PMOLED

정식 명칭

Passive-Matrix Organic Light-Emitting Diode

한국어 명칭

수동형 유기 발광 다이오드

다른 명칭

수동 매트릭스 OLED, 수동형 OLED, PM-OLED

분류

OLED, 디스플레이

발광 방식

자발광

추가 정보 (12개)

구동 방식	수동 매트릭스 (행·열 순차 주사)
주요 구조	기판, 양극, 유기 발광층, 음극, 구동 IC
화소 제어	행·열 전극의 교차점에 전류 공급
백라이트	불필요
최초 상용화	1997년 (파이오니어)
대표적인 해상도	128×32, 128×64, 256×64 등
주요 특징	간단한 구조, 소형화, 높은 명암비, 낮은 구동회로 복잡도
주요 한계	화면 크기·해상도 제약, 높은 순간 구동전류, 수명 및 전력효율 문제
주요 활용	전자제품 표시창, 계측기, 오디오, 소형 기기, 산업용 장비
대표 구동 IC	SSD1306, SSD1309, SSD1315, SH1106 등
관련 기업	파이오니어, 솔로몬 시스텍, RiTdisplay, WiseChip, Raystar
경쟁 및 관련 기술	AMOLED, LCD, 마이크로 LED

개요

PMOLED(Passive-Matrix Organic Light-Emitting Diode)는 OLED 디스플레이의 한 종류로, 행과 열로 배열된 전극을 순차적으로 제어하여 화면에 문자와 그림 등을 표시하는 수동 매트릭스 방식의 유기 발광 다이오드 디스플레이다.

한국어로는 수동형 OLED 또는 수동 매트릭스 OLED라고 부른다. OLED가 전기신호를 받으면 스스로 빛을 내는 유기 발광소자라는 점은 동일하지만, 화면의 각 화소를 제어하는 방법이 일반적인 스마트폰과 TV의 AMOLED와 다르다.

PMOLED는 여러 개의 행(Row)과 열(Column) 전극이 서로 교차하는 구조로 만들어진다. 구동회로가 행을 하나씩 선택하고 해당 행에 표시할 화소에 전류를 공급하는 방식으로 화면을 구현한다. 이러한 과정을 매우 빠르게 반복하면 사람의 눈에는 화면이 계속 켜져 있는 것처럼 보인다.

가장 큰 특징은 화소마다 별도의 박막 트랜지스터(TFT)를 배치할 필요가 없다는 것이다. 덕분에 패널 내부 구조가 상대적으로 단순하고 작은 크기의 디스플레이를 경제적으로 제조하는 데 유리하다.

그러나 화면의 행이 많아질수록 각 화소가 실제로 빛을 내는 시간이 짧아진다는 문제가 있다. 이를 보완하기 위해 순간적으로 높은 전류를 공급해야 하므로 전력효율과 유기 발광소자의 수명에 불리할 수 있다.

이 때문에 PMOLED는 주로 작은 화면에 문자와 숫자, 간단한 아이콘을 표시하는 용도로 사용된다. 반면 수백만 개의 화소를 제어해야 하는 스마트폰과 TV에는 일반적으로 AMOLED가 사용된다.

1997년 파이오니어가 PMOLED를 적용한 차량용 오디오 제품을 출시하면서 OLED 기술이 처음으로 상업화되었다. 이후 휴대전화의 보조 화면과 MP3 플레이어, 각종 전자기기에 널리 사용되었다.

2026년에도 PMOLED는 산업용 계측기와 소형 전자제품, 가전제품의 표시창 등에서 사용되고 있다. 특히 128×64 해상도의 소형 OLED 모듈은 아두이노와 라즈베리 파이 등 전자공학 프로젝트에서도 널리 활용된다.

명칭

PMOLED는 Passive-Matrix OLED의 약자다.

여기서 Passive Matrix는 화면의 각 화소에 별도의 능동적인 스위칭 소자를 설치하지 않고 행과 열의 전극을 통해 직접 구동하는 방식을 의미한다.

반대되는 개념은 AMOLED(Active-Matrix OLED)로, Active Matrix는 각 화소에 TFT 등의 능동소자를 배치하여 전기신호를 개별적으로 제어하는 방식이다.

이름만 보면 PMOLED는 구형 OLED이고 AMOLED는 신형 OLED라는 의미로 받아들이기 쉽지만, 정확히는 패널의 구동 방식에 따른 분류다.

두 방식은 같은 종류의 유기 발광소재를 사용할 수 있으며, 사용하는 발광재료만으로 PMOLED와 AMOLED가 구분되는 것은 아니다.

따라서 PMOLED를 유기물이 아닌 다른 종류의 발광소자라고 설명하거나, AMOLED만 OLED에 해당한다고 설명하는 것은 잘못이다.

구조

기본 구조

PMOLED는 일반적으로 기판 위에 투명한 양극과 유기 발광층, 음극 등을 형성하는 구조를 가진다.

대표적인 구성 요소는 다음과 같다.

구성	역할
기판	유리나 플라스틱 등을 이용하여 디스플레이 구조 지지
양극(Anode)	유기 발광층에 정공을 공급하는 전극
유기 발광층	전자와 정공의 재결합을 통해 빛 발생
음극(Cathode)	유기 발광층에 전자를 공급하는 전극
봉지 구조	수분과 산소로부터 유기소자를 보호
구동 IC	행·열 전극에 필요한 전기신호와 전류 공급

실제 제품에서는 정공수송층과 전자수송층 등 여러 유기층이 추가될 수 있다. 또한 광학구조와 보호막, 전극의 재료는 제품별로 차이가 있다.

