삼성디스플레이가 유기발광다이오드(OLED) 생산에 사용될 새로운 유기재료 세트 조성을 확정했다. 유기재료 세트는 OLED 생산에 소모되는 정공수송층(HTL)⋅전자수송층(ETL) 등 공통층과 적색⋅녹색⋅청색 호스트 및 도판트류의 발광층으로 나뉜다.

삼성디스플레이는 통상 1~2년 주기로 각 재료 공급사를 새로 선정해 세트 조성을 확정한다.

▲OLED용 TADF 재료. /Cynora 제공

삼성디스플레이, M9 확정


그동안 삼성디스플레이가 삼성전자 ‘갤럭시S’ 등에 사용했던 유기재료 세트는 M8이다. M8은 지난 2017년 신규 조성돼 ‘갤럭시S8’부터 적용되어 왔다. 삼성디스플레이는 M8을 현재 판매 중인 ‘갤럭시노트9’까지만 사용한 뒤, ‘갤럭시S10’부터는 M9을 사용할 계획이다.

M9 역시 이전과 마찬가지로 유기재료 세트 조성과 함께 휘도⋅수명 등에서 일부 스펙이 상향조정됐다. 유기재료의 휘도(밝기)와 수명은 상호보완적인 관계다. 같은 크기의 전류를 흘렸을때 더 밝은 빛을 내는 유기재료는, 반대로 말하면 같은 밝기의 빛을 내기 위해 더 적은 양의 전류를 흘려줘도 된다. 이는 곧 유기재료의 수명이 더 늘어난다는 뜻이다. 유기재료는 전류가 통과하는 양이 늘어날수록 수명이 줄어들기 때문이다.

특히 삼성디스플레이가 내년 갤럭시S10부터는 디스플레이 1인치 당 화소수(PPI)를 다소 높이기로 하면서 휘도⋅수명 조건이 더 까다로워졌다. PPI가 올라가면 각 개별 화소의 사이즈는 작아져야 한다. 화소 사이즈가 작아지면서 해당 영역의 밝기를 유지하려면, 유기재료의 개별 휘도는 높아져야 하는 셈이다.

현재 ‘갤럭시S9’의 PPI는 560 안팎인데, 내년에 출시될 갤럭시S10은 최소 600 PPI는 넘길 것으로 예상된다.

▲갤럭시S 시리즈 PPI 개선 변천사. /KIPOST

다우케미칼, M시리즈 재입성


삼성디스플레이 M9 선정 작업에서 가장 눈에 띄는 곳은 미국 다우케미칼이다. 다우케미칼은 M8 이전 유기재료인 M7까지만 해도 삼성디스플레이에 적색 호스트 재료를 공급해왔다.

OLED에서 빛을 내는 발광층은 실제로 빛을 내는 호스트와, 호스트에 섞어 효율을 높여주는 도판트로 나뉜다. 다우케미칼은 M7 시절 적색 호스트를 공급하다가 M8 개발과 함께 적색 호스트 공급사 지위를 덕산네오룩스에 빼앗겼다. 이번에 M9을 재구성하면서 다시 다우케미칼이 적색 호스트를 공급하게 됐다.

M8에서 탈락했던 다우케미칼은 그동안 애플향 OLED 패널용 적색 호스트만을 공급하면서 와신상담(臥薪嘗膽)했다. 덕분에 내년에는 애플향 패널은 물론 삼성전자향 OLED 패널까지 모두 석권하게 됐다.

반대로 올해까지 적색 호스트와 적색 프라임 재료를 공급해왔던 덕산네오룩스는 내년에는 삼성디스플레이에 적색 프라임 재료를 중심으로 공급하게 될 전망이다.

▲PPI가 높아질수록 개별 화소의 크기는 작아져야 한다. 상대적으로 휘도는 밝아져야 한다. /knowyourmobile.com

역시 경합이 치열했던 녹색 호스트는 일본 신일철주금이 공급하게 됐다. 삼성디스플레이는 삼성SDI와의 녹색 호스트 이원화 공급을 지속적으로 추진했으나, 일부 스펙에서 삼성SDI의 재료가 삼성디스플레이의 눈높이에 맞지 않았던 것으로 전해졌다.

적색⋅청색 호스트를 제외한 도판트류는 워낙 개별 업체들의 특허가 촘촘하게 방어하고 있어 공급사에 변화가 없다.

업계 관계자는 “큰 이변이 없다면 M9은 갤럭시S10부터 사용하게 될 것”이라며 “갤럭시S10이 10주년 모델인 만큼 삼성전자와 삼성디스플레이가 크게 신경쓰고 있다”고 말했다.