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‘접는 면 파손’ 개선 된다…주름 발생 줄인 폴더블 디스플레이 개발

한국생산기술연구원 정용철 박사 연구팀이 개발한 폴더블 폰 디스플레이 등에 적용할 수 있는 신소재

한국생산기술연구원 정용철 박사 연구팀이 개발한 폴더블 폰 디스플레이 등에 적용할 수 있는 신소재

 
접거나 펼칠 때 스크래치와 주름이 덜 발생하는 폴더블 디스플레이가 나올 수 있게 됐다. 이음새 역할을 하는 힌지(Hinge)의 주름 변형 우려가 없는 ‘커버 윈도우’가 제작 되면서다. 커버 윈도우는 디스플레이를 보호하기 위한 부품으로, 폴더블 폰의 핵심 기술로 꼽혀왔다.  
 
한국생산기술연구원 마이크로나노공정그룹 정용철 박사 연구팀은 폴더블 폰 디스플레이 등에 적용할 수 있는 신소재를 독자 개발하는데 성공했다고 6일 밝혔다. 이번에 개발된 신소재는 유리 수준의 경도와 플라스틱 수준의 유연성을 동시에 구현할 수 있는 소재로, 성형 가공이 자유로운 유리 소재의 일종이다. 연구팀은 이 신소재를 이용해 세계 최초로 폴더블 폰의 양쪽 평면부는 단단하지만, 힌지 부위는 유연하게 만든 복합구조 형태의 커버윈도우를 제작하는 데 성공했다.

 
스마트폰 등 각종 IT 기기 화면 겉면에는 대부분 강화유리 소재로 만든 커버윈도우가 부착된다. 반면 접고 펼쳐야하는 폴더블 폰에는 기존 휴대전화에 쓰이던 강화 유리를 장착할 수 없었다. 대신 플라스틱 소재인 투명폴리이미드(CPI)가 쓰였는데, 내구성이 강하고 깨지지 않는다는 장점이 있다. 그러나 접거나 펼칠 때 힌지 부분에 주름이 지는 등 변형 위험이 있었다. 이를 보완하기 위해 IT 업계에서는 접을 수 있는 초박막 강화유리인 UTG(Ultra Thin Glass) 개발을 추진해왔다. 삼성디스플레이는 지난해 12월 UTG 제조회사인 중소기업 도우인시스의 주식을 매입하기도 했다. 올해 출시하는 갤럭시폴드 시리즈부터 CPI 대신 UTG를 적용하기 위해서다.

 
정용철 박사는 “이번에 개발된 기술을 기존 CPI나 UTG에 결합할 수도 있고, 아예 새로운 2세대 커버윈도우를 제작하는 것도 가능하다”고 설명했다. 기존 커버윈도우 위에 올라가는 코팅은 모든 부분의 강도 등이 동일한 단일 구조였던 반면, 이번에 개발된 기술을 이용하면 필요한 부분에 따라 유연성과 강도를 조절하는 복합 구조 코팅을 할 수 있다. 깨짐에 약한 UTG의 특성을 보완할 수 있는 것이다.

 
독자적으로 새로운 커버 윈도우를 제작하는 것도 가능하다. 신소재를 이용해 제작된 커버윈도우의 경도는 강화유리에 가까운 수준으로, 자동차 열쇠로 강하게 여러 번 긁어도 스크래치가 발생하지 않는다. 유연성의 경우 CPI 소재와 비슷하고 20만회 가량의 반복 사용에도 내구성이 유지된다.

 
연구팀은 지난해 국내와 미국에서 특허를 받았고, 이번 성과는 지난 1월 재료 분야의 SCI 학술지 ‘어플라이드 폴리머 사이언스’(Journal of Applied Polymer Science) 온라인 판에 게재됐다.  
 
권유진 기자 kwen.yujin@joongang.co.kr 
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