`휘어지고…` `선명하고…` 꿈의 디스플레이 눈앞에

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`휘어지고…` `선명하고…` 꿈의 디스플레이 눈앞에
■ 가정과 사회를 바꾸는 3D 스마트TV
4. AMOLED가 TV 차세대시장 노린다


2011년 3D LED LCD TV가 한창 주도권 논쟁을 벌이고 있지만, 멀지 않은 미래에는 플렉서블 AMOLED가 모바일에 이어 TV시장도 잠식해 나갈 것이란 전망이 나오고 있다.

◇삼성모바일디스플레이
플렉서블 아몰레드 기술력 선도…2013년 46인치 OLED TV 채비

◇LG디스플레이
세계 첫 플렉서블 전자종이 개발…OLED 생산라인 확충 시장 주도


현재 플렉서블 디스플레이는 AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode)와 액정(Liquid Crystal) 그리고 전기영동 디스플레이(Electrophoretic Display) 등이 있다.

이 중 풀 컬러(Full Color)와 선명하고 자연스러운 동영상 구현 그리고 자유자재로 변형이 가능한 디자인 등이 요구되는 플렉서블(Flexible) 디스플레이의 주요 기술 중 AMOLED를 이용한 `플렉서블 아몰레드'가 현재 가장 주목받고 있다. 이는 가볍고, 망치로 내리쳐도 깨지지 않는 강도와 공간적이며 효율적인 디자인 구현이 가능하다는 강점 때문이다.

플렉서블 디스플레이 시장은 향후 10년 내 폭발적인 성장전망이 나오는 장밋빛 시장이다. 시장조사업체 디스플레이뱅크에 따르면, 전세계 플렉서블 디스플레이 시장은 2010년 약 3400만달러 규모에서 2015년 약 24억달러, 2020년에는 약 300억달러 규모로 성장할 것이란 전망이다.

특히, OLED TV는 무한대에 가까운 명암비와 함께 완벽한 검은색을 표현할 수 있어 일반 2D 영상은 물론 3D 입체영상에서도 절정의 화질을 구현할 수 있어 차세대 TV 패널로 주목을 받고 있다. 또 별도 광원이 필요 없는 OLED는 TV 두께를 줄일 수 있고 이에 따라 무게가 줄어드는 것이 특징이다. 하지만, 아직까지 OLED 디스플레이는 얇기 때문에 쉽게 깨진다는 단점이 있기 때문에 제조사들은 쉽게 깨지는 것을 방지하기 위해 강화 유리 등을 사용하는 데 이는 무게를 늘리는 단점이 있다.

삼성과 LG는 `꿈의 디스플레이'로 불리는 유기발광다이오드(OLED) 사업에 경쟁적으로 드라이브를 걸고 있다. 이는 AMOLED가 현재 세계 디스플레이의 주류로 자리 잡은 LCD를 대체할 차세대 제품으로 주목받고 있기 때문이다.

삼성은 `아몰레드'라는 고유어를 만들며 새로운 시장 창출을 견인해 왔다. 때문에 OLED 사업에 대한 삼성의 의지는 남다를 수밖에 없다. SMD는 올해 하반기부터 5.5세대 라인을 본격적으로 가동해 지난해보다 3배 가까이 늘어난 1억2000만대 이상을 출하할 예정이다. LG도 이에 뒤질세라 OLED 사업에 승부수를 던졌다. LG디스플레이는 최근 주주총회를 통해 2013년부터 OLED TV용 패널을 본격적으로 양산하겠다고 밝혔다. 내년까지 TV용 패널 양산 체계를 갖춘 뒤 시장 상황을 봐 가며 OLED TV 시장을 공략하겠다는 의지다. 본격적인 OLED 라인 투자는 올해부터 시작될 계획이다.

이처럼 국내업계가 세계 AMOLED 시장을 주도하는 양상을 살펴보면 현재 SMD가 2010년 기준 전세계 AMOLED 생산의 98%를 점유하고 있다. SMD는 2008년 선제적 설비투자를 통해 가장 먼저 모바일용 디스플레이 시장에 안착했다. LG디스플레이는 올해 TV용 생산이 가능한 5.5세대 양산을 시작했다. 산은경제연구소에 따르면, SMD 역시 2012년에 TV용 제작, 2013년 대량생산체제 돌입을 목표로 2011년 중 8세대 투자 계획을 발표할 것으로 예상되고 있다.

산은경제연구소 고혜원 책임연구원은 "AMOLED의 수명을 높이기 위해서는 저온폴리실리콘(LTPS) 기판의 소자를 만들기 위해 비정질실리콘(a-Si)를 증착한 Backplane 표면을 레이저로 긁어주는 결정화 공정이 필요한데, 비정질실리콘은 TV 등의 대형 LCD소재로 이용되지만 미세한 회로 형성이 불가능해 모바일용 제품에서는 LTPS가 이용되고 있다"면서 "그러나 LTPS는 대형화가 어려워 AMOLED 대형화에 장애요인이 되고 있다"고 지적했다.

