8세대 이상 대형 유기발광 다이오드(OLED)를 직선형 하향식 증발원 방식으로 생산할 수 있는 기술이 개발됐다. 이 기술은 현재 많이 쓰고 있는 5.5세대 상향식 증발증착기술과도 호환이 가능하다.
한국표준과학연구원(KRISS·원장 신용현)은 이주인 나노측정센터 책임연구원 연구팀이 하향식 증발증착기술의 유기물질 분사방식을 하향식 직선형으로 개발하는 데 성공했다고 10일 밝혔다.
이 사업은 미래창조과학부 신기술융합형 성장동력 사업의 지원을 받았다.
하향식 증발증착기술은 8세대 이상 대형 OLED 생산기술이다. 5.5세대 생산에 주로 쓰이는 현행 상향식으로 8세대를 제작하면, 기판이 무게를 이기지 못해 휘어지는 단점이 있다. 그렇다고 장점이 많은 하향식을 도입하자니, 생산 공정 상당부분을 교체해야 한다.
이 문제를 이 책임연구원 연구팀이 해결했다. 개발한 직선형 증착기술 모듈은 상향식에서도 쓸 수 있도록 설계했다. 물론 8세대 이상의 대형 OLED 제작은 용이하진 않다. 하지만 정교한 분사각도 조정과 고주파가열 등의 기술은 그대로 적용할 수 있다. 재료 사용 효율도 크게 끌어 올릴 수 있다.
공정을 교체해 이 직선형 하향식 증발증착기술을 도입하면 생산효율을 획기적으로 개선할 수 있다. 기판에 수직으로 분사하는 증발증기 면적당 비율을 점원 증발원 대비 5배 이상 높일 수 있다. 광산란 및 광반사 기술을 응용해 증발증기 분사각을 조정할 수 있기 때문이다.
직선형 증발원 각 노즐에서 증발증기의 방향성을 제어해 마스크 그림자 효과도 줄일 수 있다. 특히, 마스크 픽셀의 면적을 줄일 수 있어 UHD와 같은 고해상도 OLED 패널제작이 가능해진다.
유기물질 사용 비율도 80% 이상 높일 수 있다.
하향식에서 나타나는 유기물 증착 시 노즐이 막히는 현상과 기판이 오염되는 문제는 고주파 유도가열 방식으로 해결했다.
이주인 책임은 “지난 2013년 개발했던 무결점 하향식증발증착 기술은 증발원 형태 문제로 실용화하지 못했다”며 “이번 직선형 증발원은 1~2년 내 상용화가 가능하다”고 말했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com