삼성디스플레이, 편광판 없는 OLED 세계 첫 개발…국산 핵심 소재 적용, 폴드3 탑재

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삼성디스플레이가 편광판을 사용하지 않는 유기발광다이오드(OLED) 패널을 상용화했다. '무편광' 디스플레이는 업계 최초 개발된 제품이다. 무편광 디스플레이 구현에는 국내 소재 기술이 뒷받침돼 주목된다.

삼성디스플레이는 편광판이 없는 OLED 패널을 개발해 삼성전자 폴더블 스마트폰 '갤럭시Z폴드3'에 최초 적용했다고 16일 밝혔다. 회사는 외광 반사를 막아주는 패널 적층 구조를 개발해 무편광 OLED 패널을 상용화했다고 설명했다. <본지 2021년 3월 23일자 4면 '삼성 갤럭시Z 폴드3에서 주목할 기술 변화' 참조>


편광판을 없앤 삼성디스플레이의 OLED 패널 구조(오른쪽). 삼성디스플레이는 친환경을 강조한 패널이란 뜻에서 Eco² OLED란 브랜드를 붙였다.<사진=삼성디스플레이>
<편광판을 없앤 삼성디스플레이의 OLED 패널 구조(오른쪽). 삼성디스플레이는 친환경을 강조한 패널이란 뜻에서 Eco² OLED란 브랜드를 붙였다.<사진=삼성디스플레이>>

편광판은 패널 외부에서 들어오는 빛이 픽셀 사이 전극에 닿아 반사되는 것을 방지해 디스플레이 화면이 잘 보이도록(시인성) 지원하는 부품이다.

그러나 편광판은 불투명한 플라스틱 소재로 만들어져 디스플레이 내부에서 외부로 나가는 빛의 50% 이상이 흡수된다.

디스플레이 자체는 100이란 빛을 내지만 사용자에게 보이는 빛의 양은 절반 밖에 되지 않는다는 얘기다.

삼성디스플레이는 이를 개선하기 위해 새로운 적층 구조를 개발했다. 편광판을 없애는 대신 블랙PDL이라는 소재를 사용했다.


PDL(Pixel Define Layer)은 OLED 패널에서 적(R)·녹(G)·청(B) 화소가 서로 간섭하지 않도록 구분해 주는 역할을 하는 층(Layer)이다.

기존에는 폴리이미드 기반의 투명 PDL을 썼지만 삼성디스플레이는 블랙 PDL로 바꿨다. 화소 주변에 검은색 패턴을 형성, 외부에서 들어오는 빛을 흡수하는 역할을 맡겨 외부 빛의 반사를 막는 편광판과 유사한 기능을 하도록 한 것이다.


OLED 패널 단면도. PDL이 유기물발광층(EML)을 감싸고 있다.<그림=삼성디스플레이>
<OLED 패널 단면도. PDL이 유기물발광층(EML)을 감싸고 있다.<그림=삼성디스플레이>>

삼성디스플레이는 블랙 PDL을 통한 무편광 기술로 OLED 패널의 광효율과 소비전력을 개선했다. 회사 관계자는 “빛 투과율을 33% 높여 패널의 소비전력을 최대 25%까지 절감했다”고 설명했다. 투과율이 높아지면서 적은 전력으로도 밝은 화면을 보여줄 수 있게 된 것이다. 또 편광판을 없애 패널 뒷면에 카메라를 배치하는 UDC(Under Display Camera) 기술 구현에도 기여할 수 있었다고 삼성디스플레이는 덧붙였다.

업계에 따르면 삼성디스플레이는 OLED 소재 전문 업체인 덕산네오룩스와 블랙 PDL을 개발했다. 무편광 디스플레이 상용화가 세계 처음이고, 블랙 PDL 개발도 세계 최초다. 기존 PDL은 일본 도레이가 그동안 독점 공급한 것으로 알려졌는데, 이번 신소재 개발로 수입 대체 효과가 기대된다. 블랙 PDL 적용 확대도 주목된다.

김성철 삼성디스플레이 사장(중소형사업부장)은 “OLED의 기본 구조를 바꾼 획기적인 기술”이라며 “5G 및 대화면 폴더블 스마트폰 확대 보급에 발맞춰 혁신 기술을 지속 선보이겠다”고 말했다.


갤럭시Z 폴드3와 S펜
<갤럭시Z 폴드3와 S펜>

윤건일기자 benyun@etnews.com