일반적인 PMOLED에서는 양극과 음극을 각각 가느다란 줄 형태로 만들고 서로 수직으로 교차하도록 배치한다.

이러한 전극들의 교차점에서 발광이 일어난다. 해당 교차점에 적절한 전류를 공급하면 유기 발광층이 빛을 내는 것이다.

행과 열의 배열

예를 들어 128×64 해상도의 단색 PMOLED를 생각해 보자.

이 패널에는 가로 방향으로 128개의 화소 위치가 있고 세로 방향으로 64개의 화소 위치가 있다.

따라서 전체 표시 위치는 다음과 같다.

가로: 128개
세로: 64개
전체: 8,192개

패널은 행과 열의 전기적 연결을 조합하여 8,192개의 발광 위치를 제어할 수 있다.

하지만 8,192개의 화소에 각각 독립적인 외부 제어선을 연결할 필요는 없다. 행과 열을 공통으로 연결하고 그 조합을 이용하여 원하는 위치를 선택할 수 있기 때문이다.

이러한 구조 덕분에 개별 화소마다 TFT를 설치하는 것보다 간단한 구동구조를 구현할 수 있다.

그러나 여러 화소가 행과 열의 전극을 공유하므로, 화면이 복잡해지고 행의 수가 증가할수록 전류 제어가 어려워질 수 있다.

TFT가 없는 구조

PMOLED는 일반적으로 화면의 각 화소에 TFT를 배치하지 않는다.

반면 AMOLED는 화소를 제어하기 위해 TFT와 저장 커패시터 등의 회로를 사용한다.

여기서 주의할 점은 PMOLED에 트랜지스터가 전혀 없다는 뜻은 아니라는 것이다.

패널의 화소마다 TFT가 없을 뿐이며, 외부 구동 IC에는 수많은 트랜지스터와 전류 제어회로가 포함된다.

즉, PMOLED가 수동형이라는 표현은 디스플레이 내부의 화소 구동구조를 의미한다.

작동 원리

OLED의 발광

OLED 문서를 참고하십시오.

PMOLED는 일반적인 OLED와 동일한 전계발광 원리를 사용한다.

유기 발광층의 양쪽에 있는 전극에 전압을 가하면 전자와 정공이 유기층 내부로 주입된다.

전자와 정공이 재결합하면서 발생하는 에너지의 일부가 빛의 형태로 방출된다.

이 현상을 전계발광(Electroluminescence)이라고 한다.

OLED는 자체적으로 빛을 만들어내므로 LCD처럼 화면 뒤에서 빛을 비추는 별도의 백라이트가 필요하지 않다.

검은색을 표시할 때는 해당 화소에 발광을 위한 전류를 공급하지 않으면 된다.

따라서 PMOLED도 AMOLED와 마찬가지로 높은 명암비를 구현할 수 있다.

순차 주사 방식

PMOLED의 중요한 특징은 행을 하나씩 순차적으로 선택하는 방식이다.

예를 들어 화면에 64개의 행이 존재한다고 가정하자.

구동회로는 먼저 첫 번째 행을 선택하고, 해당 행에서 켜야 할 화소에 전류를 공급한다.

다음에는 두 번째 행을 선택하고 같은 과정을 반복한다.

이후 세 번째 행부터 64번째 행까지 순서대로 제어한다.

모든 행의 구동이 끝나면 다시 첫 번째 행으로 돌아간다.

이 과정을 빠르게 반복하면 화면에 문자나 그림이 계속 표시되는 것처럼 보인다.

그러나 각 행은 자신에게 할당된 시간에만 주로 발광하므로, 하나의 화소가 계속 켜져 있는 구조와는 차이가 있다.

듀티비

듀티비 문서를 참고하십시오.

PMOLED에서 중요한 개념이 듀티비(Duty Cycle)다.

듀티비는 전체 주기 가운데 특정 화소가 실제로 발광하는 시간의 비율이다.

예를 들어 64개의 행을 하나씩 동일한 시간 동안 선택하는 이상적인 순차 주사 방식이라면 각 행의 발광시간은 전체 화면 주기의 약 1/64에 해당한다.

즉, 약 1.56%다.

주사 행 수	이상적인 행당 듀티비
8행	12.5%
16행	6.25%
32행	약 3.13%
64행	약 1.56%
128행	약 0.78%

위 수치는 각 행을 동일한 시간 동안 주사한다고 가정한 예시이며, 실제 구동에서는 회로구조와 구동방법 등에 따라 차이가 있을 수 있다.

문제는 행이 많아질수록 각 화소가 발광할 수 있는 시간이 짧아진다는 점이다.

따라서 화면이 충분히 밝아 보이도록 하려면 화소가 켜져 있는 짧은 시간에 더 높은 순간 광출력을 발생시켜야 한다.

순간 구동전류

예를 들어 특정 화소가 전체 시간의 1/64 동안만 발광한다면, 계속 발광하는 화소와 같은 평균 밝기를 구현하기 위해서는 짧은 발광시간 동안 더 높은 순간 밝기를 만들어야 한다.

