디스플레이 "OLED" 히트예감

전력이 적게 드는 발광 다이오드(LED)는 오랫동안 좋은 디스플레이 방식으로 간주돼왔다. LED는 광장의 광고판이나 거대한 스크린에서는 잘 작동된다. 그러나 휴대용 컴퓨터의 소형 고해상도 스크린에서는 사용하기가 어려운 단점이 있다.

그런데 최근 아주 다른 종류의 LED를 사용한 디스플레이가 선보였다. 플라스틱과 기타 유기물 분자로 만든 이 유기발광다이오드(OLED)는 실리콘보다 더 효율적이고 눈에도 훨씬 편하다. 이스트만코닥연구소에서 25년 넘게 이 기술을 개발하고 있는 칭탕 박사는 “디스플레이 품질에 관한 한 OLED가 훨씬 낫다”고 밝혔다. 새 디스플레이는 컴퓨터 스크린을 더 비싸고, 더 튼튼하고, 더 유연하게 만들 것이라고 연구원들은 말했다.

OLED 개발에는 장애물이 많았다. 플라스틱을 구성하는 고분자 화합물인 폴리머는 전기를 통하기보다 절연 기능이 더 뛰어나다는 것이 첫번째 문제였다. 이 문제는 캐나다 국립조사국의 연구소가 OLED 연구에 전념하던 1960년대에 극복됐다.

코닥연구소가 개발한 최초의 모델은 휴대용 컴퓨터으로 적절하지 않았다. 1차 전압이 최고 6000볼트로 터무니없이 높았던 것이다. 칭탕 박사팀은 얇은 필름을 만드는 기술을 사용, 빛을 더 효과적으로 방사하는 폴리머를 개발함으로써 필요 전압을 낮추는데 성공했다. 코닥연구소가 유기물 분자층 속으로 형광 미립자를 주입하는 방법을 발견한 뒤, 다이오드의 색 재생도 개선됐다.

칭탕 박사팀이 생산한 것 중에서 가장 정교한 OLED 디스플레이는 현재 노트북 컴퓨터에서 사용되는 컬러 LCD 디스플레이와 매우 비슷하다. 이미지를 만들기 위해 아주 많은 픽셀을 제어하는 수천개의 트랜지스터가 뒤쪽에 있다.

유사점은 이 정도에서 그친다. 기존의 LCD 스크린에서는 각 픽셀이 적색, 녹색, 청색 빛을 표시하기 위해 여과된 3개의 서브픽셀로 나누어진다. LCD 장치는 이미지가 요구하는 배합이 어떤 것인가에 따라 나타나거나 사라지는 윈도 블라인드처럼 작동한다. 예를 들어 모든 LCD가 열리고 서브픽셀을 전부 드러낼 때, 스크린은 희게 나타난다.

칭탕 박사의 스크린은 램프, 서브픽셀, 그리고 적색, 녹색, 청색 OLED 장치가 여러 줄로 늘어서 있는 컬러필터를 대신한다. 현재의 스크린과는 달리, 이 새 디스플레이는 필요할 때에만 빛을 낸다. 스크린이 완전히 검을 때에는 전력 소모가 전혀 없다. 빛이 컬러필터의 여러 층과 LCD 셔터의 여러 층을 통과하지 않아도 되기 때문에, 새 디스플레이는 어느 각도에서 보아도 선명하다. 그리고 필터와 셔터의 복잡한 층을 제거함으로써 이론상 어떤 해상도의 스크린도 만들 수 있다고 칭탕 박사는 말했다.

그러나 새 디스플레이가 극복해야 할 큰 문제가 하나 있다. 유기화합물로 만든 다른 제품과 마찬가지로, OLED 장치도 시간과 사용량에 따라 상태가 악화된다는 것. 특히 청색과 녹색 OLED 디스플레이는 적색보다 수명이 오래 유지되지 않는다.

LCD 디스플레이의 예상 수명은 10만 시간으로 거의 평생을 쓸 수 있다. 반면 OLED 디스플레이의 수명은 현재 약 1만 시간이다. 이 때문에 새 디스플레이는 배터리 수명과 사용 패턴이 제한되고 스크린을 꺼둘 때가 더 많은 핸드헬드 기기에 알맞다. 영국의 케임브리지 디스플레이 테크놀로지는 휴대전화 업체에 판매하기 위한 OLED 디스플레이를 개발했다. 휴대전화 스크린을 한번에 12시간 동안 응시하는 사람은 아무도 없다.

코닥의 이 기술을 사용하는 회사 중에는 비디오카메라 파인더와 가상현실 헤드세트를 위한 소형 스크린을 제작하는 이메진 코퍼레이션이 있다. 게리 존스 사장은 현재의 디스플레이에 친숙한 사람들은 OLED 스크린을 보는 즉시 그 차이를 알아챌 것이라며, “더 예리하고, 더 선명하고, 콘트라스트가 우수하다”고 덧붙였다.

새 디스플레이에 대한 연구를 계속하고 있는 캐나다 국립조사국의 크리스토피 파이 박사는 “아직도 해결해야 할 문제가 많다”며 “이 문제들은 조만간 이 디스플레이를 틈새 상품으로 만들 것”이라고 밝혔다. 그는 디스플레이의 한정된 수명도 극복될 것이라고 확신했다.

내구성과 그밖의 문제가 해결되면, 파이 박사는 이를 포터블 컴퓨터에 적용하는 것을 연구할 것이다. 그의 연구팀은 플라스틱에도 신문지처럼 인쇄될 수 있는 OLED 스크린을 개발하고 있다. 이 연구가 성공하면 “노트북 컴퓨터를 접을 수 있고, 다 쓴 뒤 주머니에 집어넣을 수도 있다”고 그는 말했다.

〈이언 오스틴 http://www.nytimes.com/2001/05/31/technology/31NEXT.html〉