삼성디스플레이가 차세대 대형 디스플레이로 퀀텀닷-유기발광다이오드(QD-OLED)를 개발하면서 대형 옥사이드(산화물) 기술을 어떻게 확보할지 관심이 쏠린다. 대형 옥사이드 박막트랜지스터(TFT)를 양산한 경험이 없기 때문이다.
6일 업계에 따르면 삼성디스플레이는 새로 꾸린 QD-OLED 개발조직과 연구소에서 각각 대형 옥사이드 TFT 기술 개발을 시작했다.
삼성디스플레이는 2013년 출시한 RGB 방식 OLED TV 기판 기술에 저온다결정실리콘(LTPS)을 적용했다. 당시 대형 OLED TFT 기술로 삼성디스플레이는 LTPS를, LG디스플레이는 옥사이드를 각각 채택했다. 이후 삼성디스플레이는 기술 안정성, 원가 등을 이유로 RGB OLED TV를 소량 생산하는데 그쳤다.
LTPS는 비정질실리콘(a-Si)이나 옥사이드에 비해 안정성이 가장 뛰어나고 전자 이동도가 높아 고해상도를 구현하는 데 유리하다. 하지만 생산 원가가 높고 대형에서 균일도를 구현하는 기술 난도가 높아 스마트폰이나 태블릿에서 주로 사용되고 있다. 삼성디스플레이가 소형에서 검증받은 기술 안정성과 고해상도의 장점 때문에 RGB OLED TV를 LTPS로 개발했으나 대량 생산으로 이어지지 못했다.
옥사이드는 LTPS보다 안정성과 전자 이동도가 떨어지는 게 단점이다. 하지만 a-Si 공정과 비슷해 투자비용이 적고 대화면을 구현하는 데 유리하다. 태블릿이나 노트북 크기에도 쓰이며 OLED TV 양산 기술로 사용됐다. LG디스플레이가 8세대 옥사이드 TFT로 OLED TV 패널을 양산했고 10.5세대 옥사이드 TFT를 양산하기 위해 연구개발하고 있다.
업계는 삼성디스플레이가 대형 옥사이드 TFT 양산 경험이 없는 점에 주목했다. 소형 OLED용 LTPS TFT 기술력은 세계 최고 수준이지만 대형 옥사이드 기술은 후발주자다. 삼성은 과거 대형 옥사이드 기술도 연구했지만 양산에 적용한 사례는 없다.
TFT 전문가들은 삼성의 대형 옥사이드 기술력이 LG보다 약 1~2년 뒤처졌다고 평가했다. 문제는 양산 경험이다. 경쟁사가 5년여간 대형 옥사이드를 양산했지만 삼성은 양산 경험이 없어 추후 대형 옥사이드 기술을 채택하면 초기 양산에 어려움을 겪을 가능성이 있다.
업계 한 전문가는 “삼성이 이례적으로 대형 OLED용 TFT 기술로 LTPS를 내세웠지만 양산에 한계가 있어 최근 다시 옥사이드 TFT 개발을 시작했다”며 “앞으로 옥사이드와 LTPS간 장점을 결합한 새로운 기술을 개발하는 시도가 학계와 업계에서 관심을 받을 것으로 보인다”고 말했다.
표. TFT 기술 특성 비교 (자료=IHS마킷)
배옥진 디스플레이 전문기자 withok@etnews.com