일반적으로 이를 위해 더 높은 순간 전류를 공급하게 된다.

그러나 높은 전류를 공급하면 유기 발광소자의 효율이 저하되거나 발열과 열화가 증가할 수 있다.

또한 행과 열을 연결하는 전극에도 전기저항이 존재하므로 전류가 증가하면 전압강하와 전력손실이 커질 수 있다.

이러한 문제가 PMOLED의 화면 크기와 해상도에 제약을 만드는 중요한 이유다.

계조 표현

PMOLED도 검은색과 흰색만 표현해야 하는 것은 아니다.

구동전류나 발광시간을 조절하여 여러 단계의 밝기를 표현할 수 있다.

예를 들어 단색 OLED라도 밝기를 여러 단계로 제어하면 회색 계조를 표현할 수 있다.

또한 RGB 발광소자를 사용하는 풀컬러 PMOLED라면 다양한 색상도 구현할 수 있다.

다만 계조와 색상 구현에는 구동회로의 성능과 패널 구조, 전력소모 등의 조건이 영향을 준다.

따라서 PMOLED가 반드시 단색 디스플레이라는 설명은 정확하지 않다. 다만 소형 단색 제품이 대표적이라는 뜻이다.

역사

OLED의 개발

PMOLED의 역사는 OLED 자체의 개발과 연결된다.

1987년 이스트먼 코닥의 연구원이었던 칭완탕(Ching W. Tang)과 스티븐 밴슬라이크(Steven Van Slyke)는 효율적으로 발광하는 다층 박막 OLED 구조를 발표했다.

이 연구는 OLED가 실제 전자제품의 디스플레이로 활용될 수 있다는 가능성을 보여주었다.

당시에는 기존의 LCD가 전자시계와 계산기 등에 사용되고 있었으며, 소형 전자제품에서 사용할 새로운 디스플레이 기술에 대한 연구가 진행되고 있었다.

OLED는 자체적으로 빛을 발생시키고 매우 얇게 만들 수 있다는 특징 때문에 차세대 디스플레이 후보로 주목받았다.

1997년 최초 상용화

1997년 11월 일본의 파이오니어(Pioneer)는 OLED를 적용한 차량용 오디오 제품을 출시했다.

이는 일반적으로 세계 최초의 상용 OLED 디스플레이 제품으로 알려져 있다.

당시 사용된 화면은 256×64 해상도의 녹색 단색 PMOLED였다.

오늘날의 스마트폰과 비교하면 매우 낮은 해상도지만, 차량용 오디오에서 문자와 간단한 정보를 표현하기에는 충분했다.

특히 백라이트가 필요하지 않고 높은 명암비를 구현할 수 있다는 점이 장점이었다.

OLED 역사에 관한 일부 자료에서는 1996년을 최초의 PMOLED 제작 및 도입 시점으로 소개하지만, 파이오니어의 공식 기업 연혁에는 1997년 11월을 최초 OLED 탑재 차량용 오디오 제품 출시 시점으로 기록하고 있다.

따라서 최초 상용 제품의 출시 연도를 설명할 때는 1997년을 사용하는 것이 적절하다.

2000년대 휴대전화와 MP3 플레이어

2000년대 들어 PMOLED는 휴대전화와 MP3 플레이어, 차량용 오디오 등에 사용되기 시작했다.

당시 휴대전화는 화면이 비교적 작았으며, 전화번호와 문자메시지, 메뉴 등의 정보를 표시하는 용도로 사용되는 경우가 많았다.

이러한 환경에서는 초고해상도 디스플레이보다 작고 얇으며 명암비가 높은 화면이 유리할 수 있었다.

특히 폴더형 휴대전화의 외부 보조 화면과 MP3 플레이어의 곡명 표시창 등에 PMOLED가 사용되었다.

이후 컬러 OLED 기술이 발전하면서 단색뿐 아니라 여러 색을 표시하는 PMOLED도 상용화되었다.

AMOLED의 성장

2000년대 중후반부터 AMOLED가 휴대용 전자제품에 본격적으로 적용되기 시작했다.

AMOLED는 개별 화소에 TFT를 배치하여 더 많은 화소를 효율적으로 제어할 수 있다는 특징이 있다.

이 때문에 고해상도와 높은 주사율이 필요한 스마트폰, 태블릿PC, 노트북 및 TV 분야에서는 AMOLED가 빠르게 성장했다.

반면 PMOLED는 화면의 크기와 해상도를 확대하기 어렵다는 한계 때문에 주로 작은 표시장치 시장에 남게 되었다.

이러한 변화는 PMOLED가 완전히 사라졌다는 의미가 아니라 각 기술의 장점에 따라 주력 시장이 나뉘게 되었다는 의미다.

2010년대 이후

2010년대에는 스마트폰과 TV용 AMOLED 시장이 크게 성장하면서 PMOLED의 비중은 상대적으로 줄어들었다.

그러나 PMOLED는 저렴하고 단순한 소형 표시장치가 필요한 분야에서 계속 사용되었다.

특히 아두이노와 같은 소형 전자제어 장치가 보급되면서 128×64 해상도 등의 OLED 모듈이 전자공학 교육과 개인 제작 분야에서 널리 알려졌다.

