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[디스플레이 용어알기] 59편: 투명폴리이미드 (CPI, Colorless Polyimide)

투명 폴리이미드(CPI)란 Colorless Polyimide의 약자로 투명한 PI를 의미하며, 최근 플렉시블 디스플레이에서 패널을 보호하기 위한 커버 윈도우 소재로 사용됩니다. CPI는 기존 폴리이미드(PI)가 가지고 있는 내화학성 및 내열성 특성은 유사하나 특유의 색을 띠는 단점이 있어, 화학적 구조를 달리하여 투명하게 개발되었습니다. ▲ 투명폴리이미드(좌)와 폴리이미드(우) 사진 기존 PI의 화학적 구조를 보면, 다수의 방향족(C6H6-, 정육각형 모양)을 가지고 있어 화학적, 열적 우수성을 갖게 되는데, 이러한 방향족은 가시광선 중 400∼500나노미터(nm) 파장을 흡수하는 성질로 인하여 시각적으로는 갈색을 띠게 됩니다. ▲ 폴리이미드 화학 구조식 (출처 : 위키피디아) 이를 투명화 시키기 위해서 PI 내 방향족을 트리플루오로메틸기(-CF3), 에테르기(-O-), 술폰기(-SO₂)와 같은 구조로 대체하거나 첨가하는 방식 등이 활용되고 있으며 기술적으로도 많은 노하우가 필요합니다. CPI는 플라스틱이라는 재료의 특성상 투명하고 얇게 가공이 가능하며 유연성이 좋아 폴더블이나 롤러블 등 플렉시블 디스플레이 패널을 보호하는 윈도우 커버로 적용되고 있습니다. 지난해 삼성디스플레이가 개발한 언브레이커블 디스플레이는 CPI를 커버 윈도우에 적용한 사례이며, 美 국방부 규격에 맞춰 실시한 UL(Underwriters Laboratory, 국제 안전인증 시험기관)의 내구성 테스트도 통과했습니다. 그리고, 갤럭시 폴드 모델에도 적용되어 상용화되었습니다.
스토리 2020/08/04

늘어나는 인구수를 예측하는 방법? ‘지수함수와 예측모델’

바이러스는 숙주세포의 핵 속에 있는 핵산(DNA 혹은 RNA)의 복제 장치를 이용해서 자기와 똑같은 개체를 수없이 많이 복제한다. 이때 숙주세포가 갖는 많은 기능이 활성화되지 못하게 되므로 우리 면역계가 이 바이러스에 감염된 숙주세포를 죽인다. 그리고 바이러스에 공격당한 숙주세포가 지나치게 많으면 바이러스 질환이 나타난다. 박테리아와 같은 세균은 일정한 시간이 지나면 1개가 2개로 자기 복제하며 분열하지만 바이러스는 숙주세포에 기생하기 때문에 빠르게 자기와 똑같은 개체를 만든다. 이처럼 바이러스의 분열이 세균의 분열보다 훨씬 빠르지만, 여러분의 이해를 돕기 위해 바이러스가 매시간 분열하면서 2배씩 늘어난다고 가정해보자. 1개의 바이러스로 시작하여 하루가 지나면 몇 개로 늘어날까? 즉, 1시간이 지나면 2개, 2시간이 지나면 4개, 3시간이 지나면 8개와 같이 증가할 것이고, 하루는 24시간이므로 1개의 바이러스는 하룻밤 만에 224=16,777,216개가 된다.   실생활에서 발견할 수 있는 지수함수 예시 실생활에서 이처럼 2배씩 증가하는 간단한 예는 수타면과 꿀타래이다. 수타면을 만들려면 밀가루 반죽을 길게 늘여 반으로 접고 다시 늘려 반으로 접기를 반복한다. 그러면 면발의 수는 차례로 1, 2, 4, 8, 16 등으로 늘어나게 된다. 그래서 맛있는 수타면을 만들기 위해 10번의 늘리기를 반복했다면 면발의 수는 210=1024가 된다. 이제 2배씩 늘어나는 상황을 a배씩 늘어나는 경우로 생각을 넓혀보자. 만일 어떤 바이러스가 매시간 분열하며 a배 늘어난다면  x시간이 지난 후에 바이러스는 ax개가 된다. 이때, a가 1이 아닌 양수이면 실수 x에 대하여 ax의 값은 하나로 정해진다. 따라서 에 ax를 대응시키면 y=ax은 x의 함수이다. 이 함수를 a를 밑으로…
소식 2020/08/03

