[발언] 라온텍, 6㎛ Micro LED(LEDoS)용 실리콘 백플레인 개발, 어떤 의미가 있을까?

[이군배]

라온텍(www.raon-tech.com)이, 미국 샌프란시스코에서 열리는 광학 전시회(SPIE 2024)에서, 실리콘 기판을 사용한 증강현실(AR)용 레도스(LEDoS/Micro LED) 백플레인 웨이퍼 제품을 선보인다고 한다. 이 백플레인이 관심을 끄는 이유는, 삼성D가 추진하고 있는 R/G/B 3색의 올레도스(OLEDoS/Micro OLED)에 적지 않은 영향을 줄 수 있기 때문이다.
 
물론 둘은 발광소자가 달라 서로 다른 유형의 디스플레이지만, 발광 소자를 R/G/B 3색을 사용한다는 점에서, 둘은 경쟁이 될 수밖에 없다. 다만, 내구성(번인현상/밝기저하)과 밝기 구현은, Micro LED(LEDoS)가 유리하지만, 가격에선 R/G/B-OLEDoS가 다소 유리할 것으로 보인다.

▶실리콘 기판(2"내외) 마이크로(Micro) 디스플레이 종류

패널 유형	엘코스(LCoS) LCD on Silicon	올레도스(OLEDoS) OLED on Silicon		레도스(LEDoS) LED on Silicon
패널/발광 소자/색구현 /상용화/ 주도 회사	LCD(LED)+ RGB 컬러필터 (2025년/LGD외)	W-OLED+ RGB 컬러필터 (2024년/소니 상용화→애플 비전프로 탑재)	R/G/B 3색 OLED 자체발광(2027년~ /2024년 1월 삼성D 시제품 공개)	R/G/B 3색 Micro LED 자체발광(2027년~ /5개~ 회사 상용화 준비 중)
완제품 가격	100만원 전후	400만원~	W-OLEDoS보다 2배~ 고가 예상	R/G/B-OLEDoS랑 같거나 다소 비쌀듯
장단점	가성비 우수	가격 비싸고, 내구성(번인현상 /밝기저하) 문제로 한계성		R/G/B-OLEDoS랑 같거나 다소 비싼 정도면, 고급 헤드셋/워치용 시장 주도
특징	실리콘 기판 위에 LCD(LED) 또는 OLED, Micro LED 발광 소자를 사용
1화소 크기	5~10μm
주 용도	MR/AR 헤드셋 또는 워치
과제	헤드셋 자체에 대한 한계 극복과 가격 극복이 과제

위 도표에서 언급한 마이크로(Micro) 디스플레이가 대중화되기 위해선, MR/AR 헤드셋(HMD) 자체에 대한 한계부터 해소가 되어야하기 때문에, 대중화는 쉽지 않아 보인다. HMD는 10년이 넘는 기간 동안, 수많은 제품들이 쏟아져 나왔지만, 성공을 거둔 제품은 아직 없다.

즉, MR/AR 헤드셋과 HMD용은, 무거운 것을 눈에 착용한다는 부담감과 영상이 눈앞에서 3D로 펼쳐질 경우 어지러움 증으로 30분 이상 시청이 쉽지 않다. 이런 연유로 현재 올라온 비전 프로에 대한 긍정적인 평가는 대다수 30분이내 평가다. 반면 비전 프로를 1~2시간 이상 사용해본 분들은,  비전 프로가 양파 깔 때나 좋다는 혹평까지 내 놓고 있다.
 
그리고 MR/AR 헤드셋을 제대로 활용하려면, MR/AR 헤드셋에 필요한 부가 장비나 영상을 재생하기 위한 장비가 최고급 사양이어야 한다는 점에서 온전한 영상 한편을 보기위해선 최대 천만원은 들여야 한다는 점에서 현실적이지 못해, 시장성은 제한적일 수밖에 없다.
 
현실이 이러함에도 삼성D가 R/G/B-OLEDoS를 상용화하려는 이유는, OLED 선도 업체로서의 입지를 지켜나가기 위함이다. 즉, 애플이 오늘 출시한 비전프로(460만원)에 적용한 디스플레이가, White-OLEDoS이기 때문이다.

비전프로에 적용한 White-OLEDoS는, 소니가 공급을 하였다. 이에 위기의식을 느낀 삼성D는, White-OLEDoS보다 한수 위인 R/G/B-OLEDoS로 대응하려 하는 것이지만, R/G/B-OLEDoS가 White-OLEDoS보다 최소 2~3배는 비쌀 것으로 보여, 수요는 더욱 제한적일 수밖에 없을 것으로 보인다.
 
