여기에

준비된 로봇기업에겐 매력적인 시장, OLED

한국이 주도하는 OLED 산업,

발 빠른 로봇기업이 왕좌에 앉는다!

OLED는 올해 디스플레이 업계 최대 관심사다. 최근 국내 대기업들이 대형 OLED TV 사업을 본격화할 것을 예고하면서 관련 업계가 들썩이고 있기 때문이다. 이와 함께 유럽, 일본 등 해외에서도 OLED 조명에 관심을 갖고 있어 앞으로 OLED 시장성이 더욱 가속화될 것으로 전망되고 있다. 이처럼 올해 OLED 양산 체제에 대한 조기 전환과 투자 강화로 모두가 관심을 가지고 있을 때, 로봇기업들도 이 시장에 대한 대비책이 필요할 듯하다. 이를 위해 월간 로봇기술에서는 최근 OLED 산업의 시장동향을 알아봄으로써 로봇기업들이 이 시장을 공략할 수 있는 가이드라인을 제시하고자 한다.

Step1. OLED란 무엇인가

‘자체발광’하는 차세대 디스플레이 OLED
최근 차세대 평판 디스플레이로 떠오르고 있는 OLED(Organic Light Emitting Diodes: 유기 발광 다이오드, 혹은 유기 EL)는 형광성 유기화합물을 기반으로 한 발광 소자의 일종으로, 액정과 달리 자체적으로 빛을 발산할 수 있다. 현재, 일반적으로 많이 쓰이는 평판 디스플레이는 LCD (Liquid Crystal Display) 방식인데, LCD는 가해지는 전기 신호의 종류에 따라 구조를 바꿔 빛이 투과하는 정도를 변하게 만드는 액정(液晶) 소자를 사용한다. 이 액정 소자가 촘촘히 배열된 패널을 이용해 화면을 구성하는 것이다. 다만 액정 자체는 빛을 내지 못하므로 반드시 액정 패널에 빛을 공급하는 후방 조명, 즉 백라이트(Back Light)가 함께 탑재되어야 한다. LED는 발광다이오드(Light Emitting Diode)로, 자체적으로 디스플레이 종류로 보기는 어렵다.

LED TV가 LCD의 백라이트를 기존 형광등에서 LED 소자로 바꾼 것으로 이해하면 된다. LED는 주로 대형전광판이나 조명으로 각광받고 있다. OLED는 자체 발광으로 백라이트가 필요하지 않기 때문에 LCD와 LED의 개념과는 확실히 다르다. OLED는 제품 두께를 더욱 얇게 만들 수 있고, 특수 유리나 플라스틱을 이용해 구부리거나 휠 수 있는 디스플레이 기기도 제작할 수 있다. OLED는 화면을 구동하는 방식에 따라 PMOLED(Passive Matrix OLED: 수동형 유기 발광 다이오드)와 AMOLED(Active Matrix OLED: 능동형 유기 발광 다이오드)로 나뉜다. PMOLED는 화면상에 배열된 발광 소자의 가로축과 세로축에 각각 전압을 넣어 그 교차점을 빛나게 하는 방식으로, 구조가 비교적 간단하고 생산 비용도 비교적 적게 드는 편이다. 하지만 정교한 화면을 구현하기가 어려운데다, 화면의 크기가 커질수록 소비 전력이 기하  급수적으로 증가하는 단점이 있어 활용 폭이 크게 축소되었다.

이러한 PMOLED의 단점을 보완한 것이 바로 AMOLED다. 이는 발광 소자마다 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor)를 내장하여 각 소자의 발광 여부를 개별적으로 제어할 수 있다. 이러한 특성 덕분에 AMOLED는 PMOLED 방식에 비해 정교한 화면을 구현하기 쉬우며, 소비 전력도 줄어들었다. 현재 국내 대기업들은 패널을 AMOLED 방식 위주로 생산하고 있고, 스마트폰 등에 적용된 대부분의 OLED 디스플레이가 AMOLED이기 때문에 본문에서 언급하는 OLED는 AMOLED로 봐도 무방하겠다.

