삼성전자가 카메라 구멍까지 없애 전면을 디스플레이로 꽉 채운 스마트폰을 내년에 출시할 전망이다. 언더 디스플레이 카메라(UDC:Under Display Camera) 기술을 적용한 삼성디스플레이의 유기발광다이오드(OLED) 패널이 채택된다. UDC를 구현하는 장비를 'HIAA2(Hole In Active Area)'라고 부른다.
16일 업계에 따르면 삼성디스플레이는 이달 HIAA2 장비 1호기를 충남 아산1캠퍼스 A4 공장에 입고하기로 했다. 내년 초 양산 설비를 본격 들여올 계획이다. A4 공장에는 6세대(1500mm×1850mm) OLED 생산라인 2개가 있다. 생산능력은 기판 투입 기준 월 3만장이다.
HIAA1 장비는 아산2캠퍼스 A2공장에 이미 1단계 투자(페이즈1) 장비물량이 들어갔다. 추가 물량을 들여 놓을 계획이다. 삼성디스플레이는 올해 8월 HIAA1 장비를 반입, 양산 테스트를 시작했었다.
국내 시장조사업체 유비리서치에 따르면, A2공장에 깔린 5.5세대(1300mm× 1500mm) 리지드·플렉시블 OLED 라인의 생산능력은 월 19만4000장이다. 리지드OLED 14만4000장, 플렉시블 OLED 5만장씩이다.
HIAA1 장비와 HIAA2 장비 양산 테스트용 장비 입고 시차는 2개월이다. 각각 A2 공장과 A4 공장에 들어갔다. HIAA1 장비와 HIAA2 장비 모두 원익IPS 진공 챔버에 필옵틱스 레이저 시스템을 붙인 형태다. 삼성디스플레이로부터 발주를 받은 필옵틱스가 레이저 시스템을 원익IPS에 전달하면, 원익IPS가 진공 챔버에 붙여 삼성디스플레이에 납품하는 것으로 전해졌다.
HIAA1 장비는 OLED 화면 테두리 내에 전면 카메라 구멍을 뚫는 '홀 디스플레이' 전용장비다. 삼성디스플레이는 HIAA1 장비 없이도 홀 디스플레이를 만들 수 있었지만 공정 스텝별로 구멍 자리를 파내야 해서, 박막인캡(TFE) 공정 전 한번에 구멍을 뚫는 HIAA1 장비를 고안했다. 생산단가를 낮출 수 있다.
UDC는 카메라 구멍 자리에만 따로 투명 디스플레이를 만드는 기술로 알려져 있다. 디스플레이를 거치지 않을 때와 비교해, 카메라 렌즈로 들어가는 빛의 왜곡을 줄이는 것이 관건이다. 픽셀 수·크기를 줄이고 기판 투명·투과도를 높이는 방향으로 연구개발이 이뤄지고 있다. 기존 플렉시블 OLED의 기판인 폴리이미드(PI)는 투명하지 않고 누런빛을 띈다.
HIAA2 장비는 디스플레이의 카메라 구멍자리에 레이저를 이용, 작은 구멍을 많이 뚫는 장비다. 공정에서는 레이저 에칭(식각)이라고 표현한다. 빛의 투과율을 높이는 역할을 한다.
삼성디스플레이가 HIAA2 장비를 이달 입고한 뒤 내년 초 양산설비를 들여오는 일정을 계획하고 있는 점에 비춰, 삼성전자는 내년 상반기 카메라 구멍까지 없앤 스마트폰을 출시할 것으로 전망된다.
통상 삼성전자는 최고·최신 기술을 프리미엄 스마트폰인 갤럭시S 시리즈에 처음 적용한 뒤, 다른 스마트폰으로 확산하는 전략을 써왔다. 홀 디스플레이 OLED는 올해 상반기 출시된 갤럭시S10에 처음 적용됐고, 하반기 갤럭시노트10으로 확대됐다.
그러나 삼성전자가 올해 갤럭시S보다 더 윗급인 폴더블폰 갤럭시폴드를 출시하며 UDC 기술의 첫 적용 대상은 차기 폴더블 폰이 될 것이라는 관측도 나온다. 전용 장비인 HIAA1 장비 도입으로 홀 디스플레이의 생산량을 늘리는 동시에, 난도가 크게 뛰어 생산량이 적을 수 밖에 없는 UDC 디스플레이는 소량 생산되는 폴더블폰에 우선 적용될 것이라는 분석이다.
UDC 구현에는 디스플레이 기술 뿐아니라 카메라 알고리즘 기술까지 필요하다고 업계는 보고 있다. 누런색감과 흐릿한 이미지를 소프트웨어로 보상하는 작업이다.
투명 기판을 쓰지 않는 한 카메라에 찍히는 이미지의 색감은 누렇게 변한다. 또 디스플레이를 거치며 빛 투과율이 낮아지기에 카메라 이미지가 뿌옇게 나타나는 결과를 피하기 어렵다. 전면 카메라 기술 개발이 동시에 필요하고 생산단가는 올라가게 된다.
양병덕 삼성전자 무선사업부 디스플레이개발그룹 상무는 올해 초 '갤럭시S10 디스플레이 기술 브리핑'에서 "카메라 홀이 아예 안 보이는 수준은 1∼2년 안에는 가능하지 않다"고 말한 바 있다. 삼성디스플레이 고위 관계자는 16일 UDC 디스플레이 적용 스마트폰의 내년 출시 가능성에 대한 질문에 "삼성전자 무선사업부에서 결정할 사항"이라고 말했다.