▲ [사진 = 주식회사 메이 디스플레이]

4차 산업 시대가 되면서 가장 주목을 끄는 것이 바로 시각 콘텐츠 분야다. 평소에 사용하는 노트북이나 스마트폰은 물론 디지털 트윈과 메타버스 등의 새로운 개념들마저도 모두 시각요소를 가장 중요하게 신경 쓰고 있다. 특히 디지털 트윈과 메타버스처럼 현실감을 중요시하는 분야의 경우 이 경향이 더욱 크며 이에 따라 디스플레이 분야가 큰 주목을 끌고 있다.
이런 상황에서 가장 큰 주목을 받는 것이 마이크로 디스플레이다. VR·AR을 제대로 활용하기 위해서는 HMD 등 관련 기기를 이용해야 하며 이를 위해서 일반 디스플레이보다 소형이면서 선명한 영상을 내보일 수 있는 마이크로 디스플레이를 필요로 한다. 그러나 마이크로 디스플레이는 제조 및 설비에 어려움이 따른다는 단점이 있어 많은 국내 기업들이 등을 돌리던 가운데 수년간의 끈기 높은 개발로 세계와 경쟁할 수 있는 경쟁력을 갖추게 된 기업이 있다. 세계 최초로 LCOS 마이크로 디스플레이 양산 체계를 갖춰 국내는 물론 세계의 이목을 끌고 있는 주식회사 메이를 취재했다.

▲ [사진 = 주식회사 메이 디스플레이]

LCD와 DLP의 장점을 한 곳에
메이의 LCOS Display
㈜메이(대표 백우성)의 메이디스플레이는 차세대 정보기술 시장을 주도할 AR, VR, HUD, Holographic 산업의 핵심인 LCOS Panel을 생산, 판매 및 제품 개발을 도모하고 있는 Micro Display 전문 기업이다.
코로나 판데믹 이후 언택트 시대가 찾아오면서 언택트 시대에 필수적인 디스플레이 시장도 활기를 얻고 있다. 이런 디스플레이 중 최근 가장 주목받고 있는 분야가 LCOS(실리콘 액정표시장치, Liquid Crystal on Silicon)이다. 엘코스는 고해상도를 지원하며 크기가 2″ 이하인 소형 디스플레이인 Micro Display의 일종으로 반도체 기판 위의 구동소자를 형성해 외부 광원을 반사시켜 이미지를 투영하는 디스플레이다. LCOS는 HMD(헤드마운트 디스플레이) 등에 적용되기 좋은 특성을 갖고 있어서 그 중요성이 부각되고 있으나 국내에서는 관련 분야에 도전이 부진한 편이다. 그 가운데 이 분야에 도전하여 해외 경쟁사들과 경쟁할 수 있는 LCOS 디스플레이 기술력을 갖춘 것이 바로 메이다.
메이가 LCOS에 주목한 이유는 LCOS만이 지닌 강점이다. 마이크로 디스플레이에는 다양한 종류가 있는데 일반적으로 LCOS 외에는 MicroOLED, MicroLED, DLP가 자주 사용된다. 이중 디스플레이에서 자주 사용되는 MicroOLED는 광학계 구성이 간단하고 작고 가볍다는 장점이 있지만 증강현실에 적용 시 야외에서 시인성을 확보할 수 있는 휘도를 낼 수 없으며 홀로그래픽 분야에는 적용하기 어렵다는 단점이 있다. 이에 반도체 기반의 반사형 디스플레이인 DLP와 투과형 디스플레이 LCD의 장점을 결합한 것이 LCOS다. 특히 LCOS는 MicroOLED와 MicroLED가 1픽셀을 R,G,B 서브픽셀 3개로 구성해 색을 조절하는 반면에 하나의 픽셀로 컬러를 구현할 수 있어 패널 간격이 좁고 고밀도 형태로 컬러 이미지 구현 해상도가 높다.
메이는 이러한 LCOS 분야에서 20년 이상의 경험을 지닌 전문 인력을 보유하고 있으며 이를 고품질로 생산할 수 있는 자동화 장비 인라인 시스템을 보유하는 데도 성공했다. 이러한 기술과 설비를 기반으로 메이는 세계 최초로 Real 4K2K LCOS Panel 양산에 성공하였으며 세계 유일의 고 품질형 LCOS Holographic Panel을 양산하고 있다.

