1만번 접어도 멀쩡… UNIST, 옥수수 성분 폴더블 점착제 개발

50% 늘려도 투명·복원 단 2.5초, 차세대 디스플레이 점착제

이동욱 교수팀, 플렉서블 디스플레이용 고성능 점착제 개발

화면을 잡아 늘여도 흐려지지 않고 2.5초 만에 복원되는 차세대 디스플레이 점착제가 개발됐다.

국내 연구진이 화면을 길게 늘여도 맑고 투명한 상태를 유지하는 차세대 광학용 투명점착제(OCA)를 개발했다. 옥수수 전분에서 추출한 천연 성분을 활용해 기존 소재의 한계를 극복했다.

UNIST 이동욱 교수 연구팀은 바이오 성분인 '아이소소르비드' 기반의 신규 가교제를 설계해 고성능 투명점착제를 구현했다고 전했다. 가교제는 점착제 내부 고분자 사슬을 그물처럼 잡아주어 변형 뒤 원래대로 돌아오게 만든다.

연구진, (좌측부터) 이동욱 교수, 백명진 박사, 최윤지 연구원. UNIST 제공

이번에 개발된 점착제는 빚 투과율 99.8%를 기록했다. 원래 길의 50%까지 늘려도 투과율이 98.6%에 달해 탁해짐이 거의 없었다. 기존 상용 가교제(HDDA) 적용 시 투과율이 71.9%까지 떨어지는 현상과 대조적이다.

복원 속도 역시 압도적이다. 20% 늘렸다가 놓는 과정을 100회 반복해도 2.5초 만에 제형을 회복했다. 기존 제품이 100초 이상 걸렸던 점을 감안하면 복원력이 40배가량 향상된 셈이다.

비결은 옥수수 유래 성분인 아이소소르비드의 분자 구조에 있다. 고분자 사슬 사이 간격을 넓혀 접히거나 말릴 때 사슬끼리 엉키는 현상을 방지했다. 덕분에 빛의 산란은 줄고 복원 탄성은 크게 늘었다.

내구성과 재활용성도 검증을 마쳤다. 유연 디스플레이 모듈에 적용해 1만회 접힘 테스트를 거쳤으나 균열이나 들뜸이 나타나지 않았다. 80℃ 열처리 후 잔여물 없이 깨끗이 제거돼 부품 재활용에도 용이하다.

연구그림, 기존 가교제 (HDDA)와 새로 개발된 가교제 (PUDA)로 제작된 점착제의 폴딩 안정성 비교와 개발된 가교제 (PUDA)의 롤링 안정성 실험 결과.

이동욱 교수는 "이번 연구는 화면의 반복적 변형을 견디면서도 저전력 고화질을 구현하는 핵심 기술"이라며 "폴더블과 롤러블 디스플레이의 상용화 시기를 앞당기는 데 기여할 것"이라고 말했다.

옥수수 성분 첨가 가교제를 넣어 복원력과 투명도가 뛰어난 유연 디스플레이용 점착제. [AI생성이미지]

이번 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 사이언스(Advanced Science)'에 게재됐다.

영남취재본부 김수로 기자 relationship6007@asiae.co.kr