화학저널 2021.09.13

도레이, 시가 이어 한국 양산 … 덱세리얼즈, 형광체 필름 대응
중형 디스플레이 패널이 떠오르고 있다.
대형 디스플레이는 백색 OLED(Organic Light Emitting Diode) 패널이 하이엔드로 취급되고 LCD(Liquid Crystal Display)는 가격 경쟁에 휘말린 반면 중형 디스플레이는 LCD가 주류를 이루고 있어 대부분의 디스플레이 생산기업들이 중형에 집중하고 있다.
특히, OLED 전환 대신 LCD 소재 공급에 주력하고 있는 일본 디스플레이 소재 생산기업들은 중형 디스플레이 시장에서 기술력을 확보함으로써 대형 디스플레이 분야에서도 하이엔드 LCD 공급을 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
최근 패널 생산기업들의 요청에 따라 다양한 신제품을 잇달아 출시하고 있으며 중형 패권을 장악한 후 대형 디스플레이까지 차지하겠다는 목표를 세우고 있다.
도레이(Toray)는 세계 최초로 유기발광 소재를 사용한 파장 변환 시트 SCO 시트를 개발했다.
OLED 발광소재 분야에서 축적한 노하우를 활용해 개발했으며, 청색 백라이트를 비추면 일부가 적색과 녹색 파장으로 변환돼 고순도 RGB(적색‧녹색‧청색)를 얻을 수 있는 것이 특징이다.
현재 양자도트(QD) 시트가 주로 채용되고 있으나 SOC 시트의 색 영역이 양자도트보다 더 넓고 세계 최대 수준이라는 장점을 갖추고 있다.
양자도트는 카드뮴을 포함하고 있고 열화를 방지하기 위해 차단필름을 사용해야 하지만 SCO 시트는 안전하고 차단필름을 필요로 하지 않는다는 것도 강점이다.
도레이는 이미 세계 1위 지위를 거머쥔 탄소섬유와 마찬가지로 SOC 시트 등 디스플레이 소재 사업에서도 신기술을 적극적으로 개발해 신흥기업 진출을 막고 압도적인 점유율을 유지하겠다는 목표를 세우고 있다.
SOC 시트는 현재 시가(Shiga) 공장에서 생산하고 있으며 국내 도레이첨단소재도 생산설비를 도입해 양산을 준비하고 있다.
중형 디스플레이 시장에서는 청색 미니 LED(Light Emitting Diode) 백라이트 등 다양한 기술이 개발되고 있다.
덱세리얼즈(Dexerials)는 2021년 봄 중형 디스플레이용으로 새로운 형광체 필름 양산을 결정했다. 
도레이의 SCO 시트나 기존 시장의 주류인 양자도트 시트와 같은 소재이나 형광체로 적색과 녹색을 낼 수 있다는 것이 가장 큰 차이로 파악되고 있다.
독자 개발한 녹색 형광체의 색 재현성이 높아 양자도트와 차별화가 가능하고 SCO 시트처럼 차단필름을 필요로 하지 않아 박막화가 가능하다는 것도 강점이며, 높은 내구성을 무기로 백라이트와의 거리를 단축할 수 있다는 장점을 활용해 기기 설계 박형화 등을 지원할 계획이다.
형광체 필름의 병용 소재인 다이크로익 필터는 필름 하부에 탑재해 빛을 재반사하며 휘도 제고에 도움이 되고 있다.
필름 구조와 관련해 일본, 미국, 중국, 한국에서 특허를 취득했고 차별제품으로 홍보하며 시장 개척에 속도를 내고 있다.
TV용 대형 디스플레이 시장에서는 고내열성 청색 염료계 레지스트가 이미 널리 사용되고 있으며 저온 패키지가 완성된다면 RGB 모두를 염료계로 전환하는 것도 가능할 것으로 파악된다.
디스플레이 화면을 밝게 만들기 위해서는 RGB를 구분하고 백라이트의 색 번짐을 방지하는 블랙 매트릭스의 선폭을 얇게 만들어야 하고, 차광 역할을 하는 블랙 매트릭스를 얇게 만들어 RGB 부분의 면적을 늘리면 개구율이 높아지나 중형 디스플레이는 면적에 한계가 있어 고해상도를 추구하면 블랙 매트릭스의 차광률만 높아지는 문제가 발생할 수 있어 극세 블랙 매트릭스 개발이 요구되고 있다.
블랙 레지스트 분야에서 1위를 달리고 있는 미츠비시케미칼은 태블릿 PC와 노트북용 극세 블랙 매트릭스 판매를 본격화하고 있다.
선폭을 TV용 블랙 매트릭스의 절반 이하로 줄여 신흥 레지스트 생산기업들이 따라잡을 수 없도록 했고 대형 디스플레이 시장에도 적용이 가능할 것으로 기대하고 있다. (K)
<화학저널 2021년 9월 13·20일>
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