
SCC, 투과율 높은 CF 방식으로 대응 … 박형 원편광판도 공세
스미토모케미칼(SCC: Sumitomo Chemical)이 OLED(Organic Light Emitting Diode) 디스플레이용 소재에서 두각을 나타내고 있다.
스미토모케미칼은 최근 반사방지 기술을 통해 글로벌 OLED 시장에서 영향력을 확대하고 있다.
OLED는 패널 내부 전극이 외부의 빛을 반사하기 때문에 원편광판을 사용한 반사방지 기술을 필수적으로 도입해야 하며 투과율을 떨어뜨리지 않기 위한 방사방지 기술로 컬러필터(CF) 방식을 사용하는 가운데 투과율이 높은 염료계 레지스트를 투입함으로써 휘도를 더욱 높이는 것이 가능한 것으로 알려졌다.
스미토모케미칼은 원편광판, 염료계 컬러 레지스트 분야에서 모두 시장점유율 1위를 차지하고 있으며 어떠한 트렌드 변화에도 대응할 수 있도록 대비하고 있다.
원편광판은 PVA(Polyvinyl Alcohol) 직선 편광판과 λ/2‧λ/4나 역파장 분산 등 위상차판으로 구성돼 있으며, 높은 반사방지 성능을 발휘해 OLED 스마트폰, 백색 OLED(W-OLED) TV 등에 필수적으로 투입되고 있다.
스미토모케미칼은 자체적으로 위상차판을 설계할 수 있는 것이 강점이며 액정도포형으로 얇은 위상차판을 만들고 최적화된 원편광판을 설계하고 있다.
원편광판은 투과율이 과제로, 높은 반사방지 성능과 반대로 투과율은 50% 수준으로 낮아 절반 정도의 빛이 손실되기 때문에 휘도를 개선하려면 소비전력이 높아지는 문제가 제기되고 있다.
이에 따라 소비전력을 중시하는 기기에서는 CF 방식의 반사방지 기술을 채용하고 있다. CF 방식은 주로 폴더블(Foldable) 스마트폰에 투입되고 있다.
최첨단 기기인 폴더블 스마트폰은 5G(5세대 이동통신)에 대응해 기기에 따라서는 전면과 후면 양쪽에 디스플레이를 탑재하는 등 전력을 쉽게 소비하는 설계로 이루어져 있다.
CF 방식 반사방지 기술은 투과율이 60-70%로 높고 최대 80%까지 더 향상시킬 수 있어 밝은 디스플레이를 완성함으로써 소비전력 억제에 기여하고 있다.
태블릿 PC나 노트북 등 중형 패널도 OLED 채용이 본격화되고 있어 소비전력 저감에 도움이 되는 CF 방식을 선호하는 수요기업들이 늘어나고 있다.
CF 컬러 레지스트에 염료계 레지스트를 사용하면 투과율을 더욱 높일 수 있다. 안료계는 안료 미립자가 빛을 산란시키지만 염료계는 산란을 억제하고 휘도를 높이는 것이 가능하기 때문이다.
스미토모케미칼은 안료와 염료를 하이브리드화한 염료계 레지스트 분야에서 시장을 장악하고 있으며 청색 분야에서는 100% 염료 레지스트를 출시한 바 있다.
염료계 레지스트는 하이엔드 LCD(Liquid Crystal Display) TV나 자동차 탑재용 디스플레이, W-OLED의 CF 등에도 채용되고 있으나 최근에는 반사방지용 CF 용도에서 존재감이 확대되고 있다.
다만, CF 방식은 반사방지 성능에 과제가 있는 것으로 파악된다. 외광을 RGB(적‧녹‧청)로 분리해 반사를 억제하기 때문에 통과하는 빛이 발생할 수밖에 없는 구조이기 때문이다.
원편광판으로 피아노 블랙처럼 눈에 띄는 흑색을 재현할지 혹은 CF 방식의 밝은 디스플레이를 중시해 소비전력 저감을 도모할지는 수요기업들의 선택에 따라 달라지고 있다.
CF 방식의 다른 특징은 얇은 두께이며, 막 두께를 3-5마이크로미터 정도로 줄일 수 있어 폴더블 대응이 용이해 스미토모케미칼은 액정도포형 편광판을 사용한 극박 원편광판을 적극 제안하고 있다.
PVA 편광판 대신 액정도포형 편광판을 채용하고 액정도포형 위상차판을 조합하면 막 두께가 10마이크로미터 미만인 원편광판을 실현할 수 있다.
CF 반사방지 기술과 동일 정도의 막 두께이기 때문에 플렉서블(Flexible)성과 대비를 중시한 브랜드의 폴더블 기기에 채용되고 있다.
OLED 스마트폰과 폴더블, 대형 W-OLED에 원편광판을 공급해온 스미토모케미칼은 최근 인쇄식 OLED 패널에 많은 관심을 나타내고 있으며, 인쇄식 OLED 패널용으로 도포형 발광소재를 공급해 원편광판 채용에도 도움이 될 것으로 기대하고 있다.
CF 방식을 채용한 중형 패널을 생산하는 JOLED에게 원편광판을 제안하고 있으며 현재 개발단계에 있는 대형 패널 생산기업 TCLSCOT에게도 원편광판을 제안하고 있다.
스미토모케미칼이 강력한 영향력을 발휘해온 LCD 패널용 편광판은 중국기업의 약진으로 경쟁이 심화되고 있어 난이도가 높은 대형 하이엔드 시장에 특화하는 전략으로 범용과 차별화하고 있다.
시장이 확대되고 있는 OLED용 원편광판은 스마트폰용과 TV용 모두 시장점유율 1위를 차지하고 있으며 앞으로도 기술 개발 여지가 충분해 기술 우위성을 살리면서 볼륨존과 신규 용도를 동시에 공략할 계획이다. (K)
<화학저널 2022년 3월 14일>
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