국내 대학과 기업이 손잡고 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이 공정 수율을 100%로 끌어올리는 데 성공했다.
최경현 제주대학교 교수 연구팀(AMM연구실)과 펨스(대표 곽종갑)는 국내 처음으로 EHD(Electrohydrodynamic) 프린팅 기술을 이용한 선폭 3㎛급 디스플레이 전극 리페어 기술 개발에 성공했다고 14일 밝혔다.
이 기술을 이용하면 최첨단 OLED 디스플레이 수율을 100%까지 끌어올릴 수 있다.
최경현 교수는 “현재 OLED 디스플레이 최고 수율이 70% 정도”라며 “우리가 개발한 기술을 쓰면 나머지 30% 제품 불량도 복구(리페어)할 수 있어 궁극적으로 OLED 디스플레이 생산 수율을 100%로 끌어올릴 수 있다”고 밝혔다.
최 교수와 펨스는 기존 EHD 프린팅 기술에 새로운 공정 기술을 접목해 이 같은 성과를 얻었다.
EHD 프린팅은 잉크젯 프린팅 한 분야로 나노와 마이크론급 패턴을 프린팅하는 기술이다. 기존 잉크젯 방식보다 미세 선폭 패턴 구현에 유리하다. 폴리머 계열 등 다양한 소재에 적용이 가능해 기존 정량 토출과 미세패턴 제작기술 한계를 넘어설 수 있는 장점이 있다.
디스플레이 제조 공정 중 일부인 전극 리페어는 단락된 패턴을 이어주는 기술이다. 전극 패턴 결함 부분만 국부적으로 수리하기 때문에 디스플레이 생산 측면에서 보면 엄청난 고부가 기술이다.
최 교수는 “비접촉식 프린팅 공정을 이용한 선폭 3㎛ 이하 전극 리페어 기술을 개발한 것은 국내 처음이자 세계 처음”이라면서 “상온과 상압 환경에서 프린팅 시설구축이 가능할 뿐 아니라 초기 투자비용이 낮고 공정 전후 발생하는 유해물질이 하나도 없는 친환경 공정기술이기도 하다”고 덧붙였다.
최 교수가 개발한 기술은 전극 패턴 수율이 높지 않아 고민하고 있는 40인치 이상 대형 및 고성능 디스플레이 업계에 희소식이 될 전망이다.
디스플레이 분야 쌍두마차인 TFT LCD와 OLED는 제조 시 리페어 공정이 요구된다. TFT LCD 디스플레이는 TFT 어레이 제조 공정과 컬러필터 공정, 셀 공정 등 각 공정 마지막 단계에서 패턴 검사를 하고 불량 패턴은 리페어를 시행한다.
OLED 디스플레이 역시 셀 상태와 부품 조립을 마친 모듈 상태에서 리페어를 실시한다. 디스플레이 크기가 5인치 이하는 낮은 수율이 나오면 모듈을 폐기하는 것이 리페어보다 비용이 더 적게 들어간다.
5인치 이상은 리페어가 더 경제적이어서 5인치 이상 디스플레이에서 리페어 필요성이 높아지고 있다. 또 OLED 디스플레이는 육안으로 식별이 불가능한 5㎛ 이하 전극 선폭을 요구하는데 이번 제주대와 펨스가 공동 개발한 것은 3㎛ 이하 전극 리페어 기술이어서 OLED 디스플레이 제조 공정에 적합하다는 평가다.
최 교수와 펨스는 산업통상자원부 주관 2014년 기술료지원사업 지원을 받아 이 기술을 개발했다. 상용화는 펨스가 담당한다.
방은주기자 ejbang@etnews.com