유리기판 얇게 만드는 공정 어려움 겪는 것으로 관측
LG디스플레이가 롤러블 TV 패널 기판 소재로 고심하고 있다. 기존의 유리 기판 방식으로는 양산에 필요한 수율을 맞추기 어렵다는 점에서다.
11일 업계에 따르면 LG디스플레이가 롤러블 유기발광다이오드(OLED) TV 패널의 유리 기판 수율이 낮아 어려움을 겪는 것으로 알려졌다. LG디스플레이 롤러블 OLED 패널은 일반 리지드(Rigid:딱딱한) OLED 패널처럼 유리 기판을 사용한다. 유리 기판 위에 박막트랜지스터(TFT) 형성, 유기발광층 증착 등을 차례로 진행한다. 다만 롤러블 OLED 패널은 편광판 라미네이션 이전에 유리 기판을 얇게 만드는 공정이 추가된다는 점이 다르다.
LG디스플레이는 롤러블 패널을 구현하기 위해 유리 기판 두께를 0.2mm 이하로 얇게 만든다. 하지만 이 공정 수율이 낮은 것으로 알려졌다. 기판이 얇아 이후 전체 조립 과정에서 깨지기 쉬워 손실률도 크다. 이미 지난해 출시 계획이던 65인치 4K 롤러블 OLED 패널 출하가 지연되는 것도 해당 공정 수율과 관련이 있는 것으로 보인다.
LG디스플레이는 현재 개선책을 찾고 있는 것으로 파악됐다. 기존 유리 기판으로는 수율 문제와 높은 가격 등 문제를 해결하기 어렵기 때문이다.
업계에서 보는 대안은 두 가지다. 유리 기판 대신 플라스틱 소재인 폴리이미드(PI) 기판을 사용하거나, 캐리어 위에 투명 PI나 울트라신글래스(UTG)를 올리는 방식이 언급된다.
PI 기판은 유리 기판보다 유연하고 제품 무게를 줄일 수 있다. 대신 PI 기판을 사용할 경우 빛을 내보내는 방식으로 전면발광(Top Emission) 기술을 택해야 할 것으로 보인다. PI 색깔이 누렇기 때문에 전면발광을 적용해야 기판 반대 방향으로 빛을 보낼 수 있다. 스마트폰 같은 중소형 플렉시블 OLED 디스플레이는 PI 기판과 전면발광을 사용한다. LG디스플레이는 TV용 OLED 패널에 빛을 기판 방향으로 내보내는 배면발광(Bottom Emission) 기술을 사용하고 있다.
유리 기판 대신 캐리어 위에 투명 PI나 UTG를 올려 기판으로 사용하는 방식은 투명 PI나 UTG를 제거하는 리프트 오프(Lift-off) 공정이 뒤따른다. PI는 액상 형태여서 패널 기판으로 사용하려면 공정 초반에 캐리어 기판 위에 PI 물질을 발라서 굳힌 뒤 TFT 형성과 유기발광층 증착, 봉지 공정을 거친 다음 레이저로 캐리어를 떼어내야 한다. 하지만 투명 PI는 공정 온도를 견디기 힘들고 UTG는 화학 성질이 강하지 않다. 때문에 PI 기판에 전면발광을 활용하는 앞선 방법이 유력한 대안이다.
앞서 LG디스플레이는 지난해 롤러블 OLED 패널을 출시하겠다고 밝혔지만 출시 시점이 올해 상반기로 연기됐다. 롤러블 OLED 패널은 백라이트가 없어 얇고 휠 수 있기 때문에 패널을 TV 본체 속으로 말아 넣을 수 있다. 롤러블 TV는 지난해 CES에서 처음 공개됐다. LG디스플레이가 롤러블 패널 기판 소재에 대해 공식적으로 밝힌 적은 없다.
