[뉴스토마토 박창욱 기자] 삼성디스플레이와
LG디스플레이(034220)가 미세금속마스크(FMM)를 사용하지 않는 차세대 유기발광다이오드(OLED) 제조 기술 개발에 속도를 내며 경쟁을 본격화하고 있습니다. 양사는 독자적인 공정 기술을 앞세워 기존 제조 방식의 한계를 극복하고, 고해상도 구현과 생산 효율을 높이는 데 주력하고 있습니다. 다만 양산까지 수율 확보와 설비투자 부담 등 해결해야 할 과제가 남아 있어, 향후 상용화 속도와 원가경쟁력이 성패를 가를 것으로 예상됩니다.
삼성디스플레이 아산1캠퍼스. (사진=삼성디스플레이)
27일 업계에 따르면 삼성디스플레이는 자체 기술인 ‘MPO(Micro Patterned OLED)’를 적용한 7인치급 OLED 시제품 개발을 추진 중인 것으로 알려졌습니다. 이르면 연말 엔지니어링 샘플 제작을 목표로 하고 있으며, 별도로 잉크젯 프린팅 방식의 OLED 제조 기술 개발도 검토 중인 것으로 전해졌습니다.
FMM은 OLED 화면을 구성하는 적색·녹색·청색(RGB) 화소를 만들 때 사용하는 얇은 금속판입니다. 미세한 구멍이 뚫린 금속판을 기판 위에 놓고 그 구멍을 통해 발광물질을 입히는 방식입니다. 그러나 화면이 커질수록 금속판이 처지거나 변형될 수 있고, 화소를 촘촘하게 배치하는 데도 한계가 있습니다. 양사가 새로운 공정에 주목하는 이유입니다.
삼성디스플레이의 MPO는 금속판 대신 화소 사이에 미세한 경계 구조를 먼저 만든 뒤 필요한 위치에 발광물질을 입히는 방식입니다. 화소마다 발광물질이 섞이지 않도록 구분하면서 기존 FMM의 한계를 극복하는 것이 핵심입니다. 특히 발광물질을 입힌 뒤 불필요한 부분을 다시 제거하는 공정을 줄일 수 있어 제조 과정에서 발생하는 소재 손상을 최소화할 수 있을 것으로 기대됩니다.
LG디스플레이도 자체 개발한 ‘플립(FLiPP)’ 기술을 앞세워 노트북과 모니터 등 IT용 OLED 시장 공략에 나섰습니다. 플립은 기판에 발광물질을 입힌 뒤 필요한 부분만 남기고 나머지를 정밀하게 제거하는 방식입니다. 삼성디스플레이가 경계 구조를 먼저 만드는 것과 달리 발광물질을 입힌 뒤 제거하는 과정에서 화소를 구분한다는 차이가 있습니다.
LG디스플레이에 따르면 플립은 기존 FMM 방식보다 화면에서 빛을 내는 면적의 비율인 개구율을 약 55% 높였습니다. 이를 통해 화면 밝기는 1.6배, 수명은 2.4배 개선하고 소비전력은 13% 줄일 수 있다는 설명입니다. 기존 8세대 OLED 생산시설을 활용할 수 있어 신규 설비투자 부담을 줄일 수 있다는 점도 강점으로 제시했습니다.
양사가 차세대 공정 개발에 나서는 배경에는 수익성 개선이 자리하고 있습니다. LG디스플레이는 올해 3분기 매출 6조2770억원, 영업이익 2506억원을 기록했습니다. 전년 동기와 비교해 매출은 약 10%, 영업익은 약 42% 감소했습니다.
LG디스플레이가 공개한 FLiPP과 FMM 개구율 비교. (사진=LG디스플레이)
삼성디스플레이 역시 지난해보다 수익성이 악화할 것으로 예상됩니다. 지난해 3분기 매출 8조1000억원, 영업익 1조2000억원을 기록했지만, 증권가에서는 올해 3분기 매출을 약 8조8000억원, 영업익을 9000억~1조1000억원 수준으로 추정했습니다. 프리미엄 OLED 공급 확대에 힘입어 매출은 늘어나지만, 원화 강세에 따른 환율 부담과 패널 가격 경쟁 등이 수익성에 영향을 미친 것으로 분석됩니다.
다만 차세대 기술 개발이 곧바로 양산 전환으로 이어지기는 어려울 것으로 보입니다. 기존 FMM 공정은 오랜 기간 사용하며 생산 안정성과 수율을 검증해 온 반면, 새로운 기술은 불량률과 제조원가를 추가로 확인해야 합니다. 또 이미 구축된 생산라인을 교체하는 데 막대한 비용이 필요한 데다 스마트폰과 IT 기기 수요둔화, 가격경쟁 심화도 부담입니다.
업계에서는 고해상도 OLED 수요 증가와 실적 개선의 필요성이 커지고 있는 만큼 양사의 차세대 OLED 기술 개발 경쟁이 이어질 것으로 보고 있습니다. 다만 비FMM 기술의 상용화를 위해서는 고해상도 구현뿐 아니라 생산 비용 절감과 안정적인 수율 확보가 관건이 될 전망입니다.
업계 관계자는 “현재처럼 가격경쟁이 치열한 상황에서는 기술적 우위만으로 경쟁력을 확보하기 어렵다”며 “결국 새로운 공정을 얼마나 안정적으로 양산하고 원가경쟁력까지 확보하느냐가 향후 경쟁의 핵심이 될 것”이라고 했습니다. 이어 “양사 모두 기존 FMM 공정의 한계를 극복하기 위해 기술을 개발하고 있지만, 이미 구축된 생산설비를 전면 교체하기에는 부담이 크다”며 “기존 공정과 신기술의 장단점을 비교하며 단계적으로 적용 범위를 넓혀갈 것으로 보인다”고 덧붙였습니다.
박창욱 기자 pbtkd@etomato.com
이 기사는 뉴스토마토 보도준칙 및 윤리강령에 따라 오승훈 산업1부장이 최종 확인·수정했습니다.
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