2017년에는 홍콩의 디스플레이 구동 IC 기업인 솔로몬 시스텍(Solomon Systech)이 자사의 SSD1306 구동 IC가 2008년부터 2016년까지 누적 2억 개 출하를 달성했다고 발표했다.

이는 소형 PMOLED 관련 구동기술이 상당한 규모로 사용되었음을 보여주는 사례다.

2020년대에도 PMOLED는 산업용 계측기와 소형 가전제품, 각종 전자장치의 상태 표시창 등에 계속 활용되고 있다.

PMOLED와 AMOLED의 차이

AMOLED 문서를 참고하십시오.

PMOLED와 AMOLED는 모두 OLED이지만 구동 방식에 중요한 차이가 있다.

PMOLED는 행과 열을 순차적으로 제어한다.

반면 AMOLED는 개별 화소에 TFT와 저장 커패시터 등을 배치하여 화소의 발광전류를 제어한다.

화소 제어방식

PMOLED는 한 행을 선택하면 해당 행의 화소들이 필요한 전류를 공급받아 발광한다. 이후 다음 행으로 이동하므로 하나의 화소는 전체 주기 중 제한된 시간 동안만 발광한다.

반면 AMOLED에서는 각 화소에 설치된 TFT 회로가 전류를 제어하며, 저장 커패시터 등이 구동 상태를 유지하도록 돕는다.

따라서 AMOLED는 행을 선택하는 시간이 지나더라도 화소의 발광 상태를 유지할 수 있다.

이러한 구조는 높은 해상도와 큰 화면을 구현하는 데 유리하다.

제조공정

PMOLED는 화소별 TFT 회로가 필요하지 않아 디스플레이의 내부 구동구조가 비교적 간단하다.

이에 따라 작은 화면에서는 제조공정을 단순화하고 비용을 줄이는 데 유리할 수 있다.

반면 AMOLED는 TFT 기판을 만들어야 하므로 반도체 박막 증착과 식각, 패턴 형성 등 복잡한 공정이 필요하다.

하지만 화면이 커지고 해상도가 높아지면 AMOLED의 화소별 구동 방식이 전력효율과 화질 측면에서 유리해진다.

따라서 PMOLED가 모든 크기에서 AMOLED보다 저렴한 것은 아니다.

전력효율

PMOLED는 행을 순차적으로 구동하기 때문에 화면이 복잡하거나 해상도가 높아질수록 순간 구동전류가 증가할 수 있다.

반면 AMOLED는 화소의 상태를 유지하는 회로를 사용하므로 동일한 조건에서 높은 순간 전류를 반복적으로 공급해야 하는 부담을 줄일 수 있다.

따라서 고해상도 디스플레이에서는 일반적으로 AMOLED가 더 효율적인 구동 방식을 제공한다.

하지만 매우 작은 화면에 간단한 정보만 표시하는 경우에는 PMOLED도 낮은 소비전력으로 작동할 수 있다.

실제 소비전력은 화면의 크기와 밝기, 표시 내용, 구동회로 및 발광소자의 효율에 따라 달라진다.

비교표

구분	PMOLED	AMOLED
정식 명칭	Passive-Matrix OLED	Active-Matrix OLED
발광 방식	자발광	자발광
화소 제어	행·열 순차 주사	TFT 기반 화소별 제어
화소별 TFT	일반적으로 없음	있음
저장 커패시터	화소별 저장회로가 없음	일반적으로 사용
구조	상대적으로 단순	상대적으로 복잡
적합한 화면	소형·저해상도	소형 고해상도부터 대형 화면까지
전력효율	주사 행 증가 시 불리	고해상도 구동에 유리
주요 용도	계측기, 표시창, 소형 기기	스마트폰, 태블릿, 노트북, TV
제조비용	작은 단순 패널에서 유리	복잡하지만 대량생산 기술이 성숙

주요 장점

단순한 구조

PMOLED의 가장 큰 장점은 비교적 단순한 패널 구조다.

화소마다 TFT 회로를 배치하지 않아도 되므로 작은 화면에서는 설계와 제조를 단순화할 수 있다.

특히 화면에 많은 정보를 표시할 필요가 없는 장치에서는 복잡한 고해상도 패널보다 경제적인 선택이 될 수 있다.

높은 명암비

PMOLED도 OLED이므로 각 발광 위치에서 직접 빛을 발생시킨다.

검은색을 표시할 때는 해당 위치의 발광을 끌 수 있으므로 매우 높은 명암비를 구현할 수 있다.

따라서 검은 바탕에 흰색이나 파란색 글자를 표시하는 작은 화면에서 선명한 표현이 가능하다.

백라이트가 필요 없음

일반적인 LCD는 화면을 밝히기 위해 백라이트가 필요하지만 PMOLED는 유기 발광층에서 직접 빛이 발생한다.

따라서 별도의 백라이트 없이 디스플레이를 구현할 수 있으며, 얇은 표시장치를 만드는 데 유리하다.

특히 작은 전자제품에서는 백라이트와 관련 부품이 차지하는 공간을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

빠른 응답속도

OLED는 액정 분자의 배열을 변화시키는 방식이 아니므로 빠른 광학적 응답을 구현할 수 있다.

PMOLED 역시 발광소자 자체의 응답속도가 빠르다는 특징을 가진다.

