"레도스용 마이크로 LED 칩 크기 수 um 이하"
삼성디스플레이가 증강현실(AR) 기기에 사용할 수 있는 레도스(LEDoS:LED on Silicon) 기술 개발에 돌입했다고 밝혔다. 레도스 구현에 필요한 마이크로 LED 칩 크기는 수 um 이하가 될 것이란 전망도 공개했다.
김공민 삼성디스플레이연구소 기술전략팀 상무는 《디일렉》이 지난 11일 서울 역삼 포스코타워에서 개최한 '딥테크포럼 2023'에서 이처럼 밝혔다.
애플이 지난달 공개한 혼합현실(MR) 기기 비전프로는 실리콘 기판 위에 유기발광다이오드(OLED)를 증착하는 올레도스(OLEDoS:OLED on Silicon) 기술을 사용한다. 올레도스는 외부환경이 차단되는 가상현실(VR) 기기에 사용할 수 있지만, 외부환경이 보이는 증강현실(AR) 기기에는 밝기(휘도)의 한계 등으로 올레도스가 사용되기는 어렵다는 전망이 지배적이다.
김공민 상무는 "AR 기기용 마이크로디스플레이 구현에 필요한 밝은 휘도, 가벼운 폼팩터, 제품수명 조건을 충족하기에 올레도스는 한계가 있다"며 "가까운 시기는 아니겠지만 올레도스에서 레도스로 넘어가는 시기가 있을 것"이라고 전망했다. 김 상무는 "더 높은 해상도와 휘도, 더 좋은 특성, 제품수명 등을 확보하기 위해 발광다이오드(LED)를 아주 작게 만들면서도 특성을 확보하는 것이 목표"라며 "10마이크로미터(um) 또는 5um 이하 마이크로 발광다이오드(LED)를 사용한 레도스 기술을 개발 중"이라고 밝혔다.
그는 "레도스의 백플레인 쪽 웨이퍼 기술이 현재 걸림돌"이라며 "반도체 공정을 이용해서 초고해상도 화면을 구현하기 위해 (마이크로 LED 칩을) 작게 만들다 보면 기존 조명 등에 써왔던 LED와는 전혀 다른 특성이 나타난다"고 밝혔다. 김 상무는 "LED 크기가 20um, 10um보다 작아지면 특성이 현저히 떨어지고, 기대했던 기능이 확보되지 않는 특성이 있다"며 "이를 방지하고, (바라는 기능을) 구현하는 것이 과제"라고 설명했다.
그는 현재 "마이크로 LED란 용어가 대형 디스플레이와 스마트워치 등 여러 응용처에 혼재돼 쓰이고 있다"며 "마이크로 LED TV 등 대형 디스플레이용 LED 크기는 수십 um 수준"이라며 "일반적으로 그(수십 um) 이상 LED는 미니 LED라고 부른다"고 부연했다.
김 상무는 "(AR·VR 기기는) 니어아이(Near-eye, 눈과 가까운) 디스플레이여서, 기존 디스플레이와 다른 개념이 필요하다"며 "사용자에게 몰입감을 줄 수 있는 FOV(Field of View)가 커야 한다"고 말했다. 또 "기존 평면 디스플레이에서 사용했던 화소밀도인 인치당 픽셀수(PPI:Pixels Per Inch) 대신 (XR 기기에서는) 각도당 픽셀수(PPD:Pixels Per Degree)를 개념이 중요하다"고 밝혔다. 그는 "시력 0.8~1.0인 사용자는 30~40PPD, 시력 1.5~2.0인 사용자는 50~60PPD가 필요한 것으로 알려졌다"고 덧붙였다.
한편, 삼성디스플레이가 지난 5월 인수한 미국 올레도스 업체 이매진(eMagin)의 기술은 적(R)녹(G)청(B) 방식 올레도스 구현에 사용된다. RGB 방식 올레도스는 RGB 서브픽셀을 같은층에 인접 증착하기 때문에, 화이트(W)-OLED에 컬러필터(CF)를 형성하는 기존 WOLED+CF 방식 올레도스보다 기술 난도가 높다. 애플이 지난달 공개한 MR 기기 비전프로는 WOLED+CF 방식 올레도스를 적용했다.
디일렉=이기종 기자 [email protected]
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