With the advent of foldable devices in the market starting with foldable phones, the development of materials for them has also become indispensable. Unlike the flat devices, foldable devices could be easily damaged due to repetitive deformation, so it is essential to develop elastic materials with deformability. Among them, in foldable device structure, a large stress is applied to the cover window film present on the outermost part of the device under deformation. Therefore, the materials for the cover window are required to have elasticity to prevent the fracture came from the stress. In addition, since the cover window is a boundary that divides the inside and outside of the device, it is easily exposed to the external environment, and thus, it must have the capability to protect the inside from the outside. Therefore, it is necessary to develop a new material that can stretch elastically and protect the device from external harmful elements (e.g. scratch, UV irradiation). Recently, not only the method of imparting flexibility to rigid bulk materials through downscaling, but also the method of rendering flexibility to materials through nanomaterials or polymeric materials has attracted large interest.
In this study, new siloxane hybrid materials that protects the device with rigidity and has stability against deformation with intrinsic flexibility were developed by hybridizing polymer materials with excellent flexibility such as PDMS or polyurethane at the molecular level with siloxane molecules having a rigid network. The newly developed elastic siloxane hybrid materials were confirmed for its applicability as a cover window film by various analyses. Furthermore, owing to its intrinsic elasticity properties, the newly developed elastic siloxane hybrid materials are expected to be applicable not only for cover windows, but also in various fields requiring elasticity.
폴더블 폰을 필두로, 폴더블 디바이스가 시장에 등장함에 따라 이를 위한 소재 개발도 필수 불가결한 상황이다. 평평한 디바이스와는 다르게, 폴더블 디바이스는 반복적인 변형으로 인해 쉽게 손상될 수 있기 때문에, 변형성이 있는 탄성 소재 개발이 필수적이다. 폴더블 디바이스 구조 내에서도, 디바이스의 최외각에 존재하는 커버윈도우용 필름은 변형에 의해 큰 응력이 가해지게 된다. 따라서 커버윈도우용 소재는 응력으로 인한 파단을 방지하기 위해 탄성이 있어야 한다. 또한, 커버 윈도우는 기기의 내부와 외부를 구분하는 경계로써, 외부 환경에 쉽게 노출되기 때문에 디바이스 내부를 외부로부터 안전하게 보호할 수 있는 능력(capatbility)이 있어야한다. 따라서, 유연하게 잘 늘어나면서도 외부의 유해요소 (예: 스크래치, 자외선 조사)로부터 디바이스를 보호할 수 있는 새로운 소재 개발이 필요하다. 최근에는 다운 스케일링을 통해 경질 벌크 재료에 유연성을 부여하는 방법과 더불어, 나노 재료나 고분자 재료를 통해 재료에 유연성을 부여하는 방법이 큰 관심을 받고 있다.
본 연구에서는 PDMS나 폴리우레탄과 같이 유연성이 뛰어난 고분자 재료를 단단한 네트워크를 갖는 실록산 분자와 분자 단위에서 하이브리드화 함으로써, 견고함을 통해 디바이스를 보호할 수 있으며 고유 유연성으로 변형에 대해 안정성을 갖는 새로운 실록산 하이브리드 재료를 개발하였다. 새롭게 제작된 유연한 실록산 하이브리드 재료를 커버윈도우용 필름으로의 적용 가능성에 대해 확인하기 위해 여러가지 분석을 진행하였다. 고유한 탄성 특성덕분에, 새롭게 개발된 유연 실록산 하이브리드 재료는 커버윈도우용 뿐만 아니라, elastic한 재료를 필요로 하는 여러 분야에서도 응용될 수 있을 것이라고 기대된다.
