IHS마킷, 기존 OLED 방식보다 5~15% 전력 감축 이점

美특허 3개 분석결과...실제 적용엔 최소 수년 걸릴 듯

애플이 OLED에 비해 전력소모량을 5~15%줄여줄 LTPO를 준비중인 것으로 알려졌다. 물론 적어도 수년간은 아니다. 하지만 이같은 기술을 가짐으로써 공급사에 대한 더 많은 통제권을 가질 수도 있다. (자료=IHS마킷)
애플이 OLED에 비해 전력소모량을 5~15% 줄여줄 LTPO디스플레이를 준비중인 것으로 알려졌다. 물론 적어도 수년간 걸릴 것으로 보인다. 하지만 애플은 이 기술을 가짐으로써 공급사에 대한 더 많은 통제권을 가질 수도 있다. (자료=IHS마킷)

애플이 장차 애플워치와 아이폰용 디스플레이를 절전기능을 갖춘 이른바 LTPO디스플레이 기술로 전환할 준비를 하고 있는 것으로 드러났다. 자사의 애플워치와 아이폰에 사용되는 디스플레이 기술을 바꿈으로서 배터리 수명을 향상시키는 방안을 검토하고 있는 것으로 분석됐다.

애플인사이더는 24일(현지시각) IHS마킷 분석 연구노트를 인용, 애플의 이같은 배터리절전기술 검토 움직임을 전했다.

이에 따르면 애플은 능동형유기발광소자(AMOLED· 아몰레드) 생산에 사용되는 기존 저온폴리실리콘박막필름(LTPS TFT)방식에서 벗어난 저온폴리실리콘산화물(LTPO)기술로 전환해 화면을 업데이트시 필요한 전력량을 줄이려는 것으로 분석됐다. 이는 애플 디스플레이 백플레인의 근본적 변화를 의미한다. 애플은 장차 이 기술기반 디스플레이를 현재 삼성전자가 아이폰용으로 공급중인 AMOLED 공급 대안으로 삼을 수도 있게 될 전망이다. 

노트를 작성한 데이비드 시에 연구 및 분석 담당 이사는 애플이 기존 방식 대신 저온 다결정 산화물(LTPO) 백플레인의 개발을 검토중이라는 근거로 애플의 3가지 특허내용을 인용했다.

각 특허는 어떻게 백플레인 기술이 픽셀의 온오프와 관련된 기술이 어떻게 개선되는지에 대해 자세히 설명하고 있다.

■애플 미특허청에 3개 관련특허 출원

보고서에 인용된 미특허청 특허는 ‘반도체 산화물 및 실리콘 박막 트랜지스터(TFT)를 사용한 유기발광소자(OLED)디스플레이’(2014), ‘실리콘 및 반도체산화물 TFT를 사용한 디스플레이’(2015), ‘하이브리드 TFT프로세스 흐름에 있어서 반도체산화물 채널을 보호하는 방법’(2018)이다.

이 가운데 한 특허에서 발견된 이미지는 LTPO의 구조와 함께 이것이 유사한 LTPS TFT 구조와 어떻게 비교되는지를 보여 준다.

시에 이사는 “IGZO(Indium Galium Zinc Oxide) 같은 산화물TFT 사용은 표준 LTPS 사용에 비해 전압 임계값이 더 낮지만 30Hz 이하의 낮은 주파수에서는 큰 장점을 가질 것”이라고 말한다. 그는 “우리는 애플의 목표가 전력소비를 줄이기 위해 CPU에서 GPU를 강화하고 프레임메모리를 우회하려는 것으로 보고 있다”고 말했다.

애플이 아이폰용 패널 공급사의 도움없이 LTPO백플레인 및 다른 디스플레이 기술 개발 작업을 하는 이유는 뭘까. 이렇게 하는 것이 애플에 플렉서블OLED 스크린용 부품에 대한 더많은 제어능력을 제공하기 때문인 것으로 보인다. 이는 또한 잠재적으로는 전력 사용량을 줄이고 고해상도 디스플레이를 얻을 수 있다. 뿐만 아니라 기술을 제어함으로써 디스플레이 공급망을 보다 효율적으로 관리하고 디스플레이 제조업체들과의 관계도 더 잘 해 나갈 수 있게 해준다.

LTPO를 사용한 패널은 또한 현재 아이폰용 OLED를 공급중인 지배적 OLED 생산업체 삼성디스플레이가 생산한 패널과 차별화하는 데 도움을 줄 수 있다. LTPO TFT 기술을 보유함으로써 애플은 다른 경쟁 공급 업체가 기술을 더욱 발전시키고 시장 경쟁력을 높이도록 장려할 수 있다.

■애플이 LPTO패널 적용을 위한 3가지 선결 과제

소비자 입장에서는 궁극적으로 LTPO로 인해 5~15%의 전력 소비 감소 효과를 볼 수 있다.

하지만 애플이 장차 아이폰용으로 이를 사용하기 위해서는 여전히 정복해야 할 과제가 있다.

우선 LTPO는 설계상 TFT에서 더 큰 트랜지스터 크기를 필요로 하며, IGZO에서도 그런데 이는 더 낮은 화면 해상도를 초래하는 문제를 갖고 있다.

두 번째 문제는 LTPS보다 20% 더 높은 포토 마스크 공정의 증가다. LTPS에 비해 20% 이상 늘어나다. 포토마스크 공정을 늘리면 복잡성이 커지며, 이는 더 큰 장비를 요구하면서 후속투자를 증가시킨다.

IHS마킷은 애플이 LTPO를 아이폰에 사용하기 전에 애플워치를 통해 시험할 것이라고 믿고 있다. 생산상의 어려움, 그리고 새로운 기술로 작업할 디스플레이 제작자를 배치할 필요성을 감안할 때 애플은 적어도 몇 년 간 LTPO 디스플레이를 사용하기는 쉽지 않을 것으로 보인다.

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