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LG디스플레이, “OLEDoS 적용된 VR용 시제품 이미 개발 완료”
OLED School에서 OLEDoS에 대해 발표하는 LG디스플레이 유충근 수석 연구위원
2월 9일부터 10일까지 숙명여대에서 진행된 제19회 OLED School에서 LG디스플레이 유충근 수석 연구위원은 “OLEDoS를 이용한 VR용 세트를 개발하고 있으며, 시제품 일부는 개발이 이미 완료되었다”고 발표했다.
이날 유충근 연구위원은 ‘OLED 디스플레이 미래, 메타버스와 디스플레이’에 대해서 발표를 진행했다. 유 연구위원은 메타버스와 VR/AR 등 micro 디스플레이에 요구되는 사양들과 기술들을 설명하며, “일반적인 VR기기에서는 10,000nits이상, AR기기에서는 100,000nits 이상의 휘도가 요구되지만, 이를 OLEDoS에 적용하기는 쉽지 않다. 현재 LG디스플레이가 개발한 AR용 디스플레이는 휘도 7,000nits 이상, 해상도 3,500ppi를 달성했다”고 발표했다.
LG디스플레이 OLEDoS 제작 과정
LG디스플레이가 개발하고 있는 3500ppi 이상 OLEDoS는 초고정세 패턴이 요구되어 Si-wafer 백플레인과 WOLED + CoE 기술을 적용해야 하기 때문에 반도체 파운더리 업체들과의 협력이 필수적이다. 유 연구위원은 “고해상도 OLEDoS를 위해서는 반도체 파운더리 업체쪽에서 웨이퍼를 통해 디스플레이 백플레인을 만들 수 밖에 없는 상황이다”고 설명했다.
유 연구위원은 끝으로 “OLEDoS를 이용한 VR용 세트를 개발하고 있으며, 조만간에 출시가 될 계획이다. Apple과 Google, Meta 등 주요 IT업체향으로 제품을 개발하고 있으며, 시제품 일부는 이미 개발이 완료되었다”고 언급했다. 이어서 “휘도 10,000nits 이상 등 소비자들의 요구를 충족시키는 제품을 공급하려면 시간이 더 필요하지만, 현재 개발이 완료된 3500ppi 급 OLEDoS로도 더 좋은 VR 기기 생산이 가능하다”고 말하며, 이어진 실제 제품 공급 시기가 9월 전이 맞냐는 질문에는 “아직 계획된 사항은 없다”고 답변했다.
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LG디스플레이, 차세대 VR 디바이스는 OLEDoS 유력
LG디스플레이 양준영 상무
LG디스플레이 양준영 상무는 1일 열린 디일렉 마이크로 디스플레이 컨퍼런스에서 OLED 기술력 향상으로 인해 마이크로 디스플레이 디바이스 트렌드가 기존에 사용되던 LCoS(Liquid crystal on silicon)에서 OLEDoS(OLED on silicon)으로 전환되고 있다고 설명했다.
양 상무는 “스크린 도어 이펙트를 방지하기 위한 VR용 초고정세 디스플레이의 적용이 필요하다. 인간의 눈은 각도 1도 안에 들어가는 픽셀수, PPD(Pixel per degree)가 60 이상이 충족되어야 격자감을 인식하지 못한다. 기존의 1,000~2,000ppi 수준의 기술력으로는 이에 대한 대응이 불가능하다. 차세대 VR 디바이스는 3,000ppi 이상, 5,000nits 이상을 구현할 수 있는 Si 기반 OLEDoS 디스플레이의 적용이 유력하다”고 발표했다.
이어 “실내용 VR과는 다르게 AR디바이스는 주변 외광으로부터 영향을 받기 때문에 3,500ppi를 넘어서 4,000~5,000ppi의 고해상도와 10,000nits 이상의 초고휘도가 요구된다. LG디스플레이에서는 AR 디바이스도 준비를 하고 있지만 OLEDoS로 AR기기에 요구되는 필수 사양을 구현하기 쉽지 않다”고 설명했다.
White OLED + color filter 방식이 아니라 RGB OLED 방식으로 제작할 경우, 전력소모에 도움이 되냐는 질문에는 “전력 소모량은 확실히 많이 줄어들지만, RGB 개별로 높은 ppi를 구현하는 것이 쉽지 않다. 기술적으로는 가능하지만 양산의 관점으로 봤을 때 white OLED가 더 유리하다”고 답했다.
이날 LG디스플레이가 발표한 AR용 OLEDoS 디스플레이는 IMID 2022에서도 전시된 제품이다. LG디스플레이의 AR용 OLEDoS의 해상도는 3,500ppi, 휘도는 7,000nits이고 백플레인은 silicon CMOS 구조이다.
