공장 직원까지 원팀…촛불 4000개 밝기 TV 개발
4세대 OLED TV 개발 주역 … 장지향 LG디스플레이 연구원
공장은 물론 유관부서들
칸막이 없애 전사적 협업
기술혁신 원동력은 소통
빛의 3원색인 청·적·녹색
독립 발광하는 구조 개발
'SID 올해의 논문' 영광도
연구를 주도한 장 연구원은 최근 매일경제와 인터뷰하면서 "무엇보다 강력한 팀워크를 발휘해준 동료들 노력이 인정받은 것 같아 감사하다"며 "기술의 우수성을 학술적으로도 인정받았다는 것에 또 다른 자부심이 들었다"고 말했다.
장 연구원은 부산대 전자전기공학부 재학 시절 광학 과목을 수강하며 자연스럽게 디스플레이 분야를 접했다. 당시 지도교수를 통해 OLED 기술을 처음 접했고 관심을 두게 됐다. 2013년 박사 학위를 취득하고, 같은 해 LG디스플레이에 입사하면서 OLED와 인연을 이어오고 있다.
지난 2년간 4세대 OLED 기술을 개발하는 과정이 순탄하지만은 않았다. 장 연구원은 "기술적 난도가 매우 높아 양산 라인 개조와 검증 데이터 확보 과정에서도 우여곡절이 많았다"며 "이 같은 난관을 뚫을 수 있던 건 강력한 팀워크와 소통의 힘이었다"고 강조했다. 이어 그는 "공장 내 유관 부서와 긴밀히 협업하는 한편 부서 간 업무 제약을 두지 않고 함께 대응해 완성도를 최대로 높일 수 있었다"고 덧붙였다. 이러한 노력 덕분에 외신에서는 'TV 분야의 가장 큰 발전' '역대 최고의 OLED 경험' 등 극찬이 이어졌다.
최근 디스플레이시장은 휘도(최대 밝기), 색 재현율, 내구성 등 모든 면에서 끊임없이 발전을 요구하고 있다. 장 연구원은 이러한 흐름 속에서 기존 OLED 소자 구조로는 더 이상 시장을 선도하기 어렵다고 판단했다. 그는 "이번 연구는 LG디스플레이 일원이자 연구자로서 시장을 선도하는 제품을 만들어내고자 하는 욕심과 책임감에서 비롯됐다"고 말했다.
기존 OLED는 에너지 파장이 상대적으로 짧은 청색(Blue) 소자를 2개 층으로 쌓고 1개 층에 적색(Red), 녹색(Green) 소자를 모두 배치하는 3개 층(3-Stack) 구조의 광원을 사용한다. 마치 한 접시에 여러 반찬을 담듯 소자가 뭉쳐 있다 보니 최대 밝기와 색 표현력에 한계가 명확했다.
이러한 제약을 극복하기 위해 탄생한 것이 '프라이머리 RGB 탠덤' 구조다. 기존 청색 소자 2개 층은 유지하되, 적색·녹색 소자 층을 각각 독립적으로 추가해 총 4개 층(4-Stack)의 광원을 구성했다. 장 연구원은 "이번 기술을 통해 빛의 세 가지 기본 색인 적색·녹색·청색 소자가 별개 층으로 분리됐고, 해당 컬러가 온전히 독립적으로 발광할 수 있게 됐다"고 설명했다.
프라이머리 RGB 탠덤 구조 도입으로 OLED는 3세대에서 4세대로 진화했으며, 이러한 구조 변화는 디스플레이 성능의 비약적인 발전을 낳았다는 평가다. 4세대 OLED 패널의 성능은 업계 최고 수준인 최대 휘도 4000니트를 달성해 기존 대비 33% 향상된 밝기를 구현했다. 이는 촛불 4000개를 동시에 켜놓은 것과 같은 밝기다. 색 순도도 높아져 색 재현율 99.5%를 달성했다.
에너지 효율 측면에서도 큰 개선을 이뤘다. 기존 3세대 패널 대비 에너지 효율이 약 20%(65인치 기준) 개선됐다. 장 연구원은 "이러한 장점은 인공지능(AI) TV, 고주사율 게이밍 패널 등 전력 소모가 큰 제품에서 뚜렷한 효과를 보이고 있다"고 말했다.
장 연구원은 이 같은 성과를 가능하게 한 비결로 '긍정적 자세'를 꼽았다. 그는 "부족한 논리와 현실적인 제약이 있는 기술일지라도 특정 부분이 해결되거나 개선되면 목표가 달성될 수 있을지 논의하고 찾아냈다"며 "이러한 의견 하나하나가 모여 과거 혹은 지금은 만들어내지 못했던 가치를 실현하는 기회가 된다"고 강조했다.
마지막으로 장 연구원은 후배 연구자들에게 "유의미한 경험으로 남길 수 있도록 매사에 최선을 다한다면 앞으로의 삶에 중요한 밑거름이 될 것"이라고 조언했다.
[박승주 기자]
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