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삼성디스플레이, 고휘도 EL-QD·터치 OLED 등 혁신 기술 대거 공개

삼성디스플레이가 업계 최초로 비(非) 카드뮴 고휘도(400니트) 'EL-QD', 5천PPI RGB 올레도스 등 차세대 혁신 제품을 들고 '세계정보디스플레이학회(SID)가 여는'디스플레이 위크(Display Week) 2025'를 찾는다. 삼성디스플레이는 13~15일(현지시간) 미국 새너제이 맥에너리 컨벤션센터에서 열리는 '디스플레이 위크 2025(이하 SID 2025)' 전시회에 참가한다고 13일 밝혔다. 이번 행사는 전세계 디스플레이 기업과 전문가들이 참석, 최첨단 기술과 R&D 성과를 공유하는 자리로 삼성디스플레이는 한층 진일보한 전계발광 퀀텀닷(이하 EL-QD) 제품으로 업계의 관심을 모을 것으로 기대된다. 또한 패널에서 나온 빛으로 심박수와 혈압 등 건강 정보를 측정할 수 있는 첨단 센서 기술 '유기광다이오드(Organic Photodiode, 이하 OPD)'를 비롯해, 1.4형 크기에 5,000PPI를 구현한 초고해상도 마이크로 디스플레이 등 혁신적인 미래 제품으로 OLED 선두기업의 위상을 선보인다. 궁극의 QD 'EL-QD', 50% 더 밝아져 삼성디스플레이는 이번 전시에서 전년 대비 성능이 개선된 'EL-QD'를 전시한다. 궁극의 퀀텀닷(QD) 디스플레이로 불리는 EL-QD는 차세대 무기발광 기술이 집약된 제품으로, 삼성디스플레이가 지난해 'SID 2024'에서 'QD-LED'라는 이름으로 업계 최초 공개하면서 학계의 이목을 끌었다. 현재 상용화된 QD-OLED가 OLED에서 나온 빛이 QD 발광층을 통과하며 색을 만들어내는 광발광(PL) 방식이라면, EL-QD는 OLED 없이 전기신호가 직접 QD로 구성된 R·G·B 픽셀을 빛내는 전계발광 방식이다. QD 특유의 장점인 뛰어난 '색 정확도'를 더욱 극대화하는 동시에 전력 소비도 줄일 수 있다. 삼성디스플레이가 이번에 선보이는 EL-QD는 400니트 고휘도 제품과 264PPI 고해상도 제품 두 가지다. 고휘도 제품은 작년 공개한 제품(250니트) 대비 화면이 50% 이상 밝아졌다. 지금까지 공개된 제품 중 최고 밝기로, EL-QD 상용화의 최대 난제로 꼽히는 청색 재료의 수명을 개선해 업계의 주목을 받고 있다. 삼성디스플레이 관계자는 "환경 친화적인 Cd Free(카드뮴 프리) 퀀텀닷의 경우 수명 문제를 개선하기 어렵다는 것이 업계의 인식인데, 삼성디스플레이가 또 한 번의 기술적 진전을 이뤄냈다"고 설명했다. 고해상도 제품의 경우 픽셀 밀도가 지난해 공개한 EL-QD 제품(202PPI)보다 한층 높아진 264PPI(Pixel Per Inch, 1인치당 픽셀 수)에 달한다. 잉크 특성과 잉크젯 인쇄 공정간 호환성을 높인 덕분으로, 삼성디스플레이는 이번 성과를 논문으로 발표해 SID로부터 '올해의 우수 논문'으로 선정되는 쾌거를 이뤘다. 해외 학술지에 실린 센서 OLED…터치로 심방세동 감지, 혈압 측정 올해 초 국제 학술지 '네이쳐 커뮤니케이션스(Nature Communications)'에 소개된 '센서 OLED 디스플레이' 기술도 이번에 실물로 전시된다. 센서 OLED 디스플레이는 특정 부분이 아닌 화면 전체에서 지문을 인식하고, 빛으로 혈류량을 측정해 심혈관 건강 상태까지 확인할 수 있는 삼성디스플레이만의 혁신 기술이다. 통상 전자기기의 지문 센서는 별개의 모듈로서 패널 밑에 부착되는데, 삼성디스플레이는 OLED 소자를 증착할 때 광센서인 유기광다이오드(OPD)도 함께 증착해 센서를 패널에 내재화했다. 