차세대 디스플레이로 주목받는 Micro LED

Micro LED 패널이 PDP, LCD, OLED 이후 4세대 평판 디스플레이로 부상하고 있습니다.

Micro LED란 쉽게 말해, 초소형 LED입니다. 가로세로 길이가 100μm 이하의 초소형 LED를 회로기판에 얹어 LED 자체를 하나의 화소로 활용하는 기술입니다. 초소형 LED를 기반으로 패널을 만드는 것이죠. 저전력화, 소형화, 경량화가 필요한 모든 애플리케이션으로 확대 적용할 수 있을 것으로 업계에서는 전망하고 있습니다. LCD와 OLED의 장점을 두루 갖추어 △높은 밝기 △향상된 전력 효율 △가격 경쟁력 등의 강점이 있기 때문이죠.

다만, Micro LED가 LCD와 OLED를 완전히 대체하기 위해서는 아직 극복해야 할 장애물들이 남아 있습니다. 바로 ‘초소형 LED 칩 제작’과 ‘전사기술’ 등의 기술 장벽입니다.

하지만 기술이 완벽하다고 해서 무조건 상용화가 되는 것은 아니죠. 이전 기술인 LCD나 OLED 대신 Micro LED를 적용했을 때 사용자 가치가 더욱 높아야 하며 시장의 니즈도 강력해야 합니다.

그렇다면, 기술 장애물을 넘어 Micro LED는 가장 먼저 어떤 애플리케이션에 적용이 될까요. Micro LED가 아직 상용화 전 단계이다 보니 전문가마다 의견이 조금씩 다릅니다. 디스플레이 전문 미디어 Display Daily에서는 애플리케이션별로 Micro LED의 상용화 가능성을 분석해, 웨어러블 디바이스와 VR/AR 디바이스에 장착될 가능성이 가장 높다고 점쳤습니다. 자세한 내용을 한 번 살펴보죠.


 

TV 부문, LCD·OLED 굳건

TV 패널에는 LCD 기술의 개발 및 혁신이 계속 진행되고 있으며 생산량도 증가하고 있습니다.

OLED 패널도 프리미엄 TV를 중심으로 주목을 받고 있습니다. TV와 같은 대형 패널 시장에서 Micro LED 디스플레이가 들어갈 틈은 없어 보입니다.

 

LCD 현황

현재 TV 시장은 CRT(브라운관)와 PDP를 대체한 LCD 기술이 여전히 지배적입니다.

LCD TV 기술은 여전히 △높은 해상도(4K 및 8K) △높은 밝기 △높은 CG(Color Gamut) 등의 시각적 성능을 개선하고 있습니다. LCD TV도 TV를 시청하기에 좋은 환경을 구현하고 있죠. 더군다나 중국 업계들의 10.5G Fab이 가동되면 향후 몇 년간 LCD 패널 생산량은 대규모 증가할 것으로 예상되며 LCD TV 패널 가격 하락으로 이어질 가능성도 예상해볼 수 있습니다.

프리미엄 TV 시장에서도 LCD 기술이 적용되고 있죠. 삼성전자는 QD(퀀텀닷) 기술 기반 백라이트 LCD TV를 선보이고 있습니다.

 

OLED 현황

OLED 패널은 뛰어난 시각적 성능으로 TV 시장에서 차세대 디스플레이 기술로 주목받고 있습니다.

다만, 아직은 높은 비용과 낮은 생산량으로 2017년 시장 점유율은 낮습니다. 프리미엄 TV 시장을 타깃하고 있죠.

OLED TV 패널은 LGD가 독보적이며 꾸준히 생산량을 늘리고 있습니다. LG전자, Sony 및 기타 중국 브랜드 등의 상위 TV 브랜드들은 최근 몇 년간 자사 TV에 OLED를 탑재하며 매출을 늘리고 있습니다.

 

스마트폰 부문, LCD → OLED 전환

그동안 스마트폰 시장은 LCD가 절대적인 비중을 차지했습니다. 하지만 최근 Apple이 iPhone X에 OLED 패널을 장착하면서 스마트폰 패널은 LCD에서 OLED로 전환되는 시기를 맞이하고 있습니다.

OLED 패널은 LCD보다 △얇고 △가볍고 △전력 소모가 낮고 △유연(flexible)합니다. OLED는 유기물을 사용하기 때문에 수명 문제가 있지만, 스마트폰은 사용주기가 짧기 때문에 크게 문제가 되지는 않습니다.

이제 막 OLED 시대로 접어든 스마트폰 부문, 크게 단점이 보이지 않기 때문에 현재로서는 스마트폰 부문에서도 Micro LED는 적합하지 않아 보입니다.

 

LCD 현황

아직은 스마트폰 패널로는 LCD가 가장 많은 비중을 차지합니다. LCD 구조물질로는 a-Si 대신 LTPS를 사용하는 추세입니다.

LTPS LCD 기술은 △생산Capa 확대, △성능 향상, △비용 절감이 가능합니다.

최근 패널 maker들은 LCD 기술을 고도화해 초고화질, 플렉서블 등의 특징을 가진 LCD 패널을 개발하고 있습니다.

