삼성디스플레이가 중소형 OLED에 적용을 검토 중인 '저굴절 CPL'이 2025년 상용화될 것으로 예상된다. 저굴절 CPL은 2025년 삼성전자 갤럭시S 시리즈 OLED에 가장 먼저 적용하고, 그 뒤에 애플 아이폰 OLED에 적용하는 방향이 유력하다. 저굴절 CPL 적용에 따른 광효율 향상이 가능하다. 다만 공정 추가와 원재료비 상승이 단점으로 꼽힌다.

31일 업계에 따르면 삼성디스플레이가 중소형 유기발광다이오드(OLED)에 적용을 검토 중인 저굴절 CPL(Capping Layer) 상용화 시점은 이르면 2025년이 될 것으로 전망된다.

CPL은 OLED에서 빛을 내는 발광층과 공통층의 음극 위에 형성하는 보조층이다. CPL은 OLED 발광층에서 나온 빛이 전극(음극·양극)에서 반복 반사될 때 나타나는 빛 손실을 줄이고, 빛이 디스플레이 쪽으로 향하도록 도와준다. 현재 중소형 OLED에 적용 중인 CPL은 고굴절 CPL로, 과거 일반 CPL보다 굴절률이 높은 재료를 사용해 소비전력을 줄였다. 빛이 사방으로 산란하기 때문에 고굴절 CPL 위에 저굴절 CPL을 추가하면 빛 손실을 더욱 줄일 수 있다.

삼성디스플레이 공급망에서는 동진쎄미켐과 호도가야, 랩토 등이 삼성디스플레이와 저굴절 CPL 테스트를 진행 중이다. 삼성디스플레이는 2025년 갤럭시S 시리즈에 적용할 것으로 예상되는 OLED 재료세트 M15에 저굴절 CPL을 가장 먼저 상용화할 가능성이 있다.

저굴절 CPL 적용으로 공정이 추가되고 가격이 오르는 것은 걸림돌이다. 삼성디스플레이가 저굴절 CPL을 중소형 OLED에 적용하려면 고객사인 삼성전자와 애플 등을 설득해야 한다.

현재 삼성디스플레이의 주력 OLED 재료세트는 M12다. 삼성전자 갤럭시 기준으로 지난해 출시된 폴더블폰 Z폴드4·Z플립4, 올해 출시된 S23 시리즈, 지난주 공개된 Z폴드5·Z플립5 등에 M12가 쓰였다. 애플 아이폰 기준으로는 지난해 출시된 아이폰14 시리즈 상위(프로) 라인업 2종에 M12가 사용됐고, 하반기 출시될 아이폰14 시리즈는 4종 모두 M12를 사용한다.

삼성디스플레이는 애플을 제외하고, 삼성전자를 비롯한 고객사용 중소형 OLED에 적용하기 위한 M13을 개발했지만 삼성전자 스마트폰에는 아직 쓰이지 않았다. 구글 폴더블폰 OLED에 M13이 가장 먼저 사용됐다.

애플 아이폰15 시리즈는 삼성전자 갤럭시S 시리즈와 동일한 M12를 사용하지만, 내년에는 삼성전자 등과 다른 재료세트를 쓸 것으로 예상된다. 앞으로 M13은 삼성전자 갤럭시 등, M14는 애플 아이폰, M15는 삼성전자 갤럭시 등으로 나눠 적용될 가능성이 크다.

M13에서는 일부 재료 공급업체가 바뀌었다. 시장조사업체 유비리서치에 따르면 M13의 고굴절 CPL은 동진쎄미켐이 납품한다. 과거 M11에서는 호도가야, M12에서는 호도가야와 솔루스첨단소재가 고굴절 CPL을 납품했다. 또, M13의 정공방어층(aETL)도 과거 주력업체였던 솔루스첨단소재가 아니라 LG화학이 납품한다. M13에서 솔루스첨단소재는 전자주입층(EIL) 재료만 납품한다. 윤대정 유비리서치 차장은 "효율·성능이 뒷받침돼야 하겠지만, 향후 CPL 외에 발광층과 공통층에서도 저굴절 소재가 채용될 것으로 예상한다"고 밝혔다.

한편, 애플은 지난 2017년 첫번째 OLED 아이폰인 아이폰X과, 2018년 아이폰XS 등에는 자체 재료세트 LT를 사용했지만 2019년부터는 삼성전자 갤럭시와 동일한 M 시리즈 재료세트를 적용해왔다. 지난해 나온 애플 아이폰14 시리즈 상위 라인업 2종은 M12, 하위 라인업 2종은 M11을 썼다.

중소형 OLED 재료는 아래로부터 양극(Anode)-정공주입층(HIL)-정공수송층(HTL)-발광층(EML)-전자수송층(ETL)-전자주입층(EIL)-음극(Cathode) 순으로 차례로 쌓는다. CPL이란 보조층을 음극 위에 형성하면 광학 특성을 보정할 수 있다.

디일렉=이기종 기자 gjgj@thelec.kr
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