손가락으로 패널 어디를 터치하든 지문 인식은 물론 사용자의 심박수, 혈압, 스트레스 수준 측정 및 심방세동 감지까지 가능한데, OLED 빛이 손가락 내부 혈관의 수축·이완 상태에 따라 다르게 반사돼 패널로 돌아오면 이를 OPD가 인식해 건강 정보로 바꿔 보여주는 원리다. 이번 전시장을 찾은 관람객은 OPD가 증착된 패널을 활용해 스크린 속 도형을 깨끗하게 오려내는 이른바 '디지털 달고나 게임'도 즐길 수 있다. 다만 도형을 오려내는 도구는 바늘이 아닌 레이저다. 손가락이나 펜을 직접 터치하지 않고 레이저 빛을 쏘이는 것만으로 정보를 입력할 수 있는 삼성디스플레이의 신기술을 흥미로운 게임을 통해 체험할 수 있도록 했다. RGB 올레도스 최고 해상도 5천PPI 제품 최초 공개 RGB 올레도스 중 업계 최고 해상도를 구현한 5천PPI 제품도 이번 전시를 통해 처음으로 선보인다. 크기는 1.4형 초소형으로 손목시계 화면만큼 작지만 8K TV보다 높은 해상도를 갖췄다. 이 제품은 초고해상도에 ▲화면 밝기 최대 1만5천니트 ▲120Hz 주사율 ▲DCI-P3 기준 최대 99% 색 표현 등 실감나는 XR 기기를 위한 고성능을 두루 갖췄다. 삼성디스플레이는 이번 전시에서 화면 밝기가 2만니트(4천200PPI)에 달하는 RGB 올레도스도 최초 공개한다. 이 제품은 기존 업계에서 발표한 RGB 올레도스 중 최고 밝기를 자랑한다. 앞서 삼성디스플레이는 지난해 'SID 2024'에서 5천니트 RGB 올레도스를, 올초 'CES 2025'에서는 1만니트 RGB 올레도스를 공개한 바 있는데, 이보다도 한 층 더 높아진 성능을 선보이는 것이다. 올레도스는 실리콘 웨이퍼 위에 유기물을 증착해 픽셀 크기를 수십 마이크로미터(㎛) 수준으로 구현한 초고화질 디스플레이로 XR 헤드셋의 핵심 부품이다. 올레도스는 RGB 방식 올레도스와 화이트 방식 올레도스(W-올레도스)로 구분된다. RGB 올레도스는 실리콘 웨이퍼 위에 적·녹·청색의 OLED를 개별 증착해 별도의 컬러필터 없이 색을 구현, 색 표현 범위가 넓고 다양한 시야각에서도 색의 변화가 없다. W-올레도스는 흰색을 내는 OLED 발광원에 RGB 컬러필터를 추가해 색을 표현한다. 평평한 화면서 봉우리 두 개 '쏘옥'…폼팩터 혁신도 볼거리 혁신적인 폼팩터 제품들도 한 자리에서 만나볼 수 있다. 지난해 공개된 마이크로LED 기반 스트레처블 디스플레이가 대표적이다. 이 제품은 화면을 3차원으로 돌출시키거나 공처럼 둥근 표면을 고해상도로 구현하는 등 새로운 사용자 경험을 제공할 수 있다. 이번 전시에서 삼성디스플레이는 3차원 지도 콘셉트를 적용, 스트레처블 디스플레이 화면 중 두 부분이 동시에 돌출되는 연출을 선보일 예정이다. 올 초 'MWC 2025'에서 처음 선보여 관람객들의 이목을 끌었던 '플렉시블 브리프케이스', '폴리건 폴더블' 등 독특한 콘셉트 제품도 살펴볼 수 있다. 플렉시블 브리프 케이스는 18.1형 폴더블 OLED를 반으로 접어 손잡이가 있는 가방 형태로 사용할 수 있게 개발한 제품이다. 평소에는 태블릿 두 개를 합친 18.1형 크기로 크게 화면을 사용하다 이동 시 서류가방처럼 간편하게 휴대할 수 있다. '폴리건 폴더블'은 기존의 직사각형 형태가 아닌 3.38형 마름모 형태 OLED를 플립형 폴더블 폰의 외부 디스플레이에 적용한 제품으로 삼성디스플레이의 혁신적인 레이저 가공 기술을 통해 탄생했다. 이창희 삼성디스플레이 디스플레이연구소장(부사장)은 "세계 유수의 석학들과 전문가들이 모인 자리에서 삼성디스플레이의 압도적인 기술력을 선보이게 돼 기쁘다"며 "앞으로도 학계, 시장과 적극 소통하며 고객이 원하는 솔루션을 가장 먼저 선보이며 기술의 변화를 주도할 것"이라고 말했다.

