중국 업체가 폴더블 스마트폰에 이어 언더디스플레이카메라(UDC:Under Display Camera) 스마트폰까지 '세계 최초' 타이틀 선점에 나섰다. 중국 통신장비·스마트폰 업체 ZTE(zte)는 세계 최초 UDC 스마트폰 'ZTE AXON 20 5G'를 1일 저녁 신제품 발표회에서 공개할 예정이다.
디스플레이 기술인 UDC는 홀(Hole) 디스플레이의 상위 기술로 평가된다. 홀 디스플레이의 카메라(Camera)는 UDC와 마찬가지로 디스플레이(Display) 패널 아래에(Under) 위치한다. 홀 디스플레이는 카메라 자리에 구멍(Hole)을 뚫어 그 자리가 항상 패여있지만, UDC는 카메라 구멍자리에도 디스플레이를 유지하는 기술이다.
실제 사용경험 측면에서는 카메라 구멍을 디스플레이로 덮어 사용했다가 카메라를 찍을 때 사라지게하는 느낌이지만, 기술적으로는 카메라 구멍자리에 투명 디스플레이가 적용된다. 다른 영역보다 픽셀 수를 줄여 픽셀 간격을 넓힌 다음, 픽셀이 없는 면적의 빛투과도를 높인다. 카메라가 정상작동하도록 구멍을 통해 충분한 빛을 받을 수 있어야 한다.
UDC 구현의 난제 중 하나는 캐소드(Cathode)다. 중소형 유기발광다이오드(OLED) 분야에서 가장 앞선 기술과 양산능력을 보유한 삼성디스플레이는 레이저로 촘촘한 구멍을 뚫어 캐소드의 빛투과도를 높이는 기술을 개발해왔다. 이미 양산라인에 'HIAA2(Hole In Active Area)'라는 이름의 레이저 장비를 구축해놓았다. 국내 디스플레이 장비업체 원익IPS가 필옵틱스의 레이저시스템을 받아 삼성디스플레이에 최종 납품한다.
삼성디스플레이는 이르면 올해안에 UDC 디스플레이를 양산할 수 있을 것으로 기대했으나, 기술 개발에 어려움을 겪고 있는 것으로 알려졌다. 레이저로 캐소드를 깎아날때 생기는 부산물(파티클) 이슈를 해결하지 못한 것으로 전해졌다. 캐소드 소재는 마그네슘-은(Mg-Ag) 합금을 주로 쓴다.
비전옥스가 ZTE AXON 20 5G에 공급한 디스플레이는 파인메탈마스크(FMM:Fine Metal Mask) 증착을 통해 UDC를 구현했다. 캐소드를 듬성듬성 올릴 수 있다. 기존의 거의 모든 OLED는 오픈메탈마스크(OMM:Open Metal Mask) 증착으로 캐소드를 올렸다. 디스플레이 면적 전체에 캐소드가 얇게 올라간다. 마그네슘-은(Mg-Ag) 합금은 불투명한 소재이지만, 매우 얇게 올리므로 OLED 구조에서 반투명 성질을 띈다. 그러나 카메라 구멍부위에는 더 높은 빛투과율이 요구된다.
비전옥스는 UDC 디스플레이를 양산라인이 아닌 연구소 수준 생산라인에서 만들고 있는 것으로 전해졌다. 5.5세대(1300mm×1500mm) 기판에서 박막트랜지스터(TFT)를 만든뒤 4분의 1로 잘라(650mm×750mm) 유기물을 증착한다. 여기까지는 통상적인 양산라인이다.
마지막 캐소드를 올릴 때는 다시 기판을 1세대(270mm×400mm)보다도 작은 200mm×200mm 크기로 잘라 증착공정을 거친다. 이때 기판을 회전 시켜 증착하는 리볼버(revolver) 방식을 적용한 것으로 전해졌다. 양산라인에서는 면적 때문에 기판을 회전시켜 증착하는게 불가능하다. 디스플레이 업계 관계자는 "FMM 캐소드 증착외에도 기타 여러가지 기술을 적용한 것으로 안다"며 "연구소 수준에서 성과라 대량양산은 어려울 것"이라고 말했다.
2018년말 중국 스타트업 로욜은 세계 최초 폴더블 스마트폰 '플렉스파이(FlexPai)'를 출시했다. 그러나 실제 양산 여부 등 현지에서 논란이 있었고 이렇다할 후속작을 내놓지 못하고 있다. 삼성전자는 작년말 첫번째 폴더블 스마트폰 모델 '갤럭시폴드'를 내놓은 이후, 올해초 접는 방향을 바꾼 '갤럭시Z 플립'을 출시했다. 하반기 갤럭시폴드의 후속모델인 '갤럭시Z 폴드2'를 출시할 예정이다.