2014년 Galaxy Note4에 최초로 QHD (약 515 ppi) OLED가 적용된 이후 3년이 흘렀지만 OLED의 해상도는 아직 QHD급에 머물고 있다. UHD 이상의 고해상도 OLED 제조를 위해서는 15um 이하의 FMM이 필요하지만 다양한 기술적인 이슈로 양산에 적용되고 있지 못한 상황이다.

6월 30일 여의도 전경련 회관에서 개최된 유비산업리서치의 “상반기 결산세미나 : OLED 시장분석과 최신기술”에서 단국대학교의 실험실 벤처 OLEDON 대표인 황창훈 교수는 plane source FMM 증착기술이 UHD 이상의 고해상도 OLED 제조를 위한 유일한 해법이라고 제시하였다.

황창훈 교수는 “AMOLED의 해상도를 향상하려면, 유기물 분자의 비행각도를 10도 미만으로 줄여야하고, TFT 소자의 종횡비(Aspect Ratio)를 1.0수준으로 유지해야 한다.” 라며, “현재 알려진 리니어소스의 증발각도(입사각)는 약 40도이며, 이에 따른 셰도우 거리는 약 3um로 SUHD수준의 AMOLED 패터닝 공정시 패턴폭과 셰도우거리의 비율, aspect ratio가 증가할 수 밖에 없다. 결국 현재의 패터닝 기술로는 박막의 평판도를 잃게 된다.” 라고 설명했다.

또한, 황창훈 교수는 “리니어소스 증착기술로는 QHD 이상의 해상도 구현에 한계가 있으며, plane source FMM 증착기술 개발만이 2000ppi 이상의 OLED를 제조할 수 있는 유일한 해법이다”고 강조하였다.

<황창훈 교수가 발표한 2250ppi AMOLED 기술적 문제점, 출처 : UBI 상반기 결산세미나>

OLEDON사의 plane source FMM 증착기술로 측정한 셰도우거리는 0.68~1.05um, 입사각은 13~19도를 얻을 수 었으며, 이 결과를 해상도로 환산하면 최대 1500ppi 소자 제작이 가능하다. 한편, 새로 개발된 Xplane source로는 셰도우거리 0.38~0.56um, 입사각은 7.2~8.0도를 얻을 수 있었으며, 이를 해상도로 환산하면 최대 3300ppi 소자 제작이 가능하다. 지난 SID2017에서도, 진병두교수와 황창훈 교수팀은 plane source 패터닝 증착기술을 사용하여 세계최초로 측정한 서브마이크론 스케일의 셰도우거리 결과를 소개하였으며, 향후 스케일업 개발을 통하여 대면적 OLED 디스플레이 생산산업에 응용될 경우 11K급 (2250ppi) 이상의 수퍼울트라(SUHD) 해상도를 가지는 마이크로 AMOLED소자의 제조가 가능하다고 발표한바 있다. (논문제목: Plane source evaporation techniques for Super ultra high resolution flexible AMOLED)

<plane source FMM 증착기술로 얻은 sub-micron 셰도우 데이터와 입사각 데이터 , 출처 : UBI 상반기 결산세미나>

한편, OLEDON사는 이번 개발결과를 토대로, plane source 증착기술을 활용한 초고해상도 마이크로 OLED 소자의 제조가 가능한 연구용 plane source FMM 증착기를 단국대학교내에 개발 설치할 계획이라고 밝혔다. (참고:OLEDON사의 홈페이지 www.oledon.co.kr)