2025.05.13 10:00장경윤

LG디스플레이, '4세대 OLED' 상용화…프리미엄 TV·게이밍 시장 공략

LG디스플레이가 대형 패널 사업의 경쟁력 강화를 위한 '4세대 OLED' 기술을 발표했다. 회사는 해당 OLED 패널을 올해 초프리미엄 TV에 우선 적용하고, 게이밍 OLED 패널에도 핵심 기술을 적용할 계획이다. LG디스플레이는 16일 오전 마곡 LG사이언스파크에서 AI TV 시대에 최적화된 4세대 OLED TV 기술을 직접 공개했다. LG디스플레이의 4세대 OLED TV 패널은 업계 최고 수준인 최대 휘도(화면 밝기) 4천니트(nit, 1니트는 촛불 한 개의 밝기)를 달성했다. 휘도가 높을수록 사람이 직접 눈으로 보는 것과 같은 생생한 표현이 가능하기 때문에 업계에서는 휘도를 화질의 핵심 요소로 꼽는다. 특히 최근에 출시되는 AI TV는 실시간으로 콘텐츠를 분석하는 업스케일링을 통해 최대 8K 이상의 초고화질을 구현하기 때문에, 높은 휘도(화면 밝기)와 에너지 효율을 모두 갖춘 패널이 필수적이다. LG디스플레이는 올해 양산하는 최상위 라인업에 4세대 OLED TV 패널을 탑재할 계획이다. 나아가 게이밍 OLED 패널에도 4세대 OLED TV 패널에 적용된 프라이머리 RGB 탠덤 기술을 순차적으로 탑재하기로 하는 등, OLED 기술 리더십 확보에 속도를 낸다는 전략이다. ■ 업계 최고 휘도…'프라이머리 RGB 탠덤'이 핵심 기술 LG디스플레이의 4세대 OLED TV 패널은 RGB(적·녹·청) 소자를 독립적으로 쌓아 빛을 내는 '프라이머리 RGB 탠덤(Primary RGB Tandem)' 구조가 핵심이다. LG디스플레이는 그동안 에너지 파장이 상대적으로 짧은 청색 소자를 두 개 층으로 쌓고 한 개 층에 적색, 녹색, 황색 소자를 모두 배치하는 3개 층(3-Stack) 구조의 광원을 사용해왔다. 4세대 OLED TV 패널에 적용된 '프라이머리 RGB 탠덤(Primary RGB Tandem)'은 두 개의 청색 소자층과 각각 독립된 적색, 녹색 소자층을 더해 총 4개층(4-Stack)으로 광원을 구성하는 LG디스플레이의 독자 기술이다. 기존 대비 한 개 층을 추가하고 생산되는 빛의 양을 증대해 최대 휘도를 기존 대비 33% 증가한 4천니트로 올렸다. 패널의 최대 휘도를 높이면서 색 표현력을 강화해주는 컬러 휘도도 함께 개선했다. 빛의 세가지 기본색인 적색·녹색·청색 소자가 모두 개별 층으로 분리되면서 색 순도가 높아진 덕분에 컬러 휘도는 2천100nit를 달성하면서 직전 세대(1천500nit) 대비 40% 향상됐다. 전력 소모가 크게 늘어나는 AI TV에 맞춰 에너지 효율도 극대화시켰다. 소자 구조 및 전력 공급 체계 개선을 통해 패널의 온도를 낮추는데 성공하면서 기존 대비 에너지 효율이 약 20%(65인치 기준) 개선됐다. ■ 특수 필름으로 빛 반사 없이 정확한 색 유지 LG디스플레이의 4세대 OLED TV 패널은 어떤 환경에서도 완벽한 블랙과 풍부한 색을 표현하는 압도적 화질로 디스플레이의 한계를 뛰어넘은 고객 경험을 전달한다. 일반적으로 디스플레이는 외부 빛의 영향을 많이 받는다. 밝은 공간에서는 디스플레이 표면이 주변의 빛을 반사해 화면이 겹치거나 블랙이 회색으로도 보일 수 있다. 예를 들어, 한낮의 거실에서 밤하늘 영상이 나오면 쇼파 등 주변 물체가 비치거나 안개 낀 것처럼 뿌옇게 보여 몰입감을 저해한다. LG디스플레이는 이 같은 고객 불편을 해결하기 위해 패널 표면에서 반사되는 빛과 패널 내부로 흡수됐다가 반사되는 빛을 모두 상쇄하는 특수 필름을 자체 개발했다. 자체 개발된 특수 필름을 적용한 초저반사 기술이 적용된 4세대 OLED TV 패널은 내·외부의 빛 반사를 99% 차단해 한낮의 거실(500럭스)에서도 불이 꺼진 영화관에서 보는 것처럼 빛 반사 없는 완벽한 블랙을 구현한다. 한편, 디스플레이는 주변 환경이 밝아질수록 색 재현율과 정확도가 급격히 감소하는 등 영향을 받는다. 하지만 4세대 OLED 패널은 완벽한 블랙을 구현함으로써 500럭스의 밝기에서도 색 재현율의 변화가 거의 없고 색 정확도도 100% 유지한다. 시청 환경이 화질에 큰 영향을 미치는 기존 디스플레이의 한계를 극복한 유일한 디스플레이다. ■ 사용자의 건강과 환경까지 고려한 인간 친화적 기술로 차별화된 고객가치 제공 LG디스플레이의 4세대 OLED TV 패널은 유해 블루라이트를 저감하는 인체 친화적 기술로 차별화된 고객 가치를 제공한다. 일반적으로 LCD의 유해 블루라이트 비중은 70~80%에 달하는 반면, 4세대 OLED TV 패널의 유해 블루라이트 비중은 전체 파장의 45%에 불과하다. 유해 블루라이트는 사용자의 시력 및 생체 리듬에 부정적 영향을 미치는 것으로 알려졌다. 또한 LCD 보다 플라스틱 원료를 90% 이상 적게 사용하고, 제품 폐기시 부품 재활용률을 92.7%이상까지 향상시키는 등 개발부터 양산까지 제품 생애주기 전과정에 친환경적 방식을 채택해 지속가능한 친환경 디스플레이로도 각광받고 있다. ■ 올해 양산하는 최상위 라인업에 적용, 게이밍용 OLED 패널에도 순차 적용 계획 LG디스플레이는 올해 양산하는 최상위 라인업에 4세대 OLED TV 패널을 탑재해 프리미엄 TV 시장에서 압도적인 격차를 공고한다는 전략이다. 게이밍 OLED 패널에도 4세대 OLED TV 패널에 적용된 프라이머리 RGB 탠덤 기술을 순차적으로 탑재할 계획이다. 또한 게이밍 모니터의 중요 스펙인 응답속도와 주사율을 업계 최고 수준으로 끌어올린 '세계에서 가장 빠른 모니터' 패널과 게임 콘텐츠에 따라 화면 곡률을 조정할 수 있는 벤더블 제품 등 다양한 라인업으로 하이엔드 게이밍 시장을 공략할 계획이다. 이현우 LG디스플레이 대형 사업부장(전무)은 “4세대 OLED 패널은 프라이머리 RGB 탠덤, 초저반사 기술 등 LG디스플레이의 독보적인 기술을 적용해 기존 디스플레이의 한계를 뛰어넘은 혁신의 정수”라며 “우수한 화질은 물론 사용자 친화적인 기술로 전에 없던 고객 경험을 제공하고 OLED 기술 리더십을 강화해 나갈 것”이라고 말했다.

