일본산업뉴스요약

유리회사들, 차세대 디바이스 기술 속속 등장
살균 LED에 석영 렌즈 적용, 미세공 유리기판 개발

유리회사들이 차세대 디바이스의 개발을 지원하는 신기술 개발을 둘러싸고 경쟁을 벌이고 있다. 아사히글래스(旭硝子)는 음료수 살균에 사용하는 심자외(深紫外) 발광다이오드(LED)용 석영 렌즈를 2019년부터 양산한다. 니폰시트글래스(日本板硝子)는 전자기판을 보다 얇게, 작게 할 수 있는 미세한 구멍이 있는 유리기판을 개발하였다. 높은 광투과율 등 유리의 강점을 살려 기존 제품의 주류인 수지 소재에 대항한다.

심자외 LED용 렌즈는 빛의 확산을 억제하여 강한 빛을 발산하도록 하는 부재다. 기존 제품은 LED를 감싸는 커버 재와 렌즈를 투명 접착제로 접합한 구조로, 렌즈는 자외광의 투과율이 약 60%로 낮고 저가인 실리콘 수지제가 주류다.

아사히글래스는 투과율이 90% 이상인 석영으로 커버 재와 일체형의 렌즈를 개발하였다. 접착 층이 없고, 소재의 차이에 따른 굴절률 변화나 접착제 변색에 의한 자외광의 손실이 적다. 석영을 대량으로 성형하는 기술도 개발이 끝났다. 19년에 양산을 시작할 계획이다.

아사히글래스의 LED 패키지용 포장용 씰(Seal) 재를 병용하면 “1개 당 총 비용은 실리콘 렌즈의 2배 이하로 억제할 수 있다”(Advanced Material사업부의 마쓰모토(松本) 씨). LED의 수명도 1만 시간으로 기존과 비교하여 4~5배로 길어질 것으로 보고 있다. 도상국의 가정에서 정수 장치에 내장, 음료수를 살균하는 등의 사용법을 상정한다.

니폰시트글래스는 스마트폰의 소형화나 웨어러블 단말 보급의 길을 여는 글래스 기판을 개발하였다. 두께 0.1mm~1mm의 슬림형 글래스에 수십 ㎛(마이크로는 100만분의 1)의 미세한 구멍이 질서정연하게 늘어서 있다. 보기에는 일반적인 판유리지만 근접해서 자세히 들여다보면 표면에 작은 점들이 보인다.

배선을 수직으로 늘려, 전자 기판에 IC칩을 고밀도로 실장하는 ‘2.5차원 실장’으로 IC칩과 전자기판과의 사이에 삽입하는 ‘인터포저’의 역할을 담당하는 부재다. 미세한 구멍이 회로가 되어 칩과 기판을 최단 거리로 연결한다. 배선을 옆으로 늘리는 와이어 본딩 방법으로 칩과 기판을 연결하는 기존 방식보다도 기판 면적을 작게 할 수 있다.

수지를 인터포저로 하려는 움직임도 있지만 치수안정성이나 절연성과 같은 특성면에서는 글래스가 우수하다. 니폰시트글래스는 회로선 폭의 미세화가 10㎛대까지 진행되면 글래스로 만든 인터포저에 대한 주문이 증가할 것으로 보고, 이르면 2020년대 전반에 양산에 착수할 생각이다.

니폰일렉트릭글래스(日本電氣硝子)는 차량탑재 디스플레이에 화학 강화 글래스 ‘Dinorex’의 도입을 서두른다. 쇠망치로 두드려도 깨지지 않는 강도가 특징이며, 표면을 막(膜) 가공하면 광반사나 지문 등의 더러움을 억제하는 기능을 추가할 수 있다.

화학 강화 글래스는 미국 Corning의 ‘Gorilla’나 아사히글래스의 ‘Dragontrail’이 앞서고 있다. 늦게 출발한 니폰일렉트릭글래스의 Dinorex는 앞으로 탑재 면적의 확대가 예상되는 차량탑재 디스플레이로 반격을 꾀한다.

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