[기고]휘는 OLED, TV·조명으로

삼성디스플레이가 독일 자동차 아우디에 플렉시블 디스플레이와 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이를 공급했다는 낭보가 있었다. 아우디가 공개한 프롤로그에는 사상 처음으로 벤더블 디스플레이가 적용돼 세계 자동차 업계가 주목하고 있다.

아우디 센터 콘솔에 내장돼 있는 디스플레이는 누워 있다가 시동을 켜면 팝업(Pop-up)되면서 엔진, 오일, 타이어, 브레이크 상태를 알려준다. 프롤로그에서 보여준 OLED 패널은 이미 스마트폰에도 적용된 것으로 앞으로 아우디뿐만 아니라 다른 자동차에도 탑재될 전망이다.

최근 유기화합물에 전기를 흘려 스스로 빛을 내는 OLED가 다양한 분야에서 각광 받고 있다. 유기화합물이란 탄소를 주성분으로 하는 화합물의 총칭이다. 이전에는 유기물을 무기화합물과 구별했다. 그러나 요소를 무기물로부터 합성한 이후에는 구분 없이 쓰인다.

OLED 시장은 크게 소재와 TV·조명시장으로 구분된다. OLED 소재 시장은 올해 4700억원에서 연평균 30% 가까이 성장해 2016년에는 8000억원, 2017년에는 1조원까지 시장이 확대될 것으로 예측된다. 또 OLED 조명시장도 내년부터 연평균 100%씩 성장해 2016년에는 5500억원, 2020년에는 4조8000억원 규모로 확대될 것으로 예상된다.

LED 원리는 1950년 프랑스 낭시대학의 앙드레 베르나노즈 교수가 이끄는 연구팀이 처음 개발했다. 이후 미국 뉴욕대, 캐나다 국립연구원 등에서 후속 연구를 진행하다가 1984년 코닥에서 상용화가 가능한 단계의 연구를 발표하면서 산업의 축으로 자리 잡게 됐다.

OLED는 여러 종류의 유기 박막층을 샌드위치 구조로 쌓아서 만든다. 이 박막층을 어떤 재료로 만드는지에 따라 색의 구현력과 에너지 효율이 결정되기 때문에 국내외 굴지의 기업들은 OLED 소재를 만드는 기술력 향상에 힘을 쏟고 있다.

OLED는 물질 자체가 빛을 내는 ‘면’ 형태의 광원이기 때문에 빛을 내기 위한 다른 부품이 필요하지 않다. 특히 ‘휘어지는’ 성질이 있어 근래에 와서 플렉시블 IT 제품 소재로 주목 받고 있다. 두께는 LED의 10분의 1이고, 무게는 5분의 1에 불과하다. 눈부심이나 발열이 없고 납·수은 등 중금속이 함유돼 있지 않아 친환경 소재로 환영 받고 있다. OLED는 빛의 품질, 설치의 용이성 등 기존 소재와 분명히 차별이 되는 많은 장점을 보유하고 있다.

OLED는 구동 방식에 따라 수동구동과 능동구동으로 구분된다. 수동구동(Passive matrix)이 음극과 양극의 단순교차를 통해 만든다면, 능동구동(Active matrix)은 화소마다 스위치용 박막트랜지스터(TFT)를 배치하는 방식이다. 수동구동은 제고 공정이 단순하고 원가가 낮은 장점이 있다. 반면에 수명이 비교적 짧고 응답속도가 짧아 큰 화면을 만드는 데는 적합하지 않다. 이 때문에 조명이나 3~5인치 휴대폰 화면에 주로 사용된다. 반면에 능동구동은 제조 공정이 복잡하고 제조원가도 비싸지만, 응답속도가 빨라 색 구현력이 좋기 때문에 TV 화면 등에 사용된다.

그동안은 OLED의 핵심인 소재 시장을 외국 기업이 점유했다. 하지만 최근 국내 기업도 기술을 많이 따라 잡았다. 올 상반기부터는 자체 기술로 개발한 핵심소재의 양상에 들어갈 수 있는 것으로 예상된다. 다만 발광부품 OLED 패널의 가격이 비싸고 발광효율이 기대보다 높지 않다는 것은 개선 과제다. 이런 이유로 그동안 OLED 조명은 비교적 고급 조명에만 제한적으로 사용되어 왔다.

그러나 기술개발과 양산으로 가격은 점차 개선되고 있다. 시장의 판도가 서서히 변해가고 있는 것이다. LED조명도 처음 시장에 진출할 때보다 지금은 많이 하향 조정됐다. 따라서 OLED 조명도 LED조명과 같이 서서히 낮아지면서 효율이 향상 될 수 있는 여지가 있다. 태양광에 가장 근접해 연색성이 뛰어나며 인체에 친화적이어서 실내조명에 가장 이상적인 조명으로 장래 각광을 받을 것으로 기대된다.

나경수 전자정보인협회 회장 rhaks1@hanmail.net