관련 통계자료 다운로드 유무기 이온빔 혼성 장비 구현 프로세스 플렉시블 유기발광다이오드(OLED) 제조 과정에 핵심인 봉지(인캡슐레이션)공정에 기존 필름 적층 방식이 아닌 새로운 방식의 기술이 개발돼 업계의 주목을 받고 있다. 이 기술은 주로 반도체 생산에 사용하는 이온주입기술을 활용한 것으로 휨 현상이나 박리 등의 문제가 없다.
이에스엠은 플렉시블 OLED 기판용 보호막 필름에 유·무기물을 증착시킬 때 이온 빔을 동시에 조사해 처리하는 ‘유무기 이온빔 혼성 장비’를 개발했다고 14일 밝혔다.
플렉시블 OLED 디스플레이는 OLED 소자를 구성하는 유기물질이 산소와 수분에 노출되면 제 기능을 잃어버리기 때문에 봉지공정이 반드시 필요하다. 휘지 않는 일반 OLED 패널에서는 유리를 사용하면 해결할 수 있었지만 플렉시블 디스플레이에서는 유리가 아닌 다른 소재를 적용해야한다.
현재 플렉시블 OLED 기판 구조는 폴리이미드(PI) 등으로 만든 베이스 필름에 보호막 역할을 하는 코팅막이 접착돼 있다. 국내 디스플레이 제조업체들은 지금까지 무기물을 단독 증착하거나 유·무기물을 교차로 얹어서 보호하는 방식의 ‘멀티레이어 스태킹(Multilayer stacking)’ 기술을 주로 활용하고 있다. 하지만 여러 층을 쌓아야 하는 만큼 공정 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 균일성을 유지하기가 어려운 게 단점이다.
이에스엠에서 개발한 장비는 이온을 주입함과 동시에 유기물과 무기물까지 동시에 한 장비 내에서 처리한다. OLED 고분자 표면 내부는 물론이고 표면상에는 고분자-이온-유기물-무기물이 단계적으로 결합된 혼합 계면을 형성하도록 했다. 이 모든 과정을 단일 장비에서 동시에 할 수 있기 때문에 공정 수와 시간을 대폭 줄일 수 있다.
높은 열을 통한 신축 공정으로 유·무기물 박막이 플라스틱 필름 표면으로부터 박리되는 현상이 많이 나타난다. 하지만 이에스엠의 장비는 접착력을 증가시켜 박리가 일어나지 않을 뿐만 아니라 200도 이하의 저온 공정으로 다뤄지기 때문에 대상물의 변형이 없다. 회사는 지난달 관련 장비 기술로 특허도 획득했다.
이승광 이에스엠 대표는 “그동안 업계에서 이온주입 기술을 시도했으나 투명하게 나오지 않아 끝내 실현시키지 못했다”며 “이번 신기술은 투명도도 높을 뿐만 아니라 유·무기물 교대 적층 증착 시 나타나는 휨 현상이나 구부림에 따른 크랙 증가를 없앨 수 있어 플렉시블 OLED 배리어 필름 생산에 가장 적합한 기술”이라고 설명했다.
이 대표는 “현재 플렉시블 OLED 생산 라인에 맞는 신규 장비 개발을 위해 관련 분야 업체와 투자 협력 등을 논의 중”이라고 말했다.
성현희기자 sunghh@etnews.com
