'아몰레드'라는 이름으로 우리에게 잘 알려져 있는 AMOLED는 뛰어난 화질특성과 구조적 장점 등으로 디스플레이 세계의 새로운 장을 열어가고 있습니다. 세계 최초 플렉시블 디스플레이(커브드 디스플레이) 탑재 스마트폰인 '갤럭시 라운드', 웨어러블 기기인 '기어S', 그리고 최근 커브드 엣지 디스플레이를 탑재한 '갤럭시 노트엣지' 등 이전에 없었던 혁신적인 제품들이 가능했던 것은 바로 AMOLED 디스플레이 덕분입니다. 이는 AMOLED 디스플레이의 얇고 가볍고, 구부러지고 접히며, 심지어 투명한 특성 등 많은 장점 때문에 실현 가능한 것입니다.

AMOLED를 이용한 플렉시블 디스플레이나 투명 디스플레이와 같은 미래 디스플레이의 가능성을 AMOLED의 원리와 구조를 통해 알아보겠습니다.

AMOLED의 원리

AMOLED는 'Active Matrix Organic Light Emitting Diode(능동형 유기발광 다이오드)'의 약자입니다. 백라이트라는 광원이 필요한 LCD와 달리 AMOLED는 픽셀 하나하나가 자체적으로 빛을 내는 유기물질로 이루어져 있는데요. 유기물질에 전류를 가하면 일시적으로 높은 에너지 값을 가졌다가 곧 원래의 상태로 돌아오게 됩니다. 이 때 차이나는 에너지 값만큼 빛이 발생하는데요. 유기물질의 종류에 따라 Red, Green, Blue의 빛이 나오게 되지요. 이것이 바로 AMOLED의 발광 원리입니다.

여기서 잠깐! AMOLED를 '액정'이라고 부르는 분들도 계신데요. 액정(液晶, Liquid Crystal)은 LCD(Liquid Crystal Display)의 소재이지 AMOLED와는 전혀 관계가 없습니다. 마치 '제록스'가 한때 복사기의 대명사로 사용되었던 것처럼, LCD가 각종 전자기기에 오랫동안 사용되면서 '액정'이 곧 디스플레이를 가리키는 말로 쓰이던 때가 있었는데요. 앞으로 AMOLED는 AMOLED라고 불러주세요!

AMOLED의 구조

AMOLED는 크게 기판(Substrate)과 TFT(Thin Film Transistor), 유기박막층, 박막봉지(Thin Film Encapsulation)로 구성됩니다. 구조가 단순하고 백라이트(Back Light)가 없는 것이 AMOLED의 가장 큰 특징이라 하겠습니다.

<관련글 보기 : LCD의 원리와 커브드 디스플레이>

각각의 역할에 대해 알아보겠습니다.

①기판 : TFT와 유기박막층을 형성하는 기판(Substrate) 입니다.

②TFT : 전자와 정공의 흐름을 제어하여 유기박막층에 전류를 가해줍니다.

③유기박막층 : Red, Green, Blue의 색을 내는 유기물질을 적층하여 형성합니다.

④박막봉지 : 유기박막층을 보호해주는 보호막 역할을 합니다.

플렉시블 디스플레이와 AMOLED

AMOLED는 백라이트가 필요없기 때문에 LCD 대비 훨씬 얇게 만들 수가 있으며 유리기판 대신 플라스틱 기판을 사용하면, 휘고 구부러지는 디스플레이를 만드는 데 유리합니다.

하지만, 플라스틱 기판은 유리 기판에 비해 온도에 취약한 단점이 있어, 고온 안정성과 낮은 열팽창계수를 가진 소재를 개발하는 것이 무엇보다 중요한데요. AMOLED는 LCD보다 상대적으로 공정 온도가 낮아 플라스틱 기판을 사용하는데 유리합니다.

이처럼, AMOLED는 백라이트가 없는 구조적인 이점과 공정 온도가 낮아 플라스틱 기판 사용이 가능하기 때문에 플렉시블 디스플레이로 제작하는데 훨씬 유리하지요.

삼성디스플레이는 2010년 세계 최초로 WVGA 4.5" 플렉시블 AMOLED 디스플레이 개발에 성공하였는데요. 이후 발전을 거듭하여 2013년 최초의 플렉시블 디스플레이 탑재 스마트폰인 '갤럭시 라운드'를 시작으로 '기어핏', '갤럭시 노트엣지' 등 계속해서 새로운 제품을 선보이고 있습니다. 앞으로 어떤 제품이 나올지 더욱 기대가 되지 않으시나요?

투명 디스플레이와 AMOLED

유리창과 같은 투명한 표면에 영상과 콘텐츠를 표현하는 디스플레이는 공상영화에서나 볼 수 있는 것으로 여겨졌습니다. 그러나 삼성디스플레이는 2010년 세계 최초로 19" 투명 AMOLED 디스플레이를 개발하는 등 상상을 현실로 실현시켜 나가고 있습니다.

AMOLED는 투명 디스플레이를 만드는데 적합한 디스플레이인데요. AMOLED가 투과율이 뛰어나고, 뒷면에 백라이트를 사용하지 않기 때문입니다.

투과율은 빛이 디스플레이 패널을 통과하는 비율인데요, 빛이 많이 통과할수록 유리처럼 투명도가 높아집니다. 디스플레이의 투과율을 높이면 색표현 특성이 떨어지는 현상이 동반되기 때문에 투과율과 색재현성 두 가지를 최적화시키는 기술력이 대단히 중요합니다.

삼성디스플레이는 AMOLED의 픽셀 설계와 광학 구조 기술 개발을 통해, 투명 AMOLED 상용화에 지속적으로 노력하고 있습니다.

지금까지 AMOLED를 활용한 플렉시블 디스플레이와 투명 디스플레이에 대해 설명해 드렸는데요.

마지막으로 다음 영상을 보며, 삼성디스플레이가 추구하는 미래 디스플레이를 통해 우리의 생활은 어떻게 변화하게 될 지 상상해 보시기 바랍니다.

※삭제된 영상