유연 디스플레이 커버 재료는 높은 투명도, 고온 내구성 및 복잡한 서비스 신뢰성 간의 균형 문제에 직면해 있습니다. 본 연구에서는 분자 사슬의 강성 및 자유체적을 조절하여 일련의 무색 투명 폴리이미드(CPI) 필름을 제조하였습니다. 연구 결과, 분자 사슬의 강성이 증가함에 따라 시료의 유리전이온도(T_g)와 소수성이 향상되었으며 기계적 성능은 분자 사슬의 적층 밀도 및 수소 결합 함량과 더 강한 상관관계를 보였습니다. 특히, 강성의 비공액 부탄 고리 구조를 포함하는 CPI-CBDA는 자유체적이 작고 수소 결합이 많으며 분자 사슬의 밀집도가 높아 380~780 nm 범위에서 평균 투과율T_av=87.02%의 높은 투명성, 높은 내열성, 낮은 팽창률(50~250 ℃ 구간 평균 열팽창계수 CTE=10.52×10^-6/K) 및 우수한 기계적 성능을 지녔습니다. 서비스 평가에서는 50만 회 동적 굽힘(굽힘 반경 R=2 mm) 후 대부분의 시료가 T_av 손실률 3% 미만, 인장 강도 유지율 85% 이상을 보였으며 상업용 PET 필름은 강도 유지율이 56% 미만이었습니다. 주목할 점은 일부 시료가 굽힘 후에 영률이 오히려 증가했는데, 이는 국부적 순환 변형에 의한 분자 사슬 정렬 때문인 것으로 추정됩니다. 자외선 노화 연구에서는 CPI-CBDA가 가장 안정성이 우수했으며, 노화 메커니즘은 단계적 특성을 나타냈습니다. 초기에는 부탄 고리 구조가 분해되고, 이후 약한 결합이 끊어지며, 동시에 분자 사슬 간 가교 반응이 발생하여 기계적 성능 열화를 보상하여 자외선 조사 후 T_av 유지율이 97.1%에 달하고, 인장 강도와 영률 유지율이 각각 119.4%와 140.1%에 이르렀습니다.

무색 투명 폴리이미드; 분자 구조 조절; 동적 굽힘 내구성; 자외선 내성