차세대 고화질 디스플레이로 부상한 대형 유기발광다이오드(OLED)의 제작비용을 획기적으로 낮출 수 있는 첨단 기술이 상용화됐다.
한국표준과학연구원(KRISS·원장 강대임)은 이주인 나노측정센터 박사, 김정형 진공기술센터 박사 연구팀이 미래창조과학부 `신기술융합성장동력사업`의 지원을 받아 OLED 8세대 이상에 적용 가능한 하향식 증발증착 기술을 개발하는 데 성공했다고 21일 밝혔다.
8세대는 디스플레이용 유리 기판이 대략 2200×2500㎜ 크기다. 현재의 5.5세대에 비해 네 배 정도 크다.
최근 초고화질인 OLED TV가 관심을 끌지만, 55인치 시판가가 1000만원을 넘는다. 비싼 이유는 기판을 위에 두고 유기물질을 아래서 증발증착 시키는 상향식 증착법이 대형기판 공정에서는 적합하지 않기 때문이다. 기판이 무거워 운송도 어렵고, 특히 휘기 때문에 완성품 수율이 10~20%로 낮아 제조원가가 비쌀 수밖에 없다.
연구진은 이에 유기물질을 위에서 증발 증착시키는 하향식 증착법을 개발했다. 하향식은 대형기판 이송이 쉽고, 기판처짐 현상도 없다. 재료 사용 효율도 현행 50%에서 70%까지 높였다. 완성품 수율은 최대 50%까지 개선할 수 있을 것으로 분석했다.
그동안 하향식 증발증착기술 구현에 문제점으로 제기됐던 챔버 위쪽 증착 문제는 광산란 및 광반사 기술로 해결했다. 증발된 고분자 유기물질을 원하는 기판 위치로 이동시키고 분말입자의 낙하를 막는 기술도 적용했다. 유기물질 분출 출구 막힘 현상은 고주파 유도가열 방식으로 제거했다.
이주인 책임연구원은 “8세대 이상의 OLED 기판 제작이 당장 가능한 상태”라며 “고온 가열을 필요로 하는 금속 하향식 증착 기술도 개발했다”고 설명했다.
김정형 책임연구원은 “상향식을 써온 기존 증착라인에 적용하는 건 시설을 다 바꿔야 하기 때문에 비용 측면에서 어려움이 있을 것”이라며 “새로 짓는 8세대 이후 라인부터 진가를 발휘하게 될 것”이라고 덧붙였다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com