선명한 화질과 넓은 시야각 등 장점이 너무도 많은 OLED

LCD의 뒤를 잇는 차세대 디스플레이로 각광받는 OLED 특징은 다음과 같다.  첫 번째는 뛰어난 색재현율(Vivid Color)이다. 화질 측면에서 OLED는 기존 LCD에 비해 유리하다. 대표적인 것이 바로 명암비(Contrast Ratio)이다. 명암비란 화면상에서 가장 밝은 부분과 어두운 부분이 얼마나 잘 구분되는지를 나타내는 기준이다. 명암비가 높은 디스플레이 기기는 어두운 배경이나 야경 속에 묻힌 회색빛의, 혹은 크기가 작은 사물을 제대로 표현할 수 있지만, 명암비가 낮은 디스플레이 기기는 상대적으로 그러하지 못하다.

LCD는 백라이트에서 전달되는 빛에 의존하여 화면을 구성하므로 각 소자 별로 밝기를 세밀하게 조정하기가 어렵다. 하지만 OLED는 각 소자 별로 자체 발광을 하며, 발광을 멈추는 것만으로 검은색을 명확하게 표현할 수 있으므로 LCD에서는 구현하기 어려운 명암비를 발휘할 수 있다. 따라서 OLED는 동영상, 사진 모두 원래 색상 그대로의 화면을 구현할 수 있다.  두 번째는 자유로운 시야각(Free Viewing Angle)이다. OLED는 시야각이 완전한 180도에 이르기 때문에 LCD와 달리 상하, 혹은 좌우측면에서 화면을 봐도 이미지의 윤곽이나 색상에 왜곡이 생기지 않는다. 다만 이는 어디까지나 이론적인 것이며, 실제로는 OLED 화면이 제품에 적용되면서 표면에 보호용 유리를 씌우는 경우가 대부분이라 유리 자체의 반사율 및 두께 때문에 제품에 따라서는 약간의 시야각 제한이 있을 수도 있다.

세 번째는 빠른 응답속도(Fast Response)이다. LCD의 경우 기본적으로 액정의 분자 구조를 변형시키는 과정을 거쳐 화면의 변화를 표현하므로, 움직임이 빠른 화면에서는 액정 분자의 변형 속도가 이를 따라가지 못하는 경우가 있다. 때문에 그 한계를 넘는 속도로 변화하는 화면에서는 잔상이 남기 마련이다. 하지만 OLED는 공급되는 전류의 변화에 따라 순간적으로 다른 빛을 내므로 응답 속도가 매우 빠르다. 전기와 빛의 속도는 같으므로 이론적으로는OLED 방식의 디스플레이 기기에서 사람의 눈으로 잔상을 느끼는 것은 거의 불가능하다고 할 수 있다.따라서 OLED는 빠른 응답속도로 속도감이 있는 동영상표현이 매우 자연스러워 보다 생생하고 박진감 넘치는 화면을 즐길 수 있다. 이밖에도 OLED는 발광하는 부분에만 전력이 소비되므로 에너지 효율이 높고, 패널에서 불필요한 소음이 발생하지 않아 언제나 조용한 디스플레이를 구현할 수 있다는 장점이 있다.

Step2. OLED 시장

국내 시장, 대기업들의 움직임이 심상치 않다!
작년 TV용 LCD 패널 연간 출하량은 사상 최초로 역성장했다. 유럽 재정위기 등 글로벌 선진시장의 경기침체로 인해 TV 수요가 줄었기 때문이다. 노트북과 LCD 모니터용 패널 출하도 부진했다. 시장 조사 전문기관 디스플레이뱅크에 따르면 2011년 LCD TV용 패널 출하량은 총 2억1240만대를 기록, 전년 대비 1.1% 감소했다. LCD 모니터용 패널 출하량은 전년대비 3.6% 감소한 1억9900만대를 기록했으며, 노트북용 패널 출하는 2억2200만대를 기록, 성장률이 3.3%에 그쳤다.이 같은 위기를 극복하기 위해 국내 대기업들은 차세대 고부가가치 디스플레이 개발에 승부를 걸었고, 그 해답을 OLED에서 찾았다. 앞서 언급한 것처럼 OLED는 장점이 많아 현재 스마트폰용 소형 디스플레이, 태블릿PC용 디스플레이 등으로 개발되고 있고, 앞으로 대형 TV까지 다양한 응용 제품군으로 형성될 전망이다.

