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Display of Visionox's 4th generation pTSF OLED technology on smartphones at SID 2025.

칭화대-비전옥스, 4세대 OLED ‘pTSF’ 양산 공식 선언… “한국 추격 넘어 기술 독립”

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중국 디스플레이 산업이 생산량 1위를 넘어 핵심 소재 기술의 독립을 향한 이정표를 세웠다. 칭화대학교와 비전옥스(Visionox)는 7일 베이징 칭화대학교에서 공동 주최한 기술 포럼을 통해 4세대 OLED 발광 기술인 Phosphor-assisted Thermally Activated Delayed Fluorescence Sensitized Fluorescence (pTSF) 기술의 대량 생산 성공을 공식 선언하고, 이를 적용한 성과를 공개했다. 이번 발표는 그동안 학계의 가능성 영역에 머물렀던 차세대 소재 기술이 실제 양산 라인(Mass Production Line)에 성공적으로 도입되어 상용화 단계에 진입했음을 알리는 중요한 사건으로 평가받는다.

공동 연구팀이 개발한 Phosphor-assisted Thermally Activated Delayed Fluorescence Sensitized Fluorescence (pTSF) 기술은 고효율, 장수명, 고색순도라는 세 가지 요소를 동시에 만족시키기 어려웠던 기존 OLED의 ‘불가능한 삼각형(Impossible Triangle)’ 난제를 해결한 4세대 기술이다. 이 기술은 TADF 호스트, 인광 보조 도펀트(Sensitizer), 형광 발광체(Emitter)로 구성된 독창적인 3중 에너지 전달 체계를 구축하여, 내부 에너지를 손실 없이 포집하고 빠르게 발광체로 전달함으로써 효율과 수명을 극대화하는 원리로 작동한다.

특히 이번 포럼에서는 지난 5월 세계 최대 디스플레이 학회인 ‘SID 2025’에서 학계의 주목을 받았던 녹색(Green) Phosphor-assisted Thermally Activated Delayed Fluorescence Sensitized Fluorescence (pTSF) 소자의 양산 성능 데이터가 재확인되어 이목을 끌었다.

SID 2025에서 시연된 비전옥스의 저전력 특화 ‘Product A’(좌)와 초고화질 특화 ‘Product B’(우) pTSF OLED 패널 (출처: SID 2025)

SID 2025에서 시연된 비전옥스의 저전력 특화 ‘Product A’(좌)와 초고화질 특화 ‘Product B’(우) pTSF OLED 패널 (출처: SID 2025)

비전옥스는 G6 양산 라인에서 제조된 두 가지 타입의 패널(Product A, Product B) 성능을 공개했는데, 저전력 특화 모델인 ‘Product A’는 기존 인광 OLED 제품 대비 소비전력을 12% 절감하고 수명(LT95)은 15% 이상 향상시킨 것으로 나타났다. 또한 초고화질 특화 모델인 ‘Product B’는 DCI-P3와 AdobeRGB 색역을 모두 99.5% 이상 충족하는 색재현율을 달성하며 화질 측면에서도 진일보한 성과를 보였다. 이는 연구팀이 독자 개발한 엑시플렉스(Exciplex) 호스트 적용과 소자 구조 최적화를 통해 에너지 전달 효율을 높이고, 고가 재료인 도펀트 사용량을 약 10% 절감해 낸 덕분이다.

이번에 공개된 기술은 Honor의 매직 시리즈나 Nubia의 최신 모델에 탑재될 것으로 추정된다. 아너와 누비아는 비전옥스의 오랜 핵심 파트너사로, 과거에도 비전옥스의 신기술(고주사율, UDC 등)을 가장 먼저 플래그십 라인업에 도입해 온 이력이 있어 이번 4세대 기술 역시 우선 공급받았을 가능성이 매우 높다.

칭화대학교와 비전옥스는 이번 녹색 소자의 양산 성공을 발판으로 삼아, 향후 적색(Red)과 청색(Blue) 소자 영역까지 Phosphor-assisted Thermally Activated Delayed Fluorescence Sensitized Fluorescence (pTSF) 기술을 확대 적용한다는 로드맵을 제시했다. 현재 연구팀은 기술적 난제로 꼽히는 적색 MR 발광체와 청색 보조 인광체의 안정성 확보에 주력하고 있으며, 이를 통해 OLED 전 영역에서 소재 기술의 완전한 독립을 달성하겠다는 계획이다. 중국 측은 이번 성과가 중국 디스플레이 산업이 추격자에서 기술 선도자로 전환되는 중요한 계기가 될 것이라는 분위기이다.

비전옥스 고효율 pTSF 적용 플렉시블 AMOLED 솔루션 전시 (출처: Visionox)

SID 2025 현장에서 전시된 비전옥스의 고효율 pTSF OLED 디바이스 (출처: Visionox)

유비리서치 노창호 애널리스트(chnoh@ubiresearch.com)

▶2025 OLED 발광재료 보고서 Sample

▶OLED Emitting Material Market Tracker Sample

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First Foldable Smartphone Title, Who will take it?

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China’s ZTE released its ‘AXON M’ last 17th. AXON M connected two 5.2-in HD LCDs hinged together to further enhance consumer convenience.

 

<ZTE’s AXON M, Source: ZTE Website>

According to ZTE official website, AXON M can be folded at various angles, and placed on a table with two users.

US IT media CNET considered AXON M convenient as two applications may be run at once with one screen to play videos and another to check e-mails or Facebook.

