선익시스템, plane source기술로 고해상도 11K AMOLED panel 해법 제시

제주도 ICC 컨벤션 센터에서 열린 IMID2016에서 선익시스템의 11K(2250 ppi) AMOLED 제조를 위한 솔루션이 화제가 되고 있다.

올해 초 개최된 제 2회 OLED Korea Conference에서 삼성디스플레이의 황인선 수석연구원은 “VR에서는 고해상도가 핵심이며 약 2000ppi 정도 되어야 VR 디바이스에서 현장감을 잘 느낄 수 있을 것’이라고 발표하며, VR에서는 디스플레이를 접하는 거리가 가깝기 때문에 해상도가 떨어진다는 점을 해결해야할 과제로 꼽았다.

하지만 현재 mobile 기기용 AMOLED panel의 최고 해상도는 삼성디스플레이가 SID2016에서 공개한 806 ppi가 최고 해상도이다.

현재 AMOLED panel 양산에 적용중인 기술은 선형소스에서 OLED 발광재료를 열로 증발시키고 증발된 OLED 발광재료가 FMM(fine metal mask)를 통과하여 기판에 증착되는 원리이다.

하지만 OLED 발광재료의 증착과정에서 증착 소스와 FMM 사이의 거리와 FMM의 두께, FMM과 기판 사이의 거리로 인하여 OLED 발광재료가 FMM을 통과할 시 입사각(θ)이 생기게 되며, 입사각으로 인하여 SD(shadow distance)가 발생하게 된다. SD이슈로 인해 FMM을 설계시 SD를 최소화 하는 mask의 두께와 step hight를 결정해야 하며 이는 고해상도 FMM 제조를 어렵게 하는 주요 원인이다.

Shadow distance 원리, 선익시스템 IMID2016

Plane Source Process, 선익시스템 IMID2016

Plane source의 적용 application, 선익시스템 IMID2016

Plane source의 적용 application, 선익시스템 IMID2016

선익시스템에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 linear source가 아닌 plane source를 제안하였으며, 이는 고해상도 AMOLED panel의 핵심 기술이 될 것으로 발표했다. Plane source기술은 metal plate에 OLED 발광재료를 증착하고 뒤집은 후 metal plate에 열을 가함으로써 OLED 발광재료를 수직으로 증착시키는 기술이다. OLED 발광재료 shadow angle(Ф)이 90도가 되면 이론적으로 SD(Shadow distance, step hight / tanФ) 값이 0이 되기 때문에 FMM의 두께를 얇고 고해상도로 설계할 수 있어 고해상도 AMOLED panel 제조가 가능해 진다.

 선익시스템의 황창훈 박사는 “plane source를 이용하면 SD값을 기존대비 약 8배 까지 줄일 수 있어 VR용 11K(2250 ppi) AMOLED panel 구현이 가능해지며, 대면적 SMS 증착기술에서도 8K(200 ppi) RGB OLED TV용 panel 제조가 가능해진다.”라고 설명 하였다.

특히 plane source를 적용한 SMS 증착기술이 대면적에 적용이 가능해지면, 대면적 OLED panel 제조 기술에도 큰 파장을 일으킬 수 있을 것으로 예상된다.

현재까지는 RGB 방식으로 대면적 OLED panel 제조를 위한 기술로는 inkjet printing을 적용한 solution process이 중점적으로 개발되고 있지만, soluble OLED 발광재료의 성능이 기존 증착용 OLED 발광재료보다 낮은 이슈가 있었다. 하지만 plane source 기술이 성공적으로 개발, 적용가능해 진다면, 증착용 OLED 발광재료를 그대로 사용할 수 있기 때문에 solution process OLED를 대체하는 대면적 OLED Panel제조기술이 될 수 있을 것으로 기대된다.

한편 선익시스템은 LG Display에 국내 장비업체 최초로 Gen6 증착장비를 납품하였으며, 2018년부터 본격적인 양산이 가능할 것으로 예상된다.