한국기계연구원, 1㎛ 인쇄선폭 구현하는 신기술 개발

미래창조과학부 산하 한국기계연구원의 이택민 박사 연구팀이 롤프린팅 기술을 이용해 인쇄전자 선폭을 1마이크로미터(㎛)로 구현하는데 성공했다.

한국기계연구원 측은 1㎛급으로 인쇄 선폭을 줄인 것은 그만큼 집적도를 높인 인쇄전자공정이 가능해졌다는 데 의의가 있다고 강조했다.

집적도를 높이면 인쇄전자 공정이 기존 노광이나 에칭을 이용하던 2~3㎛급의 대면적 디스플레이 제작 공정을 대체할 수 있고, 이로 인해 공정은 더 간단해지고 비용도 절감된다는 설명이다.

1㎛급 초미세 인쇄전자 기술은 육안으로 식별이 불가능하다. 한국기계연구원은 과거 육안으로 보이는 문제점으로 인해 인쇄전자 기술을 이용할 수 없었던 터치 센서(투명전극)에 활용될 수 있을 것으로 기대했다.

현재 터치스크린에 사용되는 터치 센서는 주로 인듐산화물전극(ITO)방식으로 생산된다. 주재료인 인듐의 가격이 비쌀 뿐 아니라 전기 전도도가 낮아 대형 디스플레이 적용에 한계를 갖고 있다.

여기에 인쇄전자 기술을 활용하면 기존보다 단순한 공정과 저렴한 가격으로 중대형 터치 디스플레이를 생산할 수 있다. 휘어지는 대형 터치 디스플레이도 인쇄전자로 생산이 가능하다. 휘어지는 필름 타입의 투명전극에도 적용이 가능하기 때문.

더불어 1㎛의 기존 단층 전사 과정에 정밀하게 적층시키는 기술을 더하면 고집적도 회로 소자 및 IoT에 사용하는 스마트 센서도 직접 인쇄할 수 있다. 이는 한국기계연구원의 향후 연구 방향이기도 하다.

이택민 한국기계연구원 연구책임자는 “인쇄전자 기술은 소재, 장비, 공정 기술이 융합되어야 가능한 기술”이라며 “이번에 1㎛ 초미세 선폭 구현은 우선적으로 대면적 디스플레이 생산과 터치스크린에서 ITO 전극을 대체하는 투명 전극 생산에 응용될 것이며, 향후 이 기술을 통해 IoT, 휘어지는 터치스크린 시장에서도 우위를 점할 수 있을 것”이라고 전했다.