[테크] OLEDoS (올레도스) 기술이란?

얼마전 애플이 '비전프로(Vision Pro)'라는 제품을 출시했습니다. 머리에 쓰는 디바이스인데요. 디스플레이로 OLEDoS(올레도스) 기술이 사용되었습니다. 우표크기 정도의 디스플레이에 4K 해상도를 구현하기 위해 OLEDoS 기술을 사용했다고 하는데요. OLEDoS 기술이란 어떤 것인지 이번 포스트에서 다뤄보겠습니다.

OLEDoS (올레도스)

OLEDoS는 OLED on Silicon의 약자입니다. 약자를 그대로 읽어서 올레도스라고 쓰기도 합니다. OLEDoS는 OLED 소재를 기존 유리 기판이 아닌 실리콘 웨이퍼 위에 증착하는 기술입니다. Microdisplay와 OLED를 합쳐 Micro OLED라고 부르는 미세 픽셀 OLED를 구현하기 위해 가상 활발하게 개발되는 기술이기도 합니다.

디스플레이와 반도체 공정을 융합하여 이름처럼 기존 모바일 OLED 픽셀의 1/10 수준인 수 마이크로미터(µm) 크기의 픽셀을 구현할 수 있습니다. 아무래도 디스플레이 소자와 반도체 공정을 융합해 픽셀을 미세화 할 수 있기 때문입니다. 픽셀의 크기가 작아진 덕에 작은 디스플레이 안에 고해상도를 구현할 수 있습니다.

실리콘 웨이퍼 위에 백플레인과 구동 회로부, 화소를 만들고 그 위에 발광부인 OLED를 적용해 만들기 때문에 더 얇게 만들 수 있고, 더 많은 화소를 탑재할 수 있습니다. 일반적인 디스플레이 패널이 수백 PPI(Pixel Per Inch)의 화소 사이즈를 가지는 것에 비해 OLEDoS는 수천 PPI의 화소 사이즈까지 구현할 수 있습니다. 따라서 동일 면적에 초고해상도를 구현할 수 있습니다.

회로와 함께 OLED 레이어가 증착되기 때문에 디스플레이의 응답 속도가 빠르고 높은 개구율을 얻을 수 있습니다.

AR/VR에 최적화

최근 AR/VR 디바이스에 OLEDoS 디스플레이가 탑재되기 시작했습니다. 대표적으로 애플이 WWDC 2023에서 발표한 비전프로가 있습니다.

AR/VR 디바이스는 눈 바로 앞에 디스플레이를 배치시킵니다. 디스플레이가 눈 바로 앞에 있기 때문에 작은 사이즈에 최대한 고해상도를 구현해야합니다. 해상도가 충분히 높지 않으면 눈 앞에 모기장처럼 격자가 생기는 스크린도어 이펙트가 생길 수 있습니다. 예전 가상현실 기기들을 사용하다보면 눈앞에 모기장이 생기는 현상이 있었고, 이는 눈의 피로감을 불러오게 됩니다.

미세 픽셀을 구현해 작은 디스플레이에 고해상도를 구현할 수 있는 OLEDoS가 AR/VR 디바이스에 적극적으로 탑재되기 시작한게 바로 이런 이유때문입니다.

게다가 유리기반에 OLED 소자를 증착시키는 기존 방식과 다르게 구동부 위에 증착 시키기 때문에 디스플레이의 무게도 가볍게 만들 수 있습니다. 머리에 쓰는 HMD(Head Mounted Display)의 특성상 무게가 무거우면 장시간 착용이 어려워지는데요. OLEDoS의 장점이 여기서도 발휘됩니다.

게다가 디스플레이의 밝기도 높아 실내에서도 높은 시인성을 필요로하는 증강현실(AR) 디바이스에도 최적입니다.

소니의 OLEDoS를 사용하는 애플 비전프로 (출처 : Apple)

OLEDoS 제조사

OLEDoS는 대표적으로 일본의 소니(Sony)가 생산하고 있습니다. 애플이 발표한 비전프로에 탑재되는 OLEDoS 디스플레이도 소니가 만든다고 알려져있습니다. 소니는 2011년 CMOS 실리콘 백플레인 위에 빛을 위로 반사하는 양극, 투명한 음극을 갖는 White OLED와 그 위에 RGB 컬러 필터를 설치한 OLEDoS를 발표했었습니다.

이후 2016년 독일의 드레스덴 마이크로 디스플레이에서 QVGA(Quarter Video Graphics Array)급 마이크로 OLED를 발표했고, 2017년 미국의 eMargin에서 2K x 2K 해상도의 헤드셋 용 디스플레이를 공개했습니다. eMargin은 컬러 필터가 없는 RGB OLED 발광층 증착으로 디스플레이 발광 효율을 증가시킨 기술도 선보였습니다. 여기에 중국의 BOE 역시 RGB OLED 방식의 기술을 개발하고 있습니다.

국내에서는 LG 디스플레이가 기술 개발을 하고 있습니다. 20202년 0.42 인치에 3500PPI를 구현한 제품을 공개했었는데요. 현재 SK하이닉스, LX세미콘과 협력해 공급을 추진 중이라고 알려져있습니다. 그 밖에 삼성 디스플레이에서도 OLEDoS 기술 개발을 하고 있는 것으로 전해지고 있습니다.

최근 디스플레이 시장에서 LCD는 중국에 추월 당했다는 평가가 있기도 합니다. OLED 디스플레이 기술 역시 초격차에서 많이 좁혀졌다는 평가가 있는데요. 모바일 디바이스에서 중국의 OLED 디스플레이를 탑재하는 경우도 점점 늘어나고 있습니다. 이런 가운데 국내 디스플레이 업체들이 새로운 기술인 OLEDoS 기술 개발에 들어갔고, 새로운 먹거리로 떠오르지 않을까 기대도 하고 있습니다.

애플이 비전프로를 공개하면서 AR/VR 디바이스 시장에 관심이 모이고 있는데요. 한 조사 기관에 따르면 AR/VR 디바이스 시장이 연간 1억대 규모의 디스플레이 시장으로 성장하지 않겠냐는 예측도 하고 있습니다. OLEDoS가 아직까지는 주류로 올라오지는 않았지만 앞으로 몇 년간 뉴스에서 더 많이 소개되지 않을까 싶습니다.

아무튼 새로운 디바이스에 새로운 기술이 도입되면서 디스플레이 시장에 또 다른 전쟁터가 열리고 있는 것 같습니다.