차세대 디스플레이로 주목받는 유기발광다이오드(OLED)의 초고해상도와 초고화질을 융합공정을 통해 구현하는 기술이 개발됐다. 이 기술은 지금까지 기술적 한계로 여겨졌던 500ppi급 고해상도 OLED용 디스플레이 섀도 마스크 생산에 활용할 수 있을 전망이다.

이은상 인하대 교수(기계공학과)팀은 전기화학융합 공정을 적용한 'OLED용 섀도 마스크 가공기술과 공정 시스템을 개발, 산업체에 이전하고 상용화를 위한 후속 공동연구에 나선다.

최근 초고화질, 고해상도 디스플레이 수요가 늘면서 이에 필요한 섀도 마스크 초미세·초정밀 가공기술의 중요성이 커지고 있다. 섀도 마스크는 OLED에서 RBG(적녹청) 컬러를 구현하는 데 쓰이는 금속막으로, 수없이 많은 마이크로미터 크기 구멍 뚫려 있어 디스플레이 화질과 선명도, 색상을 좌우하는 핵심 부품이다. OLED용 디스플레이 섀도 마스크는 전량 수입에 의존하고 있다.

이 교수팀은 섀도 마스크 가공에 적용하던 에칭 공정이나 레이저 가공기술을 대체할 수 있는 가공기술을 개발해 고품질 OLED용 디스플레이 섀도 마스크를 제조하는 공정 시스템을 확보했다.

특히 전기화학융합 가공기술은 기존 전기화학 기술을 이용한 가공 방식과 달리 미세형상과 표면가공을 빠른 시간 내에 고품질로 할 수 있어 초정밀·초미세 OLED 섀도 마스크 제작으로 이어질 수 있다. 기존 에칭 공정은 다단계 공정과 패턴 종류에 따른 마스크 선택, 공정조건에 따른 불량률 증가 등의 문제가 있었고, 레이저 가공은 열로 인한 섀도 마스크 변형이 단점이었다.

이 교수팀은 새 공법을 통해 기존 가공기술의 문제점을 해결함으로써 OLED 디스플레이 섀도 마스크의 불량률을 크게 낮춤으로써 생산수율을 30%까지 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 특히 디스플레이뿐만 아니라 극청정 재료와 센서 부품 등 초정밀 기술이 필요한 다양한 분야에 적용 가능할 것으로 보고 있다. 연구팀은 미래창조과학부 연구성과 사업화 지원사업을 통해 2년간 상용화를 위한 후속연구를 수행할 계획이다.

이은상 교수는 "OLED용 디스플레이 섀도 마스크는 일본 기업이 에칭 공정을 통해 독점 생산해 전 세계에 공급하고 있지만 생산수율이 15%로 매우 낮은 상황"이라면서 "개발된 가공기술 및 공정 시스템은 섀도 마스크의 품질을 높이고 불량률은 낮춰 지금보다 2배 가량 높은 30% 이상의 생산수율을 달성할 수 있어 상용화 성공 시 엄청난 산업적·경제적 파급효과를 거둘 수 있을 것"이라고 말했다.

대전=이준기기자 bongchu@

[저작권자 ⓒ디지털타임스 무단 전재-재배포 금지]

<출처:디지털타임스>