성균관대 연구팀, 차세대 안정적 열전도성 유지 가능 필름 개발

차세대 스트레처블 디스플레이를 위한 방열 필름이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

15일 성균관대학교에 따르면 김태일 성균관대 화학공학부 교수<사진> 연구팀은 기존 스트레처블한 고분자 필름 내 질화붕소입자를 마이크로 피라미드 구조로 정렬, 열을 수직·수평 방향으로 빠르게 전달할 뿐만 아니라 필름 변형에 높은 열전도성을 유지할 수 있는 필름을 개발했다.

전자기기의 성능과 수명을 유지하기 위해선 효과적으로 열을 제어해야 한다. 이 문제는 차세대 기술로 주목받고 있는 휘고 잡아당길 수 있는 디스플레이소자 발전에 가장 큰 걸림돌이었다.

연구팀은 이번 연구를 통해 제한된 나노소재의 양을 사용하더라도 마이크로LED 등의 소자에서 발생한 열이 피라미드 구조를 따라 빠르게 수직(1.15 W/mK), 수평방향(11.05 W/mK)으로 전달될 수 있음을 입증했다.

필름 내부 피라미드 구조는 수직 열전도도를 향상 시킬뿐만 아니라 스트레처블 고분자 필름에 기계적 안정성을 부여, 필름이 왜곡되거나 외부자극에 의한 변형에도 안정적으로 열전도성을 유지할 수 있도록 하였다.

나아가 바코팅 공정과 전사 공정 등 간단한 상온 공정만을 이용하기 때문에 대면적 제작이 가능하다.

이번 연구는 효과적 열방산을 통해 전자소자 성능을 향상시킬 수 있음을 입증, 향후 차세대 전자소자에서 사용할 수 있는 길을 열었다는 평가를 받고 있다.

한편, 이번 연구는 재료 분야 세계적 학술지인 ‘어드벤스 펀셔널 머터리얼(Advanced Functional Materials)’에 지난 달 18일 온라인을 통해 발표된 바 있다.