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[XR 산업 특집Ⅱ] OLED? LED? 최근 디스플레이 트렌드는?
AR과 VR은 디스플레이에도 차이가 있다. AR은 안경처럼 무겁지 않아야 하기 때문에 조그마한 디스플레이가 필요하다. 지금은 흔히 마이크로 디스플레이(Micro Display)라고 하는 온실리콘 디스플레이(On Silicon Display)를 많이 쓰고 있지만, 업계에서는 시간이 지날수록 반도체 위에 LED를 올린 디스플레이 제품이 AR 기기에 많이 쓰일 것이라고 전망하고 있다.
이유는 AR은 밖에서 쓰는 기기인 만큼 밝기가 중요하기 때문이다. 강렬한 햇빛 아래에서 스마트폰 화면이 잘 안보이는 것처럼, AR 기기는 디스플레이 자체가 굉장히 밝아야 한다. OLED보단 LED가 동일한 전력으로 높은 밝기를 낸다. 게다가 크기도 작게 만들 수 있다. 전문가들은 2028년이 되면 AR 시장을 LED 온 실리콘이 장악할 것이라고 예측한다.
VR은 방 안에서 불을 끄고 보기 때문에 많이 밝지 않아도 눈에 잘 들어온다. 실내에서 쓰기 때문에 무게에 대해 덜 민감하고, 게임이나 영화를 보기 때문에 화면이 커야 한다. 이 같은 이유로 LCD, OLED 등 기존 스마트폰에 들어가는 디스플레이 제품이 VR기기에 훨씬 많이 쓰일 것이라고 예상해볼 수 있다.
XR 디스플레이 개발 동향
VR은 양안에 각각 디스플레이를 놓고, 두 디스플레이에 별도의 렌즈를 붙여 눈에 전달되는 상의 초점을 별도로 컨트롤한다. AR은 통상적으로 하나의 디스플레이를 통해 한쪽 눈에 상을 전달한다. VR은 렌즈, AR은 웨이브가이드(Waveguide)라는 서로 다른 형식의 광학계를 사용한다.
디스플레이에 따라서 광학계도 달라져야 한다. LCD는 유리 위에 전자회로가 꺼졌다 켜졌다 하면 액정이 세워졌다 눕혀졌다 하면서 빛의 투과도가 조절된다. OLED는 회로 위에 빛을 발하는 재료를 바로 얹어서 빛의 크기를 조절하는 방식이기 때문에 더 얇고 구조가 단순하다.
빛의 특성도 다르다. OLED는 빛의 순도가 더 높지만, OLED의 O가 Organic(유기물)인 만큼 산소, 온도, 시간에 취약하다. LED는 수명이나 전기적 효율 측면에서 OLED보다 더 좋다. 그러나 LED는 현재 기술로 아직 소형화가 어려운 상황이다.
오늘날 많이 쓰이고 있는 LCoS(Liquid Crystal on Silicon), DLP(Digital Light Processing) 등 온실리콘 디스플레이는 스스로 빛을 발하지 않고 외부 광원을 필요로 한다. RGB든, 레이저든, 외부 광원을 받아서 반사시켜야 하기 때문에 디스플레이의 부피가 커질 수밖에 없다.
빛은 어떤 매질을 통과하면 깎이기 때문에 증폭되기 어렵다. 주로 빛의 크기가 작아지거나 순도가 떨어진다. 화질이 중요한 제품에 온실리콘 디스플레이를 쓰면 첫째로 휘도가 떨어지는 경향이 있다. 다른 제품과 같은 휘도를 내기 위해서는 더 많은 전력이 필요하다. XR 기기 제조사는 더 작고, 전력을 덜 쓰며, 성능도 좋은 디스플레이를 찾고 있다.
전문가들은 OLED 온 실리콘, LED 온 실리콘을 차세대 디스플레이라고 보고 있다. OLED나 LED는 자체적으로 빛을 냄으로써 별도의 컬러 필터 같은 것을 필요로 하지 않는다.
디스플레이는 점점 더 얇아지고 있다. 십여 년 전 VR 게임이 처음 나올 때는 최신 VR 기기들이 OLED를 썼고 얼마 지나지 않아 LCD로 시장이 넘어갔다. LCD의 문제는 크기가 크다는 것이다. 안경이 무거워서 가끔 벗어놓을 때가 있는 것처럼 아무리 집 안에서 쓰는 VR 기기라도 디스플레이의 크기가 크면 오랜 시간 사용하기에 부담스러운 면이 있다.
최근 들어 VR이나 MR에는 OLED on Silicon(OLEDoS)을 사용하는 경우가 늘어나고 있으나 절대적인 수치 상으로는 여전히 TFT LCD의 점유율이 월등하게 높고, 향후 몇 년간도 동일한 추세를 이어갈 것으로 보인다.
반면에 AR은 LED on Silicon(LEDoS)을 채용해 개발하는 경우가 눈에 띄게 늘어나고 있는데 이는 OLEDoS나 LCoS에 비해 크기가 작고 전력 소모가 낮기 때문이다. 향후 몇 년 이내에 AR 디스플레이는 LEDoS의 점유율이 가파르게 상승할 것으로 예상된다.
헬로티 이동재 기자 |
