적색에 이어 녹색까지 인광 유기발광다이오드(OLED) 재료를 적용한 갤럭시S4. 발광 소재에 인광을 채택함으로써 전력 효율을 25% 정도 끌어올렸다. 삼성디스플레이가 녹색 인광 재료 상용화에 성공하면서 자연스럽게 관심은 청색 인광 재료로 옮겨졌다. 청색 발광 소재까지 인광 재료가 사용되면 전력 소모량은 더욱 줄어들겠지만, 기술 개발이 쉽지 않다. 이에 따라 내로라하는 글로벌 소재 기업 가운데 누가 먼저 청색 인광 OLED 소재를 상용화할 수 있을지가 초미의 관심사다.

21일 업계에 따르면 UDC·이데미츠코산·바스프 등은 2~3년 내 상용화를 목표로 청색 인광 OLED 소재를 개발 중이다.

형광 재료는 에너지를 받아 즉시 빛이 방출되는 성질을 갖는 반면, 인광 재료는 자연 변화에 의해 천천히 오랫동안 빛이 나오는 게 특징이다. 이론적으로 형광의 최대 효율은 25%, 인광의 경우 100%에 이른다. 디스플레이 패널 업체들이 인광 재료 적용 범위를 넓히려는 이유다.

하지만 아직까지는 효율이 높고 진청색이 제대로 나오는 인광 소재가 나오지 않았을 뿐만 아니라 수명 문제도 해결하지 못한 실정이다. 학계에서도 청색 인광 소재 연구개발이 활발하지만 수명 문제에는 접근하지 못하고 있다. 청색 인광 소재 관련 핵심 특허는 UDC·이데미츠코산·삼성디스플레이 등이 확보하고 있는 상태다.

UDC는 특허를 기반으로 인광 재료 시장을 장악하고 있는 기업이다. 생산은 주로 외주에 맡긴다. 갤럭시 시리즈에도 UDC의 인광 재료가 사용됐다. 특히 인광 도판트 소재는 UDC가 독보적이다. 적색과 청색 인광 모두 UDC 도판트가 쓰였다. UDC는 적색과 녹색에 이어 청색 인광 소재까지 개발 중이다. 청색 인광 소재까지 사용해 추가적으로 전력 소모를 35%가량 낮추는 것을 목표로 개발하고 있다.

이데미츠코산은 청색 OLED 소재에서 높은 효율을 자랑하는 기업이다. LG디스플레이 1차 협력사로 청색 OELD 소재를 공급 중이며, 삼성디스플레이와도 개발 프로젝트를 진행 중인 것으로 알려졌다. 청색 형광뿐만 아니라 청색 인광 시장도 선점하기 위해 호스트를 개발하고 있다.

바스프도 청색 인광 OLED 소재를 개발 중이며 오는 2015년 말에 상용화한다는 목표다. 바스프는 지난 2009년 스위스 화학업체 시바를 인수하면서 OLED 소재 사업을 준비해 왔다.

서울대 김장주 교수는 “전력 효율 때문에 산학 전반에서 청색 인광 재료에 관심이 높지만 아직 수명 문제를 개선했다는 연구 결과는 찾아보기 힘들다”며 “이를 먼저 해결한 곳이 OLED 소재 시장의 주도권을 쥘 수 있을 것”이라고 말했다.

문보경기자 | okmun@etnews.com