소재강국 실현을 위한 FRONTIER. 재료 전문 종합연구기관.

실용화연구단

실용화연구단

실장 김종국

연구실 소개

표면공정연구실은 플라즈마 및 촉매 기술을 이용한 에너지 환경, 디스플레이, 산업기계 분야에서 요구하는 부품 소재에 투명 기판상 기능성 코팅, 나노구조물 응용 표면 고기능화, 환경정화 및 에너지용 소재, Tribology 코팅 및 플라즈마 공정 기술 등 표면처리 신기술 개발 및 실용화 연구를 수행하고 있다.

주요 실적

UKC2014 특허경진대회 대상 수상 (대상 기술명 : Substrate Coating Technology of Flexible Display and Side Image Display Devices Using the Same)
ATM 터치스크린용 반사방지 필름 제조 기술 개발
Hydrogen free 고경도 탄소 후막 3 um 코팅 공정 기술 개발(ta-C)
선박배기가스 정화기술 기술 교류회 개최 (2/25 및 4/22, 재료연구소)
플렉서블 기판 소재, 나트륨계 전지소재, 플라즈마 소스 및 표면처리 공정 분야 관련 특허 21건 출원, 18건 등록

주요 연구분야

롤투롤 공정을 이용한 투명 전도성 박막, 보호막 코팅 기술
대기정화 및 수소/연료전지용 촉매 소재기술 개발
나트륨 전지용 소재 개발
나노구조물 형성 및 보호막/내지문 코팅 기술
표면처리용 고밀도 플라즈마 소스 및 표면처리 공정기술
탄소계 박막 (ta-C, a-C, a-C:H) 박막 적용 Tribology 코팅 공정

연구개발 추진실적

롤투롤 공정을 이용한 유연 소자용 기능성 박막 제조 기술 개발

[과제 소개]

  • 차세대 디스플레이 소자로 인식되고 있는 플렉서블 디스플레이의 기판은 투명 전도성 박막과 보호막이 구비된 폴리머 필름으로서 롤투롤 스퍼터링 법과 플라즈마 화학증착법을 이용하여 우수한 특성을 갖는 기능성 박막 제조 기술을 개발하였음

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 산화물/금속/산화물 구조의 고품위 투명 전도성 박막 제조 기술 개발
  • 스퍼터링법과 플라즈마화학증착법을 이용한 보호막 코팅 기술 개발
롤투롤 코팅 장치
투명 전도성 필름
보호막 코팅 필름

Hydrogen free DLC 후막화 공정 및 대면적 코팅 시스템 개발

[과제 소개]

  • 수송기기의 연비 저감을 위한 자동차 부품의 저마찰을 구현하기 위한 고경도 탄소후막 코팅 기술 및 비철가공시 소착 마모의 감소를 위한 이형성이 향상된 고경도 탄소막인 Hydrogen Free DLC(Diamond like carbon) 코팅 기술을 경도 30 GPa이상, 두께 3um 증착하는 공정 기술을 개발함. 또한 이들 부품을 양산하기 위한 대면적 탄소막 증착 시스템인 Diamet-600 장비를 개발하였음.

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 내부응력 6 GPa, 경도 30GPa 이상의 Hydrogen free DLC막의 후막화 공정 기술 개발
  • 자동차 부품 및 비철 가공용 공구의 후막화 적용 코팅 공정 기술 개발
  • Hydrogen free DLC막을 대면적으로 코팅할 수 있는 코팅 시스템 개발
대면적 ta-C 코팅 장치
ta-C 코팅된 피스톤링(3um)
비철가공용 ta-C 코팅 공구

Moth-eye 반사방지 및 내지문 폴리머 필름 개발

[과제 소개]

  • 핸드폰과 같은 휴대용 디스플레이를 옥외에서 사용할 때 태양광에 의한 반사로 인해 시인성이 저하되는 문제를 해결하기 위하여 나방눈을 모사한 반사방지 필름을 개발하였으며, 잦은 터치로 인한 지문 오염을 방지하는 기능도 부여함.

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 나노마스크를 사용하지 않고 플라즈마 식각만으로 나노구조물을 만드는 저비용 고효율 공정 개발
  • 나노구조물의 내구성을 획기적으로 높일 수 있는 산화물 보호막 코팅 기술 적용
  • 나노구조물에 conformal 내지문 코팅 기술을 개발함으로써 반사방지 및 내지문성을 동시 구현

향후 연구계획

  • 롤투롤 공정을 이용한 투명 전도성 박막, 보호막 코팅 심화 기술 개발
  • 전기변색 소자용 투명 전도성 박막 제조 기술 개발
  • 소형 연료전지 수소 제조용 개질촉매 소재기