LG디스플레이, OLED TV 시장 선도

(아주경제 이한선 기자)LG디스플레이가 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이 생산에 박차를 가하고 있다.

LG디스플레이는 향후 2~3년 내 대형 OLED TV 출시가 본격화될 것으로 예상되는 만큼, 철저한 준비를 통해 남보다 한 발 빠르게 나아가기 위해 대형 OLED 디스플레이 개발에 나서고 있다.

LG디스플레이는 효율적 생산방식과 뛰어난 성능의 최적 조합을 통해 가장 훌륭한 솔루션을 제공할 예정이다.

◆OLED, LCD 급속 대체할 전망

업계에서는 OLED가 초기 LCD 개발 단계와 비슷한 상황이라는 해석이 나오고 있다.

초기 고가였던 LCD 제품이 점차 기술 개발과 보급이 확대되면서 가격이 하락했던 것처럼 OLED도 생산이 늘어나면서 값이 떨어질 것이라는 전망이 제기되고 있다.

디스플레이 업계가 OLED에 기대를 걸고 있는 것은 현재의 LCD 가격 하락이 이어지고 있기 때문이다.

반면 LCD에 필수적인 백라이트의 가격은 높다.

백라이트는 LCD의 뒤에서 빛을 제공하는 역할을 한다.

백라이트에서 빛을 고르게 분산하는 역할을 하는 시트도 고가다.

시트는 3M이 독점 수준으로 제공하고 있는 상황이다.

백라이트와 시트 등 고가 부품으로 인해 LCD 가격이 떨어질수록 타격이 크다.

OLED는 자체 발광이기 때문에 백라이트와 시트가 필요가 없다.

OLED는 이러한 특성을 갖고 있어 양산이 본격화 되면서 LCD를 대체할 전망이다.

◆대형 OLED 디스플레이 양산 선도

LG디스플레이는 지난 1월 미국 라스베이거스에서 열린 CES 전시회에서 55인치 OLED 디스플레이를 선보였다.

이는 세계 최초의 55인치 TV용 OLED 패널 개발 성공으로 이제까지 개발된 OLED 패널 중 가장 큰 사이즈이다.

액정(liquid crystal)을 쓰는 LCD 디스플레이와 달리 OLED 패널은 TV 화면을 구성하는 기본 단위인 화소(pixel)를 제어하는 매개체로 발광 다이오드(diode)를 사용한다. 발광 다이오드는 액정과 달리 스스로 빛을 발생시키며, 전기 신호에 대한 반응 속도가 1000배 이상 빠른 것이 특징이다.

LG디스플레이가 개발한 55인치 OLED 패널은 응답속도가 빨라 잔상이 남지 않으며, 10만대 1 이상의 높은 명암비(contrast)와 LCD 대비 폭넓은 색재현율(color gamut)을 구현하면서 뛰어난 화질을 자랑한다.

OLED는 LCD에 비해 화면을 어둡게 만들어 블랙을 표현하는 로컬 디밍 등 흑백표현에서도 장점을 갖고 있다.

별도의 광원이 필요 없기 때문에 구조를 단순화할 수 있어 패널 두께가 볼펜 두께보다도 얇고, 기존 LCD 대비 3분의 1의 무게로 가벼워 차별화된 디자인의 구현이 가능하다.

광원이 항상 켜져 있는 일반 LCD 패널과는 달리, 각각의 다이오드를 켜고 끄는 것이 가능하기 때문에 소비전력을 크게 낮출 수 있어서 친환경 디스플레이로 기대를 모은다.

LG디스플레이는 대형 OLED 양산에 적극적으로 나설 방침이다. 이르면 3분기 이후 55인치 OLED 디스플레이의 양산에 돌입할 계획이다. 이미 80인치대 OLED도 개발에도 돌입했다.

LG디스플레이의 공격적인 행보는 LCD와 OLED를 함께 생산하면서 라인 전환에 융통성을 발휘할 수 있는 환경이라는 점도 작용하고 있다.

◆차별화된 공정으로 대형화 나서

OLED 패널은 우수한 기술적 특성에도 불구하고 대형화를 위한 기술과 공정이 매우 어렵다는 점과, 일정 규모의 신규 투자가 이뤄져야 한다는 점에서 가격 경쟁력 확보와 대중화가 어렵다는 점이 난제로 여겨져 왔다.

LG디스플레이는 이번 55인치 TV용 OLED 패널을 개발하면서, 최적의 기술 솔루션을 채택, 대형화에 따른 어려움을 극복하고 투자 최소화를 통해 가격 경쟁력을 높이면서 대형 OLED TV의 대중화 가능성을 앞당겼다.

LG디스플레이는 LCD 패널과는 달리 빛의 양과 색상 정보를 한꺼번에 빠르고 정교하게 제어해야 하는 OLED 패널의 특성을 최적화 하기 위해, 기존 소형 OLED 패널에 사용되던 저온 폴리 실리콘(LTPS) 방식 대신 산화물(Oxide) 방식을 채택했다.

LG디스플레이가 채택한 산화물 TFT 방식은 기존 TFT 공정과 유사하고 소재만 아몰포스 실리콘(a-si) 대신 산화물로 교체하는 방식으로, LTPS와 동일한 성능의 TFT 하판 성능을 구현하면서도, 신규 투자 비용을 크게 줄일 수 있다는 것이 장점이다.

LTPS 방식은 레이저를 이용해 기판의 성질을 바꿔주는 방식으로서 전자(electron)의 이동 속도를 높여 OLED 패널 구동에 필요한 TFT 하판 성능을 얻을 수 있으나, 신규 투자에 비용이 많이 든다는 단점이 있다.

OLED 상판 방식으로는 디스플레이 자체가 빛을 내는 RGB(적색·녹색·청색) OLED 방식인 반면 LG디스플레이는 흰 빛을 내는 OLED에 컬러필터를 사용하는 화이트 OLED 제조 방식을 도입했다.

RGB OLED 방식은 TFT 하판 위에 적, 녹, 청색의 다이오드를 수평으로 배열하는 방식으로 각각의 다이오드 간의 색 간섭이 일어날 수 있기 때문에 생산성을 높이기 위해 높은 불량률을 감수하거나, 불량률을 낮추기 위해 생산속도를 10분의 1로 늦춰야 하는 단점이 있었다.

대형화가 어렵고 화소를 작게 만들기 어렵다는 점도 한계로 작용해 왔다.

WOLED 방식은 적, 녹, 청색의 다이오드를 수직으로 쌓아 올리는 방식으로, 다이오드 구조 전체가 하얀색을 발광하고 TFT 하판 아래의 컬러 레이어(layer)를 통해 색상 정보를 표시하는 방식으로 색 간섭 우려가 없어 불량률이 적고 생산성이 높은 것이 특징이다.

화소를 작게 만들 수 있어 초고해상도(UD) 화면 구현에 장점이 있고 대형화에 적합한 가운데 얇은 컬러 레이어로 색 정보를 표현하기 때문에 여러 각도에서 동일한 색상을 구현하며, 화소 구조 특성상 스마트 TV의 웹 브라우징 환경에서도 소비전력이 낮다는 장점이 있다.

RGB 방식이 색상 표현력이 우수하지만 화이트 방식은 저렴하다는 점이 특징이다.

WOLED 방식이 수율 등의 면에서 양산과 제품 보급에 유리하다는 평가다.

LG디스플레이는 차별화된 공정 방식을 통해 OLED 대형화를 선도, 디스플레이 산업의 변화를 주도하고 있다.