자동차 안의 살아있는 인터페이스, 스트레처블 마이크로 LED가 바꾸는 UX의 미래

디스플레이가 차량 인테리어의 한 구성 요소를 넘어 사용자 경험 전반을 좌우하는 핵심 인터페이스로 자리매김하면서, 기술적 진화 역시 새로운 전환점을 맞이하고 있다. 그 중심에 있는 기술이 바로 ‘스트레처블 마이크로 LED(Stretchable Micro LED)’다. 자유로운 곡면 적용은 물론, 신축성과 입체형 물리 조작까지 구현할 수 있는 이 디스플레이는 특히 자동차 산업에서 디지털 인터페이스의 미래로 주목받고 있다.

초기에는 유기 소재 기반의 스트레처블 OLED가 유력한 기술 후보로 연구되었다. OLED는 박막화와 자체 발광 구조에서 강점을 가지며, 수율 측면에서도 비교적 앞서 있었다. 하지만 OLED는 수분과 산소에 취약한 구조로 인해 TFE(Thin Film Encapsulation)가 필수인데, 이 인캡슐레이션층이 유연성과 연신성을 동시에 확보하기 어렵다. 특히 디스플레이가 늘어나는 환경에서는 인캡슐레이션 층이 갈라지거나 균일도를 유지하기 어려워 실제 연신 가능한 OLED의 stretch ratio는 10% 이하로 제한된다. 이에 따라 업계에서는 한때 OLED 기반으로 진행되던 스트레처블 디스플레이 연구가 최근 다시 Micro LED 중심으로 방향을 전환하는 추세다.

Stretchable OLED & Micro-LED

Stretchable OLED & Micro-LED

마이크로 LED는 무기물 기반 소자로 구성되어 있어 고온, 진동, 자외선 등 차량 내 혹독한 환경에서도 안정적인 동작이 가능하다. 실제로 2023년 삼성디스플레이는 11인치 스트레처블 마이크로 LED 프로토타입을 공개하며 stretch ratio 25% 수준을 시연했다.

그러나 스트레처블 마이크로 LED 역시 기술적으로 완성된 단계는 아니다. 가장 핵심적인 과제는 생산성이다. 마이크로 LED 칩을 수백만 개 단위로 정확하게 전사해야 하는데, 기판이 연신 가능한 소프트 소재일 경우 전사 정밀도 확보가 매우 어렵다. 또 다른 과제는 터치 및 조작성 구현을 위한 커버 융합 기술이다. 스트레처블 디스플레이는 실리콘 고무와 같은 부드러운 기판 위에 구현되기 때문에, 기본적으로 터치 감도나 내구성 면에서 한계가 있다. 특히 정밀한 터치 인식이나 물리적인 조작감을 구현하려면, 글래스처럼 단단한 커버층이 필요하다. 이에 따라 업계는 유연성과 강성을 동시에 만족시킬 수 있는 하이브리드 커버 소재 개발에 집중하고 있으며, 고탄성 경질 폴리머나 필름-글래스 복합 구조 등이 유력한 대안으로 검토되고 있다.

스트레처블 디스플레이의 실질적인 가능성을 보여준 대표적인 사례로는 SID 2025에서 공개된 LG디스플레이의 ‘입체 인터페이스형 스트레처블 디스플레이’가 있다. 이 기술은 표면이 사용자 동작에 반응해 솟아오르는 구조를 갖추고 있어, 시각적 정보뿐 아니라 물리적 피드백까지 제공할 수 있는 HMI로 주목받았다. 또한 CES 2025에서는 AUO가 유사한 개념의 ‘입체형 스트레처블 디스플레이’를 선보였다. 이 디스플레이는 스트레처블 마이크로 LED 기반으로 구성되어 있으며, 사용자가 터치하거나 손을 올리면 디스플레이가 국부적으로 융기해 실제 버튼처럼 조작할 수 있다.

LGD 12-inch Stretchable Micro-LED@SID 2025

LGD 12-inch Stretchable Micro-LED@SID 2025

AUO 14.3-inch Stretchable Micro-LED @CES2025

AUO 14.3-inch Stretchable Micro-LED @CES2025

자동차 인테리어는 점차 ‘디지털화된 조형물’로 진화하고 있으며, 디스플레이는 그 중심에서 실시간 반응성과 감성적 경험을 전달하는 역할을 수행하고 있다. 스트레처블 마이크로 LED는 단순히 늘어나는 디스플레이가 아니라, 자동차라는 물리 공간 전체를 유기적으로 연결할 수 있는 ‘입체 인터페이스’로 진화하고 있다. 기술적으로는 아직 해결해야 할 과제가 존재하지만, 커버 기판과 터치 일체화, 대면적 정밀 전사 기술 등이 완성될 경우, 이 기술은 미래 차량 내부 UX 설계에서 빠질 수 없는 핵심 축이 될 것이다.

