삼성전자가 단일층 전극을 활용한 터치스크린패널(TSP) 개발에 역량을 집중하고 있다.


터치스크린 공정을 줄여 원가 경쟁력을 강화하는 동시에 플렉시블 디스플레이 등 차세대 제품 상업화를 위한 조치다. ‘삼성전자 스마트폰=능동형(AM) 유기발광다이오드(OLED)’라는 등식이 더욱 공고해질 것으로 예상된다.


최근 삼성전자 무선사업부 선행개발팀은 삼성디스플레이와 함께 단일층 전극 OCTA(On Cell TSP+AM OLED) 개발에 속도를 내고 있다. 개발 완성도가 80% 수준에 이른 것을 감안하면 내년 출시 모델부터 적용할 수 있을 것으로 보인다. 


 

 

▲ Galaxy S7 edge / 삼성전자 제공


단일층 OCTA는 고가와 저가 투 트랙으로 진행되고 있다. 저가 단일층 OCTA는 기존 터치스크린 전극을 두 개에서 하나로 줄여 원가를 30% 줄이는 게 목표다. 인듐주석산화물(ITO)층과 절연층을 형성하는 마스킹 공정을 5~6회에서 3회 이하로 줄일 수 있다.

 

그동안 삼성전자는 프리미엄 스마트폰에만 AM OLED를 쓰고, 중저가 스마트폰에는 박막트랜지스터(TFT) LCD를 적용했다.

 

그러나 삼성디스플레이가 AM OLED 가격을 크게 내리면서 중저가 제품에도 점차 확산 적용하는 추세다.

 

삼성전자는 OCTA 가격 경쟁력을 더욱 강화한다면 인도 등 신흥시장을 타깃으로 한 저가 모델에도 쓸 수 있다는 판단이다. 아직 AM OLED 디스플레이는 고급 제품이라는 이미지가 있어 삼성전자 중저가 스마트폰 라인업을 강화하는데 큰 도움이 된다.

 

단일층 전극 OCTA가 상업화되려면 극복해야 할 기술적 문제도 적지 않다. 피처폰 시절 이미 상용화됐던 단일층 전극 터치스크린이 스마트폰 시대 들어 사라진 것은 멀티터치 문제 때문이다. 최근 터치칩 기술이 개선되면서 멀티터치 문제는 상당 부분 해결됐다.

 

삼성전자 연구진은 단일층 전극 OCTA의 터치 감도와 정밀도를 높이는데 신경쓰고 있다. 터치칩 기술을 개선해도 구조적 한계 탓에 단일층 OCTA는 기존 제품 대비 정밀도와 감도가 10~20% 떨어진다. 현재 터치 전극 패턴 구조를 바꾸고, 터치칩 알고리즘을 개선해 감도와 정밀도를 높이는 시도가 진행 중이다.

 

삼성전자는 프리미엄 제품용 단일층 전극 OCTA도 개발 중이다. 플렉시블 디스플레이에 적용하기 위한 것이다.

 

플렉시블 디스플레이는 구부릴 때마다 접히는 부분에 스트레스가 가해져 터치스크린 센서 층이 떨어지는 등 문제가 발생할 수 있다. 단일층 전극을 쓰면 이 같은 문제를 줄일 수 있다.

 

플렉시블 디스플레이용 단일층 전극 OCTA는 소재가 핵심이다. 기존 ITO 대신 은나노와이어 등 대체 소재로 센서를 구현해야 한다. ITO는 구부릴 경우 균열이 생길 가능성이 높기 때문이다.

 

삼성전자는 플렉시블 디스플레이용 터치 전극 소재로 은나노와이어를 검토하고 있다. 메탈메시·탄소나노튜브(CNT) 등 다른 소재에 비해 안정성이 높고, 뿌옇게 보이는 시인성 문제도 어느 정도 해결된 덕분이다. 

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