LCD와 OLED의 차이점…자체 발광 소재 사용 유무
LCD 생산은 ' TFT공정→컬러필터 공정→셀 공정→모듈 공정'
OLED 생산은 'TFT제조→유기물 증착→박막 봉지→기판 제거→모듈 공정'
디스플레이 업종은 제조사와 소재, 장비, LED(유기발광다이오드)의 4개 섹터로 구성된다. 이 업종은 제조사를 중심으로 소재와 장비, 공정별 공급사슬 구조로 연결된다. 디스플레이의 종류인 LCD와 OLED는 제조 공정이 상당히 차이가 있어 소재와 장비 또한 다르다. ◆ LCD와 OLED의 차이점…자체 발광 소재 사용 유무
LCD(Liquid Crystal Display)와 OLED(Organic Light Emitting Diode)는 발광 원리가 다르다. LCD는 빛을 쏘아 액정 등을 통과시켜 색을 표현하는 방식이고, OLED는 발광 소자를 이용햐 빛이 나게 하는 자발광 방식이다.
OLED에서는 백라이트와 컬러 필터가 사라지고 편광판 개수가 적다. LCD에 없는 유기 물질과 봉지재가 필요하며, 이에 따른 증착 공정이 추가된다. LCD 대비 부품이 적어서 두께가 획기적으로 줄어들기 때문에 휘어지는 플렉서블 디스플레이가 가능하다.
OLED는 검은색을 구현하는 데 뛰어나다. LCD는 백라이트가 항상 켜져 있어서 빛이 화면으로 새어 나오기 때문에 검은색을 완벽하게 구현할 수 없다. 반면 OLED는 소자에 신호가 없는 한 빛이 없어 어두운 상태다. LG전자의 OLED TV 광고에서 어둠을 강조하는 것은 OLED가 이 어둠을 탁월하게 구현하기 때문이다.
◆ LCD 생산은 ' TFT공정→컬러필터 공정→셀 공정→모듈 공정'
LCD는 빛을 쏘아 광원 역할을 하는 백라이트 유닛, 빛의 방향을 바꾸거나 세기를 조절하는 편광판, 통과된 빛의 색을 표현하는 컬러필터가 필요하다. 백라이트 유닛의 빛을 비추면 들어온 빛을 보낼지 말지 결정하는 트랜지스터(TFT)와 액정을 통과한 후 빛의 색을 표현하는 컬러필터를 거치는 식이다.
따라서 LCD의 공정은 TFT공정→컬러필터 공정→셀 공정→모듈 공정을 거친다. 여기서 셀 공정은 TFT 기판과 컬러필터 기판을 합치고 절단하는 과정이다. 셀 공정을 거친 뒤 편광판, 구동칩, PCB, 백라이트, 케이스 등의 조립이 진행되는 모듈 공정이 진행된다.
이렇게 완성된 TFT LCD는 유리 기판의 픽셀마다 트랜지스터를 설치해 LCD를 구동하게 된다. 박막 트랜지스터 액정 표시 장치라고도 한다. 백라이트 유닛, 편광판, 컬러필터, 액정의 움직임을 제어하는 박막 트랜지스터, 액정으로 구성된다.
◆ OLED 생산은 'TFT제조→유기물 증착→박막 봉지→기판 제거→모듈 공정'
OLED 디스플레이는 자체로 빛을 내는 적(Red)·녹(Green)·청(Blue) 색상의 유기 화합물을 이용해, 백라이트 유닛 없이 색과 빛을 표현하는 디스플레이다. 적녹청 픽셀이 스스로 빛을 내기 때문에 색과 화질을 빼어나게 구현하는 장점이 있다.
OLED 제조 공정은 'TFT제조→유기물 증착→박막 봉지→기판 제거→모듈'로 이뤄진다. LCD 제조 공정과의 차이는 유기물 증착과 박막 봉지 공정이 추가됐다는 점이다.
유기물 증착 공정은 판 위에 적녹청을 내는 유기 발광층을 만드는 공정으로, 챔버(chamber)라고 하는 설비 안에서 진공 상태로 진행된다. 챔버 안에 LTPS 원판을 준비하고 파인 메탈 마스크(FMM, Fine Metal Mask)를 원판 아래에 설치한다. 마스크는 유기물이 특정 위치에만 증착되도록 하는 장비다.
마스크가 준비되면 증착 물질을 놓고 적정 온도로 가열한다. 가열이 시작되면 분자 단위의 작은 유기물질이 마스크를 통과해 원하는 위치에 입혀진다.
봉지 공정은 산소와 수분 등이 유기물에 침투하지 못하도록 밀봉하는 공정이다. 유리판이나 폴리이미드 기판, 접착제, 레이저를 사용해 진공 상태에서 진행한다. 폴리이미드 기판을 사용하는 휘어지는 디스플레이를 구현할 수 있다.
국내에서 마스크인장기를 생산하는 기업은 케이피에스, 힘스, 한송네오텍이 있다. OLED 관련 소재 중 봉지재는 이녹스첨단소재, 유기물은 덕산네오룩스와 덕산테코피아, 한솔케미칼, 천보가 있으며, 마스크는 핌스가 생산하다.
안장섭 더넥스트뉴스 기자 jsan@thenext-news.com
