▲ AI 스마트 글라스 내 실리콘 소재의 핵심 적용 영역(출처:바커케미칼코리아)

바커케미칼코리아가 발열 관리 및 내구성이 우수하고 인체 무해한 실리콘 신소재를 웨어러블 기기에 적용하는 것을 시작으로 차세대 디스플레이, 반도체 패키징 등 다양한 분야에 확대한다.

바커케미칼코리아(대표 조달호)는 착용감, 안정성, 내구성이 필요한 인공지능(AI) 스마트 글라스용 실리콘 소재 시장에 진출한다고 27일 밝혔다.

기존의 AI 스마트 글라스는 아크릴이나 인체에 유해한 과불화화합물(PFAS) 계열 소재를 주로 사용해왔다. 이 소재는 기존의 렌즈가 지닌 광학 굴절, 시야 흐림, 충격 취약성, 변색, 발열 등의 문제를 보유하고 있다. 이번에 바커케미칼코리아가 개발한 실리콘은 이러한 기존 소재의 한계를 개선해 AI 스마트 글라스의 전반적인 성능과 사용 경험을 향상시키는 데 기여한다.

신소재에 적용된 기술은 크게 4가지로, △발열 관리를 위한 열전도성 박막 기술 △마이크로 LED 보호를 위한 봉지재 기술 △본딩과 몰딩을 위한 경화 기술 △광학 및 코팅 부문에서 웨이브가이드에 적용 가능한 초저·초고 굴절률 기술(PFAS-Free, 탈불소화합물) 등이다.

발열 관리를 위한 열전도성 박막 기술을 스마트 글라스에 적용할 경우 열전도성 박막이 발열 부품(SoC, 배터리, 구동회로 등)에서 발생한 열을 빠르게 프레임·렌즈 외부로 퍼트려 일부 영역에 열이 집중되는 국부 고온을 줄여준다.

마이크로 LED 보호를 위한 봉지재 기술은 광손실을 최소화해 휘도를 높이고, 이를 통해 디스플레이에 투영된 이미지를 보다 선명하게 인식할 수 있게 한다. 동시에 동일한 밝기를 더 낮은 전력으로 구현할 수 있어서 전력 효율 개선에도 기여한다. 또한 외부 충격, 온도 변화, 습기 등 다양한 외부 스트레스로부터 칩을 보호해 AI 스마트 글라스의 장기적인 내구성과 신뢰성을 높인다.

본딩과 몰딩을 위한 경화 기술은 웨이브가이드와 기판 간 본딩에서 강한 결합을 형성해 진동·충격·굽힘에 대한 균열을 방지하고 높은 광학 안정성을 제공한다. 또한 몰딩 시 열경화 수지가 균일하게 경화되도록 제어함으로써 장기간 사용 시 발생할 수 있는 변형이나 틈새 형성을 줄이고 방수 성능도 유지하게 하는 등 높은 기계적 안정성을 구현한다.

광학 및 코팅 기술은 웨이브가이드에 초저·초고굴절 물질을 사용해 빛을 프레임 내부에 효과적으로 제어하고, 원하는 방향으로 안정적으로 전달하게 한다. 이를 통해 광학 효율을 높여 보다 선명하고 대비가 높은 화면을 구현해 정보 가독성을 높여준다. 또한 유럽의 PFAS 규제 강화 등에도 대응이 가능해 글로벌 양산·인증 측면에서 위험을 줄일 수 있다.

신소재 중 이미 상용화가 가능한 제품은 △열관리 소재인 SEMICOSIL® 993 TC, SEMICOSIL® 9910 TC △디스플레이 보호용 소재인 LUMISIL® 530 △본딩·몰딩 기술 실리콘 제품인 광학 본딩용 LUMISIL® 1세대, 2세대 UV와 조립접착제인 SEMICOSIL 82 UV, 83 series 등이다. 광학·터치 소재로 적용 가능한 초저굴절률 및 초고굴절률 물질 등은 개발 중이나 즉시 평가 가능한 수준이다.

바커케미칼 글로벌 전자재료연구소의 전자재료, 차세대 반도체, 디스플레이용 실리콘 소재를 개발하며 얻은 기술을 토대로 AI 스마트 글라스용 기술은 고객사의 제품 설계 단계부터 요구사항을 반영해 맞춤형 제품 개발이 가능하다.

바커케미칼 글로벌 전자재료연구소 이승아 소장은 “바커는 기술 파트너로서 글로벌 디바이스 제조사와 부품 업체뿐 아니라 빅테크들과도 직접 협력을 강화하고 있다”며 “ PFAS-Free 소재 개발을 통해 친환경 요구에 대응하고, 열관리·광학·본딩 등 핵심 기술을 고도화해 고객과 함께 새로운 시장을 창출하는 파트너로 자리매김하고자 한다”고 강조했다.

바커케미칼코리아 조달호 대표는 “AI 스마트 글라스를 시작으로 웨어러블·차세대 디스플레이·반도체 패키징 등 다양한 분야에서 실리콘 기반 솔루션 기술 리더십을 확립하는 것이 목표”라고 밝혔다.