LG 디스플레이의 0.42인치 마이크로 OLED
Micro OLED 동향과 전망
VR 기기는 2016년부터 대두가 되어 앞으로 미래 IT사업에서는 중요한 요소가 될 것으로 봤으나, 사용된 용도는 매우 적었다. 삼성에서는 2017년 IFA VR experiment zone에서 게임, 4D 형태로 몸으로 느낄 수 있는 영화용으로 선보였으며, 이외에 CES2016년에 인텔에서는 교육용, 미술용 등 창작활동 가능하도록 하는 어플리케이션을 전시하였다.
VR특징으로는 몰입감, 임장감이 뛰어나며, 1인치정도의 디스플레이가 60인치처럼 보일 수 있다. 정보를 제공하는 디스플레이는 마이크로 디스플레이를 사용하는데 LCoS(liquid crystal on Silicon)는 응답속도가 느리고, 색감이 떨어지고 Contrast Ratio 낮아서 , 추세가 OLEDoS(OLED on silicon)로 바뀌고 있다. 소니는 직접 마이크로 OLED를 만들고 있으며 파나소닉은 미국 Kopin과 협력하여 VR을 만들고있다.
최근 VR기기는 모니터를 대체하기 위한 준비를 하고 있다. 고해상도로 만들게 되면 각각 VR 모니터 화면에 10개 정도의 화면을 띄울 수 있어 향후에는 사무실에 모니터가 사라지고 VR 기기를 사용하여 동시에 여러 개의 화면을 띄울 수 있다. 추후에는 모니터 시장이 VR 시장으로 변화하여 IT시장에서 VR은 최고의 다크호스로 부상할 수 있다. VR은 TV를 대체 할 수도 있다. 입체감이 훨씬 뛰어난 헤드 스피커가 필수적이다. 영화관에서도 변화가 있을 수 있다. 영화관에서 VR기기를 쓰고 임장감이 높은 60인치 화면을 제공하여 몰입감 있는 영화를 볼 수 있어 영화산업에도 중요한 요소가 될 수 있다.
Micro OLED구성은 실리콘 웨이퍼 위에 TFT를 설계하고 그 위에 OLED가 형성되며, OLED는 LGD의W-OLED방식을 사용하고 있다. RGB방식은 정세한 파인 메탈마스크가 필요하나 AP시스템에서는 레이저를 이용한 2000ppi 이상 가능한 마스크를 준비하고 있다. WOLED는 color filter를 사용하기 때문에 10%정도의 loss 가 생기게 되어 휘도면에서는 RGB가 더 유리하지만, 상용화를 하기 위해서는 해상도를 훨씬 높일 수 있고, 이미 오랫동안 개발 되어온 W-OLED가 적용될 것으로 보고 있다. 응용 분야로는 군사용, 의료용, 산업용, 뷰파인더, 스마트 글래스 등으로 다양한 용도의 디스플레이가 될 것이다.
Micro-OLED 구조
최근에 애플은 LG디스플레이와 삼성디스플레이에 Micro OLED 준비를 요청하였고, LG디스플레이에서는 6월에 선익시스템 증착기를 발주하고 발빠르게 움직이고 있다.
삼성전자에서도 VR에 대한 요청이 있는 것으로 파악되며. 2025년에는 LG디스플레이와 삼성디스플레이는 많은 종류의 Micro OLED를 생산할 수 있다고 볼 수 있다. 2024년 정도에는 애플의 VR 기기를 볼 수 있을 것으로 예상한다.
관련 동영상 : https://www.youtube.com/watch?v=1Jyp7Mm108M&t=21s
관련 보고서 : 2022 Micro-display보고서
유비리서치 “ 2022년 상반기 OLED 결산 세미나” 개최
OLED 전문 리서치 업체인 유비리서치는 오는 6월 23일(목) “2022년 상반기 OLED 결산 세미나”를 오프라인으로 개최한다.
유비리서치 이충훈 대표는 중국의 추격이 거센 소형 OLED 시장에 대해, 삼성전자와 애플의 합류로 커지는 중대형 OLED 시장에 대해 분석하고, 앞으로의 OLED 시장 전망을 발표할 예정이다.
세계 최초 UTG COOL Cut 개발을 한 아이티아이 이석준 대표는 전세계 UTG 시장 및 개발 트렌드, UTG COOL Cut 기술과 응용 분야에 대한 설명을 진행할 예정이다.
