플라스틱산업 사출 / 압출 / 금형 /원료

플렉서블 디스플레이 부상… 플라스틱 기판 기술 주목!

플렉서블 디스플레이용 플라스틱 기판 소재 관련 특허출원 ↑

휘어질 수 있는 디스플레이 장치, 플렉서블

플렉서블 디스플레이(Flexible Display)는 휘어질 수 있는 디스플레이 장치를 뜻하며, 휠 수 있는 디스플레이, 플렉시블 디스플레이라고도 불린다.

일반적으로 사용되는 유리 기판이 아닌 플라스틱 기판을 사용하기 때문에 기판의 손상을 방지하기 위해서 기존의 제조 프로세서를 사용하지 않고 저온 제조 프로세서를 사용하는데, 기존 LCD 및 유기발광다이오드(OLED)에서 액정을 싸고 있는 유리기판을 플라스틱 필름으로 대체, 접고 펼 수 있는 유연성을 부여한 것이다. 이는 얇고 가벼울 뿐만 아니라 충격에도 강하다. 또한 휘거나 굽힐 수 있고 다양한 형태로 제작이 가능하다는 장점을 갖고 있다.

스마트 기기의 차세대 핵심 경쟁 영역으로 조명

최근 플렉서블 디스플레이가 스마트 기기의 차세대 핵심 경쟁 영역으로 떠오르고 있다. 글로벌 전자업체들이 웨어러블 기기를 시장에 잇따라 내놓으면서 최첨단 기술인 플렉서블 디스플레이 시장이 새롭게 부각되고 있는 것이다.

현재 스마트폰이나 태블릿PC 등에 일반적으로 사용되는 유리 디스플레이와 달리 플라스틱 재질의 플렉서블 디스플레이는 떨어뜨려도 깨지지 않고 자유자재로 구부릴 수 있다. 머지않아 종이처럼 접거나 말아서 사용하는 화면이 상용화될 수 있다는 의미다. 기존 LCD패널로는 플렉서블 디스플레이를 구현하기 어렵지만 유기발광다이오드 패널로는 가능하다.

이에 따라 플렉서블 디스플레이 시장의 주도권을 초반에 잡기 위한 삼성디스플레이와 LG디스플레이의 물밑 경쟁이 치열하다. 현재 세계적으로 플렉서블 디스플레이를 생산할 수 있는 업체는 두 회사뿐이다.

삼성디스플레이는 플렉서블 OLED 패널을 생산하는 충남 아산 신공장에 추가로 설치할 장비 발주를 최근 마친 상태다. 현재 월 8,000장을 생산할 수 있는 5.5세대 플렉서블 OLED 라인을 가동 중인 삼성디스플레이는 증설 라인이 가동되면 6세대 패널을 월 1만 5,000장 추가 생산할 수 있다. 이 공장에는 3조∼5조 원 규모의 투자가 이뤄질 전망이다.

LG디스플레이 역시 중소형 플렉서블 OLED 패널을 생산하는 경기도 파주 공장에 라인을 증설하고 있다. 기존 월 1만 장의 패널을 생산해 오던 것을 1만 8,000장 수준으로 늘리려는 것이다.

애플이 곧 출시할 스마트워치 ‘아이워치’에도 LG디스플레이의 플렉서블 패널이 적용될 것으로 알려졌다.

특허출원 건수, 2010년부터 2013년까지 2.5배 급증

특허청에 따르면 플렉서블 디스플레이용 플라스틱 기판 소재 관련 특허출원 건수는 지난 2005년부터 2009년까지 연평균 25건에 그쳤으나, 2010년부터 2013년까지 연평균 62건으로 2.5배 가량 급증했다.

출원된 기술 중 유리처럼 투명성과 내열성을 갖도록 플라스틱을 만드는 ‘중합기술’이 전체 출원의 43%(161건)를 차지해 가장 많았다. 그 뒤를 이어 투명한 플라스틱 필름 위에 기체를 차단하고 내마모성 등을 갖는 코팅막을 형성해 여러 기능을 개선하는 ‘적층기술’ 출원이 28%(103건)에 달했고, 그래핀 소재의 나노입자들을 플라스틱에 넣어줌으로써 나노복합체를 제조하는 ‘컴파운딩 기술’ 15%(57건), 플라스틱 내 유리섬유를 삽입해 내열성을 높이는 ‘함침기술’ 10%(36건), 플라스틱 표면에 플라즈마를 접촉시켜 화학적 변화를 일으켜 기체 차단성을 높이는 ‘표면개질기술’ 2%(7건)를 차지했다.

출원인별로는 대기업 175건(67%), 대학 36건(14%), 연구소 27건(10%), 중소기업 18건(7%) 등의 순이었다.

서일호 고분자섬유심사과장은 “스마트 기기의 차별화가 한계에 직면하면서 그 대안으로 플렉서블 디스플레이가 각광받게 됨에 따라 플라스틱 기판 관련 특허출원은 지속적으로 늘어날 것으로 예상한다”고 말했다.

<본 기사는 월간 플라스틱기계산업에 게재되었습니다.>