KAIST(총장 신성철)는 백경욱 신소재공학과 교수 연구팀이 차세대 고해상도 8K UHD 디스플레이에 적용할 수 있는 극미세피치용 이방성 전도필름을 개발했다고 31일 밝혔다.

디스플레이 산업계에서 사용하는 이방성 전도필름을 미세피치 디스플레이 제품에 적용하면, 레진의 흐름 때문에 도전입자가 응집하고 이로 인해 전극 간 전기적 단락 회로가 발생하는 문제가 있다.

연구팀은 특정 단일층으로 구성된 폴리머 필름이 도전입자를 단단히 고정시키는 형태의 이방성 전도필름을 개발했다. 도전입자의 유동을 억제함으로써 전극 간 전기 단락 문제를 근본적으로 해결했다.

연구팀은 일상에서 흔히 접할 수 있는 나일론을 활용해 도전입자가 잘 분포되고 고정된 단일층 나일론 필름을 제작했다. 나일론 필름은 높은 인장강도 값을 지녔기 때문에 도전입자의 움직임을 완벽하게 제어할 수 있었다.

접합 공정 후 도전입자의 포획률을 기존 이방성 전도 필름의 33%에서 최고 수준인 90%까지 끌어올리는 데 성공했다. 또 이방성 전도필름의 가격에 가장 큰 영향을 미치는 도전입자의 함량을 3분의 1 이상 줄였다.

연구팀은 20마이크론 수준의 극미세피치에서 전기적 단락이 없고 100% 절연 특성을 구현하면서 우수한 접속을 형성할 수 있는 도전입자를 확보해 안정적인 전기적 특성, 높은 신뢰성, 저렴한 가격의 이방성 전도필름을 제작했다.

백경욱 교수는 "이번에 개발한 이방성 전도필름은 극미세피치를 가진 VR, 4K, 8K UHD 디스플레이 분야뿐 아니라 OLED 기반 대형 패널, 모바일 기기에도 적용 가능하다"라며 "극미세피치 접속 핵심 소재의 국산화를 통해 세계 시장을 독점하고 있는 일본의 이방성 전도필름 제품을 대체해 경쟁력을 높이는 데 기여할 수 있다"고 말했다.

한편, 윤달진 박사과정이 1저자로 참여한 이번 연구는 전자 패키징 분야 국제 학술지 'IEEE TCPMT(International Transactions on Components, Packaging, and Manufacturing Technology)' 10월호에 게재됐다.