그래핀랩 권용덕 대표는 그래핀 기반의 합성을 통해 FMM 양산화에 중요 요소인 INVAR CTE값(Coefficient of Thermal Expansion, 열팽창계수)를 1ppm/℃ 이하로 낮추는 데 성공했으며 특허 출원 또한 완료했다. 600ppi급 이상 FMM에 관한 기술에 대해 설명한다.
Hole Transport Material (HTM)은 가장 기본적이면서도 나날이 그 소자구조가 복잡해지는 OLED의 성능 개선에 꼭 필요한 재료이다. 머크 김준호 연구소장은 기본적인 전압과 효율, 수명 개선을 위한 HTM 개발에 더하여 최근 패널의 화질 개선을 위한 HTM의 요구사항에 및 Merck의 Solution에 대하여 논의한다.
솔루스첨단소재 김태형 센터장은 지난 8년간 독점해 온 HBL의 개발 현황은 물론이고, 새롭게 양산을 시작한 TV용 HTL 및 고굴절 Filler의 Next version 소개를 통해 솔루스첨단소재의 개발 역량을 소개하고자 한다.
최근 메타버스에 대한 관심이 높아지면서 이를 지원할 수 있는 디스플레이들이 주목을 받고 있다. 애플과 구글, 메타 등 글로벌 대표기업들이 새로운 사업으로 가상증강현실 메타버스에 주목하고 있어 최근 국내 대표적 디스플레이기업을 포함하여 일본 및 중국 등 다수의 기업들이 기술개발에 본격적으로 뛰어들고 있다.
전자통신연구원 조남성 박사는 OLED 기술을 기반으로 하는 가상증강현실 디바이스 기술과 산업동향, 그리고 전망에 대하여 발표한다.
한국전자정보통신산업진흥회(KEA) 홍원기 센터장은 XR기술로 구현 가능한 현재 수준과 미래 모습을 전망하며, XR 제품/서비스의 응용사례 및 사업화에 대한 전략을 발표한다 .
최근 Smart watch 및 프리미엄 Smartphone을 시작으로 LTPO TFT를 AMOLED Display에 적용하기 시작했다. LG디스플레이 김중철 연구위원은 LTPO TFT를 이용한 VRR (Variable Refresh Rate) 구동 시 고주파 구동 시의 문제점과 저주파 구동 시의 문제점을 소개하고 이를 해결하기 위한 구동방식에 대하여 발표한다.
이번 ”2022년 상반기 OLED 결산 세미나”에서는 OLED 최신기술과 시장 전망, 메타버스의 사업화 전략을 통해 산업의 흐름을 파악하고 비즈니스 전략을 세우는 가이드라인이 될 것이다. 디스플레이 관계자, 관련 기업, 지자체, 투자자, 증권사, 연구소, 학계 종사자들이 참석할 것으로 예상된다.
<프로그램>
* 상기 일정은 연사자 사정에 의해 변경될 수 있습니다.
[SID2022리뷰심포지엄] SID에서 본 OLED 디스플레이 활성화 방향
한국디스플레이산업협회에서는 올해 60주년을 맞은 “SID Display Week 2022(5.8-13)”의 주요 내용을 공유하고, 향후 디스플레이분야 국가 R&D 추진 방향을 모색하고자 “SID 2022 리뷰 심포지엄”을 5월 18일 삼정호텔 제라늄홀에서 진행되었다.
경희대학교 권장혁 교수는 SID2022 OLED 핵심제품 Trend와 OLED 핵심 기술에 대해서 발표했다.
■ OLED TV 대형화
- LGD OLED TV 세계 최대 크기 97inch “OLED.EX”
- BOE 95inch 8K OLED TV, WOLED + color filter 이용한 중국의 발 빠른 추격
- LGD 고휘도화, 세계최초 2000nit 77inch 8K OLED TV
- Samsung 65inch QD-OLED TV, 1500nit
- TCL 65inch ink-jet 8K OLED TV, 차세대 기술인 용액형 OLED 기술에도 본격적인 개발화
BOE 에서는 QD-OLED 65inch, TADF를 이용한 OLED TV를 전시하였으나. 줄이 나가 있었고, 다음날엔 패널에 불이 들어오지 않았다. 제품의 특성은 좋지 않았지만, 다양한 방식의 기술을 과시하면서 OLED 제품 개발에 힘을 쏟고 있다는 것을 보여주고 있다.
■ 다양한 Sensor 내장형 디스플레이 대거 등장
UPC(under display camera), Photosensor, Image sensor, Haptic기술, 곡면 Touch Sonsor 기술들을 적용한 제품이 전시되었다.
