<창간특집>'스마트폰의 창'-꿈의 아몰레드 대중화 물꼬

“미래 디스플레이 산업의 선두주자로 상상을 현실로 만들어가는 주역이 될 것입니다.”

지난달 31일 충청남도 아산시 탕정면 삼성디스플레이단지에서 지난달 열린 삼성모바일디스플레이(SMD )5.5세대 아몰레드(AMOLED) 공장 준공식.

조수인 삼성모바일디스플레이 사장은 기념사를 통해 아몰레드가 대세로 자리잡게 될 날이 한걸음 더 가까워졌음을 알렸다.

SMD가 지난 1년 동안의 준비기간을 거쳐 작업해 오던 5.5세대 아몰레드 공장이 마침내 완공됐다. 이제 5.5세대 라인으로 불리는 이 공장에서는 3인치 디스플레이 기준으로 월 1천만개 패널이 쏟아지고 있다.

물량면에서는 세계최대 규모. 기존 SMD 4.5세대 라인에서 3인치 기준 월 300만개 패널이 생산되는 것을 감안하면 늘어난 물량만 4배에 달한다.이로써 애플의 아이폰과 아이패드를 물리칠 안드로이드 스마트폰 진영의 최대 무기가 본격 공급의 물꼬를 텄다.

조 사장은 기념사를 통해 첨단 기술이 만들어내는 창조적이며 혁신적인 제품을 통해 세상의 변화를 이끌어내고 새로운 삶의 양식을 만들겠다고 말했다. 아몰레드는 자체 발광으로 백라이트가 필요없는 특징 때문에 플렉시블 디스플레이 등 차세대 제품을 만들 수 있는 재료로도 손꼽힌다. 차세대 디스플레이를 주도할 만한 제품이다. 아몰레드라는 신무기. 이 무기는 애플마저도 탐낼 정도인 ‘꿈의 디스플레이로서 이미 수년 전 처음 소개될 때부터 스마트폰 제조업체 최대 관심사중 하나였다. 이 첨단 병기의 이름이 바로 아몰레드 즉 능동형유기발광소자로 알려진 스마트폰의 창이다.

■자연색에 가장 가까운 슈퍼 아몰레드를 나의 스마트폰에서

일반에게 생소한 아몰레드는 한마디로 '자연색에 가장 색을 표현해 주고 어느 각도에서도 굴절되지 않는 화면을 제공하기에 '꿈의 디스플레이'로 통한다.

아몰레드는 스스로 빛을 내는 유기화합물을 이용해 만들어낸다. 기존 LCD가 액정이라는 필터를 통과해야하기 때문에 빛을 투과시키기 위한 백라이트가 필요하지만 아몰레드는 소자 자체가 빛을 내기 때문에 그럴 필요가 없다.

LCD는 상하좌우 특정 각도 이상을 벗어날 경우 화질이 왜곡돼 보인다는 한계가 있다. 아몰레드는 소자 자체의 빛을 이용해 각도에 따른 왜곡 현상을 극복했기에 첨단 소재, 꿈의 디스플레이로 각광받는다.

따라서 이런 아몰레드 보급의 확대는 우리가 통화하고 인터넷서핑하고 영화를 보는 유비쿼터스시대의 가장 중요한 수단인 스마트폰의 창을 꿈의 디스플레이로 열어보는 시대의 도래를 말한다.

아몰레드는 스마트폰 디스플레이의 주류로 부상할 전망이다. 소니, 도시바가 지난해 OLED 사업을 잠정 중단했다가 최근에 다시 중소형 분야에서 합작사를 통해 기술개발에 나서겠다고 발표한 것도 이같은 흐름을 읽었기 때문이다. 과거에는 모바일 시대 아몰레드의 부상을 읽지 못했지만 이제라도 기술개발에 나서 뒤처지지 않겠다는 의도다.실제로 애플의 아이폰에 대적할 대표적 대항마 갤럭시S에 탑재된 수퍼아몰레드플러스는 높은 색재현성을 자랑한다. NTSC 기준 LCD는 70~80% 수준인데 비해 수퍼아몰레드플러스는 120%로 자연색에 가장 가까운 색을 표현한다. 수퍼아몰레드플러스는 명암비가 1만대 1 이다. LCD의 800 대 1에 비해 훨씬 더 다채로운 색상 표현이 가능하다. 명암비는 가장 밝은 부분(흰색)과 가장 어두운 부분(검은색)의 밝은 정도의 차를 뜻한다.

비율이 클수록 더 깨끗하고 선명한 영상 구현이 가능하다. 명암비는 쉽게 말해 흰색부터 검정색까지 색을 나열했을 때 그 사이가 몇 단계로 이뤄져 있는지를 표시한다. 만일 500:1이면 흰색과 검정색사이에 500단계의 밝기가 존재한다. OLED는 시야각도 우수하다. 좌, 우 어떤 각도에서든 화질 왜곡 없이 영상을 선명하게 볼 수 있다는 특징을 갖고 있다.