특히 애플은, 2026년에 출시하는 애플 워치에 Micro LED(LEDoS)를 적용할 것으로 보여, 애플이 Micro LED(LEDoS)를 MR/AR 헤드셋(비전프로)에 적용하는 것도 그리 어려운 일이 아니기에, 삼성D의 R/G/B-OLEDoS는 시간이 갈수록 입지가 더욱 좁아지고 있다.
 
즉, 라온텍이 개발한 6㎛ 화소 Micro LED(LEDoS)용 실리콘 백플레인을 사용하여, 애플이 Micro LED(LEDoS) 디스플레이를 적용해서 출시 한다면, 삼성D의 R/G/B-OLEDoS는 더 이상 무의미한 제품이 될 수 밖에 없다는 것이다.
 
특히 라온텍, 6㎛ 화소 Micro LED(LEDoS)용 실리콘 백플레인 개발은, 국내 Micro LED 디스플레이 상용화에도 적지 않은 영향을 줄 것으로 보인다. 현재 삼성전자가 2023년에 출시한 89" 4K Micro LED TV가, LTPS(저온 다결정 실리콘) 기판(모듈)을 사용하여, 완제품 Micro LED TV를 선보였다.
 
하지만, 삼성전자가 선보인 89" 4K Micro LED TV에 들어간 LTPS 기판은, 대만 AUO가 만든 것이고, Micro LED 1소자 크기가 50㎛정도로, R/G/B 3색을 합치면 1화소 크기가 150㎛정도나 된다.

허나, 라온텍의 백플레인은, 6㎛크기의(1화소) Micro LED를 이식(전사)할 수 있는 수준이여서, 기술적으로도 AUO(삼성) 것보다 훨씬 앞선다. 해서 라온텍의 6㎛ Micro LED(LEDoS)용 실리콘 백플레인은, 89" 8K~ Micro LED TV도 당장 만들 수 있는 기반을 만든 것이다.

하지만, 라온텍의 백플레인이 우수한 진짜 이유는, 단순 백플레인 기능을 넘어 섰다는데 그 의미가 있지 않나 싶다. 즉, 0.53"(9.5㎜×9.5㎜) 크기의 실리콘 기판 안에, 1280×960 해상도를 갖는 백플레인과 화소를 구동하는 회로, 스마트 안경 전용 어플리케이션 프로세서(AP), 영상 신호를 직접 수신할 수 있는 MIPI 인터페이스까지 모두 내장하여, 저 전력, 초소형이여서 스마트 안경을 최적화해서 만들 수 있는 백플레인 그 이상을 개발한 것이다.
 
해서 라온텍의 6㎛ Micro LED(LEDoS)용 실리콘 백플레인을, 애플 비전프로에 채용을 한다면, 현 비전프로 무게 600g~650g을 절반 이내로 줄일 수 있고, 밧데리 지속 시간도 2~3배는 더 늘릴 수 있을 것으로 보인다. 고로 삼성D의 R/G/B-OLEDoS는, 자칫 상용화도 해보지 못하고, 질 가능성이 커져만 가고 있는 것이다.

▶Apple Vision Pro 사양

구분	현재 사양	차기 예상 사양
패널 유형	OLEDos(OLED on Silicon) →Micro OLED	LEDos(LED on Silicon) →Micro LED
화면(기판) 크기	1.424"→한쪽 기준 (2.84cm x 2.24cm)	1.6"→한쪽 기준 (3.19cm x 2.52cm)
화소 수	3800x3000	7600x6000
화소 간 간격 (1화소 크기)	7.5μm White OLED+ RGB컬러필터	4.2μm(4μm) R/G/B(적충) Micro LED 소자(칩) 자체발광
PPI	3,400	6,052
주사율	90/96Hz	120Hz~
HDR	최대 5,000nit (실 500nit이내)	10,000nit~
제작원리	1.424" 실리콘 웨이퍼 백플레인 위에 화소별로 White OLED를 증착하여, RGB컬러필터로 색구현→올레도스(OLEDoS) 또는 Micro OLED로 표기	1.6" 실리콘 웨이퍼 백플레인 위에 R/G/B(적충) 3색 Micro LED 소자(칩)를 이식(전사)하여 색구현→레도스(LEDoS) 또는 Micro LED로 표기
상용화	2024년	2027년~

[허정욱(즐거운)]

평소 궁금하던 내용인데, 자세한 설명 감사합니다.....