2025.01.16 13:58장경윤

OLED 발광재료 구매량, 올해 최고치 전망…삼성·LG 성장 주도

17일 디스플레이 전문 시장조사업체 유비리서치에 따르면 올해 3분기 OLED 발광재료 구매량은 32.7톤으로 집계됐다. 기존에는 코로나 19 특수로 시장이 확대되었던 2021년에 재료 구매량이 가장 높았으나, 2024년 3분기 역대 최고점을 다시 갱신했다. 매년 4분기에 가장 높은 사용량을 나타내는 OLED 발광재료의 특성을 고려해봤을 때, 올해에는 역대 최고의 사용량이 나타날 것으로 전망된다. 업체별로 살펴보면 삼성디스플레이가 꾸준히 가장 높은 점유율을 차지하고 있다. 삼성디스플레이는 전체 OLED 발광재료 시장에서 구매량 기준 41.4%의 점유율을 차지했으며, LG디스플레이는 20.5%, BOE는 11.6%, 비전옥스는 8.3%로 뒤를 이었다. 기판별로는 RGB OLED가 구매량 기준 점유율 83.7%로 여전히 80%대를 유지하고 있으며, 8.6G 라인들이 본격적으로 가동되기 시작하면서 RGB OLED의 점유율은 점차 내려올 것으로 예상된다. W(화이트)RGB-OLED의 점유율은 2사분기와 비슷한 11.3%를 차지했으며, QD(퀀텀닷)-OLED의 점유율은 2.8%였다. RGB 투스택 탠덤 OLED 점유율은 2분기에 아이패드 프로용 OLED 출하량 급증으로 점유율이 6.4%까지 상승했으나, 3분기에는 수요 저조로 2.2%대로 낮아졌다. 패널 출하량과 비교해봤을 때 싱글 스택 OLED가 적용되는 스마트폰용 OLED에 투스택 탠덤 OLED가 적용되는 IT기기는 패널 면적이 크고, 발광층이 2개의 층으로 이루어져 있어 재료 구매량은 출하량보다 높은 점유율을 차지했다. 다만 BOE의 8.6G라인에서 스마트폰용 OLED를 우선 공급하는 것이 확정되면서, 투스택 OLED 시장의 성장은 삼성디스플레이의 손에 달리게 됐다. 맥북 프로에 OLED가 적용될 것으로 예상되는 2026년부터 투스택 탠덤 OLED에 적용되는 발광재료 구매량이 올해 대비 2배 이상 증가할 것으로 예상된다. 맥북 프로에 공급되는 투스택 탠덤 OLED 패널은 삼성디스플레이에서 우선 공급할 것으로 전망된다.

2024.12.17 16:05장경윤

LG이노텍, 고성능 인캐빈 카메라 모듈 개발…"車센싱 사업 2조 육성"

