김준호 머크 OLED연구소 총괄매니저는 "유기발광다이오드(OLED) 증착 공정에서 사용되는 FMM(Fine Metal Mask) 방식은 아직까진 큰 문제가 없다"면서 "그러나 앞으로 원장 기판 사이즈가 더 커진다면 마스크가 쳐져 정교한 증착이 힘들다"고 말했다.
김 매니저는 11일 서울 코엑스에서 열린 IMID 2019 비즈니스 포럼에 발표 연사로 참여해 이 같은 견해를 밝혔다. 그는 디스플레이의 날이었던 지난 7일 '디스플레이 산업발전 유공자 포상'을 수상한 인물이다.
김준호 매니저는 "기존의 증착 방식으론 8K 이상 해상도를 달성하거나 그 수준 해상도를 유지하면서 인치 수를 줄일 수 없다"면서 "솔루블 잉크젯 프린팅 방식으로 이 문제를 해결할 수 있을 것"이라고 말했다.
이는 픽셀 크기 때문이다. 패널 면적이 크거나, 해상도가 낮을 때는 문제가 없다. 패널 해상도가 8K 이상으로 높아지거나 8K 수준에서 인치 수가 작아질 경우 픽셀 간 거리와 두께는 수율에 중대한 영향을 미친다.
그는 "잉크젯 프린팅을 활용하면 발광 용액 크기와 농도 조절 만으로 픽셀 두께를 조절할 수 있다"면서 "머크는 현재 50나노 미만에서 200나노 이상까지 두께 조절할 수 있다"고 강조했다.
솔루블 잉크젯 프린팅이란 용액 형태의 OLED 발광 재료를 잉크젯 기술을 활용해 기판 위에 얹는 기술이다. 진공 챔버에서 유기 재료를 기화시키는 진공 증착 방식 대비 경제성이 높다. 증착 방식은 버리는 유기물이 많다. 100을 썼다면 기판 위에 얹혀지는 유기물이 20~30% 수준에 그친다.
반면 솔루블 잉크젯 프린팅의 경우 버리는 재료가 10% 수준으로 낮다. 이 때문에 OLED 단가를 획기적으로 개선할 수 있는 기술로 주목받아왔다. 또한 컬러 필터가 필요 없고 공정이 단순하다. 전면 발광 방식에도 적합해 개구율(실제 빛이 나올 수 있는 면적 비율)도 크게 향상시킬 수 있다는 장점도 있다.
다만 솔루블 잉크젯 프린팅 OLED는 아직 대화면 디스플레이 양산에 적합한 단계가 아니다. 발광 재료 수명 문제 때문이다. 일본 JOLED가 이 기술을 활용해 2016년부터 21.6인치 4K OLED 패널을 생산하고 있다. 대만 AUO는 지난 8월 17.3인치 4K OLED 패널을 터치타이완 2019에서 공개했다.
김준호 매니저는 "TV 시장에는 아직 적합하지 않을 것 같고, 중간 사이즈의 게이밍 모니터 쪽이 적합할 것"이라고 했다. 다른 머크 관계자는 "머크도 2년 내로 모니터 등 IT 기기에 사용될 디스플레이 패널용 재료를 공급할 수 있을 것"이라고 언급했다.
