삼성의 폴더블폰. 삼성전자 제공

삼성전자가 당초 26일(현지시간) 미국에서 내놓으려던 접히는 스마트폰 ‘갤럭시폴드’ 출시일을 기술적 문제로 잠정 연기하면서 플렉서블 디스플레이 기술 상용화에 대한 관심이 커지고 있다. 삼성전자가 신규 스마트폰 출시일을 취소한 건 이번이 처음이다. 새 기술이 적용된 신작 스마트폰 출시 연기 사태에 최고의 기술력을 내세웠던 삼성의 자존심이 구겨진 상황이다.

외신 기자들의 리뷰를 통해 알려진 갤럭시폴드 문제는 크게 두 가지다. 우선 디스플레이 중앙의 접히는 부분 위 아래에 작은 틈이 있어 외부 충격을 받거나 이물질이 틈새로 들어갈 경우 디스플레이가 고장난다는 점이다. 두 번째는 디스플레이를 보호하는 필름이 쉽게 떨어지고 떨어질 경우 디스플레이가 제대로 작동되지 않는 문제다.

디스플레이 연구를 하고 있는 전문가들은 2가지 문제 중 보호필름이 떨어지는 현상을 주의깊게 보고 있다. 폴더블 디스플레이에서 보호필름은 기존 스마트폰 화면을 덮는 강화유리를 보호하기 위한 보호필름과는 역할과 성능이 완전히 다르다는 설명이다.

2014년까지 삼성전자에 몸담아 폴더블 디스플레이 개발에 관여한 김학선 울산과학기술원(UNIST) 전기전자컴퓨터공학부 교수는 “폴더블 디스플레이에서 보호필름은 기존 스마트폰 보호필름과는 차원이 다른 중요한 부품”이라며 “디스플레이 소자와 전극, 전자회로에 공기나 이물질이 들어가지 않도록 감싸는 필름으로 이 필름이 떨어진다는 것은 소자와 전극 재료를 보호하는 소재까지 함께 뜯어지는 것을 뜻한다”고 설명했다. 마치 겉옷을 벗으면 겉옷만 분리돼야 하는데 겉옷을 벗는데 속옷까지 함께 벗겨지는 것이라는 얘기다.

최경철 KAIST 전기및전자공학부 교수는 현재 기술로는 보호필름 없이 폴더블 디스플레이를 구현하는 것은 사실상 불가능하다는 견해를 제시했다. 플렉서블 디스플레이 연구자 처지에서 삼성전자의 기술을 완벽히 알지 못한다는 전제 하에 최 교수는 “디스플레이가 접힐 경우 소자나 전극이 받는 스트레스를 수학적 계산을 통해 보호필름이 대신 받을 수 있도록 하는 ‘뉴트럴액시스’ 기술을 활용했을 것으로 보인다”며 “그런데 이런 역할을 하는 보호필름을 소비자가 쉽게 떼낼 수 있도록 설계했다는 것은 문제가 있다”고 지적했다.

완벽한 폴더블 디스플레이를 구현하기 위해서는 디스플레이 소자나 전극, 회로 등에 접히는 힘이 가해져도 성능을 그대로 유지해야 한다. 그러나 아직 기술적으로 시간이 좀 더 필요하다는 게 전문가들의 공통된 의견이다.

최경철 교수는 “보호필름 역할을 할 수 있는 필름을 디스플레이 자체에 내재화시키는 방법도 있겠지만 이 경우 디스플레이가 두꺼워질 가능성이 있어 공정상 쉽지 않은 방법”이라고 덧붙였다.

접히는 부분 위아래 틈은 구조적 설계의 문제라는 분석이다. 설계상 내구도를 높이고 접힐 때 스트레스를 최소화하기 위한 방안으로 검토됐겠지만 소비자들이 쉽게 틈새를 벌릴 가능성이 있어 구조 설계 보완을 해야 한다는 것이다. 김학선 교수는 “구조를 설계한 개발자가 소비자들의 행동패턴을 완벽하게 예측하기는 쉽지 않다”며 “소비자 수용성을 감안한 보완 조치가 이뤄져야 할 것”이라고 했다.

접히는 폴더블 디스플레이에 이어 돌돌 말 수 있는 롤러블 디스플레이까지 새로운 디스플레이를 상용화하려는 연구는 두께와의 전쟁이라고 해도 과언이 아니다. 약 0.2mm 수준이 종이 정도의 얇은 디스플레이를 구현하기 위한 소자, 전극, 회로 기술이 개발돼야 한다.

김학선 교수는 “소자와 전극을 연결하는 모듈과 보호필름까지 합해 최소 5mm 이하로 디스플레이를 만들어야 폴더블에 이어 롤링까지 가능해질 것”이라며 “그러기 위해선 보호필름의 두께를 더 얇게 하기 위한 소재, 패널과 필름을 붙여도 딱딱해지지 않는 접착제 등 소재 기술이 개발돼야 한다”고 전했다. 

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