LG이노텍은 500만 화소급 RGB-IR(적외선) 겸용 센서를 장착한 '차량용 RGB-IR 고성능 인캐빈(실내용) 카메라 모듈(이하 '고성능 인캐빈 카메라 모듈')'을 개발했다고 17일 밝혔다. '고성능 인캐빈 카메라 모듈'은 차량 실내에 탑재되는 부품으로, 룸미러, 보조석 상단 등 다양한 위치에 장착이 가능하다. 졸음운전, 전방주시 등 운전자의 상태를 감지하거나, 보조석 및 2열 탑승자의 안전벨트 착용 여부를 확인하는 등 차량 내부 인원 상태를 실시간 모니터링할 수 있다. 자율주행의 최대 관건은 운전자 및 탑승자, 보행자의 안전이다. AD(자율주행)∙ADAS(첨단운전자보조시스템)용 카메라 모듈, 라이다(LiDAR)와 같이 차량 외부에 탑재하는 부품과 함께, 차량 탑승자를 모니터링하는 인캐빈 카메라에 대한 업계의 관심이 높아지고 있다. 특히 유럽은 2025년부터 DMS(운전자 모니터링 시스템)를 차량에 의무 장착하도록 법제화했고, 미국, 일본 등 주요 국가에서도 이에 대한 검토를 진행 중이다. 글로벌 완성차 업체들의 인캐빈 카메라 채택이 늘어나는 이유다. ■ 화소 높이고 시야각 넓혀…카메라 한 대로도 모니터링 가능 그동안 출시된 인캐빈 카메라는 DMS, OMS(탑승자 모니터링 시스템) 등 특정 기능에 한정된 제품 위주였다. 다양한 기능을 구현하기 위해서는 여러 대의 카메라가 설치될 수밖에 없었다. 반면 LG이노텍의 '고성능 인캐빈 카메라 모듈'은 한 대의 카메라로 다양한 기능을 수행할 수 있는 것이 강점이다. 고화소 RGB-IR 겸용 센서를 장착해 적∙녹∙청의 가시광선은 물론 적외선 파장까지 감지할 수 있을 뿐 아니라, 독보적인 광각 기술을 적용해 시야각을 넓혀서다. 이 제품은 기존 대비 5배가량 높은 500만 화소로, 선명한 이미지를 통해 보다 정확한 탑승자 모니터링이 가능하다. 자율주행이 고도화될 경우 필요한 영상통화, 화상회의 같은 엔터테인먼트 용도로도 활용할 수 있다. 또한 적외선 감지 기능으로 어두운 상황에서 피사체를 명확히 인식해, 야간에도 운전자의 졸음운전 등 탑승자의 상태를 정확하게 확인할 수 있다. 이뿐 아니라 '고성능 인캐빈 카메라 모듈'은 수평시야각(HFOV)을 기존 대비 2배 이상 확대했다. LG이노텍은 독보적인 광각 기술을 적용해 수평시야각을 143˚까지 지원하며 모니터링의 범위를 넓혔다. 이를 통해 앞좌석은 물론 다양한 위치에서 차량 내부의 2열 좌석까지 놓치지 않고 볼 수 있다. ■ '웨지 본딩' 공법으로 모듈 크기 최소화 LG이노텍의 '고성능 인캐빈 카메라 모듈'은 기존 제품 대비 크기를 15% 줄였다. 모듈 크기가 작을수록 다양한 위치에 장착이 가능하다. 완성차 업체 입장에서는 차량 실내 공간을 효율적으로 활용할 수 있을 뿐 아니라, 디자인 자유도 역시 높아진다. LG이노텍은 제품 크기를 최소화하기 위해 '웨지 본딩(Wedge Bonding)' 공법을 적용했다. 웨지 본딩은 초음파 출력으로 칩과 기판을 붙이는 기술이다. 기존에는 모듈에 들어가는 칩을 PCB 기판에 붙일 때 접합 부분에 열(熱)을 가해야 했다. 이 때, 가열 상태 유지를 위해 PCB 기판 하단에 '히팅 블록'이 추가로 장착된다. 그러나, 웨지 본딩을 적용하면 '히팅 블록'이 필요없어 그 공간만큼 제품 크기를 줄일 수 있다. ■ "2030년 2조 사업 육성"…車센싱 솔루션 라인업 강화 LG이노텍은 올해 '고성능 히팅 카메라 모듈', '고성능 라이다'에 이어 '고성능 인캐빈 카메라 모듈'까지 선보이며 차량 내∙외부를 아우르는 차량 센싱 솔루션 제품 라인업을 한층 강화했다. 이를 앞세워 북미, 유럽 등 완성차 고객 대상 프로모션을 적극 추진하고 있다. LG이노텍은 세계 최고 수준의 광학 원천기술을 기반으로 고성능 히팅 및 세정 기능을 탑재한 '올 웨더 하이 퍼포먼스(All-weather High performance) 카메라 모듈' 등 고부가 제품을 지속 선보일 예정이다. 이를 통해 차별적 고객가치를 제공하며 시장 선점에 속도를 낼 계획이다. 문혁수 대표는 “카메라 모듈, 라이다 등 차량 센싱 솔루션 사업은 차량통신, 조명과 함께 LG이노텍 자율주행 부품 사업의 핵심축”라며, “2030년까지 차량 센싱 솔루션 사업 규모를 2조 이상으로 키울 것”이라고 말했다. 시장조사 전문기관 S&P 글로벌(S&P Global)에 따르면, 글로벌 차량용 카메라 모듈 시장 규모는 2023년 약 69억 2,300만 달러(9조 9,000억원)에서 2030년 약 107억 6,900만달러(15조 4,000억원)로 연평균 7% 성장할 것으로 전망된다. 한편 LG이노텍은 내년 1월 미국 라스베이거스에서 개최되는 'CES(국제 전자제품 박람회) 2025'를 통해 'RGB-IR 인캐빈 카메라 모듈'을 비롯한 최신 혁신 제품을 공개할 예정이다.