다만 실제 화면의 갱신속도와 밝기 표현은 구동 IC와 순차 주사방식의 영향을 받는다.

따라서 OLED 소자가 빠르게 반응한다는 이유만으로 모든 PMOLED가 고주사율의 영상 표시장치로 적합하다는 뜻은 아니다.

소형 제품에 적합

PMOLED는 작은 크기의 화면을 구현하는 데 적합하다.

특히 몇 줄의 문자나 간단한 숫자, 장치의 작동 상태를 표시하는 경우에는 높은 해상도가 필요하지 않다.

이러한 환경에서는 PMOLED의 구조적인 단순성이 중요한 장점이 된다.

유연하고 투명한 제품 제작 가능

PMOLED도 적절한 기판과 전극, 봉지기술을 사용하면 휘어지는 형태나 투명한 형태로 제작할 수 있다.

실제로 일부 기업은 소형 플렉시블 PMOLED와 투명 PMOLED를 개발·판매하고 있다.

다만 모든 PMOLED가 유연하거나 투명한 것은 아니다.

일반적인 유리기판 PMOLED는 단단한 형태이며, 플렉시블 또는 투명 디스플레이를 구현하려면 별도의 재료와 구조가 필요하다.

단점 및 기술적 한계

낮은 해상도에 적합

PMOLED는 화면의 행이 많아질수록 각 화소의 발광시간이 짧아진다.

높은 해상도를 구현하려면 많은 행을 빠르게 주사해야 하므로 더 높은 순간 전류와 정교한 제어가 필요하다.

이 때문에 화면이 커질수록 구동 효율과 수명, 균일도 등을 유지하기 어려워진다.

따라서 PMOLED는 일반적으로 작은 화면과 비교적 적은 화소 수를 가진 제품에 적합하다.

높은 순간 전류

순차 주사 방식에서는 각 화소가 짧은 시간에 필요한 평균 밝기를 확보해야 한다.

이를 위해 높은 순간 전류를 공급하게 되면 유기 발광소자의 효율이 떨어질 수 있다.

또한 전극의 저항으로 인한 전력손실과 발열이 증가할 가능성이 있다.

이러한 특성은 디스플레이의 전력효율과 수명에 영향을 준다.

화면 크기의 제약

PMOLED는 일반적으로 대각선 길이가 3인치 이하인 소형 화면에서 많이 사용된다.

그러나 3인치를 넘으면 반드시 제작할 수 없다는 의미는 아니다.

실제로 더 큰 크기의 단색 PMOLED 제품도 존재하며, 낮은 해상도나 특수한 구조를 활용하면 일반적인 크기 제한을 넘어서는 제품을 만들 수 있다.

다만 크기와 화소 수가 증가할수록 경제성과 구동 효율이 불리해지므로 고해상도 대형 화면에서는 AMOLED가 더 적합하다.

OLED의 수명 문제

PMOLED도 유기 발광소자를 사용하므로 시간이 지나면서 밝기가 감소하거나 색상이 변할 수 있다.

특히 높은 순간 전류와 장시간 발광은 발광층의 열화에 영향을 줄 수 있다.

따라서 PMOLED라고 해서 수명이 무한하거나 발광 성능이 영구적으로 유지되는 것은 아니다.

다만 실제 수명은 유기 재료의 특성과 밝기, 온도, 구동전류 및 사용조건 등에 따라 달라진다.

번인

번인 문서를 참고하십시오.

PMOLED에서도 특정 화소가 장시간 반복적으로 발광하면 다른 화소보다 빠르게 열화될 수 있다.

이로 인해 화면에 이전에 표시했던 글자나 그림의 흔적이 남는 번인(Burn-in)이 발생할 수 있다.

특히 숫자나 고정된 문자를 항상 같은 위치에 표시하는 계측기에서는 주의가 필요하다.

일부 구동 IC는 화면 끄기와 스크롤, 밝기 조절 등의 기능을 제공하며, 기기 설계자는 이를 활용하여 특정 화소에 집중되는 부담을 줄일 수 있다.

그러나 이러한 기능만으로 번인을 완전히 방지할 수 있는 것은 아니다.

높은 밝기에서의 전력소모

PMOLED는 검은색 화면에서 발광소자의 전력소모를 줄일 수 있다는 장점이 있지만, 높은 밝기로 많은 화소를 켜면 상당한 전력이 필요할 수 있다.

특히 여러 행을 순차적으로 구동할 때 높은 순간 전류가 요구되므로 화면의 내용과 밝기에 따라 전력소모가 크게 달라질 수 있다.

따라서 PMOLED는 무조건 LCD나 AMOLED보다 전력을 적게 사용하는 기술이라고 설명할 수 없다.

제품의 종류

단색 PMOLED

가장 대표적인 제품 형태다.

흰색과 파란색, 녹색, 노란색 등 특정한 색상으로 문자와 그림을 표시한다.

검은색 배경에 밝은 문자나 아이콘을 표시하는 형태가 일반적이다.

전자제품의 설정창과 계측기, 간단한 메뉴 화면 등에 적합하다.

영역별 컬러 PMOLED

화면 전체에서 자유롭게 색상을 바꾸는 대신 일부 영역마다 서로 다른 발광색을 사용하는 방식도 있다.

예를 들어 화면의 상단은 노란색, 하단은 파란색 등으로 구분하여 정보를 표시할 수 있다.