 이는 올해 1월, 미국 라스베가스에서 개최된 ‘2012 국제전자제품박람회(CES)’에서 증명됐다. 삼성모바일디스플레이(SMD)와 LG디스플레이는 CES 전시회에서 55인치 OLED 디스플레이를 선보였다. 이로써 두 대기업은 대형 OLED 사업을 본격화할 것을 예고했다.  삼성전자는 최근 이사회를 열고 디스플레이 사업의 경쟁력을 높이기 위해 현 LCD사업부를 분할하는 안건을 승인했다. 이번 안건은 LCD사업부가 오는 4월에 ‘삼성디스플레이(가칭)’로 새롭게 출범하고, 현재 OLED 생산을 맡고 있는 SMD와 합병한다는 계획이다. 이에 관련 전문가들은 삼성이 OLED 사업을 가속화할 것으로 분석하고 있다.  SMD는 2011년에 세계 최대 규모의 OLED 5.5세대 라인을 준공했다. 전문가들은 지금의 분위기를 미뤄봤을 때 아산 탕정에 구축해놓은 8세대 OLED 시험생산라인을 조기에 양산라인으로 전환할 것으로 보고 있다. LG디스플레이도 OLED 사업에 승부수를 던졌다.

이 회사는 최근 조직 개편 및 3.5세대 플렉시블 라인 투자 등을 통해 OLED 사업에 속도를 내고 있다. LG디스플레이는 상반기 중 8세대 OLED 투자 방식과 규모도 확정할 예정이다. 곧이어 55인치 TV용 패널을 양산, 대형 OLED 시장을 선점하겠다는 전략이다. 이처럼 삼성과 LG 모두 최근 사업의 초점을 OLED 양산 체제 조기 전환과 투자 강화에 맞췄다.

해외 시장, 조명으로서의 OLED 가능성 높여
미국을 비롯해 유럽, 일본은 OLED의 조명기기용 광원 가능성에 주목해 OLED를 차세대 조명으로 선정하고 연구개발을 활발히 진행 중이다. 특히 OLED 조명 산업의 성장속에 가장 발 빠르게 움직이고 있는 국가들은 독일과 네덜란드, 그리고 일본이다. 독일은 필립스와 오스람을 중심으로 가장 먼저 OLED 조명 시장의 성장성을 예측했다. 필립스는 올해 하반기 OLED 조명 주류 시장 진입을 목표로 독일 아헨에 대규모 OLED 양산 공장을 건설 중이다. 공장 완공 시 이 회사의 OLED 생산 규모는 10배 이상 늘어날 전망이다.

오스람 역시 OLED 파일럿 라인을 구축했다. GE와 루미오텍 등도 양산라인 가동을 계획 중인 것으로 알려졌다.일본의 OLED 광원 및 조명 업체 역시 본격적인 제품 마케팅에 돌입하고 있다. OLED 조명은 디스플레이 기술을 기반으로 하는 면 광원으로 눈부심이 적으며 빛의 느낌이 은은하고 자연스러워 눈부심이 지나친 점 광원인 LED 조명과 차별화된다. 이상적인 상황을 가정하면, OLED 조명은 기본적으로 빛의 색온도뿐만 아니라 조명 빛의 색 자체를 자유자재로 바꿀 수 있을 뿐만 아니라, 플라스틱 기판을 사용하여 구부릴 수 있고, 두께가 매우 얇고 무게가 가볍다. 이 외에도 형태를 자유롭게 할 수 있는 등 디자인적 응용 측면에서도 뛰어난 장점을 가지고 있다.

이 외에 환경적인 관점에서 OLED는 비교적 높은 전력효율과 유해물질을 포함하지 않아 전력효율이 낮은 백열전구와 수은과 같이 유해물질이 포함된 형광등을 대체할 수 있는 친환경 광원이 될 수 있다. 지구온난화 방지를 위한 교토협약에 따라 에너지효율이 낮은 백열전구는 미국 캘리포니아 주, 호주, 대만 등에서 판매 및 사용 규제 법안이 준비 중이다. 형광등도 유해물질제한 법안인 RoHS(Restricfon of Hazardous Substances)와 폐기전자제품 규제 법안인 WEEE(Waste Electrical and Electronic Equipment)에 따라 2012년부터 감산이 예정되어 있다. 현재 OLED의 성능을 보면 백열전구보다는 월등히 좋고 형광등 및 LED에 비하여 낮은 성능을 보이나 2015년 정도에 LED와 비교될 수 있는 정도의 성능이 확보될 것으로 예상된다.

한국이 주도하는 OLED 산업, 발 빠른 로봇기업이 왕좌에 앉는다! - ②번으로 계속.....