With growing new technologies for display, various types of next generation displays, flexible, wearable, foldable, and stretchable displays, have emerged using integration of these technologies. For next generation display, all single layers need to be flexible. Additionally, each individual layer must be eliminated from delamination and creasing of the stacked layers. And the total number of layers and the total thickness must be decreased to reduce the stress which applies to the layers. Lastly, substrate which can experience the most stress can bear the various stresses for many times. So, new functional soft materials applicable to the next generation display are needed. To achieve the functional soft materials with thin thickness, the novel process for deposit the thin polymer film are needed. The iCVD is one such vapor-phase process which resembles typical solution-phase free radical polymerization. The surface-growing characteristics of the iCVD process possible to control the thickness with nano-scale. Moreover, the vapor phase deposition method warrants the homogeneous mixing of the monomers with particular functionalities in the vapor phase regardless of the miscibility in the liquid phase. In this thesis, I developed the functional thin soft film with various characteristics which is expected that the function thin soft film can be applied in next generation displays without any additives and solvents. In this research, A novel, ultrathin but instantly curable dry adhesive was devised to achieve reliable adhesion between two arbitrary kinds of substrates while maintaining the mechanical flexibility of bonded substrates for next generation displays. And we suggest a novel “sticky” nano-adhesive with excellent flexibility using thermally curable ionic copolymer generated from two acrylate monomers with tertiary amine and alkyl halide functionalities. Lastly, A new design of self-healing soft thin film was devised by introducing a plenty of H-bonding sites in molecular proximity of p(GMA-co-HEA) copolymer films with various mechanical properties and high stretchability, and stress and fast healing ability. These outstanding characteristics of our functional soft thin film will can be good candidates for application to wearable, flexible and stretchable devices.
디스플레이에 대한 새로운 기술의 발전에 따라, 이 기술들을 이용한 플렉서블, 웨어러블, 폴더블 등과 같은 새로운 형태의 차세대 디스플레이들이 등장하고 있다. 차세대 디스플레이를 위해서는 모든 단일 층들이 유연해야 한다. 추가적으로, 적층된 층들의 주름이나 박리로부터 자유로워야 한다. 그리고 디바이스에 가하지는 외력을 최소화하기 위해 디바이스의 최종 두께나 수가 감소되어야 한다. 마지막으로, 외력이 대부분 가해지는 층들이 다양한 외력들에 오랜시간 버텨야 한다. 따라서, 차세대 디스플레이에 적용 가능한 얇은 새로운 기능성 소프트 고분자 물질들이 필요하다. 얇은 두께를 가진 기능성 소프트 물질들을 개발하기 위해서는 얇은 고분자 증착을 위한 새로운 공정이 필요하다. iCVD 공정은 용액에 자유로운 자유 라디칼 고분자화 할 수 있는 기상증착 공정이다. iCVD 공정의 표면 성장 특성은 나노 단위의 두께를 컨트롤을 가능하게 한다. 게다가, 기상 증착 방식은 액상에서 용해성에 관계없이 기상에서 특정 기능성을 가지는 단량체들을 균일하게 섞음을 가능케 한다. 본 논문에서 저는 용액이나 첨가제 없이 차세대 디스플레이에 적용 가능한 기능성 얇은 소프트 필름을 개발했다. 첫번째로 차세대 디스플레이를 위한 접착된 기재의 기계적 유연성을 유지하면서 두 임의의 기재 사이의 접착력을 유지하는 새롭고 매우 얇지만 빠르게 접착이 되는 건식 접착제를 개발했다. 그리고 알킬 할라이드와 3차 아민의 기능성을 갖는 두 아크릴계 단량체를 이용하여 열적 가교가 가능한 이온성 공중합체를 합성하였고 이를 이용하여 우수한 유연성을 갖는 새로운 “끈적거리는” 나노 접착제를 제시하였다. 마지막으로 높은 유연성 및 높은 강도 그리고 빠른 치유 능력을 갖는 많은 수소결합 부분을 갖는 새로운 자가 치유 소프트 얇은 필름의 합성법을 고안하였다. 본 연구에서 개발한 기능성 소프트 얇은 필름들의 우수한 특성들은 웨어러블, 플렉서블 디바이스들에 이용 시 좋은 후보군들로 사용될 것이다.