2024.12.17 08:40장경윤

차세대 'OLED 소재' 선점 노리는 머크…탠덤·ALD 개발 열중

머크가 차세대 디스플레이를 위한 기술 개발에 집중하고 있다. 모니터·TV·투명 디스플레이 등에 적용될 쓰리 스택 탠덤 OLED용 재료, 폴더블 OLED 패널을 위한 ALD 기술 등이 대표적인 사례다. 머크는 14일 삼성동 코엑스에서 열린 'K-디스플레이 전시회'에서 미디어 설명회를 열고 회사의 차세대 디스플레이 소재 솔루션을 공개했다. 이날 나수환 머크 OLED 수석연구원은 "최근 고객사에서 태블릿 산업에 집중하면서 투스택 탠덤 기술이 각광받고 있다"며 "싱글 스택 대비 수명이 좋고, 2배 이상의 효율을 가지고 있어 좋은 휘도를 달성할 수 있다"고 밝혔다. 투 스택 탠덤은 레드·그린·블루(RGB) 유기발광층을 2개 층으로 쌓는 기술이다. 향후에는 모니터나 TV, 투명 디스플레이 등을 중심으로 쓰리 스택 이상의 다중 구조가 적용될 것으로 예상된다. 나수환 연구원은 "머크 역시 이러한 추세에 대응하고자 폭넓은 유기 재료군을 보유하고 있다"며 "OLED 소자의 주요 평가 기준인 전압과 효율, 수명에 대해 고객사 요구 수준을 만족할 수 있도록 재료 배합을 최적화하고 있다"고 설명했다. 폴더블폰 등에서 활용되는 플렉시블 OLED를 위한 차세대 소재 연구 역시 진행되고 있다. 현재 OLED 패널은 OLED 소자 위에 무기막-유기막-무기막이 샌드위치 구조로 올라가 있다. 기존 무기막은 CVD(화학기상증착) 방식으로 형성됐다. 그러나 폴더블 디스플레이의 두께가 얇아지면서, CVD로는 박막에 파티클이 생기거나 박막의 투습 방지 기능에 저하가 생기는 등의 문제가 발생하고 있다. 이에 머크는 ALD(원자층증착) 기술을 대안으로 삼았다. ALD는 원자층을 한층씩 쌓아올려 박막을 형성하는 기술로, CVD 대비 정밀성이 높다. 조명기 머크 책임연구원은 "폴더블 디스플레이 분야에서 향후 ALD 기술이 대안이 될 것으로 기대하고 있다"며 "유기막 역시 기존 대비 전극 사이의 교란 문제를 방지할 수 있는 저유전율(Low-k) 소재를 개발하고 있다"고 밝혔다.

2024.08.14 16:41장경윤

윤수영 LGD CTO "마이크로 LED 기술적 허들 있어…OLED 주도세 지속"

"마이크로 LED 역시 많은 발전을 이뤘지만, 적색 발광의 효율성이나 화면 전송 기술 등 여전히 허들이 있습니다. 때문에 향후 몇년 간은 OLED가 지속적으로 최고의 대안으로서 최적의 결과를 가져올 것이라고 생각합니다." 윤수영 LG디스플레이 최고기술책임자(CTO) 겸 부사장은 13일 서울 코엑스에서 열린 '디스플레이 비즈니스 포럼 2024'에서 이같이 말했다. 이날 '디스플레이 산업의 새로운 기회(New Opportunities for the Display Industry)'를 주제로 기조연설을 진행한 윤 CTO는 음극선관(CRT)부터 OLED에 이르기까지 디스플레이 기술 발전 과정을 소개했다. 윤 CTO는 “고화질, 높은 명암비 및 유연한 디자인 등을 갖춘 OLED의 등장이 우리의 일상을 변화시키고 있다”며 “이러한 강점을 기반으로 OLED가 모바일, TV를 거쳐 IT, 자동차 산업에서 지속 성장할 것”이라고 전망했다. 특히 “올해는 IT용 OLED 시장이 본격적으로 시작되는 원년”이라며 “태블릿 PC를 시작으로 노트북에도 OLED 채택이 급격히 증가하고 있다”고 강조했다. 마이크로LED 등 차세대 기술과의 경쟁 전략에 대해서는 "마이크로 LED가 잠재력은 있으나, 적색 발광의 효율성이 낮다는 점과 화면 전송 기술의 미흡이라는 한계점이 존재한다"며 "이러한 기술을 완벽하게 보완하려면 몇 년이 걸릴 것이기 때문에, 향후 몇 년간은 OLED가 최고의 대안으로 비용, 품질 면에서 최적의 결과를 가져올 것"이라고 답변했다. LG디스플레이의 OLED 연구개발 방향성도 소개됐다. TV 분야는 기존 대비 휘도(화면 밝기)와 효율이 향상된 WOLED 기술을 개발하고 있으며, IT 분야는 온디바이스 AI 기기에 최적화된 저소비전력 기술에 중점을 두고 있다. 또, 차량용 디스플레이는 곡면, 슬라이더블, 롤러블 등 자유로운 형태 구현을 목표로 개발 중이다. LG디스플레이가 세계 최초로 상용화했던 탠덤 기술도 강화한다. 탠덤 OLED는 레드·그린·블루(RGB) 유기발광층을 2개 층으로 쌓는 방식으로 장수명, 고휘도를 구현해 기존 1개 층인 OLED 패널 대비 내구성과 성능이 뛰어나다. 탠덤은 현재 2세대 기술까지 상용화됐으며, 3세대 제품 개발이 진행 중이다. 3세대 OLED 탠덤은 마이크로 렌즈 어레이(MLA) 기술과 '메타 부스터' 등으로 성능을 높인 것이 특징이다. 윤 CTO는 OLED 시대의 가속화를 위해 AI 기반 디지털 전환(DX)의 중요성을 강조했다. 그는 “AI는 디스플레이 디자인에 혁신을 가져오고 있다”며 “더 효율적이고 정교한 설계를 가능하게 하며, 가상 시뮬레이션을 통해 설계 단계에서부터 문제를 사전에 방지할 수 있는 등 디자인 최적화를 이뤄낸다”고 설명했다.

