투명 디스플레이, 세상 모든 곳을 넘본다

[양태훈기자] 투명 디스플레이 세상이 활짝 열리고 있다. 삼성디스플레이와 LG디스플레이는 첨단 기술력을 앞세워 투명 디스플레이 시장 공략을 자신하고 있다.

투명 디스플레이란 유리처럼 투명한 형태의 디스플레이를 말한다. 정보가 표시되는 영역이 투명해 화면 뒤에 위치한 사물이 보이는 게 특징이다.

업계에서는 투명 디스플레이가 기존 디스플레이와 전혀 다른 차원의 편의성과 가치를 제공할 것으로 기대하고 있다. 이는 투명 디스플레이가 사용자의 터치, 시선, 음성 등 다양한 수단을 통해 사람과 사람이 대화하듯 편리하게 정보를 입출력이 가능한 사용자 친화적 디스플레이이기 때문이다.

다수의 이용자와 연결돼 상호작용하는 기술이나 증강현실 기술 등이 적용돼 주거와 업무 환경이 융합, 사용자와 기기간 상호 교감이 가능해져 쾌적한 IT 환경을 만들 것으로 기대를 모으고 있다.

투명 디스플레이는 크게 투사형과 직시형으로 구분된다. 투사형은 자동차의 전면이나 안경 같은 유리에 정보를 보여주는 방식으로, 대표적으로 헤드업디스플레이(HUD), 헤드마운티드디스플레이(HMD) 등이 있다.

이중 대중화돼 있는 HUD는 지난 1970년 항공기 조종사에게 비행중에 필요한 정보를 제공하기 위해 개발됐다. 이후, 주로 자동차용, 광고용 등으로 사용되고 있다.

투사형은 유리의 반사율이 4% 불과하고, 주로 밝은 야외에서 사용되기 때문에 매우 밝은 광원이 필요하다는 단점을 지니고 있다.

직시형은 액정표시장치(LCD)와 유기발광다이오드(OLED)와 같은 패널에 빛을 투과시켜 투명하게 만드는 방식을 말한다.

LCD의 경우 편광판, 컬러필터 등 구성요소가 많아 5~6% 수준의 낮은 투과도를 보이지만, 편광판이나 컬러필터가 필요하지 않은 OLED는 투명 디스플레이 구현에 훨씬 유리하다.

시장조사기관 IHS에 따르면 투명디스플레이 시장은 오는 2025년엔 870억 달러(한화 89조원) 규모로 성장할 것으로 전망된다.

◆삼성디스플레이, "사용자와 교감하는 투명 디스플레이로 시장 공략"

삼성디스플레이는 투명 디스플레이를 통해 새로운 시장 창출을 기대하고 있다.

최근 디스플레이 시장이 포화 상태에 다다른 가운데 방대한 시장기반과 저렴한 인건비를 앞세운 중국 기업들의 진출이 가속화됨에 따라 시장이 더욱 치열한 경쟁 국면으로 들어서고 있기 때문.

양오승 삼성디스플레이 신사업팀장(상무)는 "삼성의 축적된 OLED 기술로 구현한 투명 OLED 디스플레이는 우리 생활에 획기적인 변화와 편리를 가져올 것"이라며, "인텔과의 협력을 통해 미래 디스플레이 시장 확대를 기대한다"고 말했다.

삼성디스플레이의 본격적인 투명 디스플레이 개발은 지난 2010년 1월 세계 최초로 14인치 크기의 투명 OLED 디스플레이를 개발하면서부터다.

이후 2010년 5월에는 19인치로 화면 크기를 5인치 확대한 투명 OLED 디스플레이 개발에 성공, 자체 개발한 투명 화소 설계 기술을 적용해 투과율을 30% 이상 증가시키는 등 40인치 이상의 대형 투명 디스플레이 개발을 위한 기반기술을 마련했다.

이어 지난 2011년 3월에는 세계 최초로 LCD 패널을 활용한 22인치 투명 디스플레이 양산에 돌입, 500대의 1의 명암비와 WSXGA+급의 해상도(1천680x1천50)를 제공하는 컬러(투과율 15%)·흑백(투과율 20%) 두 가지 패널을 내놓았다.

