​마이크로OLED분야에서는 한국은 완전히 뒤떨어진 낙후된 현실이다 

마이크로LED는 어떤지 모르겠다...

하여튼간에

가장,증강현실 구현 기기의 핵심부품으로 반드시 필요한 디바이스 인데

이분야에서는 후진국이 되버린듯 하다

중국이 더 앞서가고 있다....

표지 사진은 중국업체가  양산하여 판매하고 있는 제품이다.....

0.95 인치 컬러 마이크로 LCD 디스플레이 제품 상세 정보 * 원산지 : 심천, 중국 (본토) * 브랜드 이름 : HEM * 모델 번호 : HEM0095-01 * 유형 : OLED * 항목 : 마이크로 디스플레이 * 드라이버 IC : SSD1331Z * 일반 공차 : ± 0.3 * 작동 온도 : -30 ~ 80 * 보관 온도 : -30 ~ 80 * 활성 .

2019. 3. 6.*이현구한국전자통신연구원 선임연구원

가상/증강현실 구현 기기의 핵심 부품 중의 하나인 

마이크로디스플레이

정확한 의미 및중요성에 대한 인식 

OLED 마이크로디스플레이는가상/증강현실 기기에서 가장 유력한 차세대 디스플레이 

우수한 품질의가상/증강현실 구현을 위해서는 고성능의 하드웨어와 다양한 서비스를 제공할 수 있는 소프트웨어

마이크로디스플레이는 일반적으로 화면의 대각선 길이가 1인치 이하인 디스플레이를 의미한다.

자체발광형 마이크로디스플레이는 스스로빛을 생성하여 별도의 광원이 불필요한 형태로 OLED 마이크로디스플레이가 가장 대표적이고 최근에는 마이크로LED를 적용한 패널도 주요 전시회에서 볼 수가 있다

Si 기판에 제작된 OLED 마이크로디스플레이는 OLED on Si(OLEDoS)이라고도 한다

OLED 마이크로디스플레이 기술OLED 마이크로디스플레이는 기존의 OLED 디스플레이와 완전히 다른 기술이 아니다. 하지만,일부 구조 및 공정 측면에서 다른 점이 있다. 

먼저, 화소 크기가 다르다. 텔레비전 및 핸드폰에사용되는 OLED 패널의 화소 크기는 약 40~300μm인 반면, OLED 마이크로디스플레이의 화소크기는 약 4~20μm로 10배가량 작다. 

따라서 백플레인 역시 기존 OLED 디스플레이는 glass기판기반의 Low-Temperature-Poly-Silicon(LTPS) 또는 Oxide TFT를 사용하는 반면, OLED 마이크로디스플레이는 Si-wafer 기반의 CMOS 공정을 사용한다. 이로 인해 OLED 마이크로디스플레이는 상부발광형 구조로만 제작이 가능하다. 그리고 하부전극은 일반적인 Indium-Tin-Oxide(ITO)가 아닌 CMOS 공정에 적용 가능한 소재만 사용이 가능하다.풀칼라 표현을 위해서는 적, 녹, 청의 세 가지 보조화소가 필요하다. 현재 스마트폰 등에 널리사용되고 있는 OLED 패널은 대부분 상부발광 구조이고, 적, 녹, 청 발광층을 Fine Metal Mask(FMM)를 이용하여 OLED 소자에 직접 적용하므로 칼라 필터가 필요 없다. 반면에,OLED 마이크로디스플레이의 경우 화소의크기가 너무 작아 기존의 FMM 기술로는 적,녹, 청 발광층을 정교하게 형성하기가 어렵다. 그래서 대부분의 풀칼라 OLED 마이크로디스플레이는 칼라 필터를 사용하게 된다.

국내외의 OLED 마이크로디스플레이 기술 동향

국외의 여러 기업 및 연구소에서 빠르게는 약 20년 이상 전부터 OLED 마이크로디스플레이에대한 연구를 진행해 왔고, 일부 업체는 실제 제품을 양산 및 판매하고 있다. 본 단원에서는 세계최대 디스플레이학회인 Society for Information Display(SID)의 발표 결과를 바탕으로 주요 기관의 OLED 마이크로디스플레이 기술 동향을 살펴보고자 한다.1. MICROOLEDMICROOLED는 2007년에 관련 연구를 시작한 회사로 OLED 마이크로디스플레이를 제공하고있으며, 현재 회사는 프랑스에 위치하고 있다. 

차세대 디바이스

MICROOLED는 소비전력이 매우 작은 것부터 초고해상도의 고휘도 제품까지다양한 종류의 OLED 마이크로디스플레이를 선보였다. 