Sony, Kyocera, and other set makers have released similar smartphones. However, these have not received the spotlight in the market due to issues such as hinge and display durability, absence of exclusive apps, battery consumption, and such.

ZTE installed Corilla’s 5th-Generation Gorilla Glass to enhance durability of smart phones, but AXON M shows to be continuously questioned on its durability due to its out-folding method (two displays folded outward), which is less durable than the in-folding method.

In addition, despite the increase battery consumption of AXON M for large screen displays and such, its battery has a capacity of only 3,810 mAh. Considering a 5,000 mAh battery to be applied to the 5.5-in HD LCD on the ZTE Nubia N2 released last June, it is expected to have many consumers feel a lack of battery capacity in the AXON M.

The AXON M expands to 6.5 inches wide when opened using a hinge, but because there is a gap in the middle, it is difficult to call it a perfect foldable smartphone.

As consumer needs for bigger screens increase, the developing speed of foldable smartphones is accelerating as well.

At the SID 2017 in Los Angeles, US, AU Optronics and BOE have unveiled foldable displays under development. Both companies have folded one flexible OLED in a mechanical method, but the size and folding method were somewhat different (Au Optronics in 5-inch in-folding and BOE in 5.5 inch out-folding).

<AU Optronics 5-in foldable OLED (left) and BOE’s 5.5-in foldable OLED (right)>

Also, Samsung Electronics filed a patent on the 20th on the ‘Flexible Electronic Device’ where one side bends through a hinge, and Samsung Electronics Manager Ko, Dongjin commented during the Galaxy Note8 Release, “Next year’s wireless business road map includes foldable smartphones.”

With ZTE’s release, it is expected to have more intense competitions for market preoccupation for development of foldable smart phones.

On the other hand, UBi Research is expected to start mass production of foldable OLED from 2019 through “Key issue and Market Analysis for Foldable OLED” Report published in 2016.

최초의 Foldable 스마트폰 타이틀, 누가 차지할까

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지난 17일 중국 ZTE는 ‘AXON M’을 공개했다. AXON M은 5.2 inch HD LCD 2장을 경첩으로 연결시켜 소비자의 편의성을 더욱 확대시켰다.

<ZTE의 AXON M, 출처: ZTE 홈페이지>

ZTE 공식 홈페이지에 따르면, AXON M은 여러 각도로 접어서 사용할 수 있으며, 테이블 위에 세워 두고 두 명이 사용할 수도 있다.

미국 IT매체 씨넷은 AXON M에 대해 한 화면에서는 동영상을 재생하고 또다른 화면에서는 이메일을 확인하거나 페이스북을 이용하는 등 두개의 앱을 한꺼번에 실행하여 편리하다고 평가했다.

그간 소니, 교세라 등 여러 set 업체에서 유사한 형태의 스마트폰을 출시한 바 있다. 그러나 경첩 부분과 디스플레이의 내구성, 전용 앱의 부재, 배터리 소모 등의 이슈가 있었기 때문에 시장에서 각광받지 못했다.

이에 따라 ZTE는 스마트폰의 내구성을 향상시키기 위해 corning사의 5세대 Gorilla Glass를 탑재하였다. 하지만 AXON M은 in-folding 방식 대비 내구성이 취약한 out-folding 방식(두 개의 디스플레이가 바깥쪽을 향하게 접는 방식)이 적용되어 내구성에 대한 의문은 지속적으로 제기될 것으로 보인다.

또한, AXON M은 대화면 디스플레이 등 배터리를 소모하는 요소가 늘었음에도 불구하고 배터리 용량은 3,810 mAh에 불과하다. 지난 6월 ZTE가 출시한 ZTE nubia N2에는 5.5 inch HD LCD와 용량이 5,000 mAh인 배터리가 적용됨을 감안해볼 때, AXON M의 배터리 용량 부족을 느끼는 소비자가 많아질 것으로 예상된다.

AXON M은 경첩을 이용하여 폈을 때는 6.75 inch 대화면이 되지만, 가운데에는 틈이 존재하여 완벽한 foldable 스마트폰이라 말하기에는 어렵다.

최근 대화면에 대한 소비자 니즈가 나날이 증가함에 따라, 접었다 펼 수 있는 foldable 스마트폰 개발에 속도가 붙고 있다.

미국 로스앤젤레스에서 열린 SID 2017에서 AU Optronics와 BOE 는 현재 개발중인 foldable 디스플레이를 공개한 바 있다. 두 업체 모두 1장의 flexible OLED를 기계적인 방식으로 folding하였으나, 크기와 folding 방식에서 다소 차이가 있었다(Au Optronics는 5 inch in-folding방식, BOE는 5.5 inch out-folding방식).

AU Optronics의 5 inch foldable OLED(좌)와 BOE의 5.5 inch foldable OLED(우)

또한, 지난 20일 삼성전자가 특허청에 다관절 힌지를 이용하여 한쪽이 휘는 형태의 ‘플렉서블 전자 장치’라는 특허를 제출하였으며, Galaxy Note8 출시 간담회에서 고동진 삼성전자 사장은 “내년 무선사업부 로드맵에 foldable 스마트폰이 포함되어 있다”고 언급한 바 있다.

ZTE의 이러한 행보를 기점으로 진정한 의미의 foldable 스마트폰 개발과 시장 선점 경쟁은 더욱 치열해 질 것으로 예상된다.

한편, 유비리서치는 2016년 발간된 “Key issue and Market Analysis for Foldable OLED’ 보고서를 통해 foldable OLED는 2019년부터 본격적으로 양산이 시작될 것으로 예상했다.