LGD, OLED 패터닝 신기술 ‘플립’ 세계 최초 공개

[헤럴드경제=김현일 기자] LG디스플레이가 ‘꿈의 기술’로 불리는 차세대 유기발광다이오드(OLED) 패터닝 기술 ‘FLiPP(플립)’을 세계 최초로 공개했다.

지난 10여년 간 OLED 공정의 표준으로 통했던 파인메탈마스크(FMM·금속 그물망) 없이도 적·녹·청(R·G·B) 픽셀 구현이 가능해 원가부담과 불량을 줄여줄 혁신 기술로 평가된다.

사이즈 제약이 없어 1인치부터 100인치까지 워치·노트북·TV·VR기기 등 다양한 제품에 적용해 중국과의 격차를 벌리고 OLED 시장 리더십을 더욱 공고히 해줄 것으로 기대하고 있다.

LG디스플레이는 19일 부산 벡스코에서 열린 국내 최대 디스플레이 학술대회 ‘IMID 2026’에서 독자 개발한 플립 기술을 처음 선보였다.

플립은 FMM 없이 픽셀을 형성하는 차세대 OLED 제조 공정이다. LG디스플레이는 최근 ‘FLiPP(FMM-Less innovative Pixel Patterning)’이라는 이름으로 국내외에 상표를 출원했다.

기존 FMM 방식은 기판 위에 금속 그물망을 밀착시킨 뒤 R·G·B 유기물을 구멍에 맞춰 순서대로 증착해 픽셀을 만든다. 증착이 완료되면 그물망을 걷어내 각 픽셀에 R·G·B 소자를 완성한다.

그러나 패널 사이즈를 바꾸려면 그물망을 그에 맞게 새로 제작해야 하고, 해상도를 높일 경우 그물망을 더 촘촘하게 만들어야 해 원가 부담이 커지는 단점이 있었다.

특히 대형 FMM의 경우 중력에 의해 금속 그물망 중앙부가 아래로 처지면서 구멍 위치에 오차가 생겨 발광 재료가 뒤섞이는 불량이 발생했다.

중앙부 처짐 현상을 막기 위해 8세대(2200×2500㎜)급 대형 마더 글라스(패널 제작을 위한 유리 원판)는 반으로 절단해 공정을 진행하는 비효율이 한계로 지적됐다.

이러한 난제 해결을 위해 1년간 연구에 집중한 LG디스플레이는 기존 8.5세대 TV용 화이트(W) OLED 생산 노하우를 바탕으로 8.5세대 마더 글라스를 그대로 사용하는 플립 기술 구현에 성공했다.

반도체 산업에서 쓰이는 포토 기술(빛으로 회로를 그리는 공정)을 접목한 것이 주효했다. 기판 전체에 R·G·B 화소를 순서대로 정확한 위치에 도포하고 고정한 뒤 자외선(UV)으로 필요 없는 부분은 정밀하게 지워 픽셀을 구현했다.

8세대 급에서 FMM 없이 OLED 패터닝 기술을 개발한 회사는 LG디스플레이가 유일하다. 중국 경쟁사는 대형 OLED 양산 경험이 전무해 8세대보다 작은 6세대(1500×1850㎜)급 인프라를 활용해 개발 중인 것으로 알려졌다.

반면, LG디스플레이의 플립 기술은 8세대급 마더 글라스를 자르지 않고 그대로 사용하는 만큼 버려지는 부분이 적어 원가 절감과 생산성 향상을 기대할 수 있다.

LG디스플레이는 한 장의 8.5세대 마더 글라스에서 얻을 수 있는 실제 패널 비율이 기존 FMM 공정보다 64% 더 높다고 밝혔다.

또한, 전체 디스플레이 면적 중 실제 빛을 내는 화소들이 차지하는 면적(개구율)은 FMM 방식보다 55% 더 넓다. 아울러 FMM 대비 휘도와 수명은 각각 1.6배, 2.4배 향상되고 소비전력은 13% 저감할 수 있다.

최영석 LG디스플레이 CTO(최고기술책임자)는 “WOLED 독자 기술 및 노하우를 집약해 ‘꿈의 기술’로 불리는 차세대 OLED 패터닝 ‘FLiPP’ 구현에 성공했다”며 “이번 IMID 참가를 계기로 차세대 OLED 기술을 선도하고 시장 차별화를 가속화해 나갈 것”이라고 전했다.