삼성D “OLED 발광체 효율성 극대화한 소재 개발”

[시사저널e=고명훈 기자] 삼성디스플레이와 LG디스플레이가 인공지능(AI) 시장을 겨냥한 디스플레이로 나란히 유기발광다이오드(OLED)를 지목했다. 삼성디스플레이는 고효율 발광체와 설계 등 개발을 통해 온디바이스 AI 시장을 공략한단 방침이다. LG디스플레이 또한 AI 기반 디지털 전환(DX)의 중요성을 강조하며, AI 기기에 최적화한 OLED 패널 디자인 개발에 주력한다.

이창희 삼성디스플레이 R&D센터 연구소장(부사장)은 13일 서울 코엑스에서 열린 K-Display 2024 비즈니스 포럼 기조연설에서 “OLED 디스플레이의 경우 고효율의 발광체를 개발하는 것이 굉장히 중요한데 여전히 효율성이 20% 정도로 낮은 편이다. 100% 효율성을 내는 물질을 찾는 것이 중요하다”며 “획기적인 발전을 이뤘고 최근 효율성과 수명 주기가 크게 성장했다. 가까운 미래에 이런 소재를 우리 제품에 적용할 계획”이라고 말했다.

이어 “이처럼 물질뿐만 아니라 소재 개발, 설계 등을 잘했을 때 OLED가 효율적이고 전력 소비를 적게 할 수 있으며, 이것이 AI 시대에 적합한 OLED가 될 것”이라고 덧붙였다.

OLED는 백라이트를 활용하는 액정디스플레이(LCD)와 달리, 자발광 소자로 스스로 빛을 내기 때문에 전력 소모가 낮단 장점이 있다. 온디바이스 AI 환경에선 고연산 작업으로 열이 많이 방출되기 때문에 전력 소비가 적은 디스플레이 기술이 필수다. 삼성디스플레이는 블루 발광 소재 활용과 함께 픽셀 제어 알고리즘을 개발해 에너지 효율을 높일 수 있다고 전망했다.

탠덤 구조 등 고효율의 아키텍처와 방열 기술 개발에 대한 중요성도 부각했다. 탠덤 OLED는 유기발광층을 2개층으로 쌓는 구조로, 일반 OLED 대비 높은 전력 효율과 휘도(밝기)가 특징이다. 삼성디스플레이와 LG디스플레이는 IT용 투스택 탠덤 OLED 제품을 출시하고, 현재 애플의 최신 아이패드용으로 양산하고 있다.

이 부사장은 “탠덤 구조를 사용하면 조명 시스템은 물론 밝기도 향상시킬 수 있다”며 “AI는 고성능의 컴퓨팅파워가 필요해서 많은 열을 방출하기 때문에 효율적인 방열 기술이 필요하다. 전도성이 높고 디스플레이 폼팩터에 적합하며, 열 방출을 잘할 수 있는 혁신적인 디자인 설계도 당연히 필요하다”고 설명했다.

삼성디스플레이는 디스플레이에 다양한 센서를 탑재한 센서 통합 솔루션을 통해 멀티모달 AI 기능에 적합한 혼합현실(XR) 기기 시장 공략도 가속할 계획이다.

이 부사장은 “고휘도의 마이크로 OLED(OLEDoS) 기술과 실제 눈으로 보는 것과 같은 고해상도 기술로 멀티모달 AI를 뒷받침해 XR 경험의 매력을 높일 것”이라며 “센서를 내재화한 패널은 사용자의 데이터를 정확하게 측정하고 안전하게 처리할 수 있어 AI의 활용도를 높일 수 있다”고 말했다.

LG디스플레이는 TV 분야에선 개인화 알고리즘 도입 및 탠덤 OLED 구조를 개선하는 방향으로 휘도를 높이는 데 주력하고, IT 분야에선 온디바이스 AI 기기에 최적화된 저소비전력 기술에 중점으로 두고 연구개발을 이어가는 중이라고 밝혔다.

차량용 디스플레이는 여러 디자인으로 구현할 수 있는 OLED의 장점을 활용해 곡면, 슬라이더블, 롤러블 등 디스플레이 형태를 바꿔 차량 내 사용자들의 경험을 확대하는 데 집중하고 있다.

차세대 OLED 개발을 위한 연구에도 AI 기술을 도입 중이다. 대표적으로 AI 기술을 초기 R&D 단계부터 대량생산까지 디스플레이 디자인 시뮬레이션 작업에 투입해 최종 결함 데이터를 확보하는 등 수율 개선에 활용한다.

윤수영 LG디스플레이 최고기술책임자(CTO, 부사장)는 기조연설에서 “AI는 디스플레이를 더 효율적이고 정교한 설계가 가능하게 하고, 가상 시뮬레이션을 통해 설계 단계에서부터 문제를 사전에 방지할 수 있는 등 디자인 최적화를 이뤄낸다”며, “AI를 활용한 디지털 전환은 제조 공정에도 혁신을 가져오고 있다. AI 기반 실시간 모니터링 시스템을 통해 생산 공정의 즉각적 관리 및 수율 향상 등 제조 효율성과 경쟁력을 높이는 데 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.