그 빼어난 성능은 이미 안드로이드 진영 대표주자로 꼽히는 삼성전자의 전략폰인 갤럭시S, 갤럭시S2에 적용됐으며 대만의 HTC도 제품을 출시한 바 있다는 점에서 이미 증명된 바 있다.

이번 삼성모바일디스플레이의 아몰레드 양산 개시는 그동안 패널 공급부족으로 중간에 LCD로 교체하는 사태까지 겪었을 정도로 품귀를 보였던 디스플레이 물량 걱정은 더이상하지 않아도 될 전망이다.

그것도 우리나라 뿐 아니라 전세계적인 공급의 물꼬를 텄다는 데 커다란 의미를 가진다.

아몰레드의 우수성은 삼성전자의 적수인 LG전자, 노키아 등까지도 이 디스플레이를 적용한 스마트폰을 출시할 계획인데서 그 우수성을 읽을 수 있다.

심지어는 안드로이드 진영의 최대 적수인 애플마저도 아몰레드 적용 타진설까지 나오고 있는 마당이다.5.5세대 SMD A2 공장이 가동되면서 스마트폰 확산과 함께 그동안 공급부족을 겪어왔던 세계 아몰레드 시장은 일단 숨통을 트게 됐다.

SMD는 지난 2007년부터 3인치 기준 월300만개 패널을 생산할 수 있는 4.5세대 라인을 가동했으며 이번에 5.5세대 공장 가동으로 물량을 4배로 늘렸다.

모바일 기기 제조업체에게는 단비같은 소식이다. 그동안 아몰레드 공급부족으로 적용을 하려는 모바일 업체들에게는 그저 ‘그림의 떡’이었다.

하지만 이제 본격화되고 있는 스마트폰 시대를 맞아 새로이 스마트폰을 사게 되는 사람들은 메이커가 어디든 조만간 삼성모바일디스플레이가 스마트폰의 창 아몰레드를 자신의 스마트폰에서 만나게 될 전망이다.

■보는 휴대폰 시대 맞아 아몰레드 인기 상승세

아몰레드가 모바일 시장에서 큰 인기를 끌고 있는 이유는 ‘자체발광’이라는 특징으로 색재현율, 명암비, 시야각 등이 우수하다는 평가다.

그동안 ‘보는 휴대폰’ 시대를 맞아 모바일 기기 제조업체들이 가장 탐내는 품목이 된 이유다. 앞으로 물량 부족으로 아몰레드를 탐냈던 전세계 휴대폰 제조사들은 SMD 5.5세대 양산을 계기로 이 디스플레이를 채택한 제품을 내놓을 전망이다.

현재는 3인치 기준 월 생산량 1천만장 가량으로 삼성전자 물량대기에도 빠듯한 정도라는 것이 업계의 분석이지만 이후 추가로 라인이 가동되면 연말이나 내년 이후에는 아몰레드 적용 움직임이 전 세계로 확산될 것으로 보인다.

지난해는 HTC가 넥서스원에 아몰레드를 적용하려 한 바 있다. 넥서스원 디스플레이는 그러나 곧 LCD로 교체됐다. 원인은 물량 부족 때문인 것으로 알려졌다. HTC만이 아니다.

같은 삼성계열인 삼성전자조차도 공급부족으로 아몰레드 탑재 갤럭시S 전세계 보급이 어렵다고 할 정도다.

신종균 삼성전자 무선사업부 사장은 지난해 갤럭시탭 발표 행사장에서 “공급부족 문제로 아몰레드를 탑재한 갤럭시S를 전세계에 많이 공급하지 못해 아쉽다”고 토로했다. 지난해 아몰레드 물량부족 현상이 어느 정도였는가를 말해주는 사례다.

SMD 5.5세대 공장 가동이 된 올해를 기점으로 아몰레드를 탑재한 스마트폰은 늘어날 전망이다. 시장조사업체도 아이서플라이는 최근 아몰레드 시장 보고서에서 “아몰레드가 스마트폰 시장에서 빠르게 확산되고 있다”고 강조했다.

올해 아몰레드가 탑재된 대표 제품은 삼성전자 전략 스마트폰 제품인 갤럭시S2. 하반기에는 LG전자 등도 아몰레드 적용 스마트폰을 준비중이다.

정도현 LG전자 부사장은 올 초 지난해 실적을 발표하는 기업설명회에서 아몰레드폰 출시에 대해 “하반기경이 될 것”이라고 밝혔다. 노키아 등도 아몰레드 탑재를 타진했던 것으로 알려졌다.

비니타 자칸월 IHS아이서플라이 중소형 디스플레이담당 수석연구원은 “아몰레드를 기존 LCD와 비교하면 색재현성, 명암비, 시야각, 얇기 등의 우수성으로 스마트폰 시장에서의 적용이 활발한 추세”라고 설명한다.

