TANAKA 홀딩스 주식회사(본사: 도쿄도 치요다구, 대표이사 사장 집행임원: 타나에 아키라)는 다나까귀금속 그룹의 제조 사업을 전개하는 다나까귀금속공업주식회사(본사: 도쿄도 치요다구, 대표이사 사장 집행임원: 타나에 아키라)가 다나까귀금속의 저온 소결 은나노 잉크를 사용한 70℃의 저온에서 소결할 수 있는 배선 형성 기술(저온 소결-나노은 인쇄 방법)과 기존의 에칭(※1)프로세스를 활용한 은메탈 전면 필름 형성기술(은메탈 전면 필름 형성 방법)을 개발했다고 발표했다.

이 기술은 스마트폰의 터치패널 및 OLED 디스터치패널 및 OLED 디스플레이의 슬림화, 플렉시블화, 고화질화에 기대플레이 등의 용도로 슬림화, 플렉시블화, 고화질화에 기여한다.

‘저온 소결-나노은 인쇄 방법’의 특징

· 기존의 은나노 잉크 소결은 130℃~140℃의 고온에서만 소결이 가능하여 비교적 열에 약한 PET 필름 및 기타 엔지니어링 플라스틱(※2) 필름 등의 유기 재료에 대한 인쇄가 곤란했다. 이번에 개발한 ‘저온 소결-나노은 인쇄 방법’에서는 70℃의 저온 소결에서도 고온 소결과 동등한 50µΩcm(마이크로 옴 센티미터) 이하의 저항치를 얻을 수 있기 때문에 인쇄물로서 유기재료 선택에 대한 자유도가 눈에 띄게 향상되었다.

· 70℃의 저온에서 은나노 배선 회로를 소결형성할 수 있기 때문에 유기 발광 소자(※3) 등을 손상시키지 않고 고화질화에 기여한다.

· 저온 소결을 통해 형성된 패턴은 은나노 입자를 수~수십층 정도 겹쳐서 적층 소결한 박막 구조이므로 기존 제품보다 벤딩 강도(플렉시블성)의 개선을 기대할 수 있다.

또한 저온 소결 은나노 잉크와 SuPR-NaP(슈퍼 냅) 법(※4)을 채용한 다나까귀금속의 메탈 메시 배선 기술(※5)을 조합함으로써 4µm(마이크로미터) 이하의 미세 배선을 필름 상에 형성할 수 있다.

‘은메탈 전면 필름 형성 방법’의 특징

· 저온 소결 은나노 잉크를 140℃에서 소결시킴으로서 현재, 터치패널 등에 다수 채용되는 산화인듐주석(ITO)과 동등 수준 이상의 전기저항을 지니며 에칭 대응이 가능한 은메탈 전면 필름을 형성할 수 있다.

· 기존의 에칭 프로세스를 활용할 수 있기 때문에 설비투자 등에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.

· 본 기술로 형성된 은메탈 메시 기판은 산화인듐주석(ITO)을 유리 기판에 에칭한 투명전극(※6)과 동등한 전기저항을 가지면서도 벤딩 강도(플렉시블성)의 향상 및 투명성 향상에 의한 고화질화를 기대할 수 있다.

이 제품은 앞서 서술한 장점으로 향후 접을 수 있는 디스플레이로도 발전될 것이라 예상되고 있는 하이엔드 스마트폰 터치패널 등의 용도 및 확대가 예상되는 플렉시블 전자 디바이스 시장, 한층 발전된 슬림화·고화질화가 요구되는 OLED 디스플레이 시장에서의 이용·응용을 기대할 수 있다.

(※1) 에칭: 화학부식이라고도 한다. 웻 에칭과 드라이 에칭이 있으며, 대부분 프린트 기판의 배선 형성에서 불필요한 박막을 제거하기 위한 공정으로 이용된다.
(※2) 엔지니어링 플라스틱: 주로 공업용도로 사용되는 강도 및 내열성과 같은 특정 기능을 강화한 플라스틱을 말한다.
(※3) 유기 발광 소자: 일종의 에너지 자극이 부여되었을 때 그에 대한 응답으로서 빛을 방출하는 기능을 지닌 유기재료를 말한다. 유기 EL이나 OLED(Organic Light Emitting Diode)라고도 한다.
(※4) SuPR-NaP 법: 발액성 불소수지를 코팅한 기판(PET 필름 등)에서 심자외광을 노광함으로써 개질된 부분에 은나노 잉크가 반응해서 은나노 입자가 화학 흡착된 데에 은 입자끼리 융착해서 배선을 형성하는 기술.
(※5) 다나까귀금속공업의 메탈 메시 배선 기술: 메탈 메시란 센서 배선을 산화인듐주석(ITO)이 아닌, 은 및 동을 사용해 격자 형상으로 배선하는 방식을 말한다. 다나까귀금속공업에서는 산학 공동 실용화 개발사업(NexTEP)의 위탁 대상으로서 국립연구개발법인 산업기술 종합연구소 플렉시블 일렉트로닉스 연구센터의 하세가와 다쓰오 총괄연구주간 팀의 연구성과인 미세 배선 기술 SuPR-Nap 법을 기반으로 2014년 4월부터 2017년 9월에 걸쳐 본 기술을 위탁 개발하였다.
(※6) 투명전극: 액정 디스플레이 및 OLED, 터치패널, 유기 태양전지 등의 전자표시장치에 사용되는 전극을 말한다. 전반적으로 산화인듐주석(ITO)을 유리 기판 등에 에칭한 것이 널리 보급되어 있다.

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