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플루오렌 함유 폴리에스테르 광학수지의 성형가공성과 광학특성

전문가 제언: ○ 광학재료의 응용분야가 매년 확대되면서 정보 휴대단말기, 평면 디스플레이, 자동차 및 정보통신기기 등의 부자재로서 경량 및 박육화, 원가절감, 가공성 등의 관점에서 우수한 각종의 광학고분자가 다방면으로 사용되고 있다. 종래 렌즈의 광학설계에 사용되는 재료로는 무기 유리가 주류이었지만 근년에는 광학설계에 광학용 플라스틱 재료가 선정되는 사례가 많아지고 있다. 광학용 플라스틱 재료가 선택되는 주요 이유는 렌즈의 대량생산 및 경량화가 가능할 뿐만 아니라 복잡한 비구면 형상을 용이하게 성형할 수 있기 때문이다.

○ 이 글에서는 각종 광학재료의 성능 및 성형성, 특히 플루오렌계 폴리에스테르 수지(FBP)에 대해서 가공특성 및 렌즈 특성에 대해서 검토했다. FBP는 높은 굴절률의 특성에 의해 렌즈 모듈의 소형화가 가능하고, 복굴절이 작기 때문에 보다 선명한 화질을 얻는 것이 가능하다. 더욱이 유동성이 좋기 때문에 정밀성형이 가능한 장점을 활용하여 카메라 장착 휴대전화, 디지털카메라나 디지털 비디오카메라 등의 촬상렌즈 등으로 이용이 확대될 것으로 기대된다.

○ 렌즈는 빛을 투과, 굴절시켜서 집속시키는 기능을 가지기 때문에 필연적으로 빛에 대한 내구성이 요구된다. 광학 플라스틱 재료를 사용하여 성형된 렌즈는 유기재료이기 때문에 장시간 빛이 투과하면 열화가 진행된다. 광학 플라스틱 재료의 내광성을 향상시키기 위해서는 고분자 주사슬의 기본적인 구조, 곁사슬의 종류와 반응성, 중합 시에 혼입되는 불순물의 영향, 산소의 투과성, 첨가제의 효과 등 다양한 인자를 고려하여 고분자를 설계할 필요가 있다.

○ 국내 전자산업에서 반도체를 필두로 디스플레이, 휴대폰 등은 수출을 견인하고 있는 대표적인 제품들로서 세계적인 선두 그룹에 속한다. 그러나 전자산업에 기반이 되는 광학렌즈나 광학필름 등 부품 및 소재의 경쟁력은 아직도 선진국 기업에 비해 상당히 뒤처지는 실정이다. 향후 전자제품에서 선도적인 위치를 차지하고 있는 기업들과 연구기관들이 협동하여 차세대 광학재료의 설계, 소재의 합성기술, 가공 및 성형기술, 광학설계 CAE 기술을 육성하는 노력이 필요하다.

저자: M. Kato, H. Ito
자료유형: 학술정보