OLED 수명 늘리는 새 기술 개발 ‘탄력’

특허청 분석, 최근 2년간 ‘OLED 밀봉기술’ 특허출원 급증…2009년 111건→2012년 157건, 2013년 221건

[아시아경제 왕성상 기자] ‘차세대 신소재’의 하나인 유기발광다이오드(OLED) 수명을 늘리는 새 기술개발이 ‘탄력’을 받고 있다. 관련 기술특허출원이 늘면서 TV 등 전자제품을 더 오래 쓸 수 있게 된 것이다.

18일 특허청에 따르면 최근 세계 처음으로 얇고 밝기가 뚜렷한 77인치 곡면 OLED TV가 곧 선보일 예정인 가운데 OLED TV 양산화에 결정적 역할을 하는 ‘밀봉기술’ 관련특허출원이 느는 흐름이다.

최근 5년(2009~2013년)간 OLED 밀봉기술 특허출원은 ▲2009년 111건 ▲2010년 121건 ▲2011년 121건 ▲2012년 157건 ▲2013년 221건으로 급증세다.

특히 프릿밀봉방식과 엣지밀봉방식은 2013년 24건과 32건으로 5년전(2009년) 32건과 28건보다 증가세가 미미하거나 거의 제자리걸음이었다.

하지만 박막밀봉방식과 접착필름밀봉방식은 2013년 104건과 47건으로 2009년 34건과 10건보다 3~5배 늘었다.

프릿밀봉방식이란 밀봉유리판과 OLED기판 사이의 프릿(유리)을 레이저로 녹여 두 기판의 가장자리를 붙이는 것이며 엣지밀봉방식은 밀봉유리판과 OLED기판 사이의 가장자리를 실링재로 붙이는 방식이다.

박막밀봉방식은 OLED 앞면을 무기막이나 유기막으로 덧붙여 밀봉하는 것이며 접착필름밀봉방식은 OLED 앞면을 유기물수지와 수분흡착제가 주성분인 필름으로 밀봉하는 방식이다.

이런 가운데 개발된 OLED 표시장치는 기존의 디스플레이보다 발광효율이 높고 휘도와 시야각이 뛰어나며 응답속도가 빨라 차세대디스플레이로 돋보이지만 걸림돌도 없잖다.

산소와 물이 닿으면 OLED의 유기물질과 전극들이 쉽게 변질(산화)돼 OLED 표시장치 성능이 크게 떨어지므로 동작수명(3만5000시간 이상)을 요구하는 TV분야에선 대량생산에 어려움이 따랐다.

그러나 최근 수분이 닿는 것을 막아주는 접착필름으로 OLED 밀봉방식이 개발돼 관련TV 수명이 길어졌다.

OLED 표시장치 수명, 내구성 및 내충격성이 크게 좋아져 OLED 밀봉기술은 OLED 표시장치 수명과 생산수율을 결정짓는 핵심기술로 떠오르고 있다.

특허출원내용은 소형 OLED와 스마트폰에 주로 쓰이는 프릿밀봉방식과 엣지밀봉방식은 밀봉유리판과 OLED기판 사이에 흡습제나 충진재를 넣어 그 안의 물을 없애주거나 기계적 강도를 높이는 것이다.

반면 박막밀봉방식은 OLED 위에 무기막이나 유기막 등 단일막을 덧붙이는 대신 무기막과 유기막이 엇갈리는 다층막을 붙여 수분이 닿지 않게 하는 기술특허가 출원됐다.

또 OLED 표시장치의 대형화와 플렉서블(flexible, 부드럽게 휘는 것)에 알맞은 접착필름밀봉방식은 압착플레이트나 롤러로 접착필름을 OLED 위에 눌러 붙이거나 잘 굳는 접착제가 든 필름을 가열한다. 이를 통해 OLED와 접착필름 사이의 빈틈을 없애 물이 닿지 않게 막아주는 기술이 주를 이룬다.

인치복 특허청 디스플레이기기심사팀장은 “접착필름밀봉방식이 박막밀봉방식보다 생산 공정이 단순하고 유연성이 좋다”며 “국내기업들이 접착필름과 이를 이용한 밀봉방식에 연구개발을 강화해 OLED 표시장치에서 국제경쟁력을 높여야할 것”이라고 말했다.

왕성상 기자 wss4044@asiae.co.kr