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잉크젯법에 의한 액정디스플레이 및 전자디바이스 제조기술의 실용화

전문가 제언: ○ 최근 전자디바이스의 소형화 고기능화에 따라 인쇄회로기판에서 배선회로의 미세화가 요구되고 있다. 회로 폭 10㎛ 이하의 금속배선은 보통 스퍼터 장치 등을 사용하여 리소그래피와 에칭에 의해 형성되어 고도의 배선품질을 제공하고 있다. 그러나 대규모 설비투자와 재료의 손실 및 환경 상의 문제가 있었다. 특히 디스플레이 산업계에서는 경쟁이 치열하여 대형화 및 원가절감으로 활로를 찾고 있다.

○ 전자디바이스용 인쇄회로기판에는 배선회로층과 절연층이 서로 교대하는 다층회로판이 대부분이다. 이들을 리소그래피 없이 잉크젯에 의해 직접 묘화하여 인쇄, 또는 도포하는 잉크젯 인쇄기술이 일본의 ULVAC가 인수한 미국 Litrex사의 장치로 활성화되었다. ULVAC사는 플라스마디스플레이의 전극부를 시험제작 하였고, SiP(시스템인 패키지)의 시험제작과 프로그램실장 컨소시엄을 주창하여 잉크젯에 의한 SiP를 일본의 국가적 전략기술로 육성하는데 앞장서고 있다.

○ 본문은 일본의 Seiko-Epson사가 사무기기 잉크젯 사업에서 축적한 압전식 헤드 기술을 기반으로 초소 액적 토출용 잉크젯 인쇄기를 개발하여, 액정디스플레이의 배향막에 세계 최초 적용한 잉크젯 기술의 소개와 주요 응용 예를 설명하고 있다. 배향막 도포는 다층회로판의 절연층 도포와 같이 기판과 동일한 플라스틱재료의 후막 도포이지만 우수한 평탄성 등이 요구되어 플렉소 인쇄로부터 이 잉크젯으로 바꾼 것이다.

○ 잉크젯법 응용예로서 대형 LCD의 칼라필터 인쇄가 있고, 최근 한국의 LG전자와 삼성전자도 채택한 기술이다. 잉크를 밀치는 미세 격벽을 미리 포토리소그래피에 의해 형성한 후 그 격벽 사이에 잉크를 토출하는 기술로 회로 폭 4㎛를 실현하고 있다. 다른 응용에 유기 EL디스플레이, 저온 다결정 실리콘 TFT의 게이트전극, 연성인쇄회로 등이 있다.

○ Seiko-Epson사는 NEDO(신에너지 산업기술 종합개발기구)의 “잉크젯법에 의한 회로기판제조” 프로젝트를 추진하여, 잉크젯기술만으로 배선/절연층을 적층하여 20층의 다층회로기판 형성한 것을 2004년에 발표하였다. 잉크젯인쇄기술은 전자산업용 인쇄회로 혁신의 핵이 되고 있다.

저자: TOSHIKI NAKAJIMA
자료유형: 학술정보