LGディスプレイは、従来の有機発光ダイオード（OLED）製造方式より生産性を向上させ、コスト負担を軽減した次世代技術『FLiPP』を公開した。高価な金属マスクを排除し、既存の生産設備を活用して製造効率を高めることが核心である。
LGディスプレイは8日、オンラインテクノロジーセミナーを開催し、自社開発のOLEDパターニングプロセスであるFLiPPの競争力と今後の事業戦略を発表した。FLiPPは、従来のOLED生産に使用されていた微細金属マスク（FMM）を取り除き、光を発する画素を精密に形成する新技術である。
従来のFMM方式は、微細な穴が開いた金属板をガラス基板の上に配置し、赤・緑・青（RGB）発光物質を蒸着する。一方、FLiPPは基板全体に発光物質を塗布した後、必要な部分だけを残す方式である。半導体製造に利用されるフォトリソグラフィ技術を適用し、金属マスクなしでも画素を形成できる。
FLiPPの強みは生産性である。従来の8世代FMMプロセスは、大型金属マスクが中央でたわむ現象を防ぐために、ガラス原板を半分に切って使用する必要がある。FLiPPは金属マスクが不要なため、8世代原板を切らずにそのまま活用できる。
これにより、ガラス原板1枚から生産できるパネル面積が増加する。LGディスプレイによると、23.5インチパネル生産基準でFMM方式の面取り効率は約75%だが、FLiPPは93%以上である。同じ原板から活用可能な面積が拡大することで、生産性が約24%向上する効果がある。
発光材料の使用効率も改善される。従来のFMM方式は原板を半分に切る過程で材料損失が発生し、蒸着効率は約40%にとどまる。一方、FLiPPは原板をそのまま活用し、材料効率を74%まで高めた。従来方式より約1.9倍高い水準である。高価なOLED発光材料の使用量を減らすことができる点で、原価削減効果も期待される。
工程時間も短縮される。FMM方式は発光物質を蒸着するたびに金属マスクを調整し、交換する作業を繰り返さなければならない。FLiPPは従来の大型OLED生産に利用されていたインライン蒸着方式を適用し、これらの過程を減少させた。ガラス基板を連続的に移動させながら蒸着する方式で、FMMに比べて蒸着工程時間を約40%短縮できる。
コスト効率性もFLiPPの競争力として挙げられる。FMMは製品のサイズや解像度に応じて別途製作しなければならない高価な部品である。マスク製作だけでなく、精密調整装置や維持・管理要員が必要であり、マスクのたわみや異物による不良も製造原価を高める要因となる。
金応用LGディスプレイ委員は「モデルごとにFMMマスクを新規製作するのに数百億ウォンがかかる」とし、「FLiPPはマスク製作コストだけでなく、たわみや異物による不良も改善できる」と説明した。
既存設備を再利用できる点も投資費用削減に有利である。LGディスプレイは2013年から蓄積したホワイトOLED（WOLED）量産技術と8世代生産インフラをFLiPPに活用する計画である。一部設備は改造し、必要な機器だけを追加する方式で新たな生産ライン構築に伴う投資負担を軽減できる。
最永錫LGディスプレイ最高技術責任者（CTO）は「既存インフラを活用しながら製品のサイズや種類に関係なく生産できる」とし、「8.6世代の新規投資に比べて相対的に少ないコストで大きな効果を得られる」と強調した。
製品性能改善効果も大きい。FLiPPは金属マスクを排除することで画素間の間隔を縮小し、実際に光を発する面積の割合である開口率を従来の42%から65%に高めた。これを活用すればFMM方式に比べて画面の明るさを1.6倍高めたり、寿命を2.4倍延ばしたりできる。消費電力も13%削減できるという説明である。
LGディスプレイはFLiPPをノートパソコンやモニターなどIT用OLEDに優先的に適用する方針である。その後、市場の需要に応じてウェアラブルから超大型テレビまで適用範囲を拡大する計画である。FLiPPは理論的には1インチ台の小型画面から100インチ以上の大型画面まで実現可能である。
ただし、実際の量産までにはやや時間がかかる見込みである。現在FLiPPは技術開発段階にあり、顧客企業の確保や製品開発を経て量産時期を決定する予定である。最終的なパネル製造原価削減率もまだ具体的に示されていない。
最CTOは「FLiPPはLGディスプレイが22年間蓄積したOLED技術とノウハウが凝縮された技術であり、ディスプレイ産業のパラダイムを変える転換点になるだろう」と述べた。
* この記事はAIによって翻訳されました。
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