픽셀 피치를 통해 유추할 수 있는 바와 같이고해상도 구현을 위해 적, 녹, 청 화소구조는 전통적인 스트라이프 타입이 아닌 펜타일 구조를 사용한 것으로 보인다.

Fraunhofer

Fraunhofer는 독일의 국가 연구소로 OLED 마이크로디스플레이 관련 연구를 꾸준히 진행해왔다. 회사가 아닌 연구소이므로, 제품 생산보다는 CMOS설계, OLED 제조 공정, 시스템 설계,파일럿 공정, 테스트 키트 개발 등과 같은 OLED 마이크로디스플레이 관련 다양한 기술 서비스를제공하고 있다. Fraunhofer 연구소에서 발표한 시제품의 주요 스펙을 [표 3]에 정리하였다

그러나 최근에는 연구소임에도 불구하고 풀HD급의 초고해상도 full color 패널을선보인 것에서 알 수 있듯이 OLED 마이크로디스플레이와 관련한 다양한 기술을 축적한 것으로보인다

Sony

Sony는 세계적인 일본의 전자회사로 OLED TV를 세계 최초로 출시하는 등 OLED에 대한 연구를 꾸준히 진행해 왔다. OLED 마이크로디스플레이 분야에 있어서도 최근에 매우 뛰어난 성능을자랑하는 제품을 전시회 등에 출품하고 있다. 소니 연구소에서 발표한 시제품의 주요 스펙을 [표4]에 정리하였다[5],[6].마이크로디스플레이의 크기가 커지면 시야각(Field of View: FOV)이 넓어지는 장점이 있다.그런데 마이크로디스플레이 관련 기업이나 연구소 등에서는 1인치 이상의 대각 크기를 갖는 시제품이나, 관련 기술의 개발 결과를 발표하지 못하고 있다. 이러한 문제는 CMOS 백플레인 공정에서는초고해상도 패턴을 위해 사용하는 스테퍼(stepper)라는 장비에서 유래되는 것으로, 이 장비로 한번에 찍을 수 있는 shot의 크기가 보통 1인치 내외여서 이보다 큰 사이즈의 마이크로디스플레이는수율저하 등으로 구현에 많은 어려움이 따르기 때문이다. Sony의 경우 이러한 문제를 해결하고,[표 4]와 같이 1.25”라는 매우 큰 사이즈의 OLED 마이크로디스플레이를 선보였다. 뿐만 아니라,4,000ppi급의 초고해상도 패널도 선보이는 등 OLED 마이크로디스플레이 관련 기술을 선도해 나가고 있는 것으로 판단된다.

eMagin사 

OLED 마이크로디스플레이의 주요 스펙국의 회사이다. 역사가 오래된 만큼 다양한 제품군을 가지고 있고, 주로 군용으로 관련 제품을 판매하고 있다. eMagin의 OLED 마이크로디스플레이의 주요 스펙을 [표 5]에 정리하였다[7],[8].eMagin은 최근에 기존의 OLED 마이크로디스플레이와 다르게 적, 녹, 청 OLED 발광층을 직접패터닝하여 칼라 필터 없는 Full color를 구현하였다. 칼라 필터가 없기 때문에 더 높은 휘도를낼 수 있고, 효율도 증가시킬 수 있다. 따라서 OLED 마이크로디스플레이의 가장 큰 문제 중 하나인휘도 문제를 개선할 수 있는 중요한 결과로 판단된다. 이와 관련하여 eMagin은 초미세 패턴을할 수 있는 마스크 및 증착 관련 특허도 다수 출원하였다.

Kopin

Kopin은 웨어러블 헤드셋 관련 다양한 제품 및 기술을 개발하는 미국 업체로, 마이크로디스플레이의 경우 백플레인 설계에 강점을 가지고 있다. 기존에 LCoS 관련 사업을 하였고, 최근에는OLED 마이크로디스플레이 관련 연구도 진행하고 있다. Kopin의 OLED 마이크로디스플레이의주요 스펙을 [표 6]에 정리하였다

.Kopin은 최근 OLiGHTEK, BOE, Goertek와 협력 협정을 맺었다. OLiGHTEK는 OLED 패널메이커이며, BOE는 중국에서 가장 큰 TV, 핸드폰용 OLED 및 LCD 패널 메이커이고, Goertek는VR 헤드셋 공급업체이다. 이들 업체들은 OLED 마이크로디스플레이용 FAB을 위해 중국 쿤밍(Kunming)에 2억 달러를 투자할 계획이다. Kopin은 2019년에 2.6K×2.6K(2,800ppi), 2020년에는 3K×3K 패널을 개발할 예정이다.

