LEDoS, 실리콘 위에 디스플레이를 그리다

최근 가상현실(VR), 증강현실(AR), 혼합현실(MR) 등 XR 기술이 각광받으며, 초소형 고해상도 디스플레이 수요가 급증하고 있다. 이 중심에는 ‘LEDoS(LED on Silicon)’라는 신기술이 떠오르고 있다. LEDoS는 실리콘 기판 위에 마이크로 LED를 직접 증착해 구현하는 디스플레이 기술로, 작은 화면 안에 ‘현실 같은 화질’을 구현할 수 있는 게임 체인저로 주목받고 있다.

출처 : 삼성디스플레이 / 마이크로 디스플레이 종류와 구조 비교

 

🔬 최근 기술 동향

• 삼성전자는 RGB 마이크로 LED를 실리콘 위에 직접 집적한 방식의 LEDoS 기술을 개발 중이다. 특히 AR 기기에 맞춘 고휘도 단일 RGB 패널 구현에 초점을 맞추고 있다.
• LG디스플레이는 블루 LED + QD 필터 방식의 LEDoS 기술을 연구하고 있으며, AR 전용 디스플레이로 상용화를 추진 중이다.
• 중국 BOE는 투명 디스플레이형 LEDoS 개발에 집중, AR 글래스나 HUD(헤드업디스플레이)에 응용할 가능성이 크다.

이외에도 ams OSRAM, Plessey, Jade Bird 등 글로벌 디스플레이 스타트업들도 시장에 속속 참여하고 있다.

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⚔ 경쟁 기술 대비 장단점

OLEDoS(OLED on Silicon)와 비교

항목LEDoSOLEDoS

밝기	매우 높음(10,000니트 이상)	낮음(1,000~3,000니트 수준)
수명	긴 편(무기물 기반)	짧음(유기물 열화)
색 재현율	RGB 직접 구동 가능	고색재현 가능하지만 블루 수명 취약
소형화/고해상도	매우 우수	우수
제조 난이도	매우 높음	높음
비용	매우 높음	상대적으로 낮음

 

LCoS와 비교

• LCoS는 외부 광원을 사용하는 반사형 디스플레이로, 밝기와 명암비가 낮고 구조가 복잡하다. 반면 LEDoS는 자체 발광으로 밝기와 응답속도가 뛰어나다.

LEDoS 응용분야

🧭 응용 분야

LEDoS는 단순한 디스플레이를 넘어서 미래 인터페이스의 핵심으로 확장되고 있다.

• AR 스마트 글래스: 작고 가벼우면서도 높은 밝기와 해상도를 구현할 수 있어 최적.
• 혼합현실(MR) 기기: 현실과 가상 정보를 함께 띄워야 하므로, 고해상도와 응답속도가 중요하다.
• 스마트 HUD: 차량용 HUD나 헬멧용 디스플레이에 적용 가능.
• 군사/산업용 웨어러블: 야간 투시, 드론 컨트롤 등의 고성능 디스플레이 필요 영역.
• 의료용 AR/VR 기기: 정밀 수술 지원 디바이스 등.

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🛠 필요한 핵심 기술

LEDoS의 상용화를 위해서는 다음과 같은 기술적 도약이 필요하다.

1. 마이크로 LED 전사 기술: 수천~수만 개의 LED를 정밀하게 실리콘 기판 위에 배열하는 기술.
2. RGB 단일 패널 구현: 적·녹·청(RGB)을 하나의 패널에 정밀하게 정렬하는 기술이 매우 어려움.
3. QD 필터 최적화: 블루 LED 기반 구조에서 색재현을 위해 필요한 퀀텀닷 필터의 효율 향상.
4. 구동 회로 집적 기술: 초소형 기기에 맞춘 고밀도 CMOS 구동 회로 설계 능력.
5. 열 방출 설계: 고휘도 LED의 열을 효과적으로 분산하는 방열 설계 기술.

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🔮 LEDoS, XR 시대의 주연 배우 될까?

LEDoS는 아직 양산까지는 다소 시간이 필요하지만, AR 중심의 차세대 인터페이스 시장에서는 OLED나 LCoS보다 한 단계 진화한 기술로 평가된다. 특히 AR 글래스처럼 밝기와 해상도가 모두 중요한 기기에서 LEDoS의 강점이 도드라진다. 업계에 따르면, LEDoS 시장은 2027년까지 연평균 50% 이상 성장할 것으로 예상되며, 삼성전자, LG디스플레이 등 한국 기업들의 기술 주도권 확보 여부가 큰 변수로 작용할 전망이다.

AR글래스를 착용