KAIST, 극 미세피치용 이방성 전도필름 개발

한국과학기술원(KAIST·총장 신성철)이 차세대 고해상도 디스플레이에 적용할 수 있는 고전기특성, 고신뢰성, 저비용 이방성 전도필름을 개발했다. 8K 초고화질(UHD) 디스플레이를 비롯한 다양한 영상장치 품질과 가격 경쟁력을 높일 수 있는 기술이다.

KAIST는 백경욱 신소재공학과 교수팀이 도전입자 포획률이 90%에 달하는 극 미세피치용 이방성 전도필름을 개발, 에이치엔에스하이텍과 함께 시제품으로 제작했다고 31일 밝혔다. 기존 제품 포획률이 33% 수준인 것과 비교하면 3배 가까이 높은 수치다.

시제품으로 제작한 이방성 전도필름
시제품으로 제작한 이방성 전도필름
연구에 참여한 윤달진 박사과정(사진 왼쪽)과 백경욱 교수(오른쪽)
연구에 참여한 윤달진 박사과정(사진 왼쪽)과 백경욱 교수(오른쪽)

이방성 전도필름은 열화성 에폭시 레진에 전도성을 띠는 도전입자를 섞어 제작한 필름이다. 이미지 구현 반도체칩인 '드라이버 IC'와 디스플레이 패널 간 전기접속에 쓰는 핵심 재료다.

기존 극 미세피치 제품은 이방성 전도필름 안정성이 떨어지는 단점이 있었다. 고해상도 디스플레이 전극 연결을 안정화하기 위해서는 전극과 전극 간 거리인 '피치'를 좁혀야 하는데, 이 때 이방성 전도필름 내 레진 유동으로 도전입자가 응집한다. 접촉 저항이 높아지고 '전기단락 회로'가 발생해 결함을 낳는다. 고가 도전입자 함량을 늘려 응집 영향을 줄일 수밖에 없다.

연구팀은 도전입자를 늘리지 않고도 20마이크로미터(㎛) 수준 극 미세피치 환경에서도 안정적으로 기능하는 이방성 전도필름을 만들었다. 나일론을 더한 단일층 필름 구현이 핵심이다. 나일론은 인장 강도가 뛰어나 도전입자를 '포획'한다.

KAIST가 개발한 이방성 전도필름 내 도전입자 포획 모습
KAIST가 개발한 이방성 전도필름 내 도전입자 포획 모습

이번에 개발한 필름은 도전입자 포획률이 90%에 달해 도전입자 함량을 기존 3분의 1로 줄일 수 있다. 필름 가격을 대폭 낮추면서 접속 성능은 크게 높일 수 있게 됐다. 디스플레이 제품 품질·가격 경쟁력을 높인다.

백경욱 교수는 “이번에 개발한 이방성 전도필름은 다양한 디스플레이에 적용할 수 있다”면서 “일본 이방성 전도필름 제품을 대체하고 우리나라 제품 경쟁력을 높이는 데 기여할 것”이라고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com