이러한 방식은 단색보다 다양한 정보를 시각적으로 구분할 수 있지만, 각 화소에서 임의의 RGB 색상을 표현하는 풀컬러 화면과는 차이가 있다.

풀컬러 PMOLED

PMOLED도 빨강·초록·파랑의 발광소자를 사용하여 풀컬러 화면을 구현할 수 있다.

그러나 풀컬러 구조는 구동해야 할 발광요소가 많아지고 설계가 복잡해질 수 있다.

또한 높은 해상도에서는 구동 효율과 전력소모의 한계가 커지므로 풀컬러 PMOLED는 비교적 작은 화면에서 활용되는 경우가 많다.

투명 PMOLED

투명 디스플레이 문서를 참고하십시오.

투명 PMOLED는 화면 뒤쪽의 물체가 어느 정도 보이도록 만든 제품이다.

투명한 기판과 전극 등을 사용하여 발광하지 않는 영역에서 빛이 통과하도록 설계한다.

이러한 구조는 특수한 전자제품의 표시창과 전시용 장치 등에 활용할 수 있다.

다만 투명도를 높이려면 전극과 발광층, 광학구조 등을 조정해야 하므로 일반적인 PMOLED와 제조조건이 다를 수 있다.

플렉시블 PMOLED

플렉시블 디스플레이 문서를 참고하십시오.

플렉시블 PMOLED는 유리 대신 플라스틱 필름 등의 유연한 기판을 사용하여 일정한 정도로 휘어질 수 있도록 만든 제품이다.

일부 웨어러블 기기와 곡면 형태의 소형 전자제품에 활용된 사례가 있다.

다만 플렉시블 PMOLED라고 해서 무제한으로 접거나 구부릴 수 있는 것은 아니다.

허용되는 곡률과 반복적인 굽힘 횟수, 봉지 구조의 내구성 등은 제품에 따라 다르다.

주요 활용 분야

차량용 오디오

PMOLED가 처음 상용화된 대표적인 분야다.

1997년 파이오니어가 차량용 오디오에 적용한 이후 오디오 기기의 곡명과 주파수, 메뉴 등을 표시하는 용도로 사용되었다.

자동차 내부의 표시장치는 어두운 환경에서도 정보를 읽기 쉬워야 하므로 높은 명암비가 유리할 수 있다.

다만 최근의 대형 차량용 디스플레이는 높은 해상도와 다양한 정보를 표시해야 하므로 LCD나 AMOLED 등 다른 기술이 널리 사용된다.

MP3 플레이어

2000년대 PMOLED의 대표적인 적용 분야 가운데 하나다.

당시 MP3 플레이어는 음악의 제목과 재생시간, 배터리 잔량 등을 표시하기 위해 작은 화면을 사용했다.

PMOLED는 검은 배경에 밝은 문자를 표시하기 쉽고 제품을 작게 만들 수 있다는 점에서 적합했다.

그러나 이후 스마트폰이 음악 재생기기의 역할을 대체하면서 독립적인 MP3 플레이어 시장은 크게 축소되었다.

휴대전화 보조 화면

과거 폴더형 휴대전화의 외부 표시창에도 PMOLED가 사용되었다.

이러한 화면은 시간과 발신자 정보, 메시지 수신 여부 등을 표시하는 용도로 활용되었다.

일반적인 휴대전화의 주 화면보다 해상도가 낮고 크기가 작아 PMOLED를 적용하기에 적합한 경우가 있었다.

그러나 스마트폰의 고해상도 화면에는 AMOLED와 LCD가 주로 사용된다.

산업용 계측기

2026년에도 PMOLED가 사용되는 대표적인 분야다.

전압과 전류, 온도, 압력, 유량 등의 측정값을 표시하는 소형 장치에 활용할 수 있다.

특히 검은색 배경에 밝은 문자와 숫자를 표시하는 구조는 제한된 화면 공간에서 정보를 읽기 쉽게 만들 수 있다.

또한 일정한 규격의 소형 모듈이 공급되므로 장치 제조업체에서 다양한 제품에 적용할 수 있다.

가전제품

정수기와 공기청정기, 오디오, 주방기기 등에서 동작 상태와 설정을 표시하는 데 사용할 수 있다.

예를 들어 현재 작동 모드와 온도, 타이머, 경고 메시지 등을 작은 화면에 표시할 수 있다.

다만 실제로 특정 제품에 PMOLED가 사용되었는지는 제조업체의 사양을 확인해야 한다.

검은색 배경에 빛나는 문자나 숫자가 보인다는 이유만으로 PMOLED라고 단정할 수는 없다. 단순 LED 표시장치나 LCD일 수도 있다.

웨어러블 기기

일부 손목밴드와 소형 웨어러블 기기에서도 PMOLED가 사용되었다.

화면에 시간과 운동량, 알림 등의 간단한 정보를 표시하는 경우에 적합하다.

특히 얇은 필름형 PMOLED는 제품의 형태에 맞춰 설계할 수 있다는 장점이 있다.

그러나 최근의 고급 스마트워치에서는 높은 해상도와 다양한 그래픽 표현이 필요하므로 AMOLED가 더 널리 사용된다.

전자공학 교육 및 개인 제작

PMOLED는 아두이노와 라즈베리 파이, ESP32 등의 마이크로컨트롤러를 활용하는 전자공학 프로젝트에서도 널리 사용된다.

