이충훈 유비리서치 대표가 9일 서울 여의도에서 열린 '2022년 하반기 유기발광다이오드(OLED) 결산 세미나'에서 발표하고 있다. <사진=이기종 기자>
삼성디스플레이가 A5 신공장에 QD-OLED 투자를 검토 중이란 전망이 나왔다. 삼성디스플레이가 애플 납품을 노리고 A5에서 27인치 QD-OLED 모니터를 양산할 가능성이 있다는 내용이다.
이충훈 유비리서치 대표는 9일 서울 여의도에서 열린 '2022년 하반기 유기발광다이오드(OLED) 결산 세미나'에서 "삼성디스플레이가 '삼성 IT'(A5)에 8.6세대 투자를 검토 중"이라며 "이곳의 주요 타깃은 27인치 OLED 모니터, 주요 고객사는 애플로 예상한다"고 밝혔다.
이충훈 대표는 "이쪽(OLED 모니터) 기술로 처음에는 적(R)녹(G)청(B) 탠덤 방식 개발이 진행됐지만, (삼성디스플레이가) 이쪽(OLED 모니터) 라인은 퀀텀닷(QD)-OLED로 투자할 것으로 전망한다"고 밝혔다. 이어 "삼성디스플레이 입장에서 RGB 탠덤 방식보다 수익성이 좋은 QD-OLED로 투자하는 것이 바람직할 것"이라며 "그간 QD-OLED 또는 RGB 탠덤 방식 가운데 하나를 결정하고, 그에 따른 장비사양 검토 때문에 증착기 발주는 내년 상반기로 밀렸다"고 덧붙였다.
현재 삼성디스플레이는 태블릿과 노트북, 모니터 등 IT 제품용 8세대 OLED 기술을 개발 중이다. 모두 애플 시장을 노리는 '애플 비즈니스'다.
이날 이충훈 대표의 전망은, 삼성디스플레이가 IT 제품 중 화면이 가장 큰 모니터 OLED에는 8세대 QD-OLED 기술을 사용하고, 이보다 화면이 작은 10~20인치의 태블릿·노트북 OLED에는 발광층을 2개층으로 쌓는 투 스택 탠덤(Two Stack Tandem) 방식 8세대 RGB OLED 기술을 적용할 것이란 얘기다. 태블릿·노트북용 투 스택 탠덤 RGB OLED 라인은 기존 L8 라인에, 모니터용 QD-OLED 라인은 A5 신공장에 들어설 것이란 예상이다. A5는 그간 명확한 응용처를 찾지 못해 현재 공사가 중단된 상황이다.
또 이충훈 대표는 "삼성디스플레이와 미국 UDC가 각각 개발 중인 청색 인광 소자가 2025년에 상용화될 가능성이 크고, 청색 인광 소자 상용화는 OLED 산업의 퀀텀 점프을 지원할 것"이라고 기대했다. UDC는 청색 인광 소자를 2024년 상용화하겠다고 밝혔고, 삼성디스플레이도 자체적으로 청색 인광 소자를 개발 중이다.
이 대표는 "UDC의 청색 인광 소자 개발목표 시점은 2024년"이라며 "개발 후 적용까지 6개월이 필요하기 때문에 2025년에는 인광 소자를 적용한 OLED 패널이 양산될 것"이라고 전망했다. 이어 "최근 인광 소자는 인광 호스트에 열활성지연형광(TADF)을 섞어 개발하는 방식이 주류가 됐다"며 "현재는 2년 전 형광 소자와 비슷한 수준까지 개발됐다"고 설명했다. 삼성디스플레이는 지난 5월 독일 사이노라(Cynora)에서 TADF 특허를 사들인 바 있다.
삼성디스플레이가 청색 인광 소자를 개발하면 QD-OLED의 발광층을 기존 4개에서 3개 이하로 줄일 수 있다. 현재 양산 중인 QD-OLED는 청색 형광 소자 3개층과 녹색 인광 소자 1개층을 사용한다. 청색 형광 소자를 인광 소자로 대체하면 청색이나 녹색 발광층을 줄일 수 있다. 이충훈 대표는 "발광층이 줄어들면 재료비 절감 측면보다는 공정 감소에 따른 효과가 크고 생산능력도 늘어난다"고 설명했다. 동시에 "청색 인광 소자가 개발되면 현재 차량용 RGB OLED 등에 적용 중인 투 탠덤 방식 OLED가 필요없을 수 있다"는 예상도 덧붙였다.
이충훈 대표는 "청색 인광 소자가 개발되면 액정표시장치(LCD)에서 OLED로 전환에 가속도가 붙을 것"이라며 "현재 스마트폰과 스마트워치 등 모바일 제품에 머무르고 있는 OLED가 다른 제품으로 확산될 것"이라고 전망했다.
한편, OLED 발광 방식은 크게 인광 방식과 형광 방식으로 나뉜다. 인광 방식은 발광(들뜬 상태→바닥 상태) 에너지의 25%인 '단일항 여기자'(singlet exciton)와, 나머지 75%인 '삼중항 여기자'(triplet exciton)를 모두 활용하기 때문에 내부발광효율이 최대 100%에 이른다. 이와 달리 형광 방식은 단일항 여기자만 활용해 내부발광효율이 25% 수준에 그친다. 현재 중소형과 대형 OLED에 적용 중인 소자에서 R과 G는 인광 방식을, B는 형광 방식을 사용 중이다. B가 형광 소자에서 인광 소자로 바뀌면 전체 OLED 효율이 개선된다.
