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두산솔루스, 삼성디스플레이에 OLED용 고굴절 CPL 재료 공급
두산솔루스, 삼성디스플레이에 OLED용 고굴절 CPL 재료 공급
  • 이기종 기자
  • 승인 2020.04.06 15:26
  • 댓글 0
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갤S20 탑재 OLED, 전력효율 높였다
삼성전자 갤럭시S20 시리즈(왼쪽부터 S20, S20플러스, S20울트라)
삼성전자 갤럭시S20 시리즈(왼쪽부터 S20, S20플러스, S20울트라)

삼성전자 갤럭시S20 시리즈가 유기발광다이오드(OLED) 패널 구조 내 재료를 일부 바꿔 전력효율을 개선한 것으로 확인됐다. 빛을 내는 기능층 위에 얹는 보조층인 CPL(Capping Layer)의 굴절률을 개선해 소비전력을 줄이는 데 성공했다.

3일 업계에 따르면 삼성전자 상반기 플래그십 스마트폰 갤럭시S20 시리즈는 OLED 패널 내부 CPL을 바꿔 전력효율을 높였다. 

CPL은 OLED 패널 구조에서 발광을 담당하는 기능층의 음극 위에 증착하는 층이다. 기능층은 아래로부터 양극(Anode)-정공주입층(HIL)-정공수송층(HTL)-발광층(EML)-전자수송층(ETL)-전자주입층(EIL)-음극(Cathode) 순으로 쌓아올린다. 이 기능층에는 전기 및 광학 특성을 위해 쉽게 바꾸기 어려운 최적 발광조건이 있다. 때문에 CPL이란 보조층을 음극 위에 올려 광학 특성을 보정할 수 있다.

갤럭시S20 시리즈용 CPL은 굴절률을 개선했다. 발광층에서 나온 빛이 전극(음극 및 양극)에서 반복적으로 반사되는 과정에서 발생하는 손실을 줄이고 디스플레이 쪽으로 향하도록 지원한다. 갤럭시S20에 적용한 CPL은 기존 CPL보다 전력효율을 약 7% 개선한 것으로 파악됐다.

이번 CPL은 두산솔루스가 단독 공급했다. 두산솔루스는 삼성전자 플래그십 스마트폰에 CPL을 단독 납품하며 CPL 분야 경쟁우위를 점할 가능성이 커졌다. 기존 갤럭시 모델의 CPL은 두산솔루스와 덕산네오룩스가 함께 공급해왔다.

유기발광다이오드(OLED) 패널 구조의 기능층(오른쪽). OLED 패널에서는 양극(Anode)과 음극(Cathode)을 통해 들어온 정공(Hole)과 전자(electron)가 발광층(EML)에서 결합해 빛을 낸다. 이를 위해 각각의 주입층과 수송층이 전자와 정공 주입과 이동을 돕는다. 삼성디스플레이는 음극 위에 얹는 보조층인 CPL(Capping Layer) 재료 속성을 바꿔 굴절률을 높였다.

다만 CPL을 통한 전력효율 개선 효과는 OLED의 박막트랜지스터(TFT) 기술을 개선하는 것보다는 덜할 전망이다. 업계 한 관계자는 "CPL 재료 속성을 바꿔 전력효율을 높일 수는 있다"면서도 "전체 패널 구동 차원의 전력효율 향상 효과에는 미치지 못할 것"이라고 말했다.

TFT는 디스플레이 화면을 켜고 끄며 픽셀을 제어하는 부품을 말한다. 대표적 TFT는 옥사이드(산화물), 저온다결정실리콘(LTPS), 저온폴리옥사이드(LTPO) 등이 있다. 애플 요구로 삼성디스플레이와 LG디스플레이는 LTPO TFT를 개발 중이다. LTPO는 기존 LTPS와 옥사이드 장점을 결합해 기존 LTPS 방식보다 전력효율이 10~15% 높은 것으로 알려졌다. 애플은 지난 2018년 애플워치4에 LTPO TFT를 처음 사용했다. 애플은 LTPO를 적용하면서 애플워치 화면을 30% 이상 키웠다. 패널에는 LG디스플레이의 LTPO TFT를 적용했다.



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