일본 닛산화학공업이 스마트폰과 태블릿 등에 내장되는 터치패널 배선용 금속량을 1/10로 줄이는 기술을 개발했다고 닛케이산업신문이 15일 보도했다.
이 기술은 기판에 배선 패턴을 그린 후, 그 부분에만 금속을 부착 시키는 방식으로 도금을 최소한한다. 따라서 진공 장치도 필요 없다. 현재 기초 견본품이 제작된 단계며, 애플과 삼성전자 등 단말 제조업체 등을 상대로 한 본격 사업화를 앞두고 있다.
터치 스크린은 사람이 손가락을 갖다대는 터치 유리와 수지 기판의 뒷면에 금속 배선을 붙여 구동된다. 손가락으로 만져 기판 뒷면의 전기적 성질이 변하면 그 신호가 배선에 보내지는 방식이다. 일반적으로 투명 도전재로는 산화인듐주석(ITO) 박막이 사용된다.
최근에는 패널이 커지고 고속 응답 수요가 높아져 ITO보다 전기 저항이 낮은 니켈이나 구리 등 금속 배선의 사용이 많아지고 있다. 이때 금속 배선은 빛의 투과를 방해하지 않도록 하기 위해 기판 표면에 메쉬(그물망) 형태로 붙인다.
닛산 측이 개발한 터치패널은 직경 수십 나노 미터의 구형 입자에 약 5나노 미터의 구형 고분자와 약 2나노 미터의 팔라듐 입자가 부착된다.
이 기초 재료를 기판에 바르고 메쉬 패턴을 붙인 마스크를 통해 자외선을 주사한다. 이 때 자외선을 쏘인 폴리머는 화학적 변화를 거쳐 밀착성이 높아진다. 이 기판을 금속 도금 용액에 담그면, 팔라듐 주위에 금속이 부착돼 그대로 배선이 되는 방식이다.
지금까진 메쉬 형상의 금속 배선을 만들 때 반도체 제조 기술을 사용했다. 먼저 진공 용기 안에서 기판 전면에 금속 박막을 만들고, 불필요한 부분의 금속을 산으로 녹여 없앴다. 일단 붙인 금속의 90% 이상을 이렇게 제거해 금속 사용량이 많다는 문제가 있었다.
하지만 이번 신기술은 진공 장치가 필요 없고, 대기 중에서 기판 표면에 배선을 연속해서 만들 수 있다. 기판 재료는 유리뿐만 아니라 부드러운 투명 수지도 사용할 수 있다. 메쉬의 치수 정밀도를 기존의 산으로 녹이는 방식보다 높일 수 있다는 것도 장점이다.
닛산화학 측은 각 단말제조업체 측에 샘플을 제공, 본격적인 사업화를 모색하고 있다.
류경동기자 ninano@etnews.com