LG디스플레이-LG화학, 10년 연구 결실...OLED 핵심 소재 국산화 성공

OLED 전력 효율 개선하는 'P도판트' 자체 생산 기술 개발

서울 마곡 LG사이언스파크에서 LG디스플레이와 LG화학 연구원이 P도판트를 분석하고 있는 모습. LG디스플레이 제공

LG디스플레이와 LG화학이 그동안 전량 수입에 기댔던 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이의 핵심 소재 'P도판트' 국산화에 성공했다고 9일 밝혔다.

LG디스플레이 측은 이날 LG화학과 10년 넘게 공동 연구개발(R&D)을 통해 개발 난도가 높은 P도판트를 직접 만들게 됐다고 알렸다. 이를 통해 OLED 패널의 소재 국산화율을 지난해 58%에서 올해 64%까지 끌어올리게 됐다고 밝혔다. LG디스플레이 관계자는 "P도판트는 전량 수입에 의존해 왔는데 독자 기술로 기존의 수입 재료와 똑같은 효율과 성능을 지닌 소재를 우리 손으로 만들게 됐다"고 설명했다.

도판트는 OLED 발광층에 첨가하는 화합물 중 하나로 소자의 효율과 색의 순도·수명 등을 높이는 효과가 있다. 특히 P도판트는 발광 효율을 획기적으로 끌어올리기 때문에 소비 전력을 아끼는 데 가장 중요하다.

전력 효율은 배터리 사용 시간과 연결된다. 이 때문에 P도판트는 주로 스마트폰이나 태블릿, 노트북 등 중소형 OLED에 쓰인다. 또 자동차 내 전자장치(전장·電裝)용 디스플레이에 많이 공급되고 있는 '탠덤 OLED'에도 많이 들어간다. 탠덤 OLED란 유기발광층을 2개 층 이상 쌓는 방식의 OLED로 기존 OLED와 비교해 휘도와 안정성이 높다는 평가를 받는다.

이렇게 쓰임새가 많지만 공기 중에서 쉽게 변질되는 특성 때문에 개발이 가장 까다로운 OLED 소재로 꼽혀 왔다. LG디스플레이 관계자는 "소재 개발은 신물질 개발 및 관련 특허 획득 후 사업화가 가능한데 이미 핵심 소재의 상당 부분 특허를 몇몇 해외 기업들이 거의 다 차지하고 있다"면서 "소재를 만드는 화학 업체와 긴밀하게 협력해야 하기 때문에 진입 장벽이 높다"고 설명했다.

LG디스플레이는 독립적이고 안정적 공급망을 구축하는 동시에 독자 특허까지 확보하는 일석이조 효과를 얻었다. 국내 소재·부품·장비 생태계 발전에 이바지하는 의미도 크다. LG디스플레이 관계자는 "제품 생산 경쟁력 강화를 위해 해외 의존도를 줄이는 것이 중요하다고 봤다"며 "투자를 지속하는 것은 물론 특허를 협력사에 넘겨 또 다른 성과를 거둔 적도 있다"고 설명했다.

윤수영 LG디스플레이 최고기술책임자(CTO)는 "2013년 세계 최초로 55인치 OLED TV 패널 양산에 성공한 후 10년 동안 쌓아온 기술력을 모았다"며 "핵심 소재까지 개발함으로써 OLED 기술 리더십을 강화하는 계기를 마련했다"고 밝혔다.

인현우 기자 inhyw@hankookilbo.com