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중소기업 기술로드맵 조회결과

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디스플레이 기능성 필름 제작을 위한 Roll to Roll 장비
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

디스플레이 기능성 필름 제작을 위한 Roll to Roll 장비 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 정의 : 고분자 필름이나 종이 등과 같이 유연성을 가지며, 폭에 비해 두께가 얇고 긴 기판 소재를 가지고 여러 단계의 구동부와 Roll 등의 구성 부품을 이용하여 이송시키면서 연속적으로 증착/패턴/열처리 등 여러 공정을 수행하는 장치
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점의 범위 ]

주요제품 분류표
기술개발 테마제품분류 관점세부기술
Roll
to
Roll
장비
Roll to
Roll
프린팅
패턴 장비
Flexo - 대면적화, 해상도 증가
- 인쇄압 조절 기술
Gravure - 인쇄두께 감소 및 고해상도 기술
- 제판 저가격화, 인쇄품질 개선
Gravure Offset - Blanket Roll 기술
- 연속공정 인쇄품질 유지기술
Reverse Offset - High Aspect 클리세 제판 가공 기술
- R2R 공정 시 클리세 연속 세정 기술
- Sub micron 패턴 해상도 기술
Roll to
Roll 증착
장비
Sputter - Web 폭 증가 및 코팅 속도 증가 기술
- PET, PI, PEN 등 플라스틱 기판 상에 터치패널용 ITO 필름,
  반사필름, 태양전지, 플렉서블 low-e 필름 등 성막 기술
CVD - 대면적,대량 표면처리 기술
- 저온 성막 기술
ALD - Throughput 증착 속도 향상 기술
- Pinhole Free 고밀도 박막 성막 기술
- 저 산소/수분 투과도 막 형성 기술

[ 공급망 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발 테마공급망 관점세부기술
Roll to
Roll 장비
기판 소재 - PET (Polyethylene Terephthalate)
- PEN (Polyethylene Naphthalate)
- PI (Polyimide)
잉크 - 유기/무기 소재 잉크
- 나노 금속입자 잉크
- 반도체/도체/절연체 잉크
공정장비 - 롤더, 닥터 블레이드, 건조로, Load/Unload, 제판, 열처리부, 표면처리부
3. 시장환경 분석
가. 세계시장
  • BCC Research에 의하면 Roll to Roll 기술에 기반하여 제조된 전체 플렉서블 디바이스의 시장 규모는 2015년 67억 800만 달러에서 2020년에는 244억 3,100만 달러로 CAGR 29.5%로 성장할 것으로 예측함. 이 시장 규모에는 Roll to Roll 장비 뿐 만 아니라 Roll to Roll 공정으로 제작되는 플렉서블 디스플레이, 태양전지, RFID 등 다양한 유연전자소자의 시장이 모두 포함됨

[ Roll to Roll 장비 분야의 세계 시장규모 및 전망 ]

(단위: 백만달러, %)

제품 시장현황 및 전망
구분'16'17'18'19'20'21CAGR
세계시장 8,687 11,250 14,568 18,865 24,431 31,638 29.50%

* Global Markets for Roll-to-Roll Technologies for Flexible Devices (2013. 04, BCC Research), Flexible Display (2013, DisplayBank), 2014 Datafrom DisplayBank, 2014. 05, FPCB 산업 HMC투자증권 등의 자료를 참고하여 전망치 추정

나. 국내시장
  • 국내시장은 2016년도 기준 2조 원 규모에서 2020년까지 연평균 18.92% 성장하여 5조 6,559억 원을 형성할 것으로 기대됨

[ Roll to Roll 장비 분야의 국내 시장규모 및 전망 ]

(단위: 억 원, %)

제품 시장현황 및 전망
구분'16'17'18'19'20'21CAGR
세계시장 23,784 28,284 33,636 40,000 47,569 56,559 18.9

* Global Markets for Roll-to-Roll Technologies for Flexible Devices (2013. 04, BCC Research), Flexible Display (2013, DisplayBank), 2014 Datafrom DisplayBank, 2014. 05, FPCB 산업 HMC투자증권 등의 자료를 참고하여 전망치 추정

