대형·중소형 경쟁 벌이는 삼성·LG디스플레이···올레도스 기술 개발 몰두

AR·VR용 DP시장 급성장···올해 출하량 전년比 73.8% ↑

메타버스용 OLEDoS 채택률 성장세···"2025년 점유율 28%"

OLEDoS, 실리콘웨이퍼 기반 제조···4000PPI 이상 구현 가능

삼성D, OLEDoS 개발 공개선언···"메타버스 시장 선도 차원"

메타버스 시대의 차세대 디스플레이로 평가 받는 OLEDoS(OLED On Silicon, 올레도스)를 향한 관심이 뜨겁다. AR(증강현실), VR(가상현실) 기기 등에 채택되는 디스플레이는 아직 LCD(액정표시장치) 비중이 높지만 OLEDoS의 지배력 확대가 멀지 않았다는 분석이 나온다.

구동층을 유리기판으로 쓰는 기존 OLED와 달리 OLEDoS는 반도체의 원재료인 실리콘을 기반으로 제조된다. 초미세회로 구현이 가능해 초고해상도 OLED 생산이 가능한 것이다. OLEDoS 침투율이 높아질 것으로 기대되고 있는 가운데 대형·중소형 OLED 시장에서 경쟁 중인 삼성디스플레이와 LG디스플레이도 기술 개발에 집중하고 있는 상황이다.

◆AR·VR 차세대 디스플레이 'OLEDoS' = 17일 시장조사업체 옴디아에 따르면 올해 애플리케이션용 디스플레이 출하량은 2530만개로 예측된다. 전년 대비 73.8% 오른 것으로 2028년에는 1억3900만개에 도달할 것으로 예상된다. 옴디아는 "게임, 산업, 의료 및 상업 수요 증가로 XR(AR, VR 및 MR 포함) 판매가 증가하고 있다"며 "시각적 경험 증가와 메타버스 등의 생태계 확장으로 성장할 것"이라고 설명했다.

메타버스 구현을 위해 필요한 AR, VR 등의 기기는 이용자들의 몰입감을 높여줘야 한다. 디스플레이에 따라 기기의 성능이 좌우될 수밖에 없는 이유다. 현재 출시되고 있는 AR, VR 기기의 디스플레이는 LCD가 지배하고 있지만 업계에선 OLEDoS를 메타버스 시대의 차세대 디스플레이로 주목하고 있다.

LCD 탑재 비중이 높은 이유는 PPI(픽셀 밀도)의 영향이 크다. AR, VR용 디스플레이 크기는 제한될 수밖에 없는데 OLED를 사용하게 되면 번인(잔상) 현상이 발생할 수 있어 PPI를 높이기 어려운 것이다. PPI는 수치가 높을수록 선명한 화질을 표현한다는 뜻으로 AR, VR을 사용하는 LCD의 경우 1000PPI 수준으로 도달할 수 있다. 반면, 5.1인치 기준 OLED용은 577PPI 수준에 그치고 있다.

하지만 업계에서는 OLEDoS 채택률이 크게 늘어날 것으로 전망하고 있다. 시장조사업체 카운터포인트리서치는 "애플과 메타(페이스북)가 향후 2~3년 내에 OLEDoS 기반 AR·VR 장비를 도입할 것으로 예상된다"며 "많은 제조업체가 OLEDoS를 적극적으로 도입할 것"이라고 전했다. 그러면서 "2025년 OLEDoS 점유율은 28%에 달할 것"이라고 내다봤다.

OLED와 OLEDoS의 구조 차이 사진=LG디스플레이 제공

◆PPI 높이는 'OLEDoS'···삼성D·LGD 맞붙는다 = 기존의 OLED 패널은 마더글라스로 불리는 유리기판에서 생산된다. 반면, OLEDoS는 반도체 원재료인 실리콘 웨이퍼를 기반으로 만들어진다. 초미세 회로로 생산할 수 있어 높은 해상도를 나타낼 수 있는 장점이 있는 것이다.

기존 OLED의 화소 크기는 44㎛(마이크로미터=100만분의 1m)에 달하지만 OLEDoS는 6.3㎛ 수준으로 줄어든다. AR·VR 디스플레이 해상도 기준치는 약 3000PPI~4000PPI 수준이지만 OLEDoS가 탑재된 0.5인치 패널은 4031PPI까지 구현할 수 있다. 또 OLEDoS는 자체발광형이라 부피와 무게를 줄일 수 있어 AR·VR 용으로 적합한 디스플레이로 평가받고 있다.

중소형·대형 OLED 시장에서 경쟁하고 있는 삼성디스플레이와 LG디스플레이는 OLEDoS에서도 맞대결이 예고된 상태다. 최권영 삼성디스플레이 부사장은 OLEDoS 개발을 공식적으로 인정한 바 있다. 최 부사장은 지난달 삼성전자 콘퍼런스콜에서 '미래 성장을 위해 준비하고 있는 분야'에 대한 질문에 "메타버스 시장 선도를 위해 마이크로 디스플레이(OLEDoS) 기술을 체계적으로 개발 중에 있다"고 답했다.

LG디스플레이는 올해 열린 SID(국제정보디스플레이학회)에서 AR용 0.42인치 OLEDoS를 전시했다. 사측은 제품에 대해 "3500PPI를 구현했다"며 "초고해상도로 더욱 실감나는 증강현실을 가능하게 한다"고 밝혔다. 현재 LG디스플레이는 독자적인 기술을 적용해 3K용 해상도인 1.1인치 OLEDoS를 개발 중이다.