[디지털데일리 김도현기자] LG디스플레이가 화이트 유기발광다이오드(WOLED) 방식을 유지한다. 레드그린블루(RGB) 방식은 대형 패널을 양산하기 어려운 탓이다.

19일 한국반도체디스플레이기술학회는 ‘2019년 추계학술대회’를 열었다. 이날 백지호 LG디스플레이 담당은 “WOLED와 RGB OLED는 가고자 하는 방향이 다르다”며 “LG디스플레이는 WOLED 방식을 고수할 것”이라고 설명했다.

두 방식은 같은 OLED지만, 구현 방법이 다르다. WOLED는 백색 발광원이 RGB 컬러필터를 통해 색상을 조절한다. RGB OLED는 각 색상의 소자들이 직접 발광한다. 일부 차이가 있지만, 유기물이 자발광한다는 점에서 OLED 범주에 포함된다.

WOLED와 RGB OLED 기술 측면에서도 다른 부분이 있다. 백 담당은 “OLED는 수분, 가스 등에 노출되면 소자가 죽는다. OLED 소자를 보호하는 봉지장비(인캡) 공정이 핵심”이라면서 “WOLED는 엣지 씰(seal), RGB OLED는 페이스 씰 방식을 활용한다”고 이야기했다. 엣지 씰은 유리와 유리로 소자를 보호한다. 금속과 유리로 봉합하는 페이스 씰보다는 충격에 취약하다. WOLED는 백색 발광원이 RGB로 전달돼야 하기 때문에, 금속 봉합이 불가능하다.

백플레인 방식도 다르다. 백플레인은 박막트렌지스터(TFT)와 기판으로 구성된다. TFT는 디스플레이 기본 단위 RGB 픽셀을 제어한다. 빛의 밝기를 조절하는 전기적 스위치 역할이다. 백 담당은 “RGB OLED는 저온다결정실리콘(LTPS), WOLED는 산화물(옥사이드)를 사용한다”고 말했다.

LTPS는 비정질 실리콘에 특수 레이저 공정을 더해, 전자 이동 속도를 100배 이상 높인 TFT다. 옥사이드는 실리콘 대신 인듐, 갈륨, 아연, 산소 등의 산화물을 사용한다. 일반적으로 대형 OLED에서는 옥사이드를 적용한다. LTPS만큼 빠르지 않지만, 균일성과 비용 측면에서 앞선 덕분이다.

백플레인 채택에서 알 수 있듯 대형에서는 WOLED가 대세다. OLED 소자를 새기는 증착 공정의 핵심인 파인메탈마스크(FMM) 때문이다. FMM는 RGB 픽셀을 증착하는 과정에서 ‘모양 자’ 역할을 한다. 각 픽셀들이 섞이지 않고, 자기 자리에 증착될 수 있게 한다.

FMM에는 미세한 구멍들이 뚫려있다. 마스크와 기판이 닿는 면적이 작을수록 왜곡 없이 유기물이 증착된다. 따라서 마스크 두께가 매우 얇아야 한다. 문제는 여기서 발생한다. 얇은 금속을 마스크를 제작, 면적이 넓어지면 무게 때문에 축 늘어진다. 대형 패널에서 FMM을 사용하기 어려운 이유다.

반면 WOLED는 컬러필터를 미리 만들어 놓고 유기물을 증착한다. FMM 관련 제약에서 자유로운 것이다. 백 담당은 “LG디스플레이는 이 문제를 해결하기 위해 RGB를 적층하는 구조를 선택했다”며 “이 때문에 RGB OLED가 아닌 WOLED로 가게 됐다”고 설명했다.

한편 백 담당은 중국의 디스플레이 굴기를 경계했다. 중국은 이미 액정표시장치(LCD) 시장을 잠식한 상태다. 그는 “OLED에서 중국과 격차는 5년 정도”라면서도 “다만 기술 발전 속도를 보면 5년이 아닐 수 있다. 대규모 투자와 카피 능력은 두려운 수준”이라고 언급했다.

<김도현 기자>dobest@ddaily.co.kr



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