- 잉크 형태로 변환하기 어려운 유기물 재료

[디지털데일리 김도현기자] 디스플레이 공정 세대교체가 늦어질 전망이다. 차세대 유기발광다이오드(OLED) 공정인 잉크젯 프린팅은 정착까지 시간이 더 필요하다는 의견이 나온다.

APS홀딩스 김치우 사장은 28일 서울 강남구 포스코타워에서 열린 ‘2020년 상반기 디스플레이 기술 교육 세미나’에 참석해 “잉크젯 공정은 도입하기 쉽지 않다. 상당 시간 걸릴 것”이라고 말했다.

잉크젯 프린팅은 드롭 온 디맨드(DOD) 방식으로 잉크젯 헤드(노즐)를 이용, 잉크를 도포하는 기술이다. 쉽게 말해 재료를 원하는 위치에 분사한다는 의미다. 증착은 진공 상태에서 증착 물질을 가열, 특정 위치에 레드·그린·블루(RGB) 소자가 입혀진다. 냄비에 물을 끓일 때, 수증기가 냄비 뚜껑에 맺히는 것과 같은 원리다.

잉크젯 프린팅은 상대적으로 ▲간단한 공정 ▲적은 소자 손실 우려 ▲불필요한 재료 제외 등의 장점이 있다. 원가절감에 유리하다. 소자가 무거운 퀀텀닷(QD) 등에도 기화하는 증착보다는, 뿌리는 잉크젯 프린팅이 적합하다.

김 사장은 “이미 증착이 자리 잡은 지 오래됐고, 잉크젯 공정은 관련 재료 문제가 해결되지 않았다”고 설명했다. 유기물 재료를 잉크 형태로 변환하는 작업이 쉽지 않다는 의미다. 재료마다 용매가 다르고, 용매 종류에 따라 특성이 다르다. 용매는 특정 재료를 액체로 만드는 물질이다. 그만큼 과정이 복잡하고, 잉크화가 어렵다.

다만 잉크젯 프린팅은 차기 OLED 공정이 될 가능성이 높다. 이날 진병두 단국대학교 교수는 “노광 공정 등도 시도되고 있지만, 재료가 비싸서 잉크젯 방식이 낫다는 평가가 나온다. 디스플레이 제조사도 잉크젯을 염두에 두고 있다”고 이야기했다.

한편 삼성디스플레이는 QD디스플레이에 잉크젯 프린팅을 활용한다. 발광층에 도입하지는 않는다. 삼성디스플레이의 초기 QD디스플레이는 청색 OLED를 발광원으로 QD컬러변환층을 활용해 구현된다. 해당 층은 RGB QD를 박막트랜지스터(TFT) 위에 올려 만들어진다. RGB QD를 얹는 과정에서 잉크젯 프린팅 방식이 사용된다.

<김도현 기자>dobest@ddaily.co.kr