QD 색변환층 유리기판 제거 목표
'적층형 QD-OLED'...롤러블 가능성
삼성디스플레이가 기존보다 얇은 QD-OLED를 개발 중이란 사실이 확인됐다. 이번 과제가 성공하면 QD-OLED 패널이 지금보다 얇아져 롤러블 지원도 가능할 것으로 기대된다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 25일 부산 벡스코에서 열리고 있는 IMID 2022 행사에서 삼성디스플레이의 퀀텀닷(QD)-유기발광다이오드(OLED)에서 유리기판을 하나 제거할 수 있는 기술을 개발하고 있다고 밝혔다. 삼성디스플레이가 QD-OLED에서 유리기판을 하나 빼는 방법을 연구 중이라는 것이 공식 확인된 것은 이번이 처음이다. 관련 내용은 IMID 2022 행사장 내 ETRI 부스에도 전시돼있다.
삼성디스플레이가 현재 양산 중인 QD-OLED에는 박막트랜지스터(TFT)용 유리기판과, QD 색변환층용 유리기판 등 유리기판이 2개 필요하다. TFT용 유리기판은 하판, QD 색변환층용 유리기판은 상판이라고 부른다.
ETRI 등에선 QD 색변환층용 유리기판 상판을 뺀 새로운 구조 QD-OLED를 '적층형 QD-OLED'(Stacked QD-OLED)라고 부른다. TFT용 유리기판 하판 위에 발광층을 쌓아올린 뒤 봉지 공정을 진행하고, 이후 QD 색변환층을 잉크젯 프린팅 방법으로 연속 적층하기 때문에 이러한 이름이 붙었다.
기존 QD-OLED는 아래부터 'TFT용 유리기판-TFT-양극(Anode)-발광층-투명음극(Cathode)-청색 OLED 봉지-필러-QD 색변환층용 봉지-QD 색변환층-QD 색변환층용 유리기판' 순으로 구성된다. 청색 OLED와 QD 색변환층용 봉지 공정을 각각 진행하는 것은 기존과 같지만, QD 색변환층용 유리기판 상판과 필러가 없어진다는 점이 다르다.
적층형 QD-OLED 개발 참여기관은 ETRI와 덕산네오룩스, 고산테크, 한양대 등이다. 프로젝트가 성공하면 삼성디스플레이는 QD-OLED 공정 단순화와 재료비 절감을 기대할 수 있다. QD-OLED는 LG디스플레이 화이트(W)-OLED보다 공정이 복잡하다는 지적을 받고 있다. 현재 양산 중인 QD-OLED에는 유리기판이 하나 더 들어가기 때문에 재료비가 높을 수밖에 없다.
유리기판이 1개로 줄면 패널이 얇아져 롤러블 지원도 기대할 수 있다. LG디스플레이 롤러블 OLED도 유리기판을 하나만 사용한다. 빛이 TFT 기판 쪽으로 나오는 배면발광(Bottom Emission) 방식의 LG디스플레이 W-OLED는 TFT 공정 후 컬러필터(CF)를 쌓기 때문에 기존 삼성디스플레이 QD-OLED처럼 QD 색변환층용 유리기판이 필요 없다. QD-OLED는 빛이 TFT 기판 반대 방향으로 나가는 전면발광(Top Emission) 방식을 사용한다.
다만 이 기술은 아직 개발 단계여서 양산 적용되려면 시간이 필요할 전망이다. 업계에선 2024년 이후에나 양산 적용이 가능할 것으로 본다.