8G 생산Capa를 갖춘 Sharp는 Oxide LCD(IGZO) 기술로 일부 제품을 고해상도 및 저전력이 가능한 스마트폰으로 구현할 수 있다고 강조합니다. 특히 LCD로도 초고화질을 구현할 수 있다는 점을 강조하고 있죠.

중국 Truly는 FlexEnable의 기술에 기반을 둔 유기 LCD 생산을 계획하고 있으며, AUO와 JDI 등은 플렉서블LCD를 개발하고 있습니다.

 

OLED 현황

최근 OLED가 디자인의 차별성과 유연성을 통해 높은 스마트폰 시장 점유율을 확보하고 있습니다.

SDC는 스마트폰용 OLED 패널 생산량의 대부분을 차지하고 있죠. 갤럭시 시리즈에 플렉서블 OLED를 탑재해 제품의 혁신적 디자인을 가능하게 했습니다.

Apple 또한 iPhone X에 플렉서블 OLED 기술을 채택하며 스마트폰 시장을 장악할 것으로 전망됩니다.

SDC뿐 아니라 LGD도 스마트폰용 OLED 패널 생산Capa를 늘리고 있으며 2018년 이후에는 중국의 패널 maker들도 생산Capa를 확대할 예정입니다.

 

웨어러블 디바이스, Micro LED 장착 전망

Micro LED는 전력 효율이 OLED보다 5배 뛰어납니다. 전력 소모를 크게 줄일 수 있죠. 이러한 강점으로 웨어러블 디바이스 부문에서 많은 주목을 받고 있습니다.

웨어러블 디바이스는 아무래도 작은 사이즈이기 때문에 작은 배터리를 오랫동안 사용할 수 있도록 개발해야 하죠. 또한, 웨어러블 디바이스 디스플레이는 총 픽셀 수도 적기 때문에 Micro LED로 구현하기 수월하다는 평가를 받고 있습니다.

 

웨어러블 디바이스 현황

스마트워치 및 액티비티 트래커(Activity Tracker) 등의 웨어러블 디바이스는 크기가 작고 야외에서 사용합니다. 이에 웨어러블 제품에는 △얇고 △가볍고 △전력 소모가 낮고 △유연한 디스플레이가 필요합니다.

현재 OLED 패널이 웨어러블 부문에서 주목을 받고 있습니다. 이미 Apple, 삼성, LG 등의 스마트워치에 탑재되었고, 삼성 등의 브랜드들은 스마트밴드에도 OLED 패널을 장착했습니다.

이렇듯 OLED는 웨어러블 애플리케이션 부문에서 많은 부분을 충족시키고 있지만, 저전력, 고휘도 측면에서는 아쉬운 점이 아직 남아 있습니다. 이 때문에 Micro LED가 넘볼 수 있는 부문이죠.

 

VR/AR, Micro LED 필요

OLED 디스플레이는 높은 재생률, 높은 해상도, 다이렉트 뷰(Direct View)와 마이크로 디스플레이를 위한 높은 명암비로 VR에 탑재되고 있습니다.

하지만 스마트폰을 VR 헤드셋에 장착하면 디스플레이 해상도에 한계를 보이며 시각적 성능이 저하됩니다. OLED 패널을 VR 헤드셋에 장착하기에는 아직 아쉬운 점이 남아 있는 셈이죠.

이에 따라 VR/AR 부문에서 Micro LED 패널 장착이 요구되고 있습니다.

 

VR/AR 현황

최근 출시된 Oculus Rift, HTC Vive, Sony PlayStation V, 삼성 기어 VR 등의 제품들을 보면, 향후 5년 동안VR/AR 시장이 크게 성장할 것으로 전망됩니다. 하지만 아직 보급력은 많이 약합니다.

MS Hololens, Google Glass와 같은 제품이 출시되었지만, 가격이 높고 소비자 수용력이 낮아 소비자들의 AR구매는 저조했습니다.

HTC Vive, Oculus Rift, Sony의 PlayStation VR 등 전용 VR 디바이스도 판매량은 적었습니다. 높은 수준의 퀄리티를 보였지만, 높은 가격과 고급 PC 또는 게임 콘솔과의 연결 등의 장벽으로 소비자의 선택을 많이 받지 못했죠.

VR/AR 제품들은 오히려 기업 시장에서 더 많이 채택되고 있습니다. 기업 내부 교육용 시뮬레이션으로 많이 활용되고 있죠.


 

Display Daily는 웨어러블 디바이스와 VR/AR에서의 Micro LED 상용화를 전망했습니다.

하지만 다른 전문가 사이에서는 현재 Micro LED의 픽셀 크기는 30μm까지 구현된 것으로 보이기 때문에 VR/AR 디바이스에 장착하기에는 무리라고 보는 의견도 있습니다. VR/AR 디바이스에 장착되기 위해서는 픽셀 크기가 5μm 수준이어야 합니다. 이 때문에 픽셀 크기가 30μm 수준으로도 가능한 TV나 웨어러블 기기에 먼저 장착될 것으로 전망되기도 합니다.

어떤 의견이 앞으로 현실화될지는 조금 더 지켜봐야 할 것 같습니다. 다만, 확실한 것은 Micro LED가 LCD와OLED를 넘어 차세대 패널 기술로 정착될 것으로 보인다는 전망이 우세하다는 것입니다.

댓글 남기기