[한 컷 일러스트] 격이 다른 기술, 삼성디스플레이

기술로 세상을 바꾸고, 삶에 가치를 더하는 삼성디스플레이! 삼성디스플레이의 비전과 미래를 [한 컷 일러스트]로 만나보세요!
트렌드 2020/07/31

플렉시블 디스플레이에서 전기자동차까지! 4차 산업혁명 시대에 주목받는 ‘전고체 배터리’

2019년 삼성전자는 세계 최초의 접는 스마트폰 ‘갤럭시 폴드’를 출시해 전세계 소비자의 이목을 집중시켰다. 이 스마트폰은 화면을 접어서 쓴다는 점 때문에 역사에 중요한 획을 그었다. 디스플레이를 접어서 사용하는 것은 대중에게는 영화 속에서나 가능한 일이거나 미래의 일처럼 느껴졌기 때문이다. 화면이 접히는 스마트폰은 스마트폰 역사에서 혁신적인 변화지만, 사실 접는 것은 과도기적인 단계라고 할 수 있다. 궁극적인 목표는 자유자재로 휘거나 둘둘 마는 것이기 때문이다. 스마트폰을 접는 건 디스플레이와 기기의 일부만 휘게 만들면 되는 일이지만 어느 부위나 자유롭게 구부릴 수 있게 하려면 디스플레이 전부, 그리고 회로와 배터리까지 모두 휘어지게 만들어야 하는데 여간 어려운 일이 아니다. 특히 현재 모든 스마트폰이 사용하는 리튬이온배터리는 폭발 등의 위험 때문에 휘어지게 만들 수 없다. 결국 새로운 배터리 개발이 필요한데, ‘전고체 배터리’가 그 대안으로 떠오르고 있다.   전고체 배터리란? ▲리튬이온 배터리 VS 전고체 배터리 비교 (출처: 삼성SDI) 전고체 배터리는 쉽게 말해 전부 고체로 이뤄진 배터리를 말한다. 전부 고체여서 일부분이 액체인 리튬이온 배터리보다 자유롭게 모양을 만들 수 있고 휘어지게도 만들 수 있다. 애초에 배터리를 전부 고체로 만들면 되지 않느냐고 생각할 수 있지만 ‘일부 액체’에서 ‘전부 고체’로 가는 기술적인 장벽이 크기 때문에 지금까지는 전고체 배터리를 상용화하지 못했다. 전부 고체라는 말의 의미를 이해하려면 먼저 배터리의 원리를 알아야 한다. 배터리는 기본적으로 물질이 가지고 있는 산화 환원 경향 차이를 이용해 전류를 흘려보내는 장치로,…

[디스플레이 용어알기] 58편: 폴리이미드 (PI, Polyimide)

폴리이미드는 열 안정성이 높은 고분자 물질로 우수한 기계적 강도, 높은 내열성, 전기절연성 등의 특성 덕분에 디스플레이를 비롯해 태양전지, 메모리 등 전기/전자 및 IT 분야에서 다양하게 활용됩니다. 특히 타 소재에 비해 가벼울 뿐 아니라 휘어지는 유연성까지 갖춰 제품의 경량화 소형화가 가능합니다. 폴리이미드는 디스플레이 제조 시 기판이나 커버 윈도우 등 다양한 곳에 활용되고 있습니다. ▲ 폴리이미드(Polyimide) 사진 일반적인 디스플레이의 경우 제조 과정에서 유리 기판을 사용하는데, 휘어져야 하는 플렉시블 OLED는 딱딱한 유리 기판 대신 유연한 폴리이미드를 사용하여 제조합니다. 플렉시블 OLED 제조공정을 살펴보면, 먼저 캐리어 글라스라고 불리는 유리 기판 위에 PI 물질을 도포한 후, TFT와 증착, 봉지 공정을 거친 뒤 레이저로 캐리어 글라스를 떼어내는 방식입니다. 디스플레이 기판은 고온에서 제조하는 공정 기술을 견뎌야 하기 때문에 내열성이 중요합니다. 폴리이미드는 영하 273 ~ 영상 400도까지 물성이 변하지 않는 만큼 내열성이 뛰어납니다. (출처: 네이버 두산백과) 또한 플라스틱 소재라 가볍고 유연해 플렉시블 OLED 제조 시 기판으로 사용하기 적절합니다. 폴리이미드는 깨지지 않고 자유롭게 휘거나 접을 수 있어, 디스플레이 커버 윈도우 소재로도 각광받고 있습니다. 폴리이미드 고유의 색상인 노란색을 제거하여, 투명하게 구현하는 방식으로 사용되고 있습니다.