- 증착 장비 생산성 향상 필수

[디지털데일리 김도현 기자] 유기발광다이오드(OLED)의 원장 크기 세대 전환 작업이 쉽지 않다. 핵심 공정 개발이 다소 늦어지면서 전반적인 일정 자체가 밀릴 것으로 보인다. OLED 대세화를 노리는 국내 디스플레이에 좋지 않은 소식이다.

16일 업계에 따르면 디스플레이 장비업체들은 8.5세대(8세대) OLED용 증착기 안정화에 어려움을 겪고 있다.

OLED 산업은 중소형과 대형으로 나뉜다. 같은 OLED지만 제작 과정에서 차이가 있다. OLED 필수 기술은 증착이다. 발광원 역할을 하는 유기물을 가열해 기판에 입히는 과정이다. 물을 끓이면 냄비뚜껑에 수증기가 맺히는 원리를 이용한다.

증착 시 적색(R) 녹색(G) 청색(B)을 구분하기 위해 파인메탈마스크(FMM)라는 ‘모양 자’를 활용한다. 얇은 두께에 미세한 구멍이 뚫린 마스크다. 다만 FMM이 워낙 얇아 일정 부분 커지면 처짐 현상이 발생한다. 이렇게 되면 원하는 위치에 소자를 새길 수 없고 증착 효율이 급감한다. 따라서 대형 OLED에서는 액자 형태의 오픈메탈마스크(OMM)를 이용한다. LG디스플레이의 경우 RGB를 수직으로 쌓아 백색(W)이 나오도록 만들고 컬러필터를 덧대 색을 낸다. 이를 WOLED라 부르는 이유다.

그동안 RGB OLED는 6세대(1500x1850mm)가 사실상 최대였다. 스마트폰용은 충분한 사이즈지만 그 이상 제품군에서는 한계가 있다. 접는(폴더블) 디스플레이 시장이 형성되고 태블릿 노트북 게임기 자동차 등에 OLED가 탑재되면서 상황이 달라졌다.
업계에 따르면 6세대와 8.5세대에서는 15.6인치 패널을 각각 32장, 70장 생산 가능하다. 면취율(면적에서 패널로 취하는 정도)은 85%와 93%다. 물량이나 생산성에서 8.5세대를 적용하는 게 더 유리하다는 의미다.

앞서 언급한 대로 8.5세대로 바꾸기 위해서는 증착 방식 변화가 필요하다. 삼성디스플레이는 일본 알박과 수직 증착을 준비 중이다. OLED 기판을 옆으로 세워 증착하는 구조다. FMM 처짐이 최소화하려는 의도다. 문제는 수직 증착 기술 완성도다. 옆으로 증착하기 위해 더 높은 온도가 필요하고 기존 매커니즘을 수정해야 한다. FMM을 평평하게 당겨주는 인장기 이슈도 있다.

디스플레이 업계 관계자는 “알박이 수직 증착기 개발을 어느 정도 끝냈으나 대량 생산 최적화에 차질이 생긴 것으로 안다. 예정보다 세대 교체가 밀릴 수 있다”고 설명했다.

이르면 올해 상반기에 삼성디스플레이가 8.5세대 투자를 결정할 것이라는 관측도 있었으나 현재로서는 계획이 구체화하지 않았다. 연내 장비 주문도 녹록지 않은 것으로 전해진다. 아울러 일본 캐논도키와 하프컷 수평 증착 장비도 개발 중이다. 차선책 마련 차원이다. 기존과 다른 점은 유리원장을 반으로 잘라 증착하는 것이다.

LG디스플레이는 선익시스템, 중국 BOE는 캐논도키와 수평 증착 장비를 준비 중이다. 선익시스템은 평가 단계에 진입했다는 후문이다. 두 회사는 내년 하반기부터 8.5세대 라인 구축에 돌입할 것으로 예상된다.

한편 8.5세대 FMM 개발도 한창이다. FMM 최강자인 일본 DNP를 필두로 국내 소재 업체들이 뛰어든 상태다. 증착기만큼이나 개발이 쉽지 않은 상황이다.