[e돋보기] 잉크젯 프린팅

[양태훈기자] 잉크젯 프린팅이란, 수십 피코리터(1조분의 1리터) 이하의 액적(물방울)을 전기나 자기로부터 나오는 힘이나 공압에 의해 초당 대략 수백 번 이상의 빈도로 인쇄할 대상에 분사·직접 무늬를 만드는 기술을 말한다.

이는 반도체·디스플레이 공정에 사용되는 리소그래피(회로 새김)를 대체하는 기술로 주목받고 있다.

리소그래피는 서로 다른 회로 모양을 층층이 쌓아가며 원하는 구조의 다층 회로를 만드는 공정이다. 금과 같이 고가의 재료를 웨이퍼에 도포, 필요한 부분을 남기고 유독 화학물질로 제거하는 만큼 재료낭비와 환경오염 문제가 발생한다.

이에 업계에서는 이러한 단점을 극복할 수 있는 잉크젯 프린팅 방식에 주목하고 있다.

특히, 디스플레이 업계에서는 액정표시장치(LCD) 시장의 공급과잉 속에 차세대 시장 유기발광다이오드(OLED) 을 확대하기 위해 잉크젯 프린팅 공정 도입을 준비하고 있다.

더불어 기존 진공증착 대비 재료사용 효율을 이론적으로 100% 끌어올릴 수 있는 용액공정에 대한 연구개발(R&D)도 활발한 상황이다.

용액공정은 용액 형태의 OLED 발광재료를 잉크젯 프린팅 기법으로 기판 위에 잉크를 뿌려 이미지를 입히는 방식을 말한다.

8세대(가로 2천200mm, 세로 2천500mm) 생산라인에서 원장 유리 기판을 자르지 않고 양산이 가능해 OLED 대면적화를 위한 필수 공정 기술로 여겨지는 상황.

실제 삼성디스플레이나 LG디스플레이 등은 용액공정 상용화를 위해 수년 전부터 파일럿라인을 통한 기술개발에 주력하고 있다.

현재 장비는 상용화가 가능한 수준까지 개발이 완료된 상태로, 다만 잉크젯 프린팅에 적용될 OLED 재료의 수명 등 성능 개선이 필요해 도입까지는 2~3년이 시간이 소요될 것으로 전망되고 있다.