[뉴스토마토 최승환기자] 멀지 않은 미래를 다루고 있는 영화 아이언맨과 어벤저스에 나오는 슈트는 현실에서 개발될 가능성이 희박하지만, 첨단 디스플레이들은 실제로 구현이 가능하다. 투명한 디스플레이에 자유자재로 이동이 가능하다. 접고 다시 펴고 다중 터치 기능까지 구현한 영화 속 디스플레이를 만나게 될 날이 멀지 않았다. OLED 기술이 상용화되면서 이제는 이전 LCD가 구현해내지 못했던 플렉시블, 투명 디스플레이 등 상용화가 앞당겨졌다. 또 플렉시블과 투명 디스플레이를 결합하면 스마트폰과 같이 ‘휴대’를 넘어 ‘착용’ 단계 기기들로 발전할 수 있다. OLED가 만들어낼 디스플레이 혁명의 현재와 미래, 그리고 해결해야 할 기술적 과제들을 조명해 본다. (편집자)
지금까지 우리는 다양한 디스플레이 혁명을 경험해왔다. 스마트폰이 활성화되면서 이제는 터치는 당연한 기능이 됐다. 3D 입체화면은 이제 영화관에서 뿐만 아니라 안방에서도 다양한 콘텐츠를 시청할 수 있게됐다. 영화만이 아닌 다양한 3D 콘텐츠를 시청할 수 있다.
'유기발광다이오드(OLED)'를 기반으로 한 디스플레이가 상용화됨에 따라 OLED가 만들어낼 미래의 디스플레이 혁명에 대한 관심이 높아지고 있다.
OLED는 'Organic Light-Emitting Diode'의 약자로써 스스로 빛을 낼 수 있는 물질이다. 즉 빛을 내기 위해 액정표시장치(LCD)처럼 백라이트가 필요하지 않기 때문에 더 얇고 가볍게 만들 수 있고, 형태 변화가 가능하다.
이같은 OLED의 특성을 응용해 현재 초기 단계의 '휘어지는(플렉시블)', '투명' 디스플레이가 개발됐다. 또 휘는 성질과 투명한 특성을 결합한 디스플레이를 활용해 입는(웨어러블) 스마트 기기에 적용될 날도 머지 않았다.
◇하반기 플라스틱 OLED 스마트폰 출시.."아직 진정한 플렉시블은 아니다"
현재 상용화에 가장 앞서 있는 OLED 응용 디스플레이는 플렉시블 디스플레이다. 휘는 성질을 가져 구부릴 수 있고, 둘둘 말수 있고, 접을 수 있는 디스플레이가 바로 플렉시블 디스플레이다.
디스플레이 업계에서는 이미 이 기술 개발을 끝낸 상태다. 초기 단계의 플렉시블 디스플레이인 '플라스틱 디스플레이 스마트폰'이 올 하반기 출시될 예정이다.
플렉시블 디스플레이의 일종인 플라스틱 디스플레이를 활용하지만, 이들 제품은 아직까지 '휘는' 디스플레이 제품이 아니다. 유리가 아닌 플라스틱을 기반으로 해 '깨지지 않는(언브레이커블)' 스마트폰이 될 가능성이 높다.
손으로 구부릴 수 있고, 접을 수 있는 진정한 의미의 휘는 스마트폰의 모습은 아니라는 얘기다. 현재 휘는 디스플레이 기술은 개발이 완료된 상태지만, 양산할 수 있을 만한 수준까지는 도달하지 못했다. 게다가 휘는 스마트폰의 가장 큰 문제인 기판과 배터리를 휘게 만들 기술은 아직 개발단계다.
디스플레이 업계 관계자는 "플라스틱 OLED는 현재 상용화 직전 단계에 있어 하반기에는 플라스틱 OLED를 기반으로 한 제품이 출시될 것"이라며 "하지만 진정한 휘는 디스플레이 제품이 나오기 위해서는 부품 업체에서 기술 개발이 완료돼야 한다"고 말했다.
◇LG디스플레이가 개발한 플라스틱 OLED 제품(사진제공=LG디스플레이)
◇OLED 기반 투명 디스플레이는 아직 갈길 멀어
투명 디스플레이는 투과도를 가지는 패널을 사용해 투명한 유리처럼 보이는 디스플레이에 다양한 정보를 나타낼 수 있는 제품을 말한다. 쇼윈도나 냉장고 도어, 광고판, 공공 디스플레이 등 공공·의료·상업·군사 등 분야에서 다양하게 활용할 수 있다.
