유기발광다이오드(OLED)는 결국 인내심과의 싸움입니다. 처음 등장했을 때부터 차세대 디스플레이로 각광받았지만 상용화까지는 무척 오랜 시간이 걸릴 것으로 예상했기 때문입니다. 액정표시장치(LCD)의 핵심인 액정이 등장한지 100년이 넘었고 디스플레이로 쓰이기까지 상당한 노력이 필요했다는 점도 고려해야 합니다. 그렇다고 해서 하루아침에 LCD가 사라지기는 어렵습니다. 결국 소형부터 대형에 이르기까지 LCD와 OLED를 적절히 다룰 수 있는 능력을 갖춰야 합니다. 물론 비중에는 차이가 있을 수 있습니다. <인사이트세미콘>은 창간 2주년을 맞아 완숙미의 LCD, 그리고 가능성의 OLED 사이에서 중국과 일본 업체의 추격을 우리 디스플레이 업계가 어떻게 대응하고 있는지 살펴봤습니다. <편집자 주>

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대형이던 중소형이던 OLED가 차세대 디스플레이라는 점은 이견이 없다. 기술을 구현하는 방식에 저마다 차이는 있어도 OLED가 차지하는 비중이 날로 늘어날 수밖에 없는 상황이다. 특히 스마트폰, 태블릿에서 쓰이는 중소형 디스플레이에서 더욱 그렇다. 이미 올해부터 휘어진 플렉시블 유기발광다이오드(OLED) 수요가 늘어나면서 휘어지지 않은 리지드(rigid) OLED 규모를 넘어선다는 전망이 나왔을 정도다.

시장조사업체 IHS마킷에 따르면 오는 3분기 플렉시블 OLED 매출이 32억달러(약 3조5600억원)을 기록해 30억달러(약 3조3400억원)의 리지드 OLED를 제칠 것으로 예상했다. 연간 15억대 규모의 스마트폰 시장의 연평균성장률(CAGR)이 정체됨에 따라 주요 업체를 중심으로 플렉시블 OLED 채용이 늘어나고 있다. 애플도 마찬가지다.

따라서 올해 플렉시블 OLED 매출은 전년 동기 대비 150% 증가할 것으로 예상된다. 반면 현재 중급 스마트폰에 주로 사용되고 있는 리지드 OLED는 같은 기간 동안 2% 가량 하락할 것으로 보인다.

플렉시블 OLED 채용이 늘어난다는 의미는 정체되어 있는 스마트폰 시장을 감안했을 때 그만큼 LCD 비중이 줄어든다는 의미다. 업계에서는 올해 삼성디스플레이의 OLED 매출이 LCD 매출을 뛰어넘을 것으로 전망하고 있다. 올해 말부터는 L7-1라인에서 6세대(1850㎜×1500㎜) OLED 생산을 시작할 것으로 전해졌다. 2분기부터 OLED 생산을 위한 장비반입이 이뤄질 가능성이 높다.

사실 중소형 OLED는 2000년대 후반부터 스마트폰에 접목되기 시작했지만 당시만 하더라도 LCD보다 불리한 구석이 많았다. 특히 화질에 있어서 평가가 높지 못했다. LCD와 비교해 연구개발(R&D) 기간이 상대적으로 짧았던 것도 영향을 끼쳤다.

중소형 OLED가 LCD에 비해 열세로 지적됐던 부분은 대부분 ‘펜타일’로 불리는 서브픽셀이 적지 않은 비중을 차지했다. 색의 3요소인 레드(R), 그린(G), 블루(B)를 세로로 긴 직사각형 모양의 스트라이프로 서브픽셀을 배치하면 가장 좋겠지만 OLED에 사용하는 재료 특성의 한계로 어쩔 수 없이 펜타일이 동원됐다. 그 자체로 보면 RGB와 비교해 같은 해상도라도 서브픽셀의 수가 상대적으로 적어서 가독성이 부족하다는 평가를 받았다.

하지만 지금은 꾸준한 R&D의 결과로 HDR(High Dynamic Range)를 적용한 UHD TV용 콘텐츠 재생 조건도 만족시킬 수준이 됐다. HDR는 명암비를 향상시켜 기존에는 볼 수 없었던 어두운 곳과 밝은 곳의 미세한 차이까지도 보여주는 기술을 말한다.

LG디스플레이는 대형 OLED에서 새로운 돌파구를 마련하고 있다. 바로 솔루블이라 부르는 용액공정이다. 말 그대로 용액 형태의 OLED 재료를 잉크젯 프린팅 기법으로 기판 위에 얹는 것을 의미한다. 중소형에서는 R, G, B 재료를 기판 위로 직접 패터닝하는 파인메탈마스크(FMM) 증착 기술이 활용되고 있다. FMM은 R, G, B 재료가 제각기 발광하는 형태여서 컬러필터가 필요 없다. 하지만 대형 세대에 FMM 증착 기술을 도입하려면 마스크 쳐짐 현상, 과도한 재료 사용 등 과제가 만만치 않다.

용액공정은 용액 형태의 R, G, B 재료를 각각의 노즐을 통해 원하는 곳에만 미세하게 분사할 수 있다. 진공 챔버에서 유기 재료를 기화시키는 진공 증착 방식 대비 유기 재료의 낭비를 크게 줄일 수 있다. OLED TV 가격을 획기적으로 낮출 수 있다는 점에서 의미가 있다.

업계에서는 중소형부터 대형에 이르기까지 올해를 OLED가 본격적인 대중화 국면에 접어드는 시기로 보고 있다. 각자 주력 업체가 다르지만 나름대로 의미 있는 성과를 거뒀고 설비투자(CAPEX)에도 적극적으로 나서고 있기 때문이다.

<이수환 기자>shulee@ddaily.co.kr