- 초고화질·게이밍 영상 수요 증가…폴더블폰 '두께↓ 사용시간 ↑' 과제

[디지털데일리 이안나 기자] "두께는 얇고 사용시간은 길고"

삼성전자 차세대 접는(Foldable, 폴더블) 스마트폰 갤럭시Z폴드3가 배터리 효율을 높이기 위해 만전을 기하고 있다. 제품 두께를 얇게 하면서도 오래 사용할 수 있도록 디스플레이에 최신 기술들을 탑재한다.

22일 업계에 따르면 삼성전자 갤럭시Z폴드3에 편광판을 제거한 폴리스(Pol-less) 구조를 처음 적용된다. 선행연구 기술 중 하나로 보편화 되기엔 시기상조이긴 하지만 폴더블용으로 먼저 선보일 것이라는 전망이다.

폴리스는 편광판을 제거한 유기발광다이오드(OLED)다. OLED에서 편광판은 패널에 부착돼 외부에서 들어오는 빛을 걸러내고 조절하는 필터 역할을 한다. 햇빛 아래서 화면을 선명하게 볼 수 있는 건 편광판이 반사방지 역할을 하기 때문이다.

그러나 패널에 편광판을 덧대면 본질적으로 발광 효율이 떨어진다. OLED에서 발광하는 빛을 편광판이 잡아먹기 때문이다. 두께 역시 50~100마이크로미터(㎛) 수준에 점착제가 필요해 많은 두께를 차지한다.

신모델엔 편광판을 없애고 훨씬 얇은 두께의 컬러필터를 적용, 커버윈도우쪽 빛 반사를 저감하는 역할인 안티 리플렉션 처리를 한다. 갤럭시Z폴드3에 탑재하면 폴더블 두께를 줄이고 배터리 효율을 높이는 일석이조인 셈이다.

디스플레이 업계 관계자는 “편광판을 쓰면 빛을 잡아먹어 50% 효율저하로 이어지는데 이를 없애면 동일 전력에서 더 높은 휘도를 구현할 수 있어 편광판 있는 패널보다 약 20% 저전력으로 구동이 가능하다”고 설명했다.

스마트폰 배터리 소모는 디스플레이에서 가장 많이 일어난다. 그러다 보니 디스플레이 설계·재료·구동적 관점에서도 배터리 효율을 높이기 위한 기술들이 지속 개발 중이다. 설계 과정에선 빛을 내는 기능층 위에 얹는 보조층 CPL(Capping Layer) 굴절률을 높여 소비전력을 줄인다. 이는 지난해 출시한 갤럭시S20 시리즈에도 적용된 기술이다.

특히 화면이 넓어진 폴더블폰으로 게이밍·초고화질 영상들을 즐기게 되면서 120헤르츠(Hz) 이상 고주사율 채용도 필수가 되는 흐름이다. 120Hz로 구동하면 소비전력이 크게 증가한다. 오랜 사용을 위해선 배터리 용량을 키워야 하지만 스마트폰 내 담을 수 있는 배터리 크기는 한계가 있다. 이때 저온다결정산화물(LTPO) 박막트랜지스터(TFT)를 적용이 필수적이다.

LTPO는 저온폴리실리콘(LTPS)과 옥사이드 TFT 장점을 결합한 기술로 전하 이동이 빨라지고 전류 누설이 줄어 저전력을 구현하게 큰 특징이다. LTPO를 쓰면 전체 소비전력이 10~15% 정도 절감된다. 삼성전자에선 갤럭시노트20울트라에 처음 적용했다. 여기에 더해 사용환경에 맞춰 디스플레이 주사율을 자동으로 조절해 OLED 패널 구동 전력을 최대 22%까지 낮추는 ‘어댑티브 프리퀀시’ 기술도 적용했다.

한편 갤럭시Z폴드3는 모델명 SM-F926이며 오는 7월 공개될 것이라는 관측이 나오고 있다. 내부 화면은 7.55인치가 될 것이라는 전망이다. 바(Bar) 형태 스마트폰보다 커진 디스플레이로 고화질 게이밍·영상을 즐기기 위해선 배터리 효율 확보가 중요하다. 이전 모델서부터 적용해온 고굴절 CPL과 LTPO TFT 등에 이어 편광판을 없애는 기술까지 더해 사용시간을 최대한 확보하는데 집중하는 모습이다.

업계 관계자는 “모바일 사용 시간을 늘리는 것 자체로도 충분히 차별화 요소가 될 수 있기 때문에 지속적으로 디스플레이 개발을 하는 것”이라며 “특히 폴더블폰은 기기가 얇을수록 디자인적 요소로도 강점을 가져갈 수 있다”고 말했다.

<이안나 기자>anna@ddaily.co.kr