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정호균 교수 "OVJP, 차세대 OLED 프린팅 기술로써의 가능성 봤다"한국공업화학회 특별심포지움 개최

[키뉴스 안석현 기자] “지난달 미국서 열린 세계정보디스플레이학회(SID)에서 유니버셜디스플레이(UDC)가 발표한 유기기상제트프린팅(OVJP, Organic Vapor Jet Printing) 기술이 매우 인상적이었습니다.”

정호균 성균관대 석좌교수가 16일 서울 강남 한국기술센터에서 열린 한국공업화학회 특별심포지움에서 발표하고 있다. (사진=안석현 기자)

정호균 성균관대 석좌교수는 16일 서울 강남구 한국기술센터에서 열린 한국공업화학회 특별심포지움에서 ‘SID 2017’ 참관기를 공유했다. 정 교수는 지난 2000년부터 2008년까지 삼성SDI AMOLED 개발팀장과 연구소장, 2009년부터 2010년까지는 삼성모바일디스플레이 기술 고문 등을 역임했다.

정 교수가 설명한 OVJP는 최근 삼성⋅LG디스플레이가 상용화를 추진 중인 잉크젯프린팅(IJP)처럼 증착공정을 거치지 않고 서브픽셀을 형성시키는 기술이다.

다만 IJP가 솔벤트 용액에 적⋅녹⋅청 유기재료를 녹여 마치 잉크처럼 사용한다면, OVJP은 기체에 유기재료를 섞어 특정 위치에 서브픽셀을 형성시키는 기술이다. 고분자, 혹은 저분자로 된 유기재료가 솔벤트에 녹으면 물성이 변하는 등 부작용이 생기는데 이를 방지하기 위한 기술이 OVJP인 셈이다.

정 교수는 “대신 캐리어(carrier) 가스에 유기재료를 섞어 분출하면 기체 특성상 정확한 위치에 이를 위치시키기가 어렵다”며 “이는 미세전자기계시스템(MEMS) 기술로 제조된 특수 노즐을 통해 해결해야 한다”고 설명했다.

MEMS는 실리콘이나 수정, 유리 등을 가공해 초고밀도 집적회로, 초소형 기어 등 초미세 기계구조물을 만드는 기술을 말한다. MEMS로 만든 미세 기계는 마이크로미터(100만분의 1 미터) 이하의 정밀도를 갖는다.

OLED용 적⋅녹색 인광 도판트 원천특허 업체로 유명한 UDC는 OVJP 기술을 이용해 만든 OLED 소자를 이번 SID에서 공개했다.

OVJP 모식도.

정 교수는 이 밖에 TV용 OLED 패널 뒤에 액추에이터를 달아 패널 자체에서 소리를 내는 기술 역시 이번 SID의 트렌드였다고 소개했다. 이는 LG디스플레이가 ‘크리스탈사운드 OLED(CSO)’라고 이름 붙인 기술이다. OLED 패널이 워낙 얇기 때문에 뒤에 울림판(액추에이터)을 달면 패널이 진동하면서 소리를 낸다.

LG디스플레이에서 TV용 OLED를 구매하는 일본 소니도 이번 SID에서 자사 TV 브랜드 ‘브라비아’에 CSO 기능을 구현해 전시했다.

정 교수는 “이는 패널이 종잇장처럼 얇은 OLED에서만 구현 가능한 기술”이라며 “향후 응용할 수 있는 분야가 많을 것으로 기대된다”고 설명했다.

한편 이날 심포지움은 ‘글로벌 기업 미래소재 개발동향’을 주제로 열렸으며, 정 교수를 포함해 7명 전문가들의 강연이 이어졌다.

허은영 IHS마킷 수석연구원은 향후 ‘비(非) 트리아세틸셀룰로오스(TAC)’ 계열의 편광판 시장이 확대될 것으로 예상했다. 허 연구원은 “삼성⋅LG디스플레이 등 메이저 패널 업체들이 비TAC 편광판 사용을 늘리는 것은 최근의 ‘오픈 셀’ 비즈니스 확대와 관련이 있다”고 설명했다.

오픈 셀은 LCD에 백라이트유닛(BLU)을 붙이지 않고, 반제품 상태로 TV 회사에 판매하는 형태를 말한다.

오픈셀 LCD 패널을 해외에 수출할 때 편광판이 외부로 드러난 채 한달 가까이 배로 옮겨지는데 TAC으로 만든 편광판은 내구성이 약하다. 아크릴, 폴리에스테르(PET) 등을 원료로 한 편광판은 비교적 내구성이 강하다. 허 연구원은 “이미 삼성⋅LG디스플레이와 AUO⋅이노룩스 등 수출량이 많은 패널 업체들의 비TAC 편광판 적용 비중은 이미 50%를 넘었다”고 말했다.

LG디스플레이 롤러블 OLED. (사진=LG디스플레이)

폴더블 OLED 생산의 난제로 꼽히는 하드코팅 소재와 관련한 논의도 이어갔다. 코오롱인더스트리와 독일 화학업체 헨켈은 폴더블 OLED를 겨냥한 하드코팅과 관련한 연구개발(R&D)를 진행 중이라고 밝혔다.

폴더블 OLED용 윈도커버는 투명폴리이미드(CPI)가 사용될 전망이나 스크래치 내성을 높이기 위해서는 따로 딱딱한 소재를 코팅해야 한다. 강충석 코오롱인더스트리 상무는 “하드코팅 두께를 키우면 스크래치에 강해지지만, 곡률반경(r)은 좁히는 데 한계가 생긴다”고 설명했다. 박동식 헨켈 이사는 “기존에 아크릴을 기초로 하드코팅 소재를 개발했는데, 이를 바꿨다”며 “10마이크로미터(μm) 두께로 코팅했을 때, 9H의 연필경도를 구현하는 게 목표”라고 말했다.

안석현 기자  ahngija@kinews.net

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