UDC, 차세대 '플라즈모닉 OLED' 기술 공개 (Display Korea 2026)

빛이 소자 내부가 아닌 외부에서 생성되는 패러다임 전환을 보여주는 전통적 OLED와 UDC의 플라즈모닉 OLED(Plasmonic OLED) 구조 비교

Display Korea 2026에서 UDC가 발표한 플라즈모닉 OLED 아키텍처. 광자가 소자 내부가 아닌 외부에서 생성되어 효율과 수명을 획기적으로 높이는 패러다임 전환을 제시한다. (출처: UDC)

Universal Display Corporation(UDC)의 Mike Hack 부사장은 지난 3월 12일 Display Korea 2026의 기조 연설에서 “Accelerating Industry Growth through Advances in Phosphorescent OLED Performance”를 주제로 인광(PHOLED) 기술의 현황과 차세대 아키텍처인 플라즈모닉 OLED의 핵심 성과를 발표했다.

Hack은 OLED 디스플레이 생태계가 단일 스택 PHOLED에서 Tandem OLED, 인광 감감 형광(PSF), 픽셀 구조 다변화, 그리고 플라즈모닉 OLED에 이르기까지 빠르게 다양화되고 있다고 진단하고, 이 모든 아키텍처에서 UDC의 인광 소재가 에너지 효율의 핵심 구성 요소로 자리하고 있다는 점을 강조됐다.

UDC의 적색과 녹색 PHOLED 소재는 초기 상용화 시기와 비교하면 효율이 8배 이상 그리고 수명은 60,000배 이상 향상됐다. 그 결과 5인치 디스플레이 기준 소비전력은 2015년 대비 2025년은 약 72% 감소했으며, 청색까지 PHOLED로 전환할 경우 추가로 약 25%의 전력 절감 효과가 기대된다고 밝혔다.

UDC는 소재 발굴 사이클 전반에 AI/ML을 접목해 개발 속도를 대폭 높이고 있다. 분자 생성 단계에서 출발해 머신러닝 필터링과 양자화학 계산, 합성, 소자 검증에 이르는 단계적 스크리닝 프로세스를 통해, 방대한 화학 공간에서 최적 후보 분자를 효율적으로 도출하고 있다고 설명했다.

이번 발표의 핵심은 UDC가 독자 개발한 플라즈모닉 OLED 아키텍처였다. 기존 OLED에서는 발광 소자 내부에서 광자가 생성되는 데 반해, 플라즈모닉 OLED에서는 엑시톤이 금속 표면의 플라즈몬과 결합한 후 소자 외부에서 광자로 변환된다. 이 과정에서 엑시톤의 수명이 대폭 단축되어 소자 안정성이 높아지는 동시에, 에너지를 빛으로 회수하는 아웃커플링 구조를 통해 효율의 이론적 한계 자체가 크게 높아진다.

Hack의 발표에 의하면, 녹색 플라즈모닉 PHOLED는 25% 이상의 외부 양자 효율(EQE)을 달성하고, 2024년 상용 사양 대비 수명이 5배 향상되었다. 고휘도 조건에서의 효율 저하도 기존 PHOLED에 비해 현저히 감소하였고, 시야각에 따른 색 변이 또한 인지 한계 이하 수준으로 유지되는 것으로 나타났다.

유비리서치의 분석에 따르면, 이번 UDC의 발표는 OLED 소재 산업의 주도권이 단순한 화학적 분자 설계를 넘어, 발광 물리 메커니즘 자체를 재정의하는 소자 아키텍처 혁신으로 이동하고 있다. 플라즈모닉 OLED는 효율과 수명, 시야각을 동시에 개선하는 구조적 해법으로, 기존 Tandem 방식이 갖는 공정 복잡성에 비해 비용 부담 없이 유사한 성능 수준에 도달할 수 있는 가능성을 제시한다는 점이 주목된다. UDC가 인광 청색 PHOLED 상용화와 플라즈모닉 구조의 양산 적용을 동시에 추진하고 있는 만큼, 향후 삼성디스플레이와 LG디스플레이 등 주요 패널 업체와의 기술 협력 및 채택 시점이 업계의 핵심 관전 포인트가 될 전망이다.

유비리서치 노창호 애널리스트(chnoh@ubiresearch.com)

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