▲ [사진 = 주식회사 메이 디스플레이]

AR과 VR, HUD까지 메이 디스플레이로
7100ppi로 4K 콘텐츠까지 지원
메이는 보유한 기술력을 통해 Wafer 디자인부터 panel 양산라인까지 보유한 글로벌 경쟁력을 갖춘 LCOS Total Company가 되었다. 이를 바탕으로 메이는 AR, VR, HUD, 홀로그래픽 장비는 물론이고 검사 장비에까지 제품을 진출 및 개발하고 있으며 광학 엔진과 LCOS 패널로 모듈형 비즈니스를 가능케 하고 있다.
이 제품 중 하나가 메이의 LCOS 패널과 IRIS-U62를 적용한 4K VR·AR HMD다. VR 및 HMD 분야 콘텐츠 발전을 가로막는 것 중 하나가 3D 멀미다. 3D 멀미란 3D 그래픽 기반의 게임이나 콘텐츠를 즐길 때 멀미와 같은 증상이 유발되는 현상으로 시각 정보와 신체의 불균형으로 인해 발생한다. 이 증상은 사람이 보는 시야각이 좁아졌을 때 나타나기 쉬우며 주변 풍경으로 인한 시야가 차단되고 디스플레이 모니터만 눈에 보이게 되는 HMD에서 주된 단점으로 꼽힐 정도로 나타나게 된다. 이 문제를 메이는 디스플레이의 화질을 높임으로써 해소하는데 성공했다. 3D 멀미에는 시각적인 피로도와 디스플레이 화질에 크게 영향을 받는데 메이의 디스플레이는 화소가 높은 4K 콘텐츠까지 지원하기 때문에 이 점이 보완된다. 메이 백우성 대표는 “마이크로 oLED가 보통 1440ppi가 됩니다. 하지만 메이의 LCOS 디스플레이는 미니 LCD 방식으로 픽셀을 조밀하게 할 수 있어서 7100ppi까지 가능합니다”라고 설명했다. 이 밖에도 메이의 HMD는 레이저 광원을 사용하기에 저전력으로 절전이 되며, 다중&다초점 가상 이미지를 사용해 초점 조절이 불필요하며 빠른 응답의 위상 변조 기술을 갖추고 있다.

▲ [사진 = 주식회사 메이 디스플레이]

디지털 홀로그램부터 검사 장비 솔루션까지
20회 정보 디스플레이 대상 수상
메이의 LCOS 디스플레이는 디지털 홀로그램에도 적용할 수 있다. 메이의 패널은 홀로그램 프로젝션 기능과 공간 빛 변조를 가능하게 하면서 이와 함께 고성능 모듈형 홀로그래픽 이미지 구현을 더욱 유용하게 할 수 있게 한다. 이 밖에도 검사장비 솔루션에도 사용할 수 있어 생산라인의 중요 부분인 검사장비의 퍼포먼스를 향상시켜 불량 제품을 보다 빠르고 정확하게 분류하는 것을 도울 수 있다.
이러한 메이의 LCOS 디스플레이는 ISO 9001, ISO 14001 인증을 받았으며 2019년 세계 최초로 4K 패널 양산설비를 갖추는 데에 이어서 2021년에는 전 세계 최초로 4K 풀컬러 홀로그램 키트를 개발하기도 했다. 이 밖에도 CES뿐만 아니라 서울 가상 증강현실 박람회에 참가해 그 기술력을 선보여 많은 호응을 얻었으며 스페인에서 열리는 MWC에도 참가해 국내외에 그 기술력을 선보이는 자리를 가졌다. 그러한 결과 중국 등 전세계 유수의 기업으로부터 많은 러브콜을 받고 있으며 제20회 정보 디스플레이 대상에서도 4K2K LCOS 마이크로 디스플레이 패널을 통해 대상을 수상했다.