FMM 없이 포토 패터닝 적용
높은 밝기·저전력 구현에 유리
공정기술·발광재료 확보 관건
LG디스플레이의 27인치 160PPI '플립' OLED. 〈사진 LG디스플레이 유튜브 캡쳐〉정부가 파인메탈마스크(FMM)를 쓰지 않는 LG디스플레이의 차세대 유기발광다이오드(OLED) 기술 '플립(FLiPP)'을 국가 연구개발(R&D) 사업 과제로 추진한다. 디스플레이 산업 앵커 기업과 함께 전략 기술을 개발, 기술 초격차를 이끌어내려는 취지다.
27일 업계에 따르면 산업통상부는 '차세대 OLED 산업 경쟁력 확보를 위한 8세대 포토 패터닝 기술 및 고효율 장수명 소자 개발' 사업을 2027년 신규 대상 지원 과제로 기획 중이다.
노트북, 태블릿, TV 등 OLED 전 제품 시장을 선도하기 위한 고해상도 대면적 OLED '포토 패터닝' 핵심 공정과 차세대 OLED 발광 재료를 개발하는 게 목표다. 사업은 2027년부터 4년간 진행되며 지원 규모는 약 1000억원으로 예상된다.
OLED는 국가전략기술인만큼 소재·부품·장비(소부장) 기업이 개발하고 대기업이 검증하는 사례가 적지 않다. 하지만 특정 대기업을 앵커기업으로 지정, 기업 주도로 해당 기업 사업 방향에 맞춰 과제를 진행하는 경우는 드물다.
이번 과제는 정부가 LG디스플레이 OLED 신기술 중 하나로 비FMM 기술인 포토 패터닝 기술(플립) 개발을 R&D 정책으로 지원하는 것이 가장 큰 특징이다.
이민우 산업부 실장은 이달 17일 열린 '제17회 디스플레이의 날' 기념식에서 “대중소 기업을 유기적으로 연계하는 '함께 성장 프로젝트'를 통해서 차세대 공정 기술인 FMM리스(비FMM) 기술을 확보해 세계 최초 길을 열어가겠다”고 말한 바 있다.
LG디스플레이 비FMM OLED '플립' 공정 도식화. 〈자료 LG디스플레이〉포토 패터닝 기술은 기판 전체에 OLED 유기물질을 증착해 형성한 뒤 노광 공정을 통해 불필요한 영역 화소를 제거하는 방식이다. 이는 FMM을 사용하지 않는 적·녹·청(RGB) OLED 화소 형성 기술 중 하나다. LG디스플레이는 이 기술을 '플립'이라고 부른다.
FMM OLED 대비 개구율(전체 디스플레이 중 픽셀이 차지하는 면적)을 극대화할 수 있어 높은 밝기, 낮은 소비전력 구현에 유리하다. 증착 이후 FMM에 남는 잔여 유기물을 줄일 수 있고, 값비싼 FMM 증착기가 필요하지 않아 설비 투자 비용이 상대적으로 낮다.
FMM 패널이 10인치대 중반까지만 양산 가능한 반면, 포토 패터닝 방식은 패널 크기에 제약이 없어 초소형부터 중대형 패널까지 RGB OLED로 제조가 가능한 것도 장점이다.
관건은 새로운 공정에 적합한 공정 기술과 발광재료 확보다. 포토 패터닝 방식은 수분이나 산소에 취약한 OLED의 약점이 부각되는 기술로 평가된다. 이 때문에 신뢰성과 내구성이 강한 발광재료, 인캡슐레이션(봉지) 공정 기술 확보가 핵심으로 꼽힌다.
디스플레이 업계 관계자는 “LG디스플레이가 연구개발과 설비 투자를 동시에 단행해야 하는 만큼 상당한 재원이 요구된다”며 “이번 과제로 연구개발 자금 부담을 덜 수 있을 것”이라고 말했다.
LG디스플레이는 파주 사업장 P8 공장에 위치한 기존 라인을 플립 전용 라인으로 활용할 방침이다. 기존 라인을 최대한 활용, 중대형 RGB OLED를 양산할 수 있는 8세대 IT OLED 라인을 빠르게 구축한다는 구상이다.