유비리서치 한창욱 부사장/애널리스트(cwhan@ubiresearch.com)

▶2025 Automotive Display 기술과 산업 동향 분석 보고서

LG디스플레이, 고해상도 스트레처블 디스플레이 세계 최초 개발

■ ‘스트레처블 국책과제 1단계 성과공유회’서 늘리기∙접기∙비틀기 등 어떤 형태로도 자유롭게 변형 가능한 스트레처블 디스플레이 공개

▲12인치 화면이 14인치까지 신축성 있게 늘어나면서도(20% 연신율) ▲일반 모니터 수준의 고해상도(100 ppi)와 ▲적∙녹∙청(RGB) 풀 컬러를 모두 구현하는데 성공, 상용화를 위한 큰 진전 이뤄내

■ ▲콘택트렌즈에 쓰이는 특수 실리콘 소재 기판 ▲마이크로 LED 발광원 ▲S자 스프링 배선 구조 등을 국내 기술로 개발해 유연성, 내구성, 신뢰성 획기적으로 높여

■ 얇고 가벼우며, 피부나 의류 등 굴곡면에도 접착 가능해 웨어러블, 모빌리티, 스마트 기기, 게이밍, 패션 등 다양한 산업 분야에 적용돼 일상을 혁신적으로 변화시킬 디스플레이로 평가

■ LG디스플레이와 국내 20개 산학연 기관 협력 통해 차세대 디스플레이 기반 기술 확보, 소재∙부품∙장비 국산화와 R&D 인프라 구축에도 기여

■ 윤수영 최고기술책임자(CTO), “한국 디스플레이 기술 경쟁력 한 차원 높이고, 디스플레이의 새로운 패러다임 이끌어 갈 것”

LG디스플레이의 스트레쳐블 디스플레이

LG디스플레이의 스트레쳐블 디스플레이

LG디스플레이(대표이사 사장 정호영/www.lgdisplay.com)가 자유롭게 늘리고, 접고, 비틀 수 있어 궁극의 미래 디스플레이로 주목받고 있는 스트레처블(Stretchable) 디스플레이의 상용화를 위한 큰 진전을 이뤄냈다.

LG디스플레이는 최근 ‘스트레처블 국책과제 1단계 성과공유회’를 열고, 화면이 최대 20% 늘어나면서도 고해상도를 구현한 12인치 풀 컬러 스트레처블 디스플레이를 세계 최초로 개발했다고 8일 밝혔다.

스트레처블 디스플레이는 늘리기, 접기, 비틀기 등 어떤 형태 로도 자유롭게 변형이 가능해 궁극의 프리 폼 (Free-Form) 디스플레이로 불린다.

 

LG디스플레이가 공개한 프로토타입 시제품은 세계 최초로 ▲12인치 화면이 14인치까지 신축성 있게 늘어나면서도 (20% 연신율) ▲일반 모니터 수준의 고해상도 (100 와 ▲적ㆍ녹ㆍ청(RGB) 풀 컬러를 동시에 구현하는데 성공한 것이다.

*ppi(pixel per inch) 1인치당 픽셀의 수를 나타내는 단위

특히, 스트레처블 디스플레이 기술의 핵심인 유연성, 내구성, 신뢰성을 기존 대비 획기적으로 높임으로써 상용화를 위한 기술적 난제를 극복했다.

콘택트렌즈에 쓰이는 특수 실리콘 소재 로 신축성이 뛰어난 필름 형태의 기판을 개발해 유연성을 크게 높였으며 40 μm(마이크로미터, 100만분의 1m)이하의 마이크로 LED 발광원을 사용해 외부 충격에도 화질 변화를 방지할 수 있는 내구성을 확보했다.

또 기존의 직선 형태의 배선 구조를 S자 스프링 형태 배선 구조로 바꾸는 등 설계 최적화로 반복해 구부리거나 접어도 성능을 유지한다.

스트레처블 디스플레이는 얇고 가벼울 뿐만 아니라 피부나 의류, 가구 등 불규칙한 굴곡면에도 접착할 수 있어 향후 웨어러블, 모빌리티, 스마트 기기, 게이밍 패션 등 다양한 산업 분야에 폭 넓게 적용될 전망이다.

특히 옷처럼 입거나 몸에 부착하는 IT 기기 시대를 가능케 해 일상을 혁신적으로 변화시킬 디스플레이라는 평가를 받는다.

아울러 재난 현장에 있는 소방관 및 구급대원 의 특수복에 스트레처블 디스플레이를 적용해 안전하고 신속한 대응을 위한 정보를 실시간으로 제공할 수 있으며, 화면을 올록볼록한 버튼 형태로도 만들 수 있어 시각장애인도 편리하게 터치할 수 있는 디스플레이로도 활용 가능하다.

LG디스플레이는 앞서 지난 2020년 ‘전장 및 스마트기기용 스트레처블 디스플레이 개발 국책과제’ 주관기업에 선정되어 국내 20개 산학연 기관과 공동 연구개발을 진행해 왔다.

고난이도 로 분류되는 스트레처블 디스플레이 기반 기술을 확보하고 소재∙부품∙장비 국산화와 R&D 인프라 구축에 기여한다는 점에서도 이번 성과는 의미가 있다.

LG디스플레이는 국책과제가 완료되는 2024년까지 스트레처블 디스플레이 장비, 소재 기술 완성도를 더욱 높인다는 계획이다.

LG 디스플레이 윤수영 최고기술책임자(CTO, 부사장)는 “스트레처블 국책과제를 성공적으로 마무리해 한국 디스플레이 기술 경쟁력을 한 차원 높이고 디스플레이의 새로운 패러다임을 이끌어 갈 것”이라고 말했다.