관련 통계자료 다운로드 플렉시블 디스플레이용 TSP 소재 개발 현황
삼성모바일디스플레이가 내년 플렉시블디스플레이를 출시키로 하면서 차세대 터치스크린패널(TSP)용 소재 개발에 가속도가 붙었다.
기존 TSP에 적용된 인듐주석산화물(ITO) 전극 소재는 유연성이 약해 휘거나 곡면인 플렉시블 디스플레이에 사용하기 어렵기 때문이다.
12일 업계에 따르면 탄소나노튜브(CNT)·그래핀·은나노 와이어·전도성 폴리머 등이 ITO필름을 대체할 차세대 신소재로 주목받고 있다.
CNT는 균일한 품질 추출이 어려워 상용화되지 못했지만, 최근 감압식 TSP 시장을 중심으로 상용화 움직임이 활발하다. 와이즈파워가 니샤가 개발한 3차원 TSP용 소재로 CNT를 공급하는 계약을 맺었고, 탑나노시스·상보 등 여러 업체들도 내비게이션용으로 대량 생산을 준비 중이다.
필름 패턴이 어려워 정전용량식 TSP에 적용하기는 힘들지만, 게임·내비게이션 시장에서 성공 가능성이 점쳐지고 있다. 현재 CNT필름은 80%대 중반 투과율과 1㎡당 400~500Ω 수준의 면저항이 가능한 수준이다. 100Ω 저항과 90%대 투과율을 구현한 ITO필름에 비해서는 기술적으로 아직 미흡한 상황이다.
그래핀은 CNT보다 강도 및 전도성이 훨씬 뛰어난 소재지만, 추출이 어려워 아직 상용화 수준까지 진척되지 못하고 있다. 삼성테크윈이 여러 국내 업체 중 그래핀 상용화에 가장 근접해 있다. 기존 업체가 흑연에서 습식 방식으로 그래핀을 추출하는 것과 달리 삼성테크윈은 건식(CVD) 공정을 활용해 메탄가스에서 그래핀을 추출하는 방식을 추진 중이다. 우선 감압식 TSP에 적용될 가능성이 높다.
은나노 필름도 최근 새롭게 주목받고 있다. 은·구리 등 순수금속은 ITO보다 저저항 구현에 유리하지만 공기 중 산화되는 문제 때문에 상용화되지 못했다. 그러나 최근 산화 방지 처리 기술이 개발되면서 적용 가능성이 커지고 있다. 한성엘컴텍은 산화방지 기술로 은나노 필름을 개발했는데, 1㎡당 80Ω 저항과 92% 투과율을 구현했다.
전도성 폴리머 필름도 플렉시블 디스플레이용 TSP 소재 후보군에 포함된다. SKC와 삼성전기가 지난해 하반기 개발한 소재다. 진공증착 대신 인쇄 공정으로 제조할 수 있어 가격 경쟁력이 높고, 전도성도 좋은 편이다. 다만 투과율이 70%대 수준에 머물러 있고, 저저항 구현이 힘든 점은 약점으로 지적된다. 원료가 벤젠계 화합물로 제조되는데, 분자 구조가 변하는 점도 풀어야 할 숙제다.
업계 관계자는 “플렉시블 디스플레이 TSP가 ITO 대체 신소재 시장을 급성장시킬 기폭제가 될 것”이라면서 “일단 신소재가 상용화되면 가격 경쟁력을 기반으로 기존 TSP 소재로도 활용될 가능성이 크다”고 말했다.
<표> 플렉시블 디스플레이용 TSP 소재 개발 현황
*자료 : 업계 취합
이형수기자 goldlion2@etnews.com