[소재부품 테크위크] 구부러지고 늘어나는 디스플레이...'커팅 에지 기술'로 실현

기존 제품의 기술 한계를 돌파할 수 있는 새로운 설계, 공정장비, 재료 기술에 대한 관심이 그 어느 때보다 높아졌다. 딱딱하고 네모난 디스플레이 고정관념이 깨지면서 새롭게 요구되는 특성을 만족하면서도 기존보다 높은 성능과 안정성을 구현하고 생산성까지 만족시키는 신기술이 양산 도입 가능성을 높이고 있다.

패널 제조사들은 옥사이드(산화물)와 저온다결정실리콘(LTPS) 강점을 결합한 새로운 백플레인 기술을 연구 개발하고 있다. 저온폴리옥사이드(LTPO:Low Temperature Polycrystalline Oxide) 혹은 HPO(Hybrid Polycrystalline Oxide)라고 불린다. 애플도 LTPO 백플레인에 관심이 높다고 알려졌다.

LTPS는 전하 이동도, 안정성 등이 우수하지만 400도 이상 고온의 열처리 공정이 필요하고 생산 비용이 높은데다 균일성과 확장성이 한계로 꼽힌다. 반면에 옥사이드는 전하이동도와 안정성이 LTPS보다 떨어지지만 100인치급까지 확장성이 좋고 생산비용이 더 저렴한게 장점이다. LTPO는 두 기술의 장점을 결합해 저렴한 생산비용으로 높은 전하 이동도와 안정성, 확장성을 실현하는 새로운 백플레인 기술로 꼽힌다.

적색과 녹색보다 수명이 짧고 효율성이 낮은 청색 OLED 재료는 기존 형광소재 성능을 한 단계 높이는 노력이 업계에서 활발하다. 청색 인광 소재나 열활성화지연형광(TADF) 소재가 대안으로 꼽히지만 기술 난도가 높아 아직 상용화를 가늠하기 힘든 수준이다.

국내 소재기업 머티어리얼사이언스는 최근 개발한 청색 형광소재 성능을 공개했다. 이 회사는 최근 LG디스플레이로부터 투자를 유치해 발전 가능성을 인정받았다.

폴더블, 스트레처블 등 OLED 형태가 다양해지면서 유기 OLED를 수분과 산소에서 보호하는 박막봉지 성능과 안정성이 높아질 필요성도 제기됐다.

원자층증착(ALD)은 OLED 봉지 박막을 더 얇고 균일하게 형성할 수 있는 차세대 기술로 평가받는다. 대면적에서 균일한 박막을 일정하게 형성하는게 강점이다.

박진성 한양대 교수는 “고성능 패널을 위한 새로운 백플레인 환경, 증강현실(AR)·가상현실(VR)을 위한 마이크로OLED, 플렉시블과 스트레처블 등에서 기존 무기 소재 박막은 한계가 있을 수밖에 없다”며 “국내는 물론 해외에서 ALD를 새로운 박막공정에 적용하기 위한 연구개발과 시제품 개발이 활발하다”고 말했다.

배옥진 디스플레이 전문기자 withok@etnews.com