머티어리얼사이언스가 중소형 유기발광다이오드(OLED)를 타겟으로 차세대 소재인 '저굴절 캐핑레이어(CPL)'를 개발, 양산 검증을 마쳤다. 특히 과불화화합물(PFAS) 없이 이를 만들어내 향후 글로벌 환경 규제 우려도 덜었다.
13일 머티어리얼사이언스에 따르면 회사는 글로벌 테크 기업 모바일 및 태블릿 신제품 적용을 목표로 'PFAS 프리' 저굴절 CPL 양산 공정 검증을 성공적으로 완료했다.
CPL은 OLED 발광층 상부에 형성돼 외부로 방출되는 빛의 경로를 제어하고 광 추출 효율을 극대화하는 핵심 기능층이다.
현재 모바일 및 태블릿용 OLED에는 고굴절 CPL만 적용되고 있다. 저굴절 CPL과 같이 사용할 경우 빛 손실을 더욱 줄일 수 있어 휘도와 소비전력 효율 개선이 가능하다.
다만 그동안 저굴절 CPL은 광학적 특성과 물리적 안정성을 동시에 확보하기 힘들었다. 특히 업계에서 통상 굴절율 1.6 이하와 빛 흡수 손실이 전혀 없는 광 흡수도(k) 0.00 수준은 굴절율을 낮추는 과정에서 공정 결함 등이 발생하기 쉬워 기술 난도가 높았다.
머티어리얼사이언스는 자체 유기소재 합성 노하우를 바탕으로 굴절률 1.5 미만 및 광 흡수도(k) 0.00이라는 차세대 목표 스펙을 안정적으로 확보했다.
아울러 OLED 양산 라인 투입 시 주요 걸림돌로 꼽히던 공정 신뢰성 문제를 검증했다. 기존 저굴절 소재들은 진공 증착 과정에서 열적 안정성이 떨어지거나 증착기 노즐이 막히는(Clogging) 현상이 자주 발생해 실제 양산 도입에 어려움이 있었다.
회사 측은 “높은 고온 안정성과 노즐 막힘 방지 데이터를 사전에 확보해 실제 양산 라인에 투입돼도 가능한 수준 완성도를 확인했다”고 밝혔다.
머티어리얼사이언스 저굴절 CPL은 광학·열적 특성을 모두 유지하면서도 유해물질인 PFAS를 완전히 제거해 친환경적인 측면도 충족한다. 글로벌 패널사들이 2035년까지 PFAS 완전 퇴출 로드맵을 추진하는 상황에서 'PFAS 프리' 소재를 앞세워 시장을 공략한다는 목표다. 회사는 관련 원천 특허 출원까지 완료해 강력한 기술 진입장벽을 구축했다.
머티어리얼사이언스 관계자는 “독보적인 PFAS 프리 기술력으로 한계를 극복하고 기술평가를 통과했다”며 “검증 완료된 기술력을 바탕으로 고굴절 CPL 개발을 병행 추진하며, 모바일·태블릿을 넘어 차세대 IT 및 대면적 디스플레이 소재 시장으로 적용 범위를 확대할 계획”이라고 말했다.
김영호 기자 lloydmind@etnews.com
