[발언] OLED와 Micro LED는 차원이 다르다

[이군배]

부제 : OLED와 Micro LED의 차이

촤근 국내에서 디스플레이(패널)에 대해 말할 때, 사실상 OLED외에 언급할 것이 없다. 하지만, 해외로 눈을 돌리면, 디스플레이(패널)는, OLED를 비롯하여, LCD(Mini LED)와 Micro LED가 디스플레이의 대세가 되고 있다. 이처럼 차기 디스플레이(패널)를 놓고, 국내외서 상용화 되는 디스플레이(패널)가 다른 것은, 국내 디스플레이 업체(삼성D-LGD)들이 LCD를 종료하면서 갈 수 있는 것이 OLED밖에 없기 때문이다.

헌데, 문제는 국내 디스플레이 업체(삼성D-LGD)들이 OLED만을 강조하기엔, 한수위의 Micro LED를 마냥 부정만 할 수 없다보니, 최근 애플이 MR/AR 헤드셋(Apple Vision Pro)에 사용한 'OLEDoS 디스플레이'를 'Micro OLED'로 개명까지 해가며, OLED를 띄우고 있다.

물론 소자 크기만을 놓고 본다면, 'OLEDoS'를 'Micro OLED'라 불러도 문제 될 것은 없지만, 10년전 삼성전자가 출시한 'Gear VR'에 사용한 OLED디스플레이의 1화소 크기가 44μm인데도(5~100μm 크기면 'Micro'명칭 사용), 당시엔 OLED로만 불렀다.

그러던 것을 이제와서 갑자기 'Micro OLED'로 부르는 것은, Micro LED 디스플레이와 같은 급으로 보이기위한 마케팅이라는 것이다. 하지만, 'Micro OLED'나 'OLED'는, Micro LED와는 태생부터가 다르고, 용처도 달라, Micro LED와는 경쟁 자체가 되지 못한다. 해서 'OLED'와 'Micro LED'의 차이점을 짚어 보았다.

1.발광소자의 차이
(OLED와 Micro LED는 태생부터 다르다)
OLED소자는 유기물이라 내구성(번인현상/밝기저하)이 떨어진다. 반면 Micro LED는 유기물이라 내구성(번인현상/밝기저하)에서 강한 면모를 보인다. 해서 OLED는 디스플레이로 적합하지 않지만, Micro LED는 디스플레이에 가장 최적화 되어 있다. 고로 둘은 태생부터 다르고, 근본이 다르다.
 
2.사이즈의 차이
(OLED는 정적, Micro LED는 동적)
OLED는 정해진 사이즈와 해상도로만 만들고, 또한 초소형(5인치 이만)이나 초대형(100인치 이상)은 사실상 만들기가 쉽지 않다. 반면 Micro LED는, 4~100μm 크기의 3색(R/G/B)의 Micro LED소자(1화소)를, 간격만 다르게 배열해서 제조를 하면, 초소형(1")에서 초대형(1,000")까지도 만들 수 있다.
 
3.화질의 차이
(기술적으로 다르다)
Micro LED 디스플레이는, 3색(R/G/B)의 Micro LED소자가 스스로 발광하여, 색상을 구현하여 자연스런 색상을 구현할 수 있지만, OLED는 'RGB컬러필터'로 색상을 구현하여, 휘도가 떨어져, 색상이 인위적이다. 물론 OLED도 일부 3색(R/G/B)의 OLED소자가 스스로 발광하여, 색상을 구현하는 제품이 있지만, 30인치 이내 소형에 그치고, 가격이 비싸 대중화가 되지 못하고 있다.

☞패널 구현 원리

유형	발광 소자/크기	구동 원리 & 특장점
Micro LED	Micro LED→무기물 0.05mm(4~50μm) 크기	화소별로 3색(R/G/B)의 Micro LED소자가 스스로 발광하여, 색상을 구현한다. ※LCD(LED/Mini LED)와 OLED의 단점을 모두 해소하여, 가장이상적인(저연스런) 디스플레이지만, 가격이 초고가
OLED	W-OLED/B-OLED→유기물 4K 42" 0.2421mm(242μm) 8K 77" 0.222mm(222μm) 4K 97" 0.5592mm(559μm)	화소별로 White 또는 Blue OLED소자가 스스로 발광하여, 'RGB컬러필터'로 색상을 구현한다. ※OLED소자의 특성상 내구성(번인현상/밝기저하) 문제로 10년 이상 사용하는 TV요으로는 적합하지 않음

☞1인치(2.54cm x 2.54cm) 기준 '화소 수/PPI' 비교

구분	Micro LED R/G/B(3색)			OLED White(단색)
	적충형	수평형	수평형	OLEDoS (Micro OLED)	OLED
회사	①선다이오드	②Startup	③76" 4K Micro LED TV	④Apple Vision Pro	⑤77" 8K OLED TV
화소 수	4,500x4,500	3,540x3,540	41x41	2,400x2,400	81x81
PPI	6363.96	5006.32	57.98	3394.11	114.55
1화소 크기	0.004mm (4μm)	0.0051mm (5.1μm)	0.4381mm (438→50μm)	0.0075mm (7.5μm)	0.2217mm (221μm)
※76" 4K Micro LED TV의 1화소 크기는 0.4381mm(438μm)지만, 438μm크기 안에 50μm크기의 R/G/B(3색) Micro LED 3소자(칩)를 이식한 것이다. ※Micro LED는 소자 크기만으로 혁신 그 자체다.

