애플이 레드(R)그린(G)블루(B) 올레도스(OLEDoS:OLED on Silicon)를 적용한 혼합현실(MR) 기기 비전프로를 2027년 출시할 계획이라고 시장조사업체 옴디아가 최근 전망했다. 지난 6월 공개하고 내년 초 출시 예정인 애플의 첫번째 비전프로의 올레도스는 화이트(W)-유기발광다이오드(OLED)에 컬러필터(CF)를 적용하는 방식을 사용한다. WOLED+CF 올레도스는 WOLED에서 나온 백색광이 RGB 컬러필터를 통과하면서 색을 내는 방식이고, RGB 올레도스는 같은 층에 인접 증착한 RGB 서브픽셀에서 빛과 색을 모두 구현하는 방식이다. 

옴디아는 애플 계획을 공개하면서, RGB 올레도스가 컬러필터를 사용하지 않기 때문에 WOLED+CF 올레도스보다 휘도(밝기)에서 강점이 있다고 설명했다. 이는 WOLED+CF 방식에서는 WOLED에서 나온 백색광이 RGB 컬러필터를 통과하는 과정에서 휘도가 떨어지기 때문이다. 현재 WOLED+CF 올레도스는 여러 업체가 양산 중이고, RGB 올레도스는 미국 이매진(eMagin)이 군사용으로 생산 중이다. 이매진은 올해 삼성디스플레이가 인수했다. 

지난 6월 공개하고 내년 초 출시 예정인 애플 비전프로는 WOLED+CF 올레도스를 사용한다. 옴디아는 내년 비전프로 출하량이 50만대를 밑돌 것이라고 예상했다. 소니의 올레도스 생산능력이 제한되고, 생산수율도 50%가 안 된다. 

비전프로의 올레도스 사양은 화면 1.42인치, 해상도 3648x3144(픽셀 수 1147만개), 화소밀도 3391PPI(Pixels Per Inch) 등이다. 애플은 비전프로에 양쪽 2개 디스플레이를 더해서 2300만개 픽셀을 밀집시켰다고 밝혔다. 올레도스는 소니, 실리콘 웨이퍼는 TSMC가 담당한다.

비전프로 외부에 적용하는 6인치 OLED는 LG디스플레이가 납품한다. 해상도 800x360, 화소밀도 145PPI 등 사양을 지원한다. 올해 나온 애플 아이폰15프로맥스의 해상도 2796x1290, 화소밀도 460PPI보다는 사양이 낮다. 

옴디아는 WOLED+CF 올레도스가 기술 사양을 바꾸며 진화한 뒤, RGB 올레도스로 진입할 것이라고 전망했다.

기존 WOLED+CF 올레도스는 블루(B) 발광층과 옐로그린(YG) 발광층에서 나온 백색광이 박막봉지(TFE)와 RGB 컬러필터를 차례로 통과한다. 두 번째 WOLED+CF 방식에는 마이크로렌즈어레이(MLA)가 추가된다. MLA는 마이크로렌즈로 빛의 직진성을 강화해 광추출 효율을 높이는 기술이다. 두 번째 방식에서는 블루(B) 발광층과 옐로그린(YG) 발광층에서 나온 백색광이 박막봉지를 통과한 뒤, MLA와 RGB 컬러필터를 차례로 통과할 것으로 전망했다.

세 번째 WOLED+CF 올레도스는 발광층이 블루(B)와 그린(G), 레드(R) 등 3개 층으로 늘어나고, 여기서 나온 백색광이 박막봉지와 RGB 컬러필터, MLA를 차례로 통과할 것으로 기대했다. 앞선 방식과 비교해, 백색광이 MLA보다 RGB 컬러필터를 먼저 거친다는 점이 다르다. 마지막으로 RGB 올레도스는 같은 층에 레드(R)와 그린(G), 블루(B)가 인접 증착한 발광층에서 나온 빛이, 박막봉지와 MLA를 통과하는 형태가 될 것으로 전망됐다. RGB 올레도스에서는 RGB 서브픽셀이 각각 빛과 색을 모두 내기 때문에 별도 컬러필터가 필요 없다. 

옴디아는 소니와 BOE 등 올레도스 업체가 많지만, 업체별 생산능력이 작고 파편화돼 있다고 평가했다. 이 때문에 실리콘 웨이퍼 백플레인 업체도 이들 올레도스 업체와의 협력을 주저하고 있다고 덧붙였다. 

업체별 올레도스 공장을 보면, BOE는 BMOT1과 BMOT2에서, 홍시(Hongxi)는 메타웨이1(Metaways1)에서, 시야(SeeYa)는 시야1에서 WOLED+CF 올레도스를 양산 중이다. 일본 캐논은 히라쓰카(Hiratsuka) 300mm No.1에서, 소니는 구마모토1에서, 미국 이매진(삼성디스플레이가 인수)은 뉴욕1에서 WOLED+CF 올레도스를 양산 중이다. 이들 올레도스 업체 생산능력은 12인치 공정에 초점을 맞추고 있다. 

한편, 올레도스는 마이크로디스플레이 기술 중 하나다. 마이크로디스플레이는 확장현실(XR) 기기에 적용할 수 있는 1인치 내외 디스플레이를 가리키는 말로, 특정 기술명은 아니다. 대표 마이크로디스플레이 기술로는 실리콘 기판 위에 OLED를 증착하는 올레도스 외에, 실리콘 기판 위에 발광다이오드(LED)를 형성하는 레도스(LEDoS:LED on Silicon), 실리콘 기판 위에 액정(LC)을 형성하는 엘코스(LCoS:LC on Silicon) 등이 있다. 엘코스는 이미 상용화됐고, 레도스는 상용화까지 시간이 필요하다. 

실재세계 위에 가상세계를 덧입히는 증강현실(AR) 환경에서는 휘도가 강점인 레도스가 유리할 것이란 전망이 나온다. 레도스도 LED로 청색광이나 백색광을 만든 뒤, 퀀텀닷(QD)이나 컬러필터로 색을 구현하는 방안을 우선 적용할 가능성이 있다. 레도스는 LED 칩이 작아지면서 특성이 약해지는 점과, 칩을 옮기는 전사(Trasnfer)가 어렵다는 점 등이 난제로 꼽힌다. 

디일렉=이기종 기자 gjgj@thelec.kr
《반도체·디스플레이·배터리·자동차전장·ICT부품 분야 전문미디어 디일렉》

이기종 기자 다른기사 보기