대형 OLED 생산 난제 풀렸다

표준연, 직선형 하향식 증발증착 기술개발

8세대 이상 대형 유기발광 다이오드(OLED) 생산기술로 주목받는 증발증착기술의 핵심 난제가 국내 연구진에 의해 풀렸다.

기존 생산과정에서 발생한 마스크와 기판 휨 현상 등의 문제가 해결돼 대량생산은 물론 산업체 활용도가 높아질 전망이다.

한국표준과학연구원은 이주인<사진> 박사가 대형 OLED 생산기술인 하향식 증발증착기술의 유기물질 분사방식을 기존 하향식 점형 형태에서 직선형으로 발전시키는 데 성공했다고 10일 밝혔다.

이 박사는 2013년에 무결점 하향식 증발증착기술을 개발했지만 증발원의 형태 문제로 실용화하는 데 한계가 있었다. 또 산업체 공정라인이 모두 상향식 직선형이어서 원천기술이 적용되기 어려웠다. 이 박사가 발전시킨 하향식 증발증착기술은 증발원 형태가 산업체에 적용 중인 직선형이어서 실용화가 쉽다.

하향식 증발증착기술은 기판을 아래에 두고 증발원으로 유기물질을 위에서 증발증착시키는 OLED 공정방식으로 크기와 상관없이 제작할 수 있다.

반면 상향식은 대형 기판의 무게로 휘어질 수 있는 단점이 있다. 이번에 성공한 기술은 기존 상향식에서 발생하는 마스크와 기판 휨 현상, 생산 수율 저하 등의 문제가 해결돼 적은 비용으로 대량 생산이 가능하다.

이 박사는 고주파 유도가열을 이용, 기존의 열선 가열에서 발생하는 노즐이 막히는 현상과 기판이 오염되는 문제를 해결했다. 특히 이 기술을 응용해 증기의 분사각도를 조정하면 기판에 수직으로 분사되는 면적당 비율이 점형 대비 5배 증가해 UHD와 같은 고해상도 OLED를 제작할 수 있다. 재료사용 효율도 80% 이상 높였다.

이 박사는 “모든 것을 산업체 입장에서 고려한 만큼 이 기술은 기존 상향식에도 적용할 수 있어 현재 공정라인을 하향식으로 바꿔야 하는 경제적 부담 없이 고효율, 고품질의 OLED를 생산할 수 있다”고 말했다.

이영록 기자