OLED 밀봉기술 관련 특허출원 급증

2009년 111건→2013년 221건으로…핵심기술 부각

유기발광다이오드(OLED) TV 양산에 핵심 기술로 꼽히는 OLED 밀봉기술에 대한 관심이 높아지면서 관련 특허 출원이 최근 2년 동안 대폭 증가한 것으로 나타났다.

17일 특허청에 따르면 OLED 밀봉기술 관련 특허출원 건수는 지난 2009년 111건, 2010년 121건, 2011년 121건, 2012년 157건, 지난해 221건으로 해마다 증가하고 있다.

OLED는 기존 디스플레이에 비해 발광효율이 높고 휘도와 시야각이 뛰어나며 응답속도가 빠르다는 장점 때문에 차세대 디스플레이로 각광받고 있지만, 산소와 수분에 노출되면 유기물질과 전극들이 쉽게 변질(산화)돼 성능이 크게 떨어지기 때문에 동작수명 3만5천시간 이상을 요구하는 TV 분야에서는 양산에 어려움이 있었다.

하지만 최근 들어 수분 차단 성능이 향상된 접착필름으로 OLED를 밀봉하는 방식이 개발되면서 OLED 표시장치의 수명, 내구성 및 내충격성이 크게 향상됐다. 이에 따라 OLED 밀봉기술은 OLED 표시장치의 수명과 생산수율을 결정짓는 핵심기술로 부각되고 있다.

기존에는 전통적인 OLED 밀봉방식으로 꼽히는 프릿밀봉(기판과 유리판 사이 가장자리 부분에 존재하는 프릿을 레이저로 녹여 밀봉하는 방식)과 엣지밀봉(기판과 유리판 사이의 가장자리 부분을 실링재를 이용해 부착하는 방식)이 주로 쓰였지만 최근에는 박막밀봉과 접착필름밀봉 방식에 대한 관심이 높아지고 있다.

박막밀봉은 OLED 소자 상부에 무기막, 유기막을 교대로 쌓아 박막을 증착하는 기술이다. 접착필름밀봉은 OLED 소자에 접착필름을 직접 부착해 밀봉하는 방식으로 OLED 소자와 접착필름 사이에 빈공간이 존재하지 않고 유연성이 높은 장점이 있다.

특허출원 건수도 차이를 보이고 있다. 프릿밀봉과 엣지밀봉 방식에 대한 출원건수는 지난해 24건과 32건으로, 2009년 32건과 28건에 비해 그 증가세가 정체된 반면에 박막밀봉과 접착필름밀봉방식은 지난해 104건과 47건으로 지난 2009년 34건과 10건에 비해 3배~5배 증가하는 추세를 보이고 있다.

출원 내용별로도 소형 OLED와 스마트폰에 주로 사용되는 프릿밀봉과 엣지밀봉 방식은 밀봉 유리판과 OLED 기판 사이에 흡습제나 충진재를 삽입해 그 내부의 수분을 제거하거나 기계적 강도를 높이는 특허가 주로 출원되는 반면, 박막밀봉 방식은 OLED 상부에 무기막 또는 유기막의 단일막을 증착하는 대신 무기막과 유기막이 교대로 형성되는 다층막을 증착해 수분의 침투를 완전히 방지하는 특허가 많이 출원됐다.

또 OLED 표시장치의 대형화와 플렉서블화에 적합한 접착필름밀봉 방식은 압착플레이트나 롤러를 이용해 접착필름을 OLED 상부에 가압하거나 경화성 접착제가 함유된 접착필름을 가열해 OLED와 접착필름 사이에 빈공간이 생기지 않도록 함으로써 수분의 침투를 방지하는 내용의 특허 출원이 주를 이루고 있다.

인치복 특허청 디스플레이기기심사팀장은 “접착필름밀봉 방식이 박막밀봉 방식에 비해 공정이 단순하고 유연성이 좋기 때문에 향후에는 국내기업들이 접착필름과 이를 이용한 밀봉방식에 연구개발을 보다 강화해 OLED 표시장치에서 국제 경쟁력을 제고해 나갈 필요가 있다”고 말했다.