삼성디스플레이 OCF OLED 기술 구조도 (출처: 삼성디스플레이 뉴스룸)
제1회 자동차 디스플레이 산업포럼에서 국립금오공과대학교 김영도 교수는 OLED 저소비전력 기술과 On-Cell Film(OCF)의 개발 히스토리를 소개했다. 김 교수는 과거 삼성디스플레이에서 OCF 개발을 주도한 경험을 바탕으로, OLED가 편광판을 제거하는 방향으로 진화한 배경과 기술적 의미를 설명했다.
OLED는 내부 금속 전극과 배선으로 인해 외부광 반사가 발생하기 쉽다. 기존 OLED는 이를 줄이기 위해 편광판을 사용해 왔지만, 편광판은 OLED 발광의 투과율도 함께 낮춰 동일 밝기 구현 시 소비전력을 높이는 요인으로 작용했다.
OCF는 편광판 대신 컬러필터와 블랙매트릭스를 패널 위에 형성해 외광 반사를 줄이는 기술이다. 블랙매트릭스는 비발광 영역의 가시광을 흡수하고, RGB 컬러필터는 각 서브픽셀에서 불필요한 파장 성분을 선택적으로 흡수한다. 이를 통해 외광 반사를 억제하면서도, 편광판 제거로 기존 편광판에서 발생하던 광 손실을 줄일 수 있다.
삼성디스플레이는 OCF를 LEAD 및 Eco² OLED 기술로 발전시켰다. 발표 자료에 따르면 OCF OLED는 기존 구조 대비 동일 전력 기준 1.5배 높은 밝기를 구현할 수 있으며, 같은 밝기에서는 기존 전력의 63% 수준으로 구동할 수 있다. 또한 편광판 제거는 패널 두께 감소로 이어져 폴더블 OLED의 슬림화와 접힘 신뢰성 개선에도 기여한다.
폴더블 디스플레이에서는 두께 저감의 효과가 특히 크다. 굽힘 강성은 두께의 세제곱에 비례하기 때문에, 편광판을 제거하고 컬러필터 어레이를 적용하는 구조는 접힘 특성 개선에 유리하다. OCF 개발 과정에서는 TFE 면에 컬러필터를 형성하는 공정, EL 손상을 줄이기 위한 저온 경화, EL emission과 CF spectrum matching 등이 주요 기술 과제로 다뤄졌다.
OCF 적용 이후에는 편광판이 담당하던 UV 차단 기능을 대체할 소재도 필요해졌다. 이에 따라 UV-Blocking Adhesive와 UV 차단 코팅의 중요성이 커지고 있으며, OCA도 단순 접착층을 넘어 광학 신뢰성을 확보하는 핵심 모듈 소재로 부각되고 있다.
OCF 기술은 시야각 제어 기능으로도 확장되고 있다. 삼성디스플레이는 블랙매트릭스 구조를 응용한 FMP(Flex Magic Pixel™) 기술을 통해 일반 픽셀과 프라이버시 픽셀을 구분하는 방향으로 기술을 발전시키고 있다. 이는 특정 시야각에서 화면 정보 노출을 제한해 모바일 기기의 프라이버시 기능과 사용자 경험을 강화할 수 있는 기술로 평가된다.
결국 OCF는 OLED의 외광 반사 저감, 저소비전력, 슬림화, 폴더블 신뢰성 개선을 동시에 지원하는 핵심 광학 기술이다. 향후 OCF 기반 기술은 스마트폰, 폴더블 OLED, IT OLED에서 전력 효율과 제품 설계 자유도를 높이는 주요 기술 축으로 확대될 전망이다.
유비리서치 한창욱 부사장/애널리스트(cwhan@ubiresearch.com)
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