안경만 끼면 세계여행, 유리창으로 뉴스시청…7년 뒤 세상

2030년 디스플레이…공간경계 허문다
XR·투명·iLED시장 각축전 예고
마이크로LED 수명 길고 휘도 높아
2045년엔 iLED가 시장 40% 점유

안경만 끼면 현실과 큰 차이가 없는 가상의 세계가 눈 앞에 펼쳐진다. 투명한 유리 너머 바깥 풍경을 보면서 유리 위에 떠 있는 뉴스와 콘텐츠를 시청한다. 무기발광(iLED)디스플레이, 투명 유기발광다이오드(OLED) 기술로 만든 제품이 상용화하면 펼쳐질 7년 뒤 세상이다.

정부와 업계는 앞으로 디스플레이 기업들이 XR(확장현실) 기기용 iLED 디스플레이와 투명 디스플레이 분야에서 경쟁을 펼칠 것으로 예상한다. 액정표시장치(LCD)는 중국의 승리로 끝났고 OLED는 스마트폰, 태블릿, 노트북, TV 등 여러 방면에서 삼성·LG 등 한국업체와 중국업체가 각축전을 벌이고 있다. XR·투명·iLED 시장은 2030년대에 열릴 것으로 전망된다. 한국, 중국, 대만, 미국 등이 치열하게 경쟁할 것으로 보인다.

2024년은 마이크로 디스플레이 시장 원년이다. 미국 애플이 내년에 출시하는 공간 컴퓨터 '비전 프로'에 일본 소니 마이크로 OLED 패널이 탑재되면서 마이크로 디스플레이 시장이 열릴 전망이다. 마이크로 디스플레이란 1인치 내외 크기에 수천 PPI(Pixels Per Inch·인치당 픽셀 수) 수준 픽셀을 구현한 초고해상도 디스플레이다. 픽셀은 이미지를 구성하는 최소 단위점으로 많을수록 해상도가 높아진다.

XR 시장이 커져야 마이크로 OLED 시장도 성장한다. LG디스플레이는 2019년부터 마이크로LED 국책연구를 수행하고 있다. 삼성디스플레이는 마이크로 OLED와 마이크로 LED를 모두 연구하는 '마이크로 디스플레이팀'을 작년 발족했다.

마이크로 디스플레이는 마이크로 OLED에서 마이크로 LED로 진화할 전망이다. 현재 마이크로 LED 패널은 삼성전자, LG전자 등 가전 업체가 만드는 TV용으로 주로 쓰인다. XR 기기용 마이크로 LED는 아직 개발 중이다.

마이크로 LED는 픽셀 크기가 100마이크로미터(㎛·100만분의 1m) 미만인 부품이다. 100㎛은 머리카락 한 올 굵기다. 100㎛ 이상은 미니 LED로 간주한다. TV 업체들이 처음 마이크로 LED TV를 내놨을 때는 마이크로가 아니라 미니 LED 패널이 들어갔다는 논란이 일었지만 지금은 삼성은 물론 LG전자, BOE 등 중국업체가 만든 TV 모두 마이크로 LED 패널이 제대로 들어가고 있다는 것이 디스플레이 업계의 설명이다.

마이크로 LED는 무기 소재로 만든다. 유기 소재로 만드는 OLED와 공정 과정이 다르다. OLED는 유리 기판 위에서도 만들 수 있지만 마이크로 LED는 웨이퍼(반도체 원판) 위에 전류가 흐르는 미세한 길을 만들고 그 위에 패널을 붙이는 작업을 거쳐 탄생한다. 반도체 업체가 웨이퍼에서 칩을 만들면(전공정) 디스플레이 업체가 적·녹·청(RGB) 패널을 칩 하나하나에 심어 넣는다(후공정).

첨단 디스플레이 업체라도 반도체 기업과 협업하지 않으면 마이크로 LED 패널을 만들기 어렵다. LG디스플레이는 SK하이닉스와 손잡았다. 삼성디스플레이는 삼성전자 DS(반도체)부문과 함께 마이크로 LED 패널을 만든다고 알려져 있다. LCD, OLED보다 수명이 길고 휘도(밝기)가 높다. 칩 블록을 여러 개 이어붙여 만드는 방식이어서 대각선 길이 0.3인치 소화면에서 300인치 이상 대화면까지 구현하는 데 무리가 없다. 메타버스 기기, 스마트홈 가전, 자율주행 자동차 등에 적합한 디스플레이로 꼽힌다.

업계는 TV용이 아닌 XR 기기용 마이크로 LED 패널 시장이 진정한 경쟁 무대라고 본다. XR 기기용 마이크로 LED를 포함한 iLED 시장 규모는 2026년 10억달러(약 1조3500억원)에서 2045년 800억달러(약 107조8600억원)로 커질 전망이다. 20년간 연평균 성장률 예상치는 23.4%에 달한다. 2045년 세계 디스플레이 시장의 40%를 iLED가 점유할 것으로 예측된다.

2024년이 마이크로 디스플레이 시장 태동기라면 개화기는 2030년이라고 전문가들은 말한다. 디스플레이산업협회는 "2030년 이후 iLED 디스플레이 시장이 본격 개화할 것"이라고 예상했다. iLED 핵심 부품이 마이크로 LED다. 2030년 이후 마이크로 LED 패널이 들어간 XR 기기가 널리 쓰이면 누구나 3D 공간으로 여행을 떠날 수 있다. 예를 들어 미국 여행 가는 것이 소원인 장애인 고객도 XR 기기에 저장된 3D 사진과 동영상을 보면서 비슷한 경험을 누릴 수 있다. 아무리 큰 디스플레이라도 화면이 네모난 틀 속에 갇혀 있는 지금 같은 모습은 사라질 전망이다.

투명 OLED 시장 개화기는 2019년이다. LG디스플레이가 주도권을 잡고 있다. 2019년 관련 제품을 상용화했고 현재 투명도 40~45% 수준을 확보했다. 향후 70%까지 높일 계획이다. 투명 OLED는 한 마디로 '뚫린 디스플레이'다. TV 등 기존 대형 디스플레이는 벽이나 책상에 설치한다. 벽 뒷 공간은 쓸 수 없는 '막힌 디스플레이'다.

투명 디스플레이를 쓰면 유리 뒤편 풍경도 볼 수 있다. 유리 기판에 비친 뉴스나 콘텐츠 화면을 보면서 유리 너머 실제 풍경도 즐길 수 있다. 사무실, 쇼핑몰, 미술관, 지하철 스크린 도어, 자동차, 집 등에 설치할 수 있다. 업계 관계자는 "유리 달린 곳 어디든 투명 OLED 디스플레이로 바꿀 수 있다"며 "창문이나 자동차 유리가 칠판 혹은 메모지 역할을 하는 것"이라고 했다.

문채석 기자 chaeso@asiae.co.kr