“폴더블(접히는) 유기발광다이오드(OLED)는 기초소재가 국산화되는 최초의 디스플레이가 될 것입니다.”

3일 전라남도 여수 세계박람회(엑스포) 컨벤션센터에서 열린 한국공업화학회(회장 장경호) 춘계 학술대회에서는 폴더블 OLED 소재 기술과 관련된 세미나가 진행됐다.

이 날 디스플레이 분과 첫 강연자로 나선 강충식 코오롱중앙기술원 부원장은 “산업통상자원부가 추진하는 세계일류소재(WPM) 사업을 통해 폴더블 OLED용 투명 기판 소재를 개발 중”이라며 “OLED는 기판부터 발광재료까지 국산화되는 최초의 디스플레이가 될 것”이라고 강조했다.

현재 코오롱중앙기술원(이하 코오롱)이 개발 중인 폴더블 OLED용 기판소재는 내열성이 좋고 잘 휘어지는 폴리이미드(PI)다. 원래 폴리이미드는 노란색 빛을 띄는데, 코오롱이 개발 중인 PI는 투명하게 만들어 빛 투과성이 좋은 게 특징이다.

▲플렉서블 OLED. /LG디스플레이 제공

코오롱은 PI를 용매(varnish) 형태로 만들어 디스플레이 업체에 공급할 계획이다. 용매 형태의 PI는 기판유리에 발라 경화시킨 뒤 발광재료 증착 공정을 거친다. 증착 공정 후 레이저탈착(LLO) 장비로 기판유리를 떼어 내면 폴더블 OLED만 남게 된다.

강 부원장은 “현재 스마트폰 업체들의 폴더블 스마트폰 기술은 98% 정도 완성됐다고 본다”며 “이르면 연말, 늦으면 내년 정도에 폴더블 스마트폰이 양산될 것”으로 전망했다.

박종욱 가톨릭대 자연과학부 교수는 고효율⋅장수명 청색 형광재료 기술에 대해 발표했다. 현재 OLED용 발광재료 중 적색⋅녹색은 발광 효율이 100%에 달하는 인광 소재를 사용하지만, 청색 소재로 쓰는 형광체는 발광 효율이 25% 정도에 불과하다. 투입 에너지 대비 실제 빛으로 환원되는 양이 작다 보니 수명도 짧다. 인광재료는 최장 100만 시간 가까이 수명이 나오는데 비해 형광재료는 2만 시간 정도에 불과하다.

교체 주기가 2년인 스마트폰은 큰 문제 없지만, 10년 가까이 바꾸지 않는 TV는 2만 시간의 수명으로는 신뢰성을 보장하기 힘들다.

박 교수는 “현재 분자지향법(molecular orientation), 열활성화지연형광(TADF) 등 청색 형광체 수명을 늘리기 위한 유망한 기술들이 논의되고 있다”며 “이를 통해 효율이 높으면서 수명이 긴 청색 형광체를 개발해야 한다”고 말했다.

▲한국공업화학회 춘계 학술대회는 3일부터 이틀간 여수 세계박람회(엑스포)장에서 진행된다.

TADF는 일본 OLED 소재 전문업체인 큐럭스가 상용화를 추진 중인 기술이다. 형광 재료에서 소실되는 75%의 에너지를 끌어모아 빛으로 바꿔줌으로써 효율을 높이는 기술이다. 제조 과정에서 이리듐 등 희소금속을 사용하지 않아 싸게 만들 수 있는 것도 장점이다. LG디스플레이는 지난해 4분기에, 삼성디스플레이는 올 1분기에 각각 이 회사에 지분을 투자한 것으로 전해졌다.

이 밖에 송상민 코오롱중앙기술원 그룹장은 ‘플라스틱 소재 및 기술개발’에 대해, 이기호 아이컴포넌트 상무는 ‘기체투과방지막 코팅 기술 및 이슈’에 대해 발표했다.

한국공업화학회는 디스플레이를 포함, 고분자⋅나노⋅무기재료 등 17개 분과로 구성됐으며, 이번 춘계 학술대회에는 3일부터 이틀 간 분과별 세미나를 마련했다.