OLED 르네상스 여는 '잉크젯프린팅' 기술

[지디룩인] 기존 공정 대비 효율성 '우수'...투자비 줄어 대형 OLED 생산에 최적

삼성디스플레이가 차세대 디스플레이 '퀀텀닷(QD)'을 양산하기 위해 잉크젯프린팅 공정기술 도입을 준비하고 있다. 경쟁사 LG디스플레이도 '대형 유기발광다이오드' 디스플레이의 생산량 증대를 위한 잉크젯프린팅 공정기술 도입을 고려 중이다.

중소형 및 대형 유기발광다이오드(OLED) 시장에서 각각 세계 1위의 점유율을 갖춘 두 회사가 잉크젯프린팅 기술을 통해 유기발광다이오드 디스플레이의 르네상스 시대를 준비하고 있는 것이다.

잉크젯프린팅 공정기술은 종이에 잉크를 뿌려 인쇄하는 것처럼 디스플레이 패널을 생산하는 방식을 말한다. 이는 현재 삼성디스플레이와 LG디스플레이가 유기발광다이오드 제조과정에 사용 중인 진공증착 공정기술 대비 재료 사용 효율성과 부품 소재 비용을 크게 절감할 수 있는 기술로 꼽힌다.

진공증착 공정기술이 진공상태에서 유기발광다이오드의 원재료인 유기화합물을 공중으로 뿌려 기판에 증착(하부→상부)하는 방식이라면, 잉크젯프린팅 공정기술은 유기화합물을 기판 위에 뿌려 인쇄(상부→하부)하는 방식이라는 게 차이점이다.

잉크젯프린팅 공정기술의 가장 큰 장점은 액상 형태로 공정이 간단한 만큼 장비 투자 비용을 크게 줄일 수 있고, 전체적인 공정 시간도 단축할 수 있다는 부분이다. 8세대 크기의 원장 유리 기판을 자르지 않고 공정이 가능해 대형 유기발광다이오드 패널 생산량도 빠르게 늘릴 수 있다. 이론상 진공증착 공정기술은 재료 사용 효율이 10~40% 수준에 불과하지만, 잉크젯프린팅 공정기술은 재료 사용 효율성이 90% 이상에 달한다.

삼성디스플레이가 준비 중인 퀀텀닷은 유기발광다이오드 디스플레이와 마찬가지로 패널 스스로 빛을 내고, 색을 구현하는 자발광 디스플레이를 말한다. 이는 청색 유기발광다이오드 소자를 발광원으로 활용하고, 퀀텀닷 컬러필터가 색을 구현하는 방식으로 작동한다. LG디스플레이의 대형 유기발광다이오드 디스플레이와는 구조적인 차이가 있지만, 유기발광다이오드 소자가 내는 빛이 컬러필터를 통해 색으로 구현된다는 작동원리는 비슷하다.

퀀텀닷 유기발광다이오드의 구조. (사진=삼성디스플레이)

이에 디스플레이 업계에서는 잉크젯프린팅 공정기술이 대형 유기발광다이오드 시장의 대중화를 가져올 것으로 기대하고 있다. 나아가 주요 디스플레이 업체들이 대형 유기발광다이오드 시장에 진입하기 위해 잉크젯프린팅 공정기술 도입에 적극적으로 나설 것으로 보고 있다.

실제로 중국과 일본의 디스플레이 업체들은 잉크젯프린팅 공정기술을 선제적으로 도입해 대형 유기발광다이오드 시장 진입을 시도 중이다. 중국 디스플레이 업체 BOE는 지난해 잉크젯프린팅 공정기술 기반의 55인치 유기발광다이오드 디스플레이를 시연한 바 있고, 일본 디스플레이 업체 JOLED는 잉크젯프린팅 공정을 통해 21.6인치 크기의 유기발광다이오드 디스플레이를 양산한 바 있다.

특히, 중국 디스플레이 업체 CSOT는 내년부터 잉크젯프린팅 공정기술을 적용한 11세대 생산라인에서 대형 유기발광다이오드 디스플레이를 생산할 예정이다.

시장에서는 이러한 움직임을 반영해 앞으로 대형 유기발광다이오드 디스플레이를 기반으로 한 유기발광다이오드 TV 시장이 계속 성장할 것으로 예측하고 있다. 시장조사업체 옴디아는 최근 보고서를 통해 글로벌 유기발광다이오드 TV 판매량이 올해 350만대를 기록하고, 내년에 600만대, 오는 2024년에는 950만대까지 증가할 것으로 전망했다.

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