대형 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이가 액정표시장치(LCD)를 뛰어넘으려면 원가를 낮추기 위한 기술 과제를 해결해야 한다는 분석이 나왔다. 새로운 소재와 생산 기술 혁신이 필요하다는 의미다.
22일 서울 삼성동 코엑스에서 한국산업기술평가관리원(KEIT), 전자신문, 한국정보디스플레이학회(KDIS) 주최, 산업자원부 후원으로 개최된 `2016 글로벌 소재 테크페어`에서 주요 전문가 대부분은 이 같은 견해에 동의했다.
원가 면에서는 발광 재료를 기판 위로 얹는 방식의 변화가 요구된다. 현재 상용화된 기술은 진공 기상증착인데, 잉크젯 프린팅 기법을 활용하면 원가를 낮출 수 있다. 공정 시간이 줄어들고 재료 낭비가 적기 때문이다. 구조 역시 단순해지기 때문에 수율 확보도 용이하다.
이창희 서울대 전기정보공학부 교수는 “TV용 OLED가 LCD와 가격 경쟁을 하려면 반드시 잉크젯 프린팅 기술을 도입해야만 한다”고 말했다. 그는 “2019년 중국 10세대, 11세대 LCD 공장에서 패널이 쏟아지면 가격은 절반, 혹은 3분의 1 수준으로 떨어질 것”이라면서 “2~3년 안에 프린팅 기술을 완성시켜야 OLED에 승산이 있다”고 말했다.
추창웅 삼성디스플레이 상무 역시 “프린팅 공정 개발로 미래 기술 대응이 필요하다”고 말했다.
최현철 LG디스플레이 상무는 “8세대에서 잉크젯 프린팅 공정을 개발 중”이라며 “재료 수명과 잉크의 배합, 기판 위로 재료가 올라갔을 때의 균일성 등을 개선하고 있다”고 밝혔다.
OLED 재료를 패널 위로 얹는 잉크젯 프린팅 장비는 조만간 출시된다. 래리 팀 카티바 부사장은 “적록청(RGB) 잉크젯 프린팅 장비의 최종 현장검증을 위한 테스트 시스템을 구축하고 있다”며 “장비는 이르면 올 연말, 늦어도 내년 초에는 나올 것”이라고 밝혔다.
문제는 재료다. 잉크젯 프린팅 기술용 발광 재료는 일반 진공 기상증착 방식 대비 수명이 크게 떨어진다. 재료 개발이 시급한 이유다.
잉크젯 프린팅 생산 인프라가 깔리면 유기물이 아닌 무기물 기반의 퀀텀닷으로 구현한 QLED(Quantum-Dot Light-Emitting Diode)가 OLED보다 유리할 수 있다는 관측도 나왔다. 이창희 교수는 “잉크젯 프린팅 재료로는 고분자 QD 재료를 사용한 QLED가 OLED보다 더 승산이 있다고 개인적으로 생각한다”고 말했다.
추창웅 상무는 “QD는 색재현율이 유기물보다 우수하다”며 “유기물로 공통층을 형성하고 QD를 발광층에 배치하는 하이브리드 소자 구조도 생각해볼 수 있다”고 말했다. 다만 QD의 경우 유해물질로 규정된 카드뮴(Cd)이 포함되지 않으면 발광 효율이 현저히 떨어지는 문제를 해결해야 한다.
원가와 품질 면에서 이미 LCD를 앞서기 시작한 소형 OLED는 플렉시블 등 혁신 폼팩터 상용화를 위해 기판, 커버 소재 등에서 혁신이 이뤄져야 할 것으로 이날 모인 전문가들은 내다봤다.
강충석 코오롱인더스트리 상무는 “무색 폴리이미드 소재가 플렉시블 전자제품을 구현하는 데 중추적인 역할을 할 것”으로 기대했다.
한주엽 반도체 전문기자 powerusr@etnews.com