4.생산방식의 차이
(가격에서 많은 차이가 있다)
1)생산방식이 다르다
Micro LED 디스플레이는, 기존 OLED패널과는 다른 방식으로 패널(모듈)을 생산한다. 즉, OLED패널은, 한 장의 원장에서 증착해서 반도체처럼 찍어내듯 여러 개의 패널을 동시에 양산한다.
 
다시말해 삼성D는 Blue(청색) OLED를 사용하고, LGD는 White(흰색) OLED 소자를 발광소자로 사용하기 때문에 증착이 가능하다. 이때 색은 모두 RGB컬러필터로 구현한다.

반면 Micro LED 디스플레이는, R/G/B 3색의 Micro LED소자를 사용하여, 색상을 직접 구현한다. 해서 R/G/B 3색의 Micro LED소자를 동시에 증착할 수 없기 때문에, R/G/B 3색의 Micro LED소자를 따로 만들어서, 일정 크기의 기판(10"~25" 모듈)에 R/G/B 3색의 Micro LED소자를 일일이 이식해서, 하나의 모듈(패널)을 만들어, 그 모듈을 이어 붙여, 다양한 사이즈와 해상도, 화면비를 갖는 Micro LED 디스플레이를 만든다. 해서 Micro LED 디스플레이는 10"~25" 모듈만 만들면 된다.
 
하지만, OLED패널은, 8.5세대는 2250x2500mm(132.42"), 10.5세대는 3370x2940mm(176.07") 크기의 원장이 필요하기 때문에, 상당한 규모의 생산시설과 비용이 들어, 국책 사업으로나 진행을 해야 한다.
 
반면 Micro LED 디스플레이는, 아직 기술적 난제들이 있지만, 생산 시설 투자비용은 10"~25" 모듈만 만들 수 있으면 되기 때문에, LCD패널이나 OLED패널 생산 투자비용보다 적게 든다. 해서 일반 중소규모 업체도 참여가 가능하다. 고로 Micro LED 디스플레이는, 기존 OLED패널과는 생산방식부터 완전히 다르다.
 
그리고 Micro LED 디스플레이는, 기존 OLED패널처럼 화면 크기에 따라 발광소자(RGB컬러 필터) 크기가 다르지 않다. 즉, 1"내외의 스마트워치나 5"~7" 스마트폰, 8"~30" IT용(태블릿PC/노트북/모니터), 100"내외의 TV용까지, R/G/B 3색의 Micro LED소자(1회소) 크기가 같아, 화면 사이즈에 맞게 소자 간격만 띄워서 만들면, 다양한 사이즈(화면비)에 다양한 해상도를 갖는 Micro LED 디스플레이를 만들 수 있다. 해서 Micro LED 디스플레이는 10"~25" 모듈을 기반으로 한다.

2)Micro LED가 OLED에 비해 비싼 이유는?

☞'Micro LED TV Vs OLED TV' 비교

구분	삼성 Micro LED TV	LG OLED TV
사이즈	76"/89"/101"/114"	77"/83"/88"/97"
화질	4K	4K/8K
가격	76" 1억원 예상 89" 1억 3000만원 101" 1억 5000만원 예상 114" 2억원 예상	77" 500만원 77"(8K) 1850만원 83" 800만원 88"(8K) 4200만원 97" 3,500만원
공정	R/G/B 3색 Micro LED소자 양산→R/G/B 3색 Micro LED소자를 LTPS기판에 이식(모듈) 완성→모듈을 조합하여, 다양한 사이즈와 해상도, 화면비로 제품을 만든다→가격이 OLED에 비해 3배 이상 고가다.	단색(White/Blue)의 OLED를 RGB컬러필터를 조합하여, 정해진 사이즈와 해상도, 화면비로 패널을 증착해서 반도체처럼 찍어내듯 양산 한다→가격이 Micro LED에 비해 3배 이상 저렴하다.

