친환경·저가 PDP용 소재 개발 본격화

차세대 성장동력 기술개발사업으로 4년간 수행 예정
PDP관련 기업·연구소·대학 등 대거 참여, 사업비 124억원 이르러

현재 PDP기판에 사용되는 borosilicate 유리를 친환경 저가 유리인 Sodalime유리기판으로 대체할 수 있는 ‘친환경·저가 PDP용 소재 개발’과제가 차세대 성장동력 기술개발사업으로 2009년 6월까지(1단계 2008년 6월 30일) 4년 동안 수행될 예정이어서 세라믹업계의 관심이 되고 있다. 
참여기관은 휘닉스피디이, 세라, 창성, 동진쎄미켐, 센불, 씨앤켐 등 7개의 소재관련 기업과 삼성SDI, LG전자 등의 수요기업, 요업기술원, 한국과학기술연구원, 인하대, 광운대, 연세대 등으로 PDP 관련 산학연이 총망라 되어 있다. 또한 과제 사업비는 정부출연금 90억원을 포함한 124억 원에 이르는 규모로 진행될 예정이며 총괄관리기관은 요업기술원(원장 정수철)이 맡고 있다.

borosilicate 유리기판 Sodalime 유리기판으로
대체할 수 있는 저온 무연(Pb-free)계 유리 소재·
다결정 보호막 등 개발
이번 사업의 총괄을 맡고 있는 요업기술원에서는 이 과제에 대해 “현재 사용중인 borosilicate 유리기판을 Sodalime 기판으로 대체했을 때 적합한 친환경 적이면서 저가격화 실현이 가능한 대체 소재를 개발하기 위한 과제”라고 설명하고 있다.
개발대상 소재는 현재 소성온도 보다 60~70℃ 낮은 소재로, 저온무연(Pb-free)계 유전체(투명, 백색 유전체), 격벽재, 실링재, 배기소자, 유전체, 보호막, bus 전극, address 전극 등이다.
구체적인 사업내용을 보면 7개 소재관련 기업과 대학, 연구소에서는 고가의 고왜점 유리기판을 현재 국내에서 생산되고 있는 Sodalime유리(판유리)로 대체하고 유리기판위에 올라갈 수 있는 유전체, 격벽재와 유리를 봉착하는데 필요한 실링재와 배기소자, 저가 다결정 보호막소재, 저가 Metal base 부합 전극 등을 개발할 예정이다.
또한 수요기업인 LG전자와 삼성SDI에서는 친환경·저가 소재를 42인치 패널에 실장하는 연구를 수행하게 된다.

국내 PDP산업의 경쟁력 강화 기대
사업에 참여하고 있는 산학연에서는 이번 과제를 통해 친환경적인 무연계 소재·저가 실현이 가능한 소재의 국산화, PDP 핵심소재 개발 및 원천기술 확보에 따른 완제품의 국제경쟁력 강화, 소다유리사용에 따른 생산원가 절감, 국내 PDP 관련 소재 제조업체의 자생력 확보와 고용개선, 제품의 저가화로 인한 PDP 구매층 확대 등의 효과가 있을 것으로 기대하고 있다.
 박미선 기자

그림.친환경·저가 PDD용 소재개발 과제가
       차세대 성장동력기술개발사업으로 수행된다

잉크젯 프린팅 기술 ‘각광’

LCD·PDP·OLED 등 디스플레이 분야 패터닝 공정의 경쟁력 높은 기술로 떠올라
삼성·LG 등 대기업 연구 활발, 대형 국책사업 등 연구 지원도 커져

최근 들어 디스플레이 분야에 대한 잉크젯 프린팅 응용기술 개발이 활발해지고 있는 가운데 잉크젯 관련 소재와 공정 개발에 대한 관심도 커지고 있다.
잉크젯 프린팅에 대한 연구는 80년대부터 시작되었지만 90년대 이르러 OLED, LCD, PDP 등의 디스플레이 산업이 발달하면서 패터닝 공정에서 가장 경쟁력 있는 기술로 떠오르고 있다.
잉크젯 기술은 기존의 포토공정이 수 십 단계에 이르는 복잡한 공정이 필요한 반면 원하는 곳에 패터닝 할 수 있는 ‘Pattern on Demand´ 공정이 가능하여 공정수를 대폭 절감할 수 있고, 필요한 부분만 재료를 도포하므로 재료효율이 거의 100%에 가까워 재료절감과 친환경 효과를 기대할 수 있는 장점이 있다. 또한 기판의 대형화에 대응이 자유롭고 원가 절감이 가능한 기술로서 디스플레이를 비롯한 다양한 분야에서 활발하게 응용되고 있다. 특히 최근에는 RFID안테나 공정에의 응용가능성도 커지고 있다.
이처럼 잉크젯 기술이 디스플레이 분야에서 활발하게 응용되면서 삼성, LG 등 디스플레이 관련 대기업들의 연구도 활발해져 내년에는 생산라인에 직접 적용이 가능할 것으로 기대되고 있다. 상업화가 가장 활발하게 진행되고 있는 분야는 LCD용 컬러필터로 LG화학을 비롯한 많은 업체들이 관련 연구에 나서고 있다. 또한 올해 초에는 잉크젯 기술 관련 대형 국책 사업이 시작되었고 연세대학교 문주호 교수 연구실이 ‘잉크젯 프린틴 응용기술 연구실’ 국가지정연구실(NRL)로 지정되는 등 정부 차원의 연구 지원도 커지고 있다.

잉크젯 관련 소재·헤드 기술 확보 ‘필수’
NRL을 운영하고 있는 문주호 교수는 “잉크젯 기술의 발전을 위해서는 관련 소재와 헤드, 장비 등의 신뢰성을 확보하는 것이 필요하다”고 지적하며 “우리 연구실에서는 잉크젯 프린팅용 잉크의 개발과 공정에 대한 연구에 주력하고 있다”고 밝혔다. 또 문교수는 “최근 들어 많은 소재 업체들이 잉크젯 소재 개발에 적극 나서고 있는 것으로 알고 있다”고 말했다.
잉크젯 관련 소재의 경우 페이스트 잉크, 나노잉크 등의 메탈을 이용한 전도성 잉크에 대한 연구가 가장 활발하게 이루어지고 있다.
동진쎄미켐은 잉크젯 프린팅용 화학재료의 개발을 추진 중이며 석경에이티는 5nm RFID 전극형성용 은 소재를 개발했다. 또한 잉크테크는 잉크젯 프린팅용 전자잉크를 개발했고 이밖에 창성, 대주전자재료, 테크노쎄미켐 등도 잉크젯 관련 소재 개발을 추진 중인 것으로 알려지고 있다.
 박미선 기자

그림.잉크젯공정과 기존공정의 비교