특히 128×64 해상도의 소형 OLED 모듈은 온도와 습도, 센서의 측정값, 간단한 그림 등을 표시하는 용도로 사용된다.

이러한 모듈에는 SSD1306이나 SH1106 등의 구동 IC가 사용되는 경우가 많다.

PMOLED 구동 IC

SSD1306

SSD1306은 홍콩의 솔로몬 시스텍(Solomon Systech)이 개발한 소형 OLED 디스플레이 구동 IC다.

대표적으로 128×64 해상도의 단색 OLED 모듈에 사용된다.

SSD1306에는 디스플레이 메모리와 구동회로, 전원 관련 기능 등이 포함되어 있다.

또한 I²C와 SPI 등의 인터페이스를 통해 마이크로컨트롤러와 연결할 수 있다.

2009년 솔로몬 시스텍은 SSD1306을 소형 OLED 디스플레이용 구동 IC로 발표했다.

2017년에는 해당 제품이 2008년부터 2016년까지 누적 2억 개 출하를 달성했다고 밝혔다.

다만 SSD1306이라는 IC 이름만으로 모든 관련 모듈의 실제 표시영역과 전원조건, 연결방식이 동일하다는 뜻은 아니다.

SSD1309

SSD1309 역시 솔로몬 시스텍의 PMOLED 구동 IC다.

128×64 해상도의 단색 OLED를 지원하며, 화면의 밝기와 스크롤 등을 제어하는 기능을 제공한다.

2010년 솔로몬 시스텍은 SSD1309를 새로운 세대의 단색 PMOLED 구동 IC로 발표했다.

SSD1306과 마찬가지로 소형 전자제품과 산업용 장치 등에 활용할 수 있다.

다만 SSD1306과 SSD1309는 세부적인 명령어와 전원 구성, 배선 등이 다를 수 있으므로 무조건 서로 교체할 수 있는 것은 아니다.

SH1106

SH1106은 소형 단색 OLED 모듈에 널리 사용되는 구동 IC 가운데 하나다.

특히 128×64 해상도의 OLED 모듈에서 사용되는 경우가 있다.

SSD1306과 비슷한 용도의 제품이지만 내부 메모리 구조와 명령어, 화면의 좌표 설정 등에 차이가 있을 수 있다.

따라서 전자공학 프로젝트에서는 모듈의 외형이 같아 보이더라도 실제 사용된 구동 IC를 확인해야 한다.

인터페이스

소형 PMOLED 모듈에서는 I²C와 SPI 등의 통신방식이 널리 사용된다.

방식	특징
I²C	적은 수의 신호선으로 통신할 수 있어 배선이 간단함
SPI	일반적으로 빠른 데이터 전송에 유리하지만 신호선이 더 필요할 수 있음
병렬 인터페이스	여러 데이터선을 사용하여 데이터를 전달하는 방식

그러나 I²C나 SPI는 디스플레이를 제어하는 외부 통신방식이며, PMOLED의 발광 원리를 의미하지는 않는다.

또한 모든 PMOLED 모듈이 세 가지 방식을 전부 지원하는 것은 아니다.

LCD와의 차이

LCD 문서를 참고하십시오.

PMOLED와 LCD의 가장 중요한 차이는 빛을 생성하는 방식이다.

LCD는 액정 분자의 배열을 바꾸어 빛의 통과량을 조절한다.

반면 PMOLED는 유기 발광소자가 직접 빛을 발생시킨다.

따라서 일반적인 LCD에서는 백라이트가 필요하지만 PMOLED는 별도의 백라이트 없이 화면을 표시할 수 있다.

그러나 LCD에도 백라이트 없이 주변광을 반사하여 작동하는 반사형 제품이 존재한다.

따라서 LCD가 항상 전력을 많이 소비하고 PMOLED가 무조건 전력을 적게 소비한다고 단정할 수는 없다.

또한 LCD에도 수동 매트릭스 방식이 존재한다. 과거의 TN·STN LCD 등에서는 행과 열을 통해 화면을 구동하는 방식이 사용되었다.

즉, 수동 매트릭스라는 구동 방식 자체가 OLED에서 처음 개발된 것은 아니다.

PMOLED와 수동 매트릭스 LCD는 구동방식에서 공통점이 있지만 발광 원리는 서로 다르다.

마이크로 LED와의 차이

마이크로 LED 문서를 참고하십시오.

PMOLED와 마이크로 LED는 모두 자체적으로 빛을 발생시키는 디스플레이 기술이지만 발광에 사용되는 재료가 다르다.

PMOLED는 유기 발광층을 사용한다.

반면 마이크로 LED는 질화갈륨 등 무기물 반도체를 이용한다.

또한 PMOLED라는 명칭은 화소를 제어하는 방식에 따라 붙여진 이름이며, 마이크로 LED라는 명칭은 초소형 LED 소자와 해당 기술을 의미한다.

따라서 두 기술의 분류 기준도 서로 다르다.

마이크로 LED 디스플레이는 다양한 구동회로를 사용할 수 있으며, 고해상도 제품에서는 각 화소를 정밀하게 제어하기 위한 능동 매트릭스 방식 등이 활용된다.

2026년 시장 현황

2026년 기준 PMOLED는 스마트폰과 TV 시장의 주력 디스플레이 기술은 아니다.