◇삼성모바일디스플레이, AMOLED 진화 이끌었다= "병원에 들어가니 진찰 받으러 온 사람들이 모두 환자복을 입고 있다. 그들은 입고 있는 것은 체온, 맥박상태 그리고 체내 혈액순환이 잘되는지 확인할 수 있는 플렉서블 AMOLED(아몰레드)로 만든 특수 가운. 이 가운은 의사가 환자들의 체온, 혈압, 맥박을 정확히 감지 후 왼쪽 가슴 부분에 표시해 환자의 상태를 정확히 판단할 수 있게 도왔다. 최근 병원들은 환자들의 편의성 제고를 위해 이같은 최첨단 가운의 도입을 서두르고 있어 IT와 BT가 만난 기술적 산물로 평가받고 있다."

이같은 이야기는 비단 먼 미래의 상상이 아니다. 삼성모바일디스플레이(SMD)는 최첨단 미래디스플레이라고 불리는 플렉서블 디스플레이 분야에서 기술력으로 업계를 선도하며 이같은 상상을 현실화시키는 최전선에 서 있다. SMD는 지난 2009년 6월 세계 최소 곡률 반경을 가지는 6.5인치 플렉서블 아몰레드 디스플레이를 개발해 종이처럼 휘는 디스플레이 시대가 바로 눈앞에 오고 있음을 예고했다. SMD 진동언 수석연구원은 "이 제품이 상용화된다면 종이처럼 둥그렇게 말았을 경우 곡률반경이 1cm에 불과해 종이 신문처럼 둥글게 말아 간편하게 휴대하거나, 휴대폰을 시계처럼 손목에 찰 수 있게 될 것이다"고 말했다.

연이어 그 해 10월에는 세계에서 가장 얇고 가벼운 초박형ㆍ초경량 플렉서블 아몰레드 개발에 성공했다. 이 제품은 그동안 플렉시블 디스플레이의 약점이라 지적된 강도(剛度)를 획기적으로 보완했고, 머리카락의 10분의 1 수준인 20㎛ 두께에 무게는 0.29g에 불과해 망치로 두들겨도 부서지지 않을 정도의 유연성을 갖췄다. 2010년 11월에는 기존에 개발했던 제품보다 해상도를 4배 혁신한 WVGA(800×480) 플렉서블 아몰레드를 개발해 일본에서 열리는 세계 최대 평판디스플레이 전시회인 `FPD 인터내셔널'에 최초로 선보였다.

이러한 기술력을 바탕으로 SMD와 삼성전자는 OLED TV 출시를 2013년경으로 전망한다. 최근 유비산업리서치가 추최한 `2011년 LED&OLED 산업동향 및 비즈니스 전략세미나'에서 김성철 SMD 전무는 "2013년쯤이면 46인치 OLED TV가 출시될 것으로 예상한다"면서 "자유 자재로 휘어질 수 있는 플랙서블 TV는 2015년은 돼야 출시될 것"으로 내다봤다.

◇LG디스플레이, TV용 OLED시장서 승부 낸다= LG디스플레이는 LCD 뿐 아니라 플렉서블 디스플레이 분야 연구도 지속적으로 진행해 온 기업이다. LG디스플레이는 지난 2004년 20.1인치 TV용 AMOLED(능동형유기발광다이오드)를 개발했고, 이어 2006년 5월 세계 최초 14.1인치 플렉서블 전자종이를 개발했다. 최근에는 14.1인치 컬러 플렉서블 전자종이를 발표한 데 이어 풀컬러 플렉서블 AMOLED를 잇따라 개발했다.

풀컬러 플렉서블 AMOLED는 세계 최초로 비정질 실리콘(a-Si) 기술을 적용했는데 4인치 화면에 QVGA급 해상도(320X240)를 구현, 1677만개의 색상을 표현할 수 있고, 특히 전체 두께가 머리카락 한 올만한 150㎛(0.15mm)의 초박막을 구현해 OLED의 장점을 극대화했다.

LG디스플레이는 2009년 말 세계 최대 크기의 15인치 TV용 AMOLED를 상용화해 대형 제품시장에 첫 발을 내딛었고, 향후 대형 30인치급 이상 대형 TV시장 선점을 위해 연구 개발을 가속화하고 있다. 현재 LG디스플레이는 2010년 3분기에 파주 OLED 증착라인(730X460㎜ 유리기판 투입기준)을 통해 모바일용 소형 제품 중심으로 생산을 시작했으며, 2010년 4월에는 약 2500억원을 투자해 2011년 하반기 가동을 목표로 월 8000장(730X920㎜) 규모의 OLED 생산시설을 확충한다고 발표했다. 이로써 2011년 하반기에는 월 1만2000장(3인치급 약 150만대) 규모의 생산능력을 갖출 예정이다.

LG디스플레이는 2008년 1월 LG전자로부터 OLED 사업을 양수 받아 LG그룹 내에서 LG디스플레이와 LG전자로 이원화돼 있던 OLED사업을 일원화했다. 증권가에서도 향후 AMOLED시장이 삼성 독주에서 LG와 양강체제로 갈 것으로 내다본다. 김영우 HMC투자증권 연구원은 "LG도 화이트OLED(White OLED)+컬러필터(Color Filter) 방식을 통해서 삼성그룹에 도전장을 내밀 전망"이라고 말했다. 화이트 OLED는 단순히 하얀빛만 나오게 해서 지금의 백라이트유닛 같은 의미로 사용하는 것이다. 컬러필터는 하얀빛을 받아 원하는 색상을 만들 수 있다.

심화영기자 dorothy@

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