2019. 3. 6.

국내에는 마이크로디스플레이 관련 업체가 많지 않다. 라온텍이 국내에서 거의 유일하게 LCoS관련 사업을 진행하고 있고, OLED 마이크로디스플레이 관련 사업을 진행하는 기업은 국내에 없는실정이다. 

삼성에서는 2011년도에 IDW학회에서 full color OLED 마이크로디스플레이를 발표하기도 하였으나 양산으로 연결되지는 않았다. 한양대학교에서도 마이크로디스플레이 관련 연구를1990년대 후반부터 지속적으로 해오고 있다. 

ETRI는 정부출연연구소로서 OLED 관련 연구를1994년부터 꾸준히 진행해오고 있다. 2016년 하반기부터 군용 OLED 마이크로디스플레이 개발관련 과제를 수행하면서 2018년에 국내 최초로 SXGA급 단색 OLED 마이크로디스플레이를SID2018 및 IMID2018 전시회에 전시하였다. 국내 OLED 마이크로디스플레이의 주요 스펙을[표 7]에 정리하였다

전 세계의 마이크로디스플레이 업체들은 OLED 마이크로디스플레이에 대한 기술 개발을 진행하고 있다. 

안타깝게도 국내에서는 아직까지 OLED 마이크로디스플레이를 사업화한 사례가 없다. 우리나라는 세계 최고의 OLED 및 반도체 기술을 가지고 있다. 따라서4차 산업혁명 시대의 핵심 영역 및 핵심 동력인 가상/증강현실의 핵심 부품인 OLED 마이크로디스플레이에 대한 관심과 투자가 조금만 더 이루어진다면, 이 분야에서도 우리나라가 독보적인 위치에오를 수 있을 것이며, 이를 통해 신규 시장 및 일자리 창출에 기여할 수 있을 것으로 기대된다

휴맥스 등과 접촉하는 듯 

샤오슈앙(肖爽) BOE 혁신응용사업부(IAT) 총경리(总经理, General Manger)는 30일  "마이크로 OLED 패널로 응용 제품을 함께 만들 한국 파트너를 찾고 있다"고 말했다. 샤오 총경리는 이날 경기 고양시 킨텍스 전시장에서 열린 '첨단 소재부품뿌리산업 기술대전' 해외 수요대기업 구매정책 설명회에서 마이크로 OLED 개발동향과 구매정책을 주제로 강연했다.중국 디스플레이업체 BOE는 지난달 윈난성(云南) 쿤밍시(昆明) 생산라인에서 마이크로 OLED 양산을 시작했다. 샤오 총경리는 "마이크로 OLED 패널이 사용된 최종 제품은 아직 망원경뿐이지만 VR·AR용 안경, 드론 FPV고글, 프로젝터 등 적용을 목적으로 개발하고 있다"고 했다. BOE는 화웨이, DJI, 샤오미 등과 마이크로 OLED 공급을 타진하고 있다. 고객사 요구는 광학, 소재, 생산능력 등 크게 3가지다. 광학에서는 80도 시야각을 요구하고 있다. 현재 시야각 수준은 46도다. VR·AR용 안경에 적용하려 할때 맞춰야 하는 조건이다. BOE의 양산 마이크로 OLED 패널의 밝기는 현재 1500니트(nit) 수준이다. 3배 이상인 5000니트가 돼야 프로젝터에 적용이 가능하다. 레드(R), 그린(G), 블루(B) 등 유기발광 소재에서의 개선이 필요하다. BOE는 프로젝터용 마이크로 OLED 제품 생산에 월 50만개 생산능력을 요구하고 있다.국내 휴맥스, 스완전자, 아이브이티, 한국전관, 럭키엔프라, 오에스아이 등이 BOE와 마이크로 OLED 제품화 관련 접촉을 하고 있는 것으로 전해졌다.샤오 총경리는 "유리기판으로 생산하는 전통 디스플레이인 액정디스플레이(LCD)나 OLED와 달리, 마이크로OLED는 실리콘 웨이퍼 위에서 만드는 새로운 기술"이라며 "전통 디스플레이 영역에서는 생산단가 인하나 수율 개선 등이 중점이지만, 응용분야를 개척해야 하는 마이크로디스플레이 분야는 여러 협력업체와 함께 새로운 요구 조건을 충족하는게 더 중요하다"고 말했다.출처 : 전자부품 전문 미디어 디일렉(http://www.thelec.kr)