이러한 시장에서는 대형화와 높은 해상도, 높은 주사율이 중요하므로 AMOLED와 LCD 등이 널리 사용된다.

그러나 소형 표시장치 분야에서는 PMOLED가 여전히 사용되고 있다.

특히 산업용 장비와 전자제품의 상태 표시창, 의료·계측장비 및 개인 제작용 전자모듈 등에서 수요가 존재한다.

소형 OLED 패널을 개발하는 기업으로는 대만의 RiTdisplay와 Raystar, WiseChip, 일본의 Futaba 등이 있다.

또한 솔로몬 시스텍은 SSD1306과 SSD1309 등의 PMOLED 구동 IC를 공급하고 있다.

이러한 기업들은 일반 소비자에게 완제품 브랜드로 널리 알려져 있지는 않지만, 소형 디스플레이 산업의 공급망을 구성하고 있다.

2026년의 PMOLED 시장은 스마트폰용 AMOLED와 같은 대규모 고해상도 패널시장이 아니라, 비교적 작은 화면에 특정한 정보를 표시하는 전문 분야를 중심으로 형성되어 있다고 볼 수 있다.

기술적 평가

단순한 화면에 적합한 기술

PMOLED는 화소별 TFT를 사용하지 않는 단순한 구동구조가 장점이다.

작은 화면에 숫자나 문자, 간단한 그림을 표시하는 경우에는 이러한 장점이 중요하다.

특히 고해상도의 복잡한 사용자 인터페이스가 필요하지 않은 장치에서는 PMOLED가 경제적인 선택이 될 수 있다.

대형화의 한계

반면 화면의 행과 열이 증가할수록 순간 구동전류와 전력효율 문제가 커진다.

이 때문에 PMOLED의 구조적인 단순성은 고해상도 대형 화면에서는 오히려 제약이 될 수 있다.

이러한 이유로 AMOLED가 스마트폰과 TV 등의 시장에서 주류 기술로 성장했다.

장기적인 활용 가능성

PMOLED가 향후 모든 디스플레이 시장에서 사라질 것이라고 단정하기는 어렵다.

전자제품 가운데는 작은 화면에 단순한 정보만 표시하면 되는 제품이 여전히 존재하기 때문이다.

특히 산업용 장비와 저전력 전자제어 장치, 작은 표시창 등의 시장에서는 단순한 구조와 적절한 가격이 중요한 경쟁 요소다.

다만 실제 경쟁력은 단색 LCD와 전자종이, 소형 TFT-LCD 및 다른 표시장치와의 가격과 성능 비교에 따라 달라질 수 있다.

따라서 PMOLED는 과거의 OLED 기술이면서 동시에 특정한 분야에서는 계속 사용되는 기술이라고 설명할 수 있다.

여담

PMOLED는 Passive-Matrix OLED의 약자다. OLED의 발광재료가 아니라 화면을 제어하는 방식에 따라 붙여진 이름이다.
AMOLED와 마찬가지로 자체적으로 빛을 발생시키므로 백라이트가 필요하지 않다.
PMOLED를 단색 OLED와 동일한 의미로 사용하는 경우가 있지만 엄밀히는 다르다. PMOLED도 풀컬러 화면을 구현할 수 있다.
세계 최초의 상용 OLED 제품은 1997년 파이오니어가 출시한 차량용 오디오에 적용된 PMOLED로 알려져 있다.
PMOLED는 화소마다 TFT를 설치하지 않는다. 그러나 외부 구동 IC에는 트랜지스터와 각종 전자회로가 사용된다.
행을 하나씩 순차적으로 제어하므로 해상도가 높아질수록 화소가 실제로 발광하는 시간이 짧아진다.
PMOLED가 구조적으로 간단하다고 해서 언제나 AMOLED보다 전력소모가 적은 것은 아니다. 특히 해상도가 높아질수록 순간 구동전류 문제가 발생할 수 있다.
일반적으로 3인치 이하의 소형 화면에 적합한 것으로 알려져 있지만, 3인치를 넘는 PMOLED도 존재한다.
128×64 해상도의 소형 OLED 모듈은 아두이노를 이용하는 전자공학 프로젝트에서 매우 흔하게 사용된다.
SSD1306과 SSD1309는 PMOLED 구동 IC로 유명하지만, 해당 IC 이름이 디스플레이 패널 자체의 모델명을 의미하지는 않는다.
128×64 해상도는 총 8,192개의 표시 위치를 의미한다. 단색 제품에서는 각 위치를 켜거나 끄는 방식으로 간단한 그림과 문자를 구현할 수 있다.
OLED는 검은색 화면에서 발광을 줄일 수 있지만, 패널 구동회로와 전원관리 회로의 전력소모까지 완전히 사라지는 것은 아니다.
PMOLED에서도 특정한 문자나 아이콘을 오랫동안 같은 위치에 표시하면 유기 발광소자의 열화로 번인이 발생할 수 있다.
PMOLED는 단단한 유리기판뿐 아니라 유연한 필름형이나 투명형 제품으로도 제조할 수 있다.
AMOLED가 스마트폰과 TV 시장에서 주류가 되었더라도 PMOLED는 산업용 표시창과 각종 소형 전자제품에서 계속 사용되고 있다.

외부 링크