소형의 경우 휴대하는 제품이 대부분이기 때문에 휘는 성질과 같은 형태변화가 요구되지만, 대형 디스플레이의 경우 고정된 상태에서 작동하기 때문에 투명화 쪽으로 기술개발이 이뤄지고 있다. 즉 공간의 활용성을 높이기 위해 투명한 특성을 활용하는 것이다.
◇LG디스플레이 파주공장의 투명 디스플레이. (사진=LG디스플레이 블로그)
현재 '액정표시장치(LCD)'를 이용한 투명 디스플레이는 일부 상용화된 상태다. 투명한 디스플레이를 활용해 제품을 설명하는 단계다. 자동차에도 일부 투명 디스플레이를 탑재할 수 있다.
다만 LCD를 기반으로 한 투명 디스플레이의 경우에는 투과율이 상당히 낮아 선명한 화질을 구현해 낼 수 없다. LCD는 빛을 내기 위해 백라이트와 편광판, 필름 등이 필요하기 때문에 투과율이 낮아질 수 밖에 없다. 투과율이 20% 정도에 불과하고, 야외에서 활용할 수 있을 만큼의 선명한 화질을 구현해내지 못했다.
때문에 다양하게 활용할 수 있을 만큼의 투과율을 구현해내기 위해서는 OLED를 기반으로 한 제품이 만들어져야 한다. OLED는 스스로 빛을 발하고, 투명한 특성을 가지고 있기 때문에 투명 디스플레이에 가장 적합한 기술로 평가받고 있다.
하지만 OLED를 통해 완벽한 투명을 구현하기 위해서는 대면적화에 따른 수율 개선과 투과율과 시인성 개선 등 문제 때문에 상당한 시간이 걸릴 것으로 예상된다.
◇ 미완의 '입는' 스마트 기기..플렉서블+투명 결합돼야
◇구글글라스를 착용한 상태에서 풍경 사진을 촬영하는 장면(사진=구글)
입는(웨어러블) 스마트 기기는 안경과 시계, 옷 등 몸에 착용할 수 있는 제품에 PC의 기능을 탑재하는 것이다. 앞으로 웨어러블 기기가 상용화되면 스마트폰을 필요할 때 꺼내서 보는 것이 아니라 시계와 안경 등을 통해 스마트폰을 꺼내지 않고도 그 기능을 수행하게 된다.
현재 안경, 펜던트, 시계, 팔찌, 의류, 신발 등 10개 품목의 웨어러블 기기가 주요 기업들에 의해 개발됐다.
대표적인 게 소니와 페블의 '스마트 워치'다. 이들 제품은 웨어러블 기기는 맞지만 아직 스마트폰과 같이 완벽한 PC의 기능을 담지는 못했다. 무선통신 기능을 지원하지 못하고 있어 스마트폰과 연계해 기초적인 기능을 제공하는 수준이다.
올해 안에 애플과 삼성전자, 마이크로소프트 등 대형 제조사들이 스마트 워치 제품을 내놓을 것으로 전망되고 있지만, 현재의 모습과 크게 다르지 않을 것으로 보인다.
또 하나의 웨어러블 기기는 '구글 글라스'다. 이 제품은 안경에 증강현실(AR)과 헤드업 디스플레이(HUD: 전면 유리에 그래픽 이미지로 투영하는 디스플레이 장치)를 탑재해 사진과 영상 촬영, 길찾기 등 검색, 메시지 전송이 가능하다. 구글 글래스는 내년에 일반 소비자를 대상으로 출시될 예정이다.
현재 웨어러블 기기 시장은 시작에 불과하다. 스마트 워치의 경우 제품 전체의 디스플레이를 휘게 만드는 것이 아니라 시계 형태에 PC기능을 담은 일반 디스플레이를 탑재했다. 구글 글라스의 경우도 아직 완벽한 상태의 투명 디스플레이로 구현이 되지 못했다. 즉 플렉서블과 투명 디스플레이가 결합해야 진정한 의미의 입는 스마트 기기를 완성할 수 있는 것이다.
OLED를 기반으로 한 디스플레이 혁명은 지금도 진행형이다. 그렇다면 혁명이 완료되면 OLED는 세상을 어떻게 바꿀 수 있을까. (계속)