LGD, 궁극기 꺼냈다…"新기술 '플립', 산업 패러다임 바꿀 것"

기존 기술(FMM) 대비 휘도 1.6배, 수명 2.4배, 소비전력은 13% 저감

FMM 대비 면취 효율 24% 개선, 증착 효율 2배

(서울=연합인포맥스) 한종화 기자 = LG디스플레이[034220]가 차세대 기술 플립(FLiPP)을 앞세워 경쟁사가 따라올 수 없는 기술 해자를 구축한다고 밝혔다.

LG디스플레이는 플립이 디스플레이 산업의 패러다임을 바꿀 '궁극의 기술'이라고까지 언급하며 신기술에 강한 자신감을 나타냈다.

LG디스플레이는 기존 디스플레이의 증착 방식인 미세금속마스크(FMM) 기술을 대체하는 '플립'을 세계 최초로 개발해 도입할 예정이라고 11일 밝혔다.

플립은 FMM을 사용하지 않는다는 'FMM-less'의 의미를 담은 차세대 RGB 유기발광다이오드(OLED) 패터닝 공정이다.

플립의 핵심은 OLED 화소를 만드는 '찍어내기 틀' 역할의 FMM을 없앤 데 있다. 기존 RGB OLED는 미세한 구멍이 뚫린 금속판인 FMM을 기판에 밀착한 뒤 RGB 발광 재료을 차례로 증착해 화소를 만들었다.

하지만 화면이 커질수록 금속판 중앙이 처져 화소 위치가 어긋나거나 색이 섞이는 불량이 생길 수 있었다.

플립은 FMM 없이 기판 전체에 유기 발광재료를 증착한 뒤, 남겨야 할 부분에는 봉지(Encapsulation) 공정을 통해 보호막을 형성하고, 자외선(UV)을 이용해 불필요한 부분을 제거하는 방식이다.

FMM을 없애자 픽셀이 실제로 빛을 내는 면적을 더 넓힐 수 있게 됐고, 크기와 해상도를 확장하는 데도 유리해졌다.

전체 디스플레이 면적 중 픽셀이 차지하는 면적을 뜻하는 개구율(開口率)은 FMM이 42%였지만 플립은 이를 65%로 끌어올렸다.

덕분에 플립 적용시 FMM 대비 휘도가 1.6배, 수명은 2.4배로 증가하는 등 디스플레이 성능이 크게 개선됐다. 소비전력도 13% 저감할 수 있게 됐다.

최영석 LG디스플레이 최고기술책임자(CTO)는 "플립은 새로운 기술을 하나 개발했다는 의미를 넘어 디스플레이 산업의 패러다임을 바꾸는 하나의 전환점이 될 것"이라며 "현존하는 8세대 최고 공정의 혁신으로 다른 업체가 두려움을 느끼는 해자(垓子)가 될 것"이라고 강조했다.

◇ 플립, 면취 효율 93% 달성·재료 효율은 2배…"궁극의 기술"

디스플레이의 기반이 되는 기판인 '원장(mother glass)'은 그 크기에 따라 세대로 구분된다. 디스플레이 업계는 패널 원장의 크기를 키우는 방식으로 변화해왔고 현재는 8세대에서 10세대까지 이르고 있다.

LG디스플레이는 플립 개발을 통해 8세대 대형 원장에서 기존에 없던 기술로 패널을 생산할 수 있는 혁신을 달성했다.

8세대 FMM 인프라의 경우, 마스크 중앙부 처짐 현상 등을 피하기 위해 원장을 반으로 절단하는 하프컷(Half-cut) 공정이 필수다. 그러나 플립은 하프컷 없이 원장을 자르지 않고 그대로 사용한다

원장을 그대로 사용함으로써 유리 한 장에서 더 많은 패널을 생산할 수 있게 돼 면취 효율이 높아졌다.

8세대 생산 시설에서 23.5인치 패널을 생산한다고 가정할 경우 FMM 방식은 면취 효율이 약 75%지만, 원장을 그대로 활용하는 플립은 93% 이상의 면취 효율을 확보할 수 있어 생산성이 약 24% 높다.

재료비 측면에서도 유리하다. 원장을 자르지 않아 증착 과정에서 유기물 재료 이용 효율이 증가하기 때문이다.

8세대 기준, FMM 방식은 증착 효율이 약 40%인 반면 플립은 1.9배 높은 약 74%의 증착 효율을 보인다.

플립은 패널 크기나 해상도의 제약이 사라진 상태에서 8세대 원장까지 사용하기 때문에 이론상 1인치(inch)대의 웨어러블부터 100인치 이상 초대형 TV까지 하나의 원장에서 생산이 가능하다. 또 가상현실(VR)·증강현실(AR)용 패널에도 접목할 수 있다.

LG디스플레이는 여기에 화이트(W) OLED 기술까지 더 했다. WOLED에서 사용하는 인라인(Inline) 증착 방식을 채택해 유리 원장이 컨베이어 벨트처럼 이동하면서 단계별로 여러 증착 공정을 순차적으로 진행하도록 한 것이다. 그 결과 FMM 대비 증착 공정 시간은 약 40% 줄었다.

LG디스플레이는 "플립은 사실상 궁극의 기술에 가깝다"며 "태블릿과 노트북 등 IT용 패널 적용을 시작으로 웨어러블부터 TV까지 확장해 고객 요구에 맞춘 제품을 생산할 계획"이라고 밝혔다.

최 CTO는 "양산 시기는 고객사와의 협의를 통해 결정할 예정"이라며 "고객의 니즈가 있는 노트북과 모니터, IT 제품군이 우선 적용될 것 같다"고 설명했다.

jhhan@yna.co.kr