[녹색경제신문=이선행 기자] 차세대 반도체 및 디스플레이 포토공정 기술로 주목받는 ‘잉크젯 프린팅(IJP·Inkjet Printing) 기술’은 빠르고 경제적이며 친환경적이라는 장점이 있다. 

29일 문승재 호서대학교 전자융합공학부 박사(이하 문 박사)는 “종이에 프린트하는 기술을 전자에 접목한 기술”이라며 “실버 나노 파티클(은을 곱게 갈아서 넣은 잉크)을 사용해 웨이퍼·유리기판 위에 패턴을 그린다”고 설명했다.

IJP는 수차례에 걸친 포토·식각 공정을 단 한 차례로 단순화시킨다.

문 박사는 “원하는 부분만 공정을 할 수 있다는 점이 가장 큰 특징인 기술”이라고 말했다. 

반도체·디스플레이 공정에서 ‘포토공정’은 웨이퍼·유리기판 위에 패턴을 그려내는 과정이다. 감광액을 도포한 후 빛을 쏴, ‘포토마스크’ 위의 패턴을 웨이퍼·유리기판 위에 새긴다. 새겨진 패턴만 남기고 깎아내는 과정은 ‘식각공정’이라고 부른다. 

IJP는 포토마스크 없이 바로 웨이퍼·유리기판 위에 패턴을 그려낸다. 잘못 그렸을 때는 수정도 가능한데, 포토마스크가 바로 버려지는 것과 대조적이다. 

문 박사는 “디스플레이를 양산할 때 사용하는 포토마스크 한 장의 가격은 약 20억에서 30억 원 정도”라며 “재료를 아낄 수 있으며 친환경적”이라고 말했다. 

이어 “기판 손상이 없어 플라스틱 등 연약한 소재 위에도 패턴을 그릴 수 있다는 점 또한 매력적”이라고 말했다. 

하지만 상용화하기에는 어려움이 뒤따른다. 웨이퍼·유리기판 위에 그려지는 패턴의 두께가 균일하지 않고, 잉크가 나오는 노즐이 막히는 문제 또한 있다. 

문 박사는 “AI 기술이 접목되어 개발된다면 상용화로 이어질 것”이라고 설명했다.

한편 중국의 디스플레이제조사 TCL CSOT은 지난해 CES에서 IJP 기술을 활용해 만든 65인치 OLED TV를 선보인 바 있다. 8K 수준의 화질의 화면이 접히고(foldable) 말리는(rollable) 기술 또한 공개됐다.

문 박사는 “IJP 기술은 용액을 사용해서 만들어, 형태가 변할 수 있다는 것이 장점”이라며 “중국의 IJP 기술이 양산 수준에 다다랐다는 증거로 볼 수 있다”고 말했다.