삼성↔LG, 차세대 디스플레이대전 승자는?

[박계현기자] "화이트 OLED는 흰색을 섞는 비율에 따라 전력소모가 심하다." (정호균 성균관대 교수·SMD OLED 연구센터장)

"AM OLED는 UD로 가면 고해상도 픽셀 구현이 힘들다." (강인병 LG디스플레이 상무)

차세대 디스플레이 기술의 패권을 놓고 전문가들의 의견이 분분하다.

최근 서울 삼성동 코엑스에서 열린 '한국디스플레이컨퍼런스 2012'에서 삼성모바일디스플레이(SMD) 출신의 정호균 성균관대 교수와 LG디스플레이 강인병 상무는 각각 강연자로 나서 능동형 유기발광다이오드(AM OLED)와 화이트 OLED 방식의 기술 특징을 설명했다.

삼성전자가 TV와 모바일에서 선보이는 AM OLED 방식은 적색·녹색·청색(RGB) 각각의 빛을 내는 유기발광물질들이 각각의 빛을 직접 방출하는 반면, LG전자가 택한 화이트 OLED 방식은 백색광을 방출하는 유기발광물질이 필터를 거쳐 적색·녹색·청색을 구현하게 된다.

AM OLED의 경우 글래스를 통해 외부의 수분이나 산소가 완벽하게 차단된다. 이렇게 차단된 AM OLED 디스플레이는 화이트 OLED 방식으로 생산된 디스플레이와는 달리 습기에 민감하지 않다. 반면 화이트 OLED 방식의 경우 LCD 백라이트에서 유기물질이 발생하기 때문에 관리가 중요하다.

정호균 성균관대 석좌 교수는 "OLED는 LCD와 달리 트랜지스터 특성에 민감하다"며 "화이트 OLED 방식의 경우 습기와 같은 리스크에 산화물 반도체가 노출되는 등 위험요소를 얼마나 관리할 수 있는지가 관건"이라고 설명했다.

화이트 OLED의 경우 기존의 RGB 화소 외에도 흰색의 화소를 섞는 방식인데 이때 흰 색을 얼마나 섞느냐에 따라 소비전력과 화질이 결정된다.

정 교수는 "화이트 OLED 방식에서 가장 이슈가 되는 것이 파워 문제"라며 "흰색 화소를 쓸 경우, RGB 화소만 쓰는 경우보다 대체적으로 소비전력을 50% 더 잡아먹는다"고 전했다.

그러나 AM OLED 방식에도 전력소모로 인한 수명 단축 문제는 발생할 수 있다.

강인병 LG디스플레이 상무는 "AM OLED 방식의 경우 모바일 디스플레이 제작시 해상도를 구현하는 측면에서 기술적인 어려움이 있다"며 "AM OLED 방식은 자발광소자의 구동전류가 세거나 수명 문제가 있기 때문에 300PPI를 구현하기가 힘들다"고 말했다.

강인병 상무는 "OLED 방식은 해상도를 높이는데 있어 LCD보다 자유도가 낮은 편"이라며 "OLED의 경우 55인치를 풀HD로 만들고 있지만 초고해상도(UD) 화질로 갈 경우에는 기술적 도전이 불가피하다"고 설명했다.

AM OLED는 스스로 빛을 내는 발광 유기물을 증착해 화소를 구현해야 하기 때문에 해상도를 높이는 것이 LCD보다 상대적으로 어렵다.

특히 AM OLED의 경우 대형화가 큰 걸림돌이다. 투입기판 사이즈가 가로 2천200밀리미터, 세로 2천500밀리미터인 8세대의 경우 기존 라인의 저온폴리실리콘(LTPS) 공정을 전면 교체해야 한다는 문제가 발생한다.

적색·청색·녹색을 실리콘에 입히는 컬러패터닝 기술에서도 색을 개별적으로 증착해서 입히는 파인메탈마스크(FMM) 공정은 생산성이 많이 떨어진다는 평이다.

이 때문에 삼성모바일디스플레이는 청색 화소는 파인메탈마스크 증착 공정을 그대로 활용하고 적색과 녹색 화소는 레이저 열전사 방식(Laser-Induced Thermal Imaging, LITI)을 쓰는 혼합형 공정을 도입한 것으로 알려졌다.

정호균 성균관대 교수는 "LITI 방식은 고해상도에서 FMM 공정에 한계가 있기 때문에 레이저를 도입한 것"이라며 "현재 양산을 준비중인 기술"이라고 설명했다.

강인병 LG디스플레이 상무는 "화이트 OLED 방식은 화질이 RGB방식에 비해 뒤지지 않으며 8세대 공정이 가능하다는 장점이 있기 때문에 전략적으로 결정한 것"이라며 "LCD는 광원과 컬러필터의 색자표를 통해 색 조정이 가능하기 때문에 자연스러운 색 구현이 가능하고 신호처리를 통해서 풀HD 화질을 더 높은 해상도로 보일 수 있게 하는 장점이 있다"고 설명했다.