2024.08.13 12:03장경윤

LG화학, 美 듀폰 제치고 OLED 증착소재 톱2 전망

LG화학의 OLED 증착소재 사업이 호조세를 보이고 있다. 삼성디스플레이향 공급망 대체 진입, LG디스플레이향 신규 소재 적용 확대 등에 따른 영향으로 풀이된다. 29일 시장조사업체 DSCC에 따르면 LG화학은 올해 OLED 증착소재 시장에서 기존 듀폰을 제치고 시장 점유율 2위를 기록할 것으로 예상된다. OLED는 기판이 되는 유리판 위에 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)색을 내는 유기 발광층이 도포된 구조를 갖추고 있다. 이 발광층은 소재애 열을 가해 승화시키는 방식인 증착 공정을 통해 형성된다. 현재 LG화학은 복수의 패널 제조업체에 RGB 호스트 등 발광층, ETL(Electron Transfer Layer)·HBL(Hole Block Layer) 등 보조층 유기물질을 공급하고 있다. 시장 점유율은 지난해 기준 UDC, 듀폰 다음으로 3위를 기록했다. 그러나 올해부터는 듀폰을 제치고 시장 점유율 2위를 기록할 전망이다. 나아가 내년에는 듀폰과의 격차를 더 벌릴 수 있을 것으로 예상된다. 주요 배경은 LG화학의 신규 공급망 진입이다. DSCC에 따르면, LG화학은 기존 솔루스첨단소재가 삼성디스플레이에 공급하던 HBL 소재를 대체했다. 또한 LG디스플레이는 새로운 OLED 구조에서 LG화학의 소재 적용을 확대했다. 특히 LG디스플레이와 LG화학이 지난해 공동 개발한 p-도펀트(보조층 소재)가 올해 모바일용 싱글, IT용 탠덤(유기발광층을 두 개 층으로 쌓는 기술) OLED에 활용되기 시작했다. DSCC는 "기존 독일 노발레드가 독점하던 p-도펀트 소재를 LG그룹사가 자체 개발해 적용하기 시작했다"며 "향후에는 W(화이트) OLED TV에도 사용될 것으로 예상된다"고 설명했다.