4.기술환경 분석
가. 기술개발트렌드

(1) 인쇄전자 (Printed Electronics)란 플렉시블 디스플레이 (Flexible Display), RFID Tag,태양전지, E-Book, Touch Screen Panel 등을 제작하는데 있어서 전도체, 반도체, 절연체의기능성 잉크소재를 직접 인쇄하는 기술을 통해 기존의 진공공정과 여러 가지 화학물질을배출하는 공정을 대체하여 전자소자 등을 제조 하는 기술임

  • 인쇄전자 기술을 이용하면 인쇄공정 한가지 만을 통해 값싸게 전극과 트랜지스터를 만들어전자회로를 구성할 수 있을 뿐만 아니라 대량으로 저가격형 전자소자 생산이 가능함
  • 전자소자에 있어서 인쇄전자 적용을 통해 저가의 대량생산을 하기 위한 방법 중 하나가 Roll toRoll 인쇄 기술을 그 예로 들 수 있으며, Roll to Roll 인쇄 기술의 연속공정을 이용한 전자소자의생산 기술은 최근 디스플레이, 태양전지, e-book 등의 분야에서 크게 주목 받고 있음
전력변환장치 세계동향

[전자소자 제작의 기존공정과 인쇄공정의 비교]

(2) Roll to Roll 방식은 큰 면적의 장치를 생산하는 경우에 주로 활용되며 크레 세 가지기법으로 분류되며, 다음과 같이 인쇄종류별 3가지로 구분됨

  • 그라비어 (Gravure) 인쇄: 음각 판에 전자 인쇄 잉크를 채우고, 압동 (impression roller)과의 사이에 기질을 끼워 압력을 가해 인쇄하는 방법으로 증착이 용이하다는 장점이 있어 정밀한 반도체 제작에 활용
  • 플렉소 (Flexographic) 인쇄: 유연한 판재료에 잉크를 묻힌 다음 기질에 인쇄하는 방식으로 대면적 인쇄와 도체 잉크, 유기 유전체 잉크 인쇄에 주로 활용
  • 오프셋 (Offset) 인쇄: 금속판에 칠해진 잉크가 고무 롤러를 통해서 기질에 묻어가는 압식으로 무기도체와 유기 도체, 유전체 잉크의 경우에 활용
5.핵심요소기술 선정
  • 확정된 요소기술을 대상으로 산·학·연 전문가로 구성된 핵심요소기술 선정위원회를 통하여중소기업에 적합한 핵심요소기술 선정
  • 핵심요소기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업적합성 (10)을 고려하여 평가

[ 디스플레이 기능성 필름 제작을 위한 Roll to Roll 장비 분야 핵심요소기술 ]

핵심기술 선정결과
분류핵심요소기술개요
Roll to Roll 인쇄롤 Load/Unload 기술 유연기판을 감고 풀 수 있는 기판 롤링 시스템 기술
블랑켓/클리세 기술 Offset 인쇄 시 패턴할 인쇄 형상을 갖고 있는 클리세 및 인쇄 매개 전달체 블랑켓 소재 및 가공 기술
Roll to Roll 박막 장비 유무기 Multilayer
박막 증착 기술
디바이스의 보호 패시베이션을 위해 유/무기 박막을 교대로 적층하여 형성할 수 있는 기술
Roll to Roll 패턴장비 미세 패턴 형성기술 Roll to Roll 그라비어 옵셋이나 리버스 옵셋 프린팅으로 미세 패턴 형성 기술
중첩 정밀도 향상 기술 Roll to Roll 다층 인쇄 시 중첩 정밀도 향상을 위한 기구부 오차 저감 및 어라인 정밀도 향상 기술
Roll to Roll 전후 공정 열처리 기술 인쇄 패턴 형성 후 저온에서 Roll to Roll 상태 이송 중 열처리하여 패턴을 굳히는 기술
(열, 레이저, 마이크로 웨이브 전자파, 광 펄스)
화학적 전처리 기술 대면적 고속 Roll to Roll 공정 전에 화학적 소수성 표면 처리 하는 기술
Roll to Roll 소재 잉크 소재 기술 전도성 잉크, 컬러필터, 고분자 등의 디스플레이 소재로서 점도, 표면장력 등 인쇄공정에 최적화된 소재