이듬해인 지난 2012년에는 화면 크기를 두 배 키운 46인치 투명 LCD 디스플레이 양산에 돌입, 이를 강남역 신분당선에 체험형 미디어 공간에 설치했다.

특히, 삼성디스플레이는 올해 6월에는 세계 최초·최대 사이즈인 55인치 투명 OLED 디스플레이 개발에도 성공, 일반 유리와 비슷한 수준의 투과율 45%대를 달성하는 등 경쟁사 우위 앞선 기술력을 확보했다.

삼성디스플레이는 OLED 투명 디스플레이를 내년부터 본격 양산, 인텔의 3차원(3D) 카메라 기술인 '리얼센스'를 도입해 사용자와 상호교감 할 수 있는 사용자경험(UX)를 제공할 예정이다.

예컨대 자동차 판매사원이 대형 투명 디스플레이를 가운데 두고 자동차를 직접 작동시키며 모션 컨트롤로 고객에게 손쉽게 제품을 설명하는 사용성을 제공할 수 있다.

리얼센스는 3차원 카메라를 통해 사용자가 보다 직관적으로 인지할 수 있는 인터페이스로 구성, 실시간으로 사용자의 움직임을 포착해 실감나는 의사소통과 콘텐츠 제작, 직관적인 데이터 공유 등의 기능성을 제공한다.

◆LG디스플레이, "투명 플렉서블 OLED로 세계 재패할 것"

LG디스플레이는 기존 디스플레이와 전혀 다른 차원의 제품으로 '투명 플렉서블 OLED'에 집중, 이를 통해 새로운 시장을 만들고 회사의 신성장동력으로 삼겠다는 전략이다.

앞서 산·학·연의 총 35개 기관과 함께 컨소시엄을 구성해 투명 플렉서블 OLED 디스플레이 개발 프로젝트를 진행, 관련 기반기술을 확보한 만큼 세계 시장에서의 기술 리더십을 확보했다는 것.

LG디스플레이 측은 "오는 2017년 투명 플렉서블 OLED 디스플레이의 기술개발 완료와 함께 고용과 신시장 창출에 따른 경제적 효과가 급증할 것으로 보고 있다"며, "오는 2025년 이후에는 70%의 점유율을 확보하고 세계 디스플레이 시장의 확고부동한 1위를 유지한다는 전략"이라고 전했다.

이듬해인 지난 2010년 5월에는 47인치 투명 LCD 디스플레이 개발에 성공, 이후 2011년에는 XVGA급 해상도(800x480)의 4.3인치 투명 LCD 디스플레이와 색재 현율을 72% 수준으로 높인 26인치 씨스루 투명 LCD 디스 플레이 개발에도 성공한다.

특히, LG디스플레이는 지난 2012년에는 지식경제부가 추진하는 '미래산업 선도기술 개발사업 국책과제'의 주관기업으로 선정, 투명하면서도 곡선으로 휘어져 둥글게 말 수 있는 '투명 플렉서블 디스플레이' 개발을 위한 본격적인 연구개발에 착수한다. 오는 2017년까지 60인치 이상, 초고화질(UHD)급 해상도(3천840x2천160) 해상도·투과율 40% 이상·곡률반경 100R(반지름이 100mm인 원의 휜 정도) 투명 OLED 디스플레이를 개발하는 것이 목표다.

이에 LG디스플레이는 지난해 HD급 해상도의 투명 OLED 디스플레이 중 세계 최대 크기인 18인치 달성하면서 곡률반경 30R을 구현한 투명 플렉서블 패널 개발에 성공한다.

더불어 픽셀 구조를 변경해 색재현율을 일반 LCD 수준으로 높인 55인치 풀HD급 해상도의 투명 LCD 디스플레이 개발도 성공했다.

LG디스플레이는 앞으로 60인치 이상의 대면적 투명 플렉서블 디스플레이 기술 개발에 적극 투자해 나간다는 계획이다.

해당 사업을 총괄하는 김정현 LG디스플레이 수석연구원은 "투명 디스플레이 개발은 기존 기술을 업그레이드하는 수준이 아니라 완전히 다른 차원의 기술에 도전하는 것"이라며, "기술영역이 방대해서 산·학·연을 망라하는 다양한 기관들이 참여하고 있다"고 전했다.