2024.07.30 10:08장경윤

삼성디스플레이, 'SID 2024'서 올레도스 증착용 마스크 최초 공개

삼성디스플레이는 14~16일(현지시간) 미국 캘리포니아 새너제이 맥에너리 컨벤션센터에서 열리는 세계정보디스플레이학회(이하 SID) '디스플레이 위크 2024'에 참가해 다양한 혁신 OLED 기술들을 공개했다. 삼성디스플레이는 이번 전시에서 초미세 반도체 입자인 '퀀텀닷'만으로 RGB 픽셀을 구현한 차세대 QD 기술을 비롯해 사용자의 시선에 따라 2D와 3D로 자동으로 전환되는 무안경 3D, RGB 올레도스 증착용 파인실리콘마스크(FSM) 등을 선보였다. □ 퀀텀닷 100%의 차세대 QD, LFD 등 미래 기술 선보여 삼성디스플레이가 업계 최초로 선보인 QD-LED(Quantum Dot Light Emitting Diode Display)는 초미세 반도체 입자인 퀀텀닷을 이용해 RGB 픽셀을 구현하는 차세대 자발광 기술이다. 현재 상용화된 QD-OLED는 블루 OLED에서 나온 빛이 QD 발광층을 통과하며 색을 만들어내는데 QD-LED는 OLED 없이 전류 구동을 통해 QD RGB 픽셀에서 직접 빛을 낸다. QD 특유의 넓은 색역과 높은 색 정확도는 물론 퀀텀닷의 안정적 재료 특성 덕분에 제조 효율이 높고 잉크젯 프린팅을 통한 대면적 패터닝도 가능해 업계의 기대를 모으고 있는 기술이다. 이번에 공개한 노트북 크기의 18.2형 QD-LED는 3200?x1800 해상도에 고해상도 프리미엄 모니터에 버금가는 202PPI의 높은 픽셀 밀도와 250nit의 휘도를 구현했다. 특히 기술적 난이도가 높은 친환경 Cd Free(카드뮴 프리) 퀀텀닷으로 QD-LED 제품을 개발, 업계 전문가들로부터 찬사를 받았으며 관련 논문은 SID가 선정하는 '올해의 우수 논문상'을 수상했다. 삼성디스플레이는 이번 전시에서 출시 3년차를 맞은 QD-OLED 최신 제품도 함께 선보였다. 세계 최초로 개발해 주목 받았던 4K 31.5형과 360Hz 27형 등 게이밍 모니터 제품을 비롯해 최고 밝기 3000nit의 '24년형 65형 TV 패널이 전시 부스를 찾은 관람객의 눈길을 사로잡고 있다. 무안경 3D 디스플레이의 하나인 LFD(Light Field Display: 라이트필드 디스플레이)는 한층 업그레이드돼 돌아왔다. LFD는 디스플레이와 광학기술을 이용해 왼쪽 눈과 오른쪽 눈이 서로 다른 영상을 볼 수 있도록 해 입체감을 느끼게 만드는 기술이다. 16형 노트북 타입의 LFD는 사용자가 시청 거리인 40~70cm 안으로 들어오면 자동으로 3D 기능이 켜지게 된다. 특히 진화된 시선 추적(Eye Tracking) 기술은 시청각 40도 범위에서 사용자의 눈 위치에 맞게 3D 화면을 실시간으로 보정해서 FHD급 해상도의 컨텐츠를 제공한다. □ 스마트폰 뛰어넘을 'IT OLED'와 'XR' 시장, 선도 기술 선보여 스마트폰이 성장 정체기에 접어든 가운데 삼성디스플레이는 OLED의 새로운 성장 동력으로 부상하고 있는 IT와 XR 시장 주도를 위한 대표 기술들을 이번 전시회에서 선보였다. UT(Ultra Thin)는 IT용 OLED에 최적화된 초슬림 구조의 OLED로 기존의 유리원판 2장이 들어가던 리지드 OLED에서 유리 1장을 생략해 리지드 OLED 대비 두께와 무게를 20% 이상 줄여 더 얇고 가벼운 노트북 및 태블릿을 만들 수 있는 기술이다. 또한, 전면 산화물 백플레인(Full Oxide Backplane)을 적용해 IT용 패널 중 최초로 구동 주파수를 1Hz까지 줄였다. 특히 사진이나 이미지 등 정지된 화면 구동 시 소비전력을 40% 이상 낮출 수 있어 배터리 사용시간을 극대화 할 수 있는 IT용 최적의 기술이다. 삼성디스플레이는 자회사인 마이크로 OLED 전문기업 이매진과 함께 XR 시장을 겨냥한 RGB 올레도스(OLEDoS:OLED on Silicon) 기술을 대거 공개했다. 특히 RGB 올레도스 개발의 핵심인 3500PPI 파인실리콘마스크 (FSM: Fine Silicon Mask) 실물을 처음으로 공개해 업계의 큰 주목을 받았다. RGB 올레도스는 초고해상도 디스플레이 구현을 위해 RGB 서브픽셀 크기를 수 마이크로미터(㎛) 수준으로 증착해야 하는데 삼성디스플레이는 이를 위해 8인치 실리콘 웨이퍼를 기반으로 파인실리콘마스크를 제작했다. 이는 반도체 노광 공정을 통해 미세한 홀을 만들기 때문에 기존 파인메탈마스크 (FMM)대비 더 조밀한 픽셀 구현이 가능해 향후 RGB 올레도스 제조 과정에서 핵심적인 기술로 꼽힌다. 이 외에도 삼성디스플레이는 1.03형 3500PPI RGB 올레도스와 올레도스가 실제로 적용된 군사용 조준경 등 10여 종의 마이크로 디스플레이 제품을 함께 공개했다. □ 로봇 난타쇼에도 끄떡 없는 삼성 폴더블, "내구성에 자신 있다" 삼성디스플레이는 이번 전시에서 삼성 폴더블만의 강한 내구성을 로봇을 활용한 난타 퍼포먼스를 통해 입증한다. 삼성디스플레이는 OLED 생산라인에서 사용하던 'OLED Bot'을 전시현장으로 옮겨와 폴더블 OLED의 내구성을 직접 테스트했다. 'OLED Bot'은 7.6형 폴더블 패널을 물이 가득 담긴 수조에 넣고 흔들고, 소금과 후추를 뿌려 철 수세미로 문지르는가 하면 수십 개의 쇠구슬을 패널에 한꺼번에 쏟아 부으면서 삼성 폴더블의 내구성을 관람객들에게 보여주고 있다. 이번 전시회에는 지난 'CES 2024'에서 첫 공개된 이후 시장의 많은 관심을 받고 있는 '플렉스 노트 익스텐더블(Flex Note Extendable)'을 포함해 안팎으로 두 번 접는 '플렉스S', 화면을 양방향으로 확장할 수 있는 '슬라이더블 플렉스 듀엣(Slidable Flex Duet)'도 함께 전시, 폴더블의 다양한 가능성을 제시한다. 삼성디스플레이 관계자는 "세계 유수의 석학들과 디스플레이 전문가들이 참석하는 세계 최대 규모의 학술전시에서 삼성디스플레이의 압도적인 폴더블 경쟁력과 함께 IT, XR 시대를 주도할 수 있는 혁신적인 차세대 기술들을 선보이게 돼 기쁘다"며 "이번 행사는 디스플레이 기술의 무한한 확장성과 성장 가능성을 보여주는 계기가 될 것"이라고 말했다.

2024.05.15 10:06이나리

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