- OLED 응용처 확대…이르면 2023년 양산 돌입

[디지털데일리 김도현 기자] 삼성디스플레이가 중소형 유기발광다이오드(OLED) 선두 수성에 나선다. OLED 적용 범위가 스마트폰에 이어 노트북, 태블릿 등으로 확장하면서 디스플레이 원장 크기를 키우기로 했다. 새로운 투자 요인에 협력사도 반기는 분위기다.

27일 업계에 따르면 삼성디스플레이는 내년 1분기 8세대(2200x2500mm) OLED 파일럿 라인을 구축할 예정이다. 세대는 원장 크기에 따라 구분된다.

현재 OLED 시장은 중소형과 대형으로 나뉜다. 같은 종류지만 구현 방식이 다르다. OLED의 핵심 공정은 ‘유기물 증착’이다. 발광원 역할을 하는 소자를 가열해 기판에 입히는 과정이다. 물을 끓이면 냄비뚜껑에 수증기가 맺히는 것과 유사하다.

이 과정에서 적색(R) 녹색(G) 청색(B)을 구분하기 위해 파인메탈마스크(FMM)라는 ‘모양 자’를 사용한다. 얇은 두께에 미세한 구멍이 뚫린 마스크다. 문제는 워낙 얇아 일정 부분 커지면 처짐 현상이 발생한다. 중소형 사이즈까지는 활용 가능하지만 대형에서는 쉽지 않다. 따라서 액자 형태의 오픈메탈마스크(OMM)를 사용한다. 백색(W) 소자만 증착한 뒤 컬러필터를 덧대 색을 낸다. RGB OLED와 WOLED 차이다.

그동안 RGB OLED는 6세대(1500x1850mm)가 사실상 최대였다. 스마트폰에서는 이 정도로 충분했다. 다만 접는(폴더블) 디스플레이와 태블릿은 물론 노트북 게임기 자동차 등에 OLED가 투입되면서 상황이 달라졌다. 채산성이 떨어진 탓이다. 원장에서 필요한 부분만 잘라내는데 6세대에서 노트북용을 뽑아내니 버리는 면적이 커졌다는 의미다. 아울러 8세대로 확장하면 한 번에 더 많은 패널을 만들고 생산시간이 줄어드는 등 효율성도 향상된다.

삼성디스플레이는 기존 문제를 해결하기 위해 일본 알박과 수직 증착 방식을 준비 중이다. OLED 기판을 옆으로 세워 증착하는 구조다. FMM 처짐을 최소화하려는 의도다. 일본 다이니폰프린팅(DNP)과는 맞춤형 FMM을 개발하고 있다. FMM을 평평하게 당겨주는 인장기 업체도 관련 작업에 착수한 것으로 알려졌다. 알박의 8세대 증착기가 입고되는 대로 파일럿 라인이 본격적으로 꾸려질 예정이다.

업계에서는 이르면 2023년부터 8세대 OLED가 양산될 것으로 보고 있다. LG디스플레이와 중국 BOE도 8세대 OLED 상용화를 준비 중이다. OLED 시장 확대에 선제 대응하는 차원이다. 현시점에서는 삼성디스플레이가 한발 앞선 것으로 파악된다. 당분간 노트북 태블릿 등에서도 1위 자리를 지킬 전망이다.

한편 8세대 OLED의 박막트랜지스터(TFT)는 옥사이드로 출발한다. 통상 대형에서는 많이 활용되는 TFT다. 6세대 대세 저온다결정실리콘(LTPS)보다 전자 이동속도가 느리지만 균일성이 우수해 중대형 패널에 적합하다는 평가다. 레이저 결정화(ELA) 공정이 필요 없다는 장점도 있다.