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무심코 찾아간 IT전시회. 스마트폰, 최신TV 등 최신 IT제품을 미리 만나볼 수 있다는 기대 때문에 설렌 경험이 있을 것이다. 화려한 색상과 조명에 ‘자태’를 뽐내는 최첨단 스마트폰을 뒤로 하면 컬러풀한 대형 화면에 잠시 발걸음을 멈추게 하는 TV가 나온다. ‘뭐, 우리 집에 걸려있는 TV랑 큰 차이 없네…’ 하고 그냥 돌아서는 순간, 이게 웬걸? 얇아도 너무 얇다. 다시 보니 색감도 훨씬 선명해 보인다. 순간 눈에 들어온 문구. 55인치 OLED 3D TV. 나머진 다 알겠는데 OLED가 뭘까. 그러고 보니 ‘아몰레드(AMOLED)’라고 부르던 스마트폰도 있었던 것 같은데 비슷한 걸까. 곳곳에서 찾아볼 수 있는 OLED의 정체와 원리를 파헤쳐 보자.

OLED란

형광성 유기 화합물에 전류를 흐르게 해 빛을 내게 만드는 유기물질을 말한다. 유기발광다이오드라고 부른다. OLED로 전자기기의 화면(디스플레이)을 만들면 화질 반응속도가 액정표시장치(LCD)에 비해 1000배 이상 빠르다. LCD는 액정의 움직임을 통해 동영상 신호를 재생하기 때문에 구조적으로 시야각이 좁고 응답속도가 느리다. 반면 OLED는 어떤 각도에서든 선명한 이미지를 보여줄 수 있고 응답 속도가 빨라 잔상이 남지 않는다. 특히 빛을 내는 물질 스스로 빛의 3원색인 적녹청(RGB)을 발하기 때문에 컬러 필터도 필요없다. 부품이 줄어드니까 당연히 화면 두께도 줄어든다. TV 두께를 4mm까지 얇게 만들 수 있다. 올해 말 대형 TV가 출시될 예정이다.

AM OLED는 또다른 무엇?

AM은 능동형이라는 뜻이다. 영어 Active Matrix의 약자다. 능동형이라는 말은 유기발광다이오드 개별 소자가 스스로 각기 구동하는 방식이라는 뜻이다. 반대는 수동형 OLED로 PM(Passive Matrix)으로 불린다. 개별 소자가 여러개 있는 디스플레이 라인 전체가 한꺼번에 빛을 낸다.

최근 사용하는 스마트폰의 화면 장치는 90% 이상이 능동형 OLED다. 화면 잔상이 남지 않고 개별적으로 발광하기 때문에 응답 속도도 빠른 게 장점이다. AM OLED가 더 주목받는 이유는 응용분야가 넓기 때문이다. 휘는(플렉서블) 디스플레이 장치와 투명 디스플레이 등으로 확장할 수 있다. LCD와 달리 별도 광원(백라이트유닛, BLU)이 필요없기 때문이다.

대형 디스플레이 구현하는 방법은

55인치 OLED 3D TV 개발을 세계 처음으로 완료했다고 밝힌 LG디스플레이에 따르면 대형 OLED를 만드는 공정은 쉽지 않다. 현재 10인치 이하 스마트기기에 OLED 화면이 대거 채택됐음에도 아직 대형 OLED TV는 대중화하지 못했다.

LG디스플레이가 대형 OLED 화면을 만든 방식은 WRGB OLED다. 적녹청색의 다이오드를 수직으로 쌓아 올리는 방식으로, 다이오드 구조 전체가 하얀색을 발광하고 디스플레이 박막 아래에 위치한 컬러 레이어(layer)를 통해 색상 정보를 표시한다. 백색광이 나오면 유기발광물질이 RGB 컬러 필터와 만난다. 유기발광물질에서 발생되는 백색광이 RGB 컬러 필터를 거치면서 RGB 컬러가 나타나는 구조다.

색 간섭 우려가 없기 때문에 화소(화면을 이루는 작은 점)를 더욱 작게 만들 수 있다는 게 특징이다. 때문에 초고해상도 화면을 구현하고 OLED 디스플레이를 대형화하는 데 적합하다. 얇은 컬러 레이어로 색 정보를 표현하기 때문에 여러 각도에서 동일한 색상을 구현할 수도 있다.

초대형 휘는 디스플레이 나올까

2017년까지 OLED를 이용해 60인치 크기의 휘어지는 디스플레이가 개발될 예정이다. 별도 장치 없이 사무실 유리창을 활용해 회의 내용을 적는다거나 자동차 앞유리에 교통 정보를 내보내는 등 영화나 CF에서 흔히 봤던 장면을 일상에서 볼 수 있게 된다.