삼성전자·스탠퍼드大, 1만ppi OLED 기술 개발

가상현실 헤드셋을 이용하면 가끔 디스플레이 화소 사이 그물망이나 픽셀이 거슬리는 사람이 있을지 모른다. 삼성전자와 미국 스탠퍼드대학 연구팀이 공동으로 1만ppi 이상 고밀도화가 가능한 OLED 기술을 개발하고 있다.

현재 OLED를 채택한 제품은 주로 스마트폰용이나 대형 TV용 2가지로 나눌 수 있다. 스마트폰용 OLED 디스플레이는 빨강, 초록, 파랑 3색 OLED를 발광시키는 형태로 색 재현성이 높고 미세화하기 쉬운 게 특징. 하지만 여전히 500ppi 정도다.

반면 대형TV용은 백색 OLED 백라이트를 이용해 컬러 필터를 이용해 색상을 추가하는 형태다. 높은 콘트라스트를 실현할 수 있는 반면 필터를 통과한 만큼 빛 이용 효율이 낮아진다.

양측이 개발하는 새로운 OLED 기술은 OLED를 배치한 필름을 반사층 2개 사이에 배치한다. 반사층은 하나가 실버 박막, 다른 하나는 수많은 나노 크기 요철을 갖춘 메타 표면을 형성하고 나노필러(nano-pillars)라는 배치 간격에 의해 반사되는 빛 파장을 바꾸고 RGB간 색상을 생성하는 역할을 한다.

이 방식이면 스마트폰용 OLED보다 훨씬 높은 1만ppi를 넘을 정도 픽셀 밀도와 대형 화면용 OLED 밝기를 겸한 디스플레이를 실현할 수 있다고 한다. 연구팀은 이 방식이 시뮬레이션 결과로 얻은 이론적 스케일링 한계는 2만ppi로 추정된다고 밝히고 있다. 다만 미세화에 의해 픽셀이 1μm 이하가 되면 픽셀 밝기가 약해져버리는 문제가 있다.

현재 이 고화소 밀도 디스플레이를 가장 이상적으로 사용할 수 있는 장치는 가상현실 헤드셋용 디스플레이다. 1만ppi 픽셀 밀도라면 인간의 눈으로는 그물망 같은 건 볼 수 없다. 물론 초고해상도 가상현실 디스플레이에 맞춘 초고해상도 영상을 만들려고 하면 상당한 고성능 컴퓨터가 필요한 만큼 아마도 몇 년 이상은 어렵겠지만 새로운 OLED 기술이 보급되면 가상현실 헤드셋 품질 문제는 해소될 전망이다.

삼성전자 외에도 1만ppi 이상 픽셀 밀도를 가진 디스플레이 개발은 진행 중이다. JBD(Jade Bird Display)와 캐나다 뷰리얼(VueReal) 같은 기업은 마이크로LED 기술로 1만∼3만ppi 디스플레이를 개발 중이라고 한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.