초소형 '마이크로LED', 차세대 디스플레이 뜬다

애플·소니, 5~10㎛ 초소형LED 개발 중

위츠뷰 "오는 2018년부터 양산"

소니의 클레디스 유닛을 여러 개 연결한 확장형 디스플레이 활용 예시.ⓒ소니코리아

유기발광다이오드(OLED)와 함께 차세대 디스플레이로 주목받고 있는 마이크로발광다이오드(Micro-LED)가 오는 2018년부터 대규모 양산이 가능할 것이라는 전망이 제기됐다.

3일 관련업계와 시장조사기관 LED인사이드에 따르면 오는 2018년부터 마이크로LED 디스플레이 기술이 상용화돼 웨어러블기기용부터 대량 양산에 들어갈 전망이다. 이어 2020년 이후에는 스마트폰에도 기술 적용이 가능해지면서 본격적인 범용화가 이뤄질 것이라는 기대감 섞인 예상도 나오고 있다.

LED는 발광다이오드라는 말 그대로 화면 등을 밝게 해주는 발광체라면 OLED는 각 화소가 자체적으로 빛을 내는 유기물 소자로 구성돼 별도의 발광체가 필요없다. 이 때문에 OLED가 제품의 두께나 디자인 측면에서 보다 유리하다는 것이 정설이다.

하지만 마이크로LED는 크기가 5~10마이크로미터(㎛)에 불과한 초소형 LED로 칩 자체를 디스플레이 픽셀(화소)로 활용이 가능, OLED처럼 더 얇고 작은 크기로 고성능 디스플레이를 구현할 수 있다.

업계에서는 마이크로LED가 밝기와 명암, 에너지 효율, 빠른 화면 응답 및 리프레시(재생) 속도 등에서 장점이 있는 만큼 가까운 미래에 기술이 상용화돼 대량 생산으로 이어질 것으로 보고 있다.

필립 창 LED인사이드 연구원은 “마이크로LED는 화소 밀도를 나타내는 인치당픽셀수(PPI), 플렉서블과 투명디스플레이와 같은 디자인 측면에서도 모두 요구를 충족한다”며 “아직 풀어야할 기술적 과제가 있지만 가까운 미래에 대규모 양산이 가능할 것”이라고 말했다.

이미 애플과 소니 등은 마이크로LED 관련 기술 개발과 투자에 적극 나서고 있다. 애플은 수년전부터 마이크로LED에 대한 연구개발(R&D)을 해 왔으며 지난 2014년에는 마이크로LED 디스플레이 업체 '럭스뷰 테크놀로지'를 인수해 기술 개발에 박차를 가하고 있다.

애플은 현재 6인치 마이크로LED 디스플레이 시제품(프로토타입) 개발에 성공, 오는 2018년 마이크로LED 디스플레이를 탑재한 웨어러블기기를 출시할 계획이다.

소니도 지난 2012년 마이크로LED를 활용한 크리스탈 LED 디스플레이 기술을 공개한 뒤 기술의 상용화 속도를 높여 왔다. 이후 지난 6월 미국 라스베이거스에서 개최된 상업용 디스플레이 전시회 '인포콤 2016'에서는 2세대 마이크로LED 디스플레이 기술인 ‘클레디스(CLEDIS·Crystal LED Integrated Structure)’를 공개했다.

클레디스는 적녹청(RGB) 마이크로LED 소자를 배치해 각 화소를 독립적으로 구동시키는 자체 발광 디스플레이 기술이다. 각 화소 크기가 0.003밀리미터(㎟)에 불과해 고 명암비와 초고도 콘트라스트(대비), 180도 광시야각, 1000니트(nit)의 밝기 등이 모두 구현 가능하다.

특히 베젤 없이 연결이 가능한 여러 디스플레이 유닛(가로 453mm·세로 403mm)으로 구성, 용도에 따라 대형 디스플레이를 구현할 수 있게 됐다.

애플과 소니의 적극적인 투자 속에 OLED와의 차세대 디스플레이 기술 경쟁도 주목되고 있다. 특히 유기물 재료를 쓰는 OLED와 달리 무기물 재료를 사용해 상대적으로 수명이 길고 전력효율성 측면에서도 OLED 대비 5배 이상 개선이 가능하다는 점은 장점으로 꼽힌다.

하지만 업계에서는 비용 증가 문제로 인해 당장 활용할 수 있는 영역이 제한적일 것으로 보고 있다. 각 픽셀마다 LED를 사용해야 한다는 점으로 인해 비용이 많이 발생할 수 밖에 없는 구조가 약점이라는 것이다.

업계 한 관계자는 “낮아지는 칩 제조 단가를 감안해도 디스플레이 크기가 상대적으로 큰 스마트폰이나 TV에 적용되기는 쉽지 않은 상황”이라며 “이 때문에 초기에는 단위면적 당 단가가 높은 스마트워치 등 웨어러블기기로 한정될 수 밖에 없을 것”이라고 말했다.