애플, '언더패널페이스ID' 적용 늦어져...디스플레이 업계 고민 커진다

적용 시점 불투명, 기술 완성도와 듀얼 벤더 확보 관건

애플 아이폰의 언더패널페이스ID 적용이 기약 없이 늦어지고 있다. 디스플레이 업계에선 그간 애플이 아이폰에 언더패널페이스ID와 언더패널카메라(UPC)를 순차 적용할 것으로 예상했다. 현재로선 기술 적용 시점도 불투명하다. 언더패널페이스ID는 아이폰의 사용자 인식 기능인 '페이스ID'를 패널 아래에 배치하는 기술을 말한다. 페이스ID가 패널 밑에 있기 때문에, 이 기능을 사용하지 않을 때 해당 부위는 일반 디스플레이 기능을 지원한다. 다만 언더패널 기술을 적용한 영역의 디스플레이 화소밀도는 나머지 영역보다 듬성듬성하다. 화소가 없는 영역을 통해 외부 빛을 받아야 하기 때문이다. UPC는 카메라를 패널 아래에 놓는 기술로, 카메라 기능을 사용하지 않을 때 이 부위는 일반 디스플레이처럼 기능한다. 언더패널페이스ID 기술원리는 UPC와 같다. 19일 디스플레이 업계에 따르면 애플은 아이폰에 언더패널페이스ID를 적용할 시점을 아직 결정하지 못한 것으로 파악됐다. 그간 업계에선 애플이 2022년 아이폰14 프로 2종 전면에 홀 디스플레이(다이내믹 아일랜드)를 적용한 뒤 아이폰에 언더패널페이스ID, UPC를 순차 적용해 '풀 스크린'을 구현할 것으로 기대해왔는데, 계속 밀리고 있다. 베젤은 올해도 얇아졌다. 애플이 언더패널페이스ID 적용 시점을 결정하지 못한 원인은 기술 완성도와 듀얼 벤더 문제 등에 있다. 현재 삼성디스플레이와 LG디스플레이 등이 관련 기술을 협력사와 개발 중이지만 아직 기술 완성도가 애플 눈높이에 못 미치는 것으로 알려졌다. 적외선(IR) 레이저 수신부(Rx:Receiver)와 송신부(Tx:Transmitter)로 구성되는 언더패널페이스ID의 경우, 현재 기술로는 수신부와 송신부를 모두 패널 아래에 배치하는 것이 힘들다. 업계 한 관계자는 "아이폰에 언더패널페이스ID의 수신부와 송신부를 모두 패널 아래에 배치하려면 시간이 필요하다"며 "현재로선 언더패널페이스ID 적용 시점을 예상하기 어렵다"고 말했다.

언더패널카메라(UPC)와 홀 디스플레이 비교. UPC 영역의 화소밀도가 나머지 일반 디스플레이 영역의 화소밀도보다 낮다. UPC의 영역의 화소밀도가 듬성듬성한 대신, 화소가 없는 부위를 통해 빛을 받아들인다. (자료=삼성디스플레이)

듀얼 벤더 문제는 패널 업체 2곳 이상이 관련 기술을 확보해야 애플이 양산 적용할 것이란 인식에 기초하고 있다. 현재 이 부문에서 삼성디스플레이가 가장 앞서 있는데, 애플 입장에선 LG디스플레이와 BOE 등 다른 패널 업체도 준비가 돼야 제조원가 인상폭을 최소화하면서 언더패널페이스ID를 아이폰에 적용할 수 있다. 제품 라인업도 걸림돌이다. 또 다른 업계 관계자는 "애플이 현재 준비 중인 폴더블 제품과, 기존 바형 아이폰 가운데 어떤 모델에 언더패널페이스ID를 우선 적용할지도 결정하지 못했다"고 밝혔다. 현재 삼성디스플레이는 캐나다 OTI루미오닉스와 관련 기술을 개발 중이다. 유기발광다이오드(OLED) 발광층에서 나온 빛이 통과해야 하는 불투명한 음극(Cathode) 소재 부위를 투명하게 만드는 것이 OTI루미오닉스 기술 핵심이다. 불투명한 음극 일부를 투명하게 만들면 외부에서 빛이 들어와 사용자를 인식(언더패널페이스ID)하고 사진을 촬영(UPC)할 수 있다. OTI루미오닉스는 유기물인 음극 패터닝 재료(CPM:Cathode Patterning Material)를 파인메탈마스크(FMM)로 패턴 증착한 뒤, 음극을 오픈메탈마스크(OMM)로 증착하면 음극이 CPM을 피해 증착되는 기술을 개발해왔다. 마그네슘-은(Mg-Ag) 합금인 음극 소재가 CPM이 없는 곳에 모이면 패턴이 완성된다. 하지만, 현재 개발 중인 언더패널페이스ID에서 IR 레이저가 패널을 통과할 때 회절 현상이 여전히 나타나는 것으로 알려졌다. LG디스플레이와 LG이노텍도 관련 기술을 개발하고 있다. LG이노텍은 광량이 부족한 기존 UPC 한계를 극복하기 위해 '프리폼 옵틱' 렌즈를 고안했다. 여러 개 렌즈로 구성되는 렌즈 모듈에서 하나 이상의 면에 '자유곡면' 형상을 포함한 것이 특징이다. LG이노텍이 특허명세서에 '프리폼 렌즈'와 '언더 디스플레이 카메라'란 단어를 함께 언급해 출원(신청)한 특허는 19일 현재 '광학 모듈'(출원번호:10-2021-0114295) 등 6건이다. UPC는 카메라가 디스플레이 아래에 위치하기 때문에, 일반 전면 카메라 모듈보다 이미지센서에 전달되는 빛의 양(광량)이 적다. 빛이 카메라 렌즈에 도달하기 전에 디스플레이 영역을 지나면서 빛이 일부 손실된다. 삼성전자가 올해 출시한 폴더블폰 갤럭시Z폴드6의 UPC는 전작과 같은 400만 화소를 지원한다. 바형 스마트폰 전면 카메라 모듈이 1000만 화소 이상을 지원하는 것과 비교하면 아직 낮다.

디일렉=이기종 기자 [email protected]
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