"레도스, 블루+QD→RGB 3패널→모노리식 1패널 진화 전망"
"CMOS 기판에 LED 형성, 고비용과 해상도 문제 극복해야"
삼성디스플레이가 증강현실(AR) 기기 디스플레이에 사용할 수 있는 레도스(LEDoS:LED on Silicon) 기술이 '블루+QD' 방식에서 'RGB 3-패널' 방식, 그리고 '모노리식 1-패널' 방식으로 진화할 것이라고 전망했다.
허종무 삼성디스플레이 상무는 23일 ≪디일렉≫ 주최로 열린 마이크로디스플레이 컨퍼런스에서 대표 레도스 기술로 △블루+퀀텀닷(QD) 방식 △적(R)녹(G)청(B) 3-패널 방식 △모노리식(Monolithic) 1-패널 방식 등을 소개했다.
레도스는 실리콘 기판 위에 수 마이크로미터(μm) 내외 마이크로 발광다이오드(LED)를 형성한 기술을 말한다. 레도스는 확장현실(XR) 기기 중에서도 증강현실(AR) 기기 디스플레이에 사용할 수 있을 것이란 기대를 받고 있다. 실재세계 위에 정보를 덧입혀야 하는 레도스에선 휘도(밝기)에서 강점이 있는 LED가 유리하기 때문이다.
블루+QD 방식 레도스는 상보형금속산화막반도체(CMOS) 기판(백플레인)에 블루 LED를 형성한 뒤, QD 색변환층을 통해 색을 구현하는 방식이다. QD 위에는 마이크로렌즈어레이(MLA)를 올려 광추출 효율을 높인다. MLA는 RGB-3 패널 방식과, 모노리식 1-패널 방식 레도스에도 사용될 수 있다.
RGB 3-패널 방식은 3개의 CMOS 기판 위에 R과 G, B 마이크로 LED를 각각 형성해 3개의 패널을 만드는 기술이다. 이때는 웨이브가이드(Waveguide·광도파로) 기술이 필요하다. 웨이브가이드 기술은 빛을 조절하고 특정 방향으로 유도해 이미지를 전송한다.
모노리식 1-패널 방식은 패널이 1개다. CMOS 기판에 R과 G, B LED를 수직(Vertical)으로 쌓아올리거나, 같은 층에 수평(Horizontal)으로 나란히 쌓는다.
허종무 상무는 "유기발광다이오드(OLED)는 유리기판이든 CMOS 기판이든 증착해서 RGB를 구현하면 되지만, LED는 고온 에피 공정이 필요하다"며 "웨이퍼에 RGB LED를 각각 만들어서 CMOS 기판에 붙여야 한다"고 밝혔다. 허 상무는 "RGB LED를 3개 패널로 제작하거나 따로 패터닝 하는 방식은 기술 난이도가 높아 제품 비용 상승 원인이 된다"며 "이는 고해상도 패널 개발에서 극복해야 할 문제"라고 평가했다.
그는 "XR 디스플레이는 기존에 사용하던 OLED가 단순히 확장된 것이라기 보다, 광학과 패널, 공정, 재료 측면에서 새로운 가치를 창출할 수 있는 종합기술"이라고 밝혔다.
허 상무는 그간 출시됐던 가상현실(VR) 기기가 시장에 안착하지 못한 이유로 △콘텐츠 등 가치 부족 △기기의 불편함 △높은 비용 등을 꼽았다. 허 상무는 "그간 VR 기기 자체가 안경을 끼고 앞에 보이는 화면을 보는 것처럼 편안하지 않았고, 비용도 대중화할 수 있는 수준을 웃돌았다"고 밝혔다.
허 상무는 "이처럼 가치와 편리함, 비용 등 3가지 모두가 구비될 때 XR 시장이 커질 것"이라며 "현재는 시장 태동기"라고 덧붙였다. 삼성디스플레이는 지난 2022년 말부터 1인치 내외 마이크로디스플레이 개발을 목표로 'M프로젝트'를 시작했다. 실리콘 기판 위에 OLED를 증착하는 올레도스(OLEDoS)와 레도스(LEDoS) 모두 대표 마이크로디스플레이 기술이다.
디일렉=이기종 기자 [email protected]
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