노복합물 재료의 높은 투명성을 확보하기 위해서는 빛의 파장보다 훨씬 작은 나노입자의 사용이 불가피하다. 그러나 나노입자는 쉽게 응집되어 빛의 산란을 증대시키는 요인으로 된다. 따라서 나노복합물 재료는 무기 나노입자의 응집을 어떻게 억제하여 수지 중에 균일하게 분산시킬 것인가가 투명성과 고굴절률이라는 상반된 기능을 동시에 실현하기 위한 중요한 과제이다.

○ KAIST 전자 및 광학재료연구실을 필두로 많은 국내 연구기관들이 광전송로나 적층판 등 광학소자로서 응용하는 것을 목표로 하여 나노복합물 제조와 평가를 수행하여 왔다. 다양한 굴절률을 가진 무기산화물 나노입자와 높은 투명도 및 가공용이성을 가진 수지를 활용하여 광학부품용 나노복합물 재료가 개발되고 있다. 향후 전자제품에서 선도적인 위치를 차지하고 있는 기업들과 연구기관들이 협동하여 차세대 광학재료의 설계, 소재의 합성기술, 가공 및 성형기술, 광학설계 CAE 기술을 육성하는 노력이 필요하다.

저자

Tatsuhiko Obayashi, Hiraaki Mochizuki, Yasuhiro Aiki, Ryo Suzuki

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2012

권(호)

24(2)

잡지명

成型加工

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

51~56

분석자

황*일

분석물

• 열가소성 나노복합물 광학재료.pdf [247,055 byte]

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