패널시장 바꾸는 AI… 폰-태블릿도 ‘저전력-고화질 OLED’ 쓴다

시장 年30%↑… “2031년 12배 성장”
수명 2배 개선한 ‘탠덤 OLED’ 주목
LGD, 최초 양산 이어 3세대로 진화
삼성D도 8.6세대 생산라인 구축나서

인공지능(AI) PC, AI 휴대전화 등 AI를 탑재한 기기들이 대거 출시되면서 저전력, 고화질을 앞세운 고부가가치 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이 시장이 확대되고 있다. 최근 애플이 신형 아이패드 프로(7세대)에 처음으로 OLED 디스플레이를 탑재하는 등 과거 대형 TV를 중심으로 적용되던 OLED 디스플레이가 스마트폰, 노트북 등에 채택되며 시장이 커지는 것이다. 올해부터 OLED 시장은 매년 평균 30% 이상 성장해 2031년 전 세계 패널 출하량이 2023년의 12배인 1억 대에 육박할 것이라는 전망도 나왔다.

시장 움직임에 맞춰 디스플레이 업체들은 온디바이스 AI(AI 탑재) 기기용 OLED 시장에 본격적으로 대비하고 있다. 특히 기존 OLED 디스플레이보다 성능을 끌어올린 차세대 ‘탠덤 OLED’가 주목받고 있다.

7일 업계에 따르면 LG디스플레이는 최근 탠덤 OLED 3세대 개발을 본격화하고 있다. LG디스플레이는 2019년 업계 최초로 탠덤 OLED 상용화에 성공한 데 이어 지난해 2세대로 전환했으며, 현재는 3세대로 업그레이드하고 있다. 2세대는 1세대보다 휘도(밝기)가 개선됐고 소비전력은 40% 줄어든 게 특징이다. 그동안 주로 차량용에 적용되던 탠덤 OLED는 태블릿 등 정보기술(IT) 기기로 확대되고 있다.

삼성디스플레이는 최근 중소형 탠덤 OLED 역량을 강화하기 위한 개발 인력을 대거 보강했다. 여기에 노트북, 태블릿PC 등 중소형 디스플레이 대량 양산을 위한 8.6세대 IT용 OLED 라인을 구축하고 있다. 투자액 4조1000억 원 규모로 2026년 본격적인 가동에 돌입할 계획이다. 8.6세대 라인은 기존 주류인 6세대보다 한 번에 찍어낼 수 있는 원장 크기가 2배에 달해 생산 효율이 높다.

AI 시대 OLED가 각광받는 큰 이유는 전력 효율이 높고 발열 제어에 유리하기 때문이다. OLED는 화소 하나하나가 스스로 빛을 내도록 설계된 패널이다. 필요한 부분에만 에너지를 사용하기 때문에 패널 전체가 켜지는 액정표시장치(LCD) 대비 전력 소비가 약 25% 적은 것으로 알려져 있다. 업계 관계자는 “AI PC, AI 휴대전화는 직접 기기 안에서 AI를 구동하기 때문에 전력 소비가 크고 이를 해결하는 게 중요한 과제”라며 “OLED는 또 LCD 대비 얇고 가벼워 휴대성이 우수하고 디자인 차별화를 꾀할 수 있다는 장점도 있다”고 설명했다.

여기서 한발 더 나아간 탠덤 OLED는 유기발광층을 2개층으로 쌓았다. 기존 1개층인 OLED 패널 대비 수명은 2배, 휘도는 3배까지 개선됐다. 특히 애플이 신형 아이패드에 탠덤 OLED를 탑재하기로 하면서 주목받고 있다. 탠덤 OLED는 기술적 난도가 높아 삼성디스플레이, LG디스플레이 등 국내 기업들이 양강 구도로 시장을 점유하고 있다.

옴디아에 따르면 노트북, 모바일용 OLED 패널 출하량은 지난해 786만여 대에서 올해 1887만 대로 2.4배 수준으로 늘어날 것으로 전망된다. 이후 매년 30%씩 성장해 2031년에는 약 9877만 대에 이를 것으로 전망된다. 금액 기준으로는 지난해 1조2998억 원에서 2031년 18조2250억 원으로 14배로 성장할 것으로 예상된다.