☞삼성전자 89" 4K Micro LED TV 제작은...
*Micro LED 소자(칩/1화소) 크기 : 50μm(R/G/B 3색)
*Micro LED 소자(칩) 제조 : 대만 PlayNitride
*LTPS 기판(모듈) 크기 : 12.7"(28.04cm x 15.78cm)
*LTPS 기판(모듈) 제작 : 대만 AUO
*LTPS 기판(모듈) 측면배선 작업 : 국내 TETOS
*Micro LED R/G/B 3색 소자(칩) 이식 작업 : 삼성전자
*Micro LED TV 메인보드 & TV세트 작업 : 삼성전자
→삼성D를 비롯하여, LGD는, Micro LED 디스플레이의 핵심이 되는 Micro LED 소자(칩)를 양산할 수 있는 시설도 기술도 없어, Micro LED 디스플레이 개발에 적극적일 수 없다.
→삼성전자 Micro LED TV는, 모듈을 조합해서 세트(완제품)로 출시하는 것이다.
 
이상에서 살펴보았듯이, Micro LED 디스플레이는, R/G/B 3색 Micro LED소자를 별도로 양산하여, 기판(모듈)에 일일이 이식을 해야 하기 때문에, 증착해서 반도체처럼 찍어내는 OLED에 비해 가격이 비쌀 수밖에 없다.
 
Micro LED 디스플레이를 증착방식으로 생산하지 못하는 이유는, R/G/B 3색의 Micro LED소자 특성이 다 다르기 때문에, 단색의 OLED처럼 한 번에 증착하지 못하기 때문이다. 하지만, 현재 R/G/B 3색의 OLED를 한 번에 증착하는 기술이 선을 보이고 있고, 이러한 기술이 Micro LED에도 적용이 되거나 아니면 R/G/B 3색의 Micro LED소자를 원칩(적층)으로 만든 기술이 상용화 단계에 있어, Micro LED 디스플레이의 가격도 많이 저렴해 질 것으로 보인다.
 
5.제품의 차이
(활용도가 다르다)
OLED는 정해진 사이즈와 해상도, 화면비로만 출시가 되지만, Micro OLED는, 베젤 없이 모듈로 출시를 할 수 있기 때문에, 사이즈와 해상도, 화면비를 사용자가 원하는 형태로 만들 수가 있다. 물론 아직은 초기라 다양성 있는 사이즈와 해상도, 화면비를 구성할 수는 없지만, Micro LED가 대중화 되면 충분히 가능한 일이다.
 
가령 16:9 TV를 구입하였다가, 영화를 보기 위해 21:9 디스플레이로 확장해서 사용할 수도 있고, 게임을 좋아하시는 분들은 32:9의 화면비로 확장해서 게임을 할 수도 있다. 즉, 3840x2160(16:9) 해상도로 4K 방송을 시청하다가, 모듈을 확장해서 5120x2160(21:9) 해상도의 5K 디스플레이로 영화를 감상하고, 다시 추가로 모듈을 확장하면, 7680x2160(32:9) 해상도로 게임을 할 수도 있다.
 
또한 60" 4K TV를 사용하다, 60" 4K TV를 2x2로 조합하면, 120" 8K TV로 변환해서 사용함으로서 진정한 8K 화질을 느낄 수도 있을 것이다. 물론 이러한 Micro LED 디스플이가, 초기엔 가격이 비싸서 가정용 TV로는 부담이 되겠지만, 수년 내로 지금의 OLED TV 가격 정도에 가능할 것으로 보인다.

6.가능성의 차이
(OLED는 미래지향적이지 못하지만, Micro LED의 미래는 희망적이다)
삼성D-LGD는 Micro LED가 기술적으로나 성능에서 OLED보다 좋지만, 가격이 비싸서 당장은 현실성이 없다고 보고 있다. 삼성D-LGD의 생각이, 당장의 현실만 놓고 본다면 틀리지 않지만, Micro LED 디스플레이의 기술 발전과 각겨을 낮추기 위한 노력이 급속하게 진척이 되고 있어, 삼성D와 LGD의 전망이 맞다고만 볼 수는 없다.
 
특히 중국과 대만의 Micro LED 디스플레이에 대한 기술과 양산에 따른 기술의 발전속도는 우리가 생각하는 것보다 빠르게 진척이 되고 있다. 또한 OLED는 사실상 삼성D-LGD만 가고 있지만, Micro LED 디스플레이는 거의 모든 패널 제조사나 TV제조사들이 참여를 하고 있어, 가능성면에서도 Micro LED 디스플레이가 OLED보다는 훨씬 유리하다.
 
특히 OLED는 내구성(번인현상/발기저하)과 화질(8K~), 사이즈(~100“) 때문이라도 한계성을 가지고 있지만, Micro LED는 내구성(번인현상/발기저하)은 물론 화질(8K~), 사이즈(~100“)에서 모두 대응이 가능하다. 해서 Micro LED 디스플레이는 가격만 극복을 한다면, 미래 디스플레이로는 가장 완벽한 조건을 갖추었다 할 것이다.