용어의 정의

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전기 전자산업에 있어서 궁극적인 목표중의 하나가 전자부품 혹은 회로를 직접 잉크젯 프린팅하여 제품을 만드는 것이다. 최근 재료화학과 잉크젯 헤드의 발전으로 이와 같은 목표가 현실화 되고 있다. 잉크젯 기술은 잉크 카트리지에 있는 작은 노즐을 통해 잉크가 뿜어져 나와 종이 등 흡착이 용이한 표면에 프린팅 하는 기술이다. 잉크를 표면에 분사하는 방법에는 여러 가지 방식이 있지만 일반적으로 저항기를 가열함으로써 조그만 잉크통에 기포를 빨리 형성시키는 열전사 잉크 분사식 기술을 택하고 있다. 종이와 같이 흡착성이 강한 표면에는 문제가 없지만 잉크와 표면과의 특성이 서로 맞지 않을 경우 표면에 잉크를 고착시키는 방법을 찾는 것이 산업적 응용에서 가장 중요한 관심사이다. 이를 위하여 표면을 미리 전처리 하거나 이미 프린트 된 표면에 레이저 처리하여 프린팅 특성을 향상시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 잉크통에서 발생된 기포는 빠른 속도로 노즐을 통해 미량의 잉크를 분사시킨다.
일반적으로 현재의 노즐은 단일 잉크젯 헤드에 100개 이상의 노즐로 구성되어 있으며, 개개의 노즐은 20 kHz이 주파수로 30 pico-liter 정도의 잉크를 독립적으로 뿜어 낼 수 있다. 이와 같은 단일 잉크젯 헤드는 50 dpi 정도의 자연해상도를 가지게 되므로 400 dpi의 해상도를 가지기 위해서는 8개의 잉크젯 헤드가 필요하다. 최근 “Printed Electronics”라는 용어가 유행하고 있는데, 이는 기존 혹은 신규의 프린팅 기술에 의해 도전성 잉크를 이용하여 전자 전기회로를 직접 구성하는 것을의미한다. Printed Electronics에 적용될 수 있는 프린팅 방법에는 잉크젯 기술을 포함하여 나노 임프린트 리소그래피, 옵셋 리소그래피, 그라비어(gravure) 방법, 철판인쇄(flexigraphic) 방법이 있다. 잉크젯 기술의 장점은 광리소그래피 방법 등 다른 방법에 비해 투자비용이 아주 작으며 클린룸 공간을 줄여 운영비용을 줄일 수 있는 장점이 있다. 환경측면에서도 다른 방법에 비해 폐기물이 적어 공정상의 유연성을 가질 수 있다.
잉크젯 기술에서 사용되는 잉크는 100% 고체이거나 잉크젯 헤드의 용량에 적합한 입자크기를 가진 현탁액이 모두 가능하다. 일반적으로 잉크에 요구되는 규격은 정확한 성능구현, 표면과의 충분한 젖힘특성, 최종 공정 및 실제 프린팅 이후의 내구성 등이 있다.
최근 잉크젯 방식이 새로운 디스플레이 패터닝 기술로 인식되면서 차세대 디스플레이 개발에 있어서 잉크젯 기술을 채택하려는 경향이 있다. 잉크젯 기술은 낮은 공정비용과 프린팅 정렬층(alignement layer), 컨덕터, 칼라필터 적용에 있어서 보다 유연한 적용성을 보이고 있으며, PDP의 경우 3-D 마이크로 구조를 만들 수 있는 잉크젯 기술이 형광체 및 트렌치 부분에 적극 활용될 수 있다. 유기고분자 합성소재를 이용하여 잉크젯 방식으로 전자태그(RFID)에 활용할 수 있으며, 이때 잉크젯 기술은 RFID의 높은 제조단가를 크게 낮추어 저렴한 비용으로 RFID 생산을 가능하게 하여 상용화에 큰 파급효과를 가져올 수 있을 것으로 기대되고 있다.