■SMD 5.5세대 가동으로 공급부족 ‘해갈’

SMD는 5.5세대라인의 성공적인 가동으로 프리미엄 디스플레이 시장과 차세대 디스플레이 기술 주도권을 한층 강화할 수 있을 것으로 보인다. SMD는 5.5세대 라인을 지난해 6월 착공, 다음달 본격 양산할 예정이었으나 급증하는 수요에 대비 장비반입 및 시험가동 일정을 앞당겨 지난달 본격 가동에 들어갔다.

현재 월 2만4천장 규모 유리기판 처리능력을 갖춘 5.5세대 라인은 3인치 기준 월 1천만개의 아몰레드 패널 생산이 가능하다. 지난 2007년부터 가동중인 4.5세대 라인의 3인치 기준 월 300만개 생산량에 더해 생산능력이 4배 이상 늘어나게 돼 급증하는 아몰레드 수요에 적극적으로 대응할 수 있을 전망이다.

1,300×1,500㎜ 사이즈의 유리기판이 투입되는 5.5세대 라인은 기존 4.5세대 라인의 730×920㎜ 보다 유리기판 크기가 3배 가량 넓어져 생산성과 원가경쟁력을 크게 높일 수 있는 것이 특징이다. 유리기판 크기를 넓히면 넓힐수록 제조업체 경쟁력은 커진다. 이는 반도체 시장에서 웨이퍼 크기를 키우기 위해 노력하는 것과 같은 이치다. 한 번의 공정으로 하나의 유리기판에서 더 많은 패널을 생산한다면 그만큼 더 빨리 더 저렴하게 패널을 생산할 수 있기 때문이다.

경쟁사들이 4.5세대 수준에 머물러 있고 심지어는 2세대 공정을 생산하는 현 시점에서 SMD 5.5세대 라인 준공은 경쟁력을 크게 높였다는 평가다. 문제는 수율이다.

SMD는 5.5세대 라인은 현재 가동 초기임에도 불구하고 목표 수율을 넘어섰다고 강조한다. 높은 생산성을 보이며 연일 생산성 기록을 경신중이다.

이번 5.5세대 아몰레드가 갖는 또 다른 의미를 시장 규모를 크게 키웠다는 점이다. 아몰레드는 보는 휴대폰 시대에 필수 항목으로 공급부족은 아몰레드 패널에 대한 갈증을 한층 키웠다.

시장에서는 패널이 양산되는 족족 시장에서 거침없이 팔려나가고 있다. 시장 규모는 SMD 양산 물량에 따라 좌우된다. 시장 조사 기관 디스플레이서치에 따르면 SMD는 2011년 1분기 전세계 아몰레드 시장의 약 99%에 달하는 1천400만개 출하량을 기록하며 양산 경쟁에서 독보적인 선두 자리를 유지한다. 아몰레드가 시장 규모를 좌우한다고 해도 과언이 아니다.

디스플레이서치는 세계 아몰레드 시장은 2010년 11억달러에서 2011년 42억달러, 2015년 140억달러까지 급격히 성장할 것이라고 전망했다.

SMD는 5.5세대 라인 조기가동으로 프리미엄 디스플레이 시장 선도기업으로 위상을 크게 강화할 것으로 기대하고 있다. 현재 주력제품인 스마트폰용 AMOLED 제품에서 디지털카메라, PMP, 태블릿PC, 휴대용 게임기 등으로 제품 포트폴리오를 대폭 확대해 나갈 계획이다.

■5.5세대 미래기술 교두보 마련했다.

SMD는 5.5세대 라인 가동을 토대로 차세대 디스플레 시대에 대한 시동을 걸었다. 플렉시블 디스플레이, 투명 디스플레이 개발 등으로 차세대 디스플레이 기반기술을 확보했다.

최근에는 일본 우베코산과의 합작법인 설립 계약을 통해 차세대 디스플레이 기술 개발에 박차를 가했다.

SMD는 5.5세대 라인 가동을 통해 플렉서블 AMOLED 등 차세대 디스플레 시대의 토대를 마련할 기반기술도 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 최근에는 일본 우베코산과의 합작법인 설립 계약을 통해 차세대 디스플레이의 교두보를 확보한 바 있다.

양사가 설립하는 합작법인은 고온에서도 팽창변형이 없는 폴리이미드 소재를 개발, 양산에 나설 계획이다. SMD는 유리기판 대신 휘어지는 성질을 지닌 폴리이미드는 기판을 활용해 다양한 차세대 디스플레이 제품 개발에 나설 계획이다.

차세대 아몰레드 관련 연구개발도 활발하게 진행되고 있다. SMD는 지난 2007년 31인치 아몰레드에 이어 2008년 40인치 아몰레드 개발에 성공했다.2009년에는 어지러운 증세를 없앤 30인치 아몰레드 3D TV를 개발, 선보이며 미래 디스플레이 시장을 주도할 기술력을 과시했다.