[전자부품 전문 미디어 인사이트세미콘]

LG디스플레이가 대형 유기발광다이오드(OLED) 성능 개량을 위해 열활성화지연형광(Thermally Activated Delayed Fluorescence, TADF) 재료를 사이노라를 통해 도입한다.

이르면 내년 선보일 제품에 적용될 계획이며 화이트OLED(WOLED)의 성능을 높이면서도 전력소비량·수명과 같은 효율을 개선시킬 수 있다. 중장기적으로 잉크젯(솔루블 프로세스) 방식에서도 활용이 가능하다는 점에서 활용도가 한층 다양해질 전망이다.

5일 업계에 따르면 LG디스플레이는 WOLED에 사용하는 블루(청색) 소재를 사이노라에서 만든 TADF로 바꿀 것으로 전해졌다. LG디스플레이 관계자는 “OLED 효율을 높이기 위해 TADF 도입은 필수적”이라며 “WOLED를 대형뿐 아니라 중소형 등으로 확대할 계획도 있다”고 전했다.

OLED는 백라이트유닛(BLU)이 필요한 액정표기장치(LCD)와 달리 스스로 빛을 내는 자발광 특성을 갖는다. 양전극(+)과 음전극(-)에서 출발한 전자가 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL)을 각각 거쳐 발광층(EML)에서 도판트를 통해 최종적으로 호스트에서 빛을 만든다.

WOLED의 경우 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 빛의 삼원색이 아닌 화이트(W)만 만들어 컬러필터(CF)를 거쳐 빛을 내보낸다. 화이트는 옐로우(Y), 그린, 블루를 섞어서 만든다. 마찬가지로 옐로우는 레드와 그린의 결과물이다.

핵심은 블루다. OLED 발광 재료는 특성에 따라 형광(螢光)과 인광(燐光)으로 구분된다. 인광 재료는 형광 재료 대비 전기 에너지를 빛으로 변환하는 효율이 4배나 높다. 레드와 그린은 인광 재료가 개발됐지만 블루는 아직이다. 이번에 사이노라에서 공급하는 블루 TADF 재료는 기존보다 수명과 발광효율이 한층 개선된 것이 특징이다.

LG디스플레이는 울트라HD(UHD) 이상의 해상도와 투명 플렉시블 구현을 위해 후면발광(bottom emission)이 아닌 전면발광(top emission) 방식도 연구개발(R&D)을 거의 마친 상태다. OLED 패널에서 고해상도를 구현하려면 개구율(실제 빛이 나올 수 있는 면적 비율) 확보가 어렵다. 자발광 소자를 사용하는 OLED는 LCD 대비 개구율 확보가 상대적으로 쉽지만 밝기를 보상하기 위해 전류량을 늘릴 경우 소자 수명이 단축되는 등의 어려움이 있다.

업계 전문가는 “LG디스플레이는 가상현실(VR) 등에 사용되는 소형 OLED도 WOLED로 구현이 가능하다고 보고 있다”며 “솔루블 프로세스도 사용하겠지만 효율, 활용도 측면에서 WOLED의 개선 작업이 꾸준할 것”이라고 설명했다.

<이수환 기자>shulee@ddaily.co.kr