■ 다양한 Foldable 디스플레이 대거 등장
Samsung의 Z foldable, inside foldable, Foldable Note PC, 게임 디스플레이, LGD의 360도 foldable OLED, Foldable Laptop이 전시되었다.
■ 다양한 Rollable 디스플레이 등장
Samsung은 확장형 디스플레이기술인 6.7inch 디스플레이와 좌우로 모두 확장가능한 rollable 디스플레이를 전시하였다.
■ 다양한 자동차용 디스플레이 등장
LGD의 곡면형 OLED 디스플레이와 BOE의 Sensor 일체형 OLED 디스플레이가 전시되었다.
■ LGD의 창문형 투명 OLED 디스플레이와 최고 해상도 OLEDos
■ 인광 blue의 상용화 가능성
-Samsung에서는 장수명 Pt dopant와 우수한 특성의 Exciplex Host를 개발하였다. 인광 blue LT70 1000시간 수명을 달성했으며, TADF final dopant를 이용한 고색순도 및 장수명화를 추진중에 있다.
Idemitsu Kosan에서는 형광 blue 효율 향상시키는 논문을 Best paper상을 수상했으며, bottom Emission 기준으로 12%EQE를 달성하였다. Top Emission 기준으로 259BI 효율을 달성했으며, LT95 기준으로 50mA/㎠에서 195h 수명을 발표했다. 350BI, 17%EQE 달성을 추진 목표로 하고 있다.
<Samsung의 사용 가능한 인광 blue 개발>
<Idemitsu Kosan의 형광blue 효율 향상 Best Paper 상>
■ 인광 재료의 Pt 재료로의 변경
인광 도펀트 Ir에서 Pt로 옮겨가는 추세이며, Pt 재료가 효율이 더 높고, FWHM이 좁고, 우수한 분광 특성을 나타낸다.
<인광 도펀트 Ir과 Pt 효율 비교>
결론적으로 권장혁 교수는 중국의 발 빠른 기술 추격으로 겉보기에는 기술경쟁력이 거의 동일 수준에 근접하고 있어, 기술 경쟁력을 확보하기 위해서는 다양한 센서의 내재화기술, 새로운 신 OLED 재료기술, 우수한 OLED 소자 신뢰성 확보 등 기술적인 진보에 매진할 필요성에 대해 강조했다.
LG디스플레이, ‘SID 2022’서 OLED 기술 혁신의 현재와 미래 제시
■ 10일 개막하는 세계 최대 디스플레이 전시회에 ‘OLED가 열어갈 새로운 미래’ 테마로 초대형, 벤더블, 폴더블, 차량용 OLED 신기술 대거 전시
■ ▲현존 최대 크기로 일반에 첫 공개하는 97인치 OLED.EX ▲화면을 자유롭게 구부렸다 펼 수 있는 42인치 벤더블 게이밍 OLED로 관람객 눈길 사로잡아
■ ▲앞뒤로 모두 접을 수 있는 360도 폴더블 OLED ▲대형 OLED 패널에 고감도 터치 기능 내장한 OLED 인터치(in-TOUCH) ▲세계 최대 크기로 주행 편의성 극대화한 차량용 34인치 커브드 P-OLED 등 새로운 고객경험 제공하는 OLED 기술 공개
■ 윤수영 CTO, ‘뉴노멀 시대와 디스플레이’ 주제로 기조연설, “OLED는 자연의 경험을 있는 그대로 전달하면서 환경과 조화되는 ‘내츄럴 리얼리티(Natural Reality)’에 가장 적합한 디스플레이”임을 강조
LG디스플레이(대표이사 사장 정호영/www.lgdisplay.co.kr)가 10일부터 3일간 미국 새너제이에서 열리는 ‘SID(국제정보디스플레이학회) 2022’ 전시회에서 한층 진화한 OLED 신기술을 대거 공개한다.
SID는 글로벌 디스플레이 기업과 연구진이 한 자리에 모여 새로운 기술과 제품을 전시하고 연구논문을 발표하는 세계 최대 규모의 디스플레이 관련 행사이다.
LG디스플레이는 ‘OLED가 열어갈 새로운 미래’를 테마로 97인치 초대형 OLED.EX를 비롯, 화면을 자유롭게 접고 구부릴 수 있는 벤더블(Bendable) 및 폴더블(Foldable) OLED, 터치 내장형 대형 OLED, 세계 최대 차량용 P(플라스틱)-OLED 등 OLED 신기술로 관람객들의 눈길을 사로잡는다.
