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디스플레이는 거거익선(巨巨益善)
거거익선, TV는 크면 클수록 좋다는 신조어입니다. 특히나 큰 화면일수록 많은 정보를 표현할 수 있는 TV나 스마트폰의 경우에 딱 들어맞는 용어이기도 합니다.
그러면 꼭 시청할 때에만 화면이 클수록 좋을까요?
아닙니다.
디스플레이를 생산하는 데 있어서도 원장이라 불리는 유리기판이 크면 클수록 단 한 번의 공정에서 생산할 수 있는 제품의 수가 많아지니 생산 측면에서도 큰 유리기판의 사용은 필수적입니다.
디스플레이 업계에서는 유리기판의 크기에 따라 세대로 나뉘어 부릅니다.
제목에서 언급한 대로 OLED는 가로 1.5m, 세로 1.85m 짜리 기판인 6세대 기판으로 각종 스마트폰용 디스플레이나 TV를 제작하고 있습니다.
그런데 LCD는 이보다 길이로는 2배에 해당하는 가로 2.94m, 세로 3.37m의 10.5세대 기판을 사용하는 데 이를 면적으로 보면 4배에 해당하는 엄청난 면적 차이를 보입니다.
따라서 원장 한 장에서 생산할 수 있는 스마트폰용 디스플레이 생산량을 단순 개수로만 보자면,
OLED의 6세대 원장에서는 약 140여 대 분량
LCD의 10.5세대 원장에서는 약 570여 대 분량
1장 당 생산에 들어가는 시간, 재료, 공장 유지비, 인건비 등등 전체 비용을 생각하면 10.5세대 원장을 사용하는 것이 모든 면에서 압도적으로 유리합니다.
그런데 OLED의 원장 크기는 6세대에서 상당히 오랜 기간(대략 10년) 머물러 있었고,
그나마 최근 8~8.5세대(가로 2.2m, 세로 2.5m)의 원장으로 생산할 기미가 살짝 보이고 있습니다.
오늘은 왜 아직도 OLED는 6세대에서 그렇게 오랜 시간 머물러있었는지 알아보고,
이 문제를 해결하기 위해 어떠한 기술적 솔루션이 제시되고 있는지를 알아보는 시간을 갖겠습니다.
기존 6세대 OLED 생산의 키워드는 [하프컷, 수평증착]. 그럼 8세대 키워드는?
OLED의 생산방법은 아시는 분들은 아시겠지만,
위에서 언급한 사람만 한 크기의 거대한 유리기판 원장을 눕혀놓고,
그 밑에서 전기를 가하면 빛을 내는 유기재료를 수 나노미터의 두께로 얇게 열로 증착해서 만들게 됩니다.
단 1나노미터의 두께만 오차가 생겨도 OLED의 전기, 광학적 데이터가 상당히 달라지게 되기 때문에 매우 정밀한 두께 제어가 필수적인데다가, 수분이나 산소에 노출되면 수명이 극단적으로 짧아지는 문제까지 발생합니다.
따라서 매우 높은 수준의 진공도가 유지되는 챔버라는 거대한 금속박스 안에서, 유리기판들이 이동하고 유기 재료에 열을 가하는 소스(source)가 배치되어 있는 모습을 상상하시면 됩니다.
우리가 물을 끓이면 물기 기화되면서 수증기가 되며 가벼워지므로 증기는 위로 올라가게 되는데,
이는 유기재료도 마찬가지로 유기재료에 열을 가해서 기화가 되면 자연스레 위로 올라가게 되며, 이를 이용해 유리기판을 위에 위치시키면 자연스레 유리기판 아랫면에 유기재료들이 막을 형성하게 됩니다.
이러한 증착방식이 자연의 섭리에도 거스르지 않고, 우리가 직관적으로 생각할 수 있는 가장 정답에 가까운 OLED 생산 방식인 것이고, 실제로도 현재도 이러한 증착 방식으로 우리가 사용하고 있는 거의 모든 OLED 제품들이 생산되고 있습니다.
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OLED가 대형기판을 사용하지 못했던 이유와 함께
6세대 하프컷 수평증착이란? 무엇인지
8세대 풀컷 수직증착이란? 무엇인지
또한 수직증착을 위해 해결해야하는 두 가지 기술 요약
그리고 중국은 얼마나 추격하고 있을까?에 대하여 읽어보실 수 있습니다.
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