<97인치 OLED.EX: LG디스플레이 모델이 ‘SID 2022’ 전시회에 공개된 ’97인치 OLED.EX’를 소개하고 있다.>
전시장 입구에는 현존 OLED TV 패널 중 가장 큰 ‘97인치 OLED.EX’가 관람객들을 맞이한다. 일반에 최초로 공개되는 97인치 OLED.EX는 초대형 사이즈와 초고화질 기술로 압도적 시각 경험을 제공한다.
OLED.EX는 유기발광 소자에 ‘중(重)수소 기술’과 ‘개인화 알고리즘’으로 이뤄진 ‘EX 테크놀로지’를 적용하여 화면밝기(휘도)를 30% 높이고 자연의 색은 보다 정교하게 표현한다. 특히 어떠한 환경에서도 완벽한 블랙을 구현하는 차세대 TV 패널이다.
<42인치 벤더블 게이밍 OLED>
종이처럼 얇은 OLED만의 강점을 극대화한 ‘42인치 벤더블 OLED 게이밍 디스플레이’는 최대 1,000R(반경 1,000mm 원의 휘어진 정도)까지 자유롭게 구부렸다 펼 수 있는 제품이다. TV를 볼 땐 평면으로, 게임을 할 땐 커브드 화면으로 사용 가능해 몰입감을 극대화한 것이 특징이다.
<360도 폴더블 OLED>
디스플레이 미래상을 제시하는 새로운 OLED 기술도 선보인다. 이번에 최초로 공개하는 ‘8인치 360도 폴더블 OLED’는 단방향 폴딩보다 기술 난이도가 높은 양방향 폴딩을 실현해 사용자가 원하는대로 앞뒤로 모두 접을 수 있다. 20만번 이상 접었다 펴도 내구성을 보장하는 모듈 구조와 접는 부분의 주름을 최소화하는 특수 폴딩 구조를 적용했다.
세계 최대 ‘17인치 폴더블 노트북용 OLED’는 사용자가 태블릿, 노트북, 휴대용 모니터 등으로 다양하게 활용할 수 있어 디바이스 간 경계를 허무는 새로운 고객경험을 제공한다.
상업용 시장을 겨냥해 최초로 선보이는 ‘OLED 인터치(in-TOUCH)’와 ‘투명 OLED 인터치’는 대형 OLED에 특화된 기술로, 터치 전극을 패널 속에 내장해 얇은 두께와 뛰어난 화질을 유지하면서 고감도 터치를 구현한다.
<차량용 34인치 커브드 P-OLED: LG디스플레이 모델이 ‘SID 2022’ 전시회에 공개된 ‘차량용 34인치 커브드 P-OLED’를 소개하고 있다.>
신시장 창출을 위한 다양한 OLED 솔루션들도 전시한다. 단일 패널로는 세계 최대 크기인 ‘차량용 34인치 커브드 P-OLED’는 인체공학적 설계를 적용해 최대 800R(반지름이 800mm인 원의 휜 정도) 곡률로 운전자가 계기판, 네비게이션 등을 한 눈에 볼 수 있어 주행 편의성을 극대화한 제품이다.
AR(증강현실) 글래스용 0.42인치 ‘OLEDoS(OLED On Silicon)’는 반도체를 만드는 실리콘 웨이퍼에 OLED를 적용, 3,500PPI의 초고해상도로 더욱 실감나는 증강현실을 가능하게 한다.
*PPI(Pixels Per Inch): 해상도를 측정하는 단위로 1인치 안에 들어있는 픽셀 수를 뜻한다.
인테리어용 홈 스크린 콘셉트인 ‘투명 쉘프(Shelf)’는 투명 OLED 특유의 개방감으로 인테리어 효과를 높이는 동시에 영상 감상, 아트 갤러리, 올웨이즈 온 디스플레이(화면을 켜지 않아도 시계 등을 항상 표시해주는 기능) 모드 등으로 폭넓게 활용할 수 있다.
한편, 윤수영 LG디스플레이 최고기술책임자(CTO, 부사장)는 ‘SID 2022’ 개막식에서 ‘뉴노멀 시대와 디스플레이(The New Normal and Displays)’를 주제로 기조연설을 한다.
윤 부사장은 ‘성능이 아닌 사람 중심으로의 디스플레이 패러다임 전환이 필요한 뉴노멀 시대에 OLED가 최적의 솔루션’이자, ‘자연의 경험을 있는 그대로 전달하면서 환경과 조화되는 내츄럴 리얼리티(Natural Reality)에 가장 적합한 디스플레이’임을 강조하며 LG디스플레이 OLED의 차별적 고객가치와 기술 경쟁력을 소개할 예정이다.