삼성디스플레이 뉴스룸 뉴스레터 Vol. 51

QD(Quantum Dot, 양자점)란? 양자 세계, 양자 얽힘, 양자 컴퓨터…… 원자 수준의 미시적인 세계에서 일어나는 현상들에 대한 대중의 관심이 예전보다 더욱 뜨거워 진 것을 느낍니다. 특히 QD라고 하는, 수 나노미터(2~10㎚) 크기의 나노 결정에 대한 연구도 많이 이루어지고 있습니다. 수백에서 수천 개의 원자들로 이루어진 QD는 1981년 러시아 물리학자 알렉세이 아키모프(Alexey Ekimov)에 의해 처음 발견되었고, 이후 예일대학교 마크 리드(Mark Reed) 교수가 처음으로 ‘Quantum Dot(QD)’이라는 용어를 쓰기 시작했습니다. QD는 주기율표의 Ⅱ-Ⅵ족(예: CdS, CdSe) 원소 또는 Ⅲ-Ⅴ족 원소들 간의 결합으로 이루어지며, 전자(electron)와 정공(hole)의 결합으로 이루어지는 여기자(exciton)가 입자 내에 강하게 국한(confined)되는, 소위 엑시톤 보어 반지름보다 작은 입자들을 얘기합니다. 무슨 얘기인지, 다음의 이론에서 자세히 알아보겠습니다. 밴드갭(Bandgap) 이론 원자 혹은 수십 개의 원자로 구성된 분자는 여러 개의 오비탈(원자 안에 있는 전자의 궤도)로 구성된 불연속적인 에너지 준위를 가지고 있으며, 이를 양자화(quantized)되어 있다고 말합니다. 입자의 에너지가 덩어리처럼 존재하고 있다고 상상한다면 조금 쉽게 이해가 될 수 있겠습니다. 만약 좀 더 많은 원자들이 모여 거대한 고체를 이룬다고 하면, 오비탈의 개수 또한 수 없이 늘어나게 되고, 각 오비탈의 에너지 준위의 차이는 점점 작아져 연속적으로 보이는 밴드를 형성할 것입니다. 이 밴드는 전자가 존재할 수 있는 최상위 에너지 준위인 가전자대(valence band)와 전자가 비어있는 최하위 에너지…

‘세상을 보다 편리하고 똑똑하게, 또 재미있게 바꾼’ 혁신적인 제품과 서비스는 매년 등장해왔습니다. 하지만 올해는 코로나19로 인한 팬데믹으로 당연하게 반복됐던 모든 것들이 당연하게 여겨지지 않는 특수한 상황을 맞이했습니다. 그럼에도 불구하고 디지털 기술의 혁명은 계속되고 있습니다. 미국 시사주간지 <타임(Time)>이 매년 선정하는 ‘올해 최고의 발명품 100가지(The 100 Best Inventions of 2020)’에 포함된 제품들이 이를 증명해 줍니다. 타임지가 발표한 2020 최고의 발명품들을 통해 앞으로 기대해 볼 혁신적 아이템들은 무엇인지 살펴보겠습니다. 코로나19 환자 감지하는 스마트반지, ‘오우라 링’ ▲오우라 링 (출처: Oura) 코로나19의 장기화로 스포츠 업계가 비상이 걸린 가운데, 긴 휴식기를 마치고 리그를 재개한 미국 프로농구 NBA는 ‘반지’ 하나로 확진자가 1명도 없는 안전한 시즌을 마무리할 수 있었습니다. NBA가 지난 8월 2019-2020 시즌을 뒤늦게 재개하면서 ‘오우라 링’ 착용을 의무화한 것입니다. 핀란드 기업 오우라(Oura)가 제작한 이 스마트링은 체온, 심박수, 호흡수, 수면패턴 등을 실시간 으로 파악해 코로나19 증상이 나타나기 최대 3일 전 감염 여부를 예측할 수 있습니다. 테스트 결과 정확도가 90%에 달하는 것으로 알려져 코로나 시대에 다양한 분야에서 활용할 수 있을 것으로 전망됩니다. 말하지 않아도 알아듣는 헤드셋, ‘Alterego’ ▲ Alterego (출처: MIT, Media Lab) 사전적 의미로 ‘alter ego’는 ‘또 다른 자아’를 뜻합니다. MIT Media Lab이 개발한 ‘AlterEgo’는 정말 사용자의 또 다른 자아인 것처럼 사용자가 말을 하지 않아도 척척 알아듣고 컴퓨터를 작동하게 하는 헤드셋입니다. 귀에서 턱까지 이르는 헤드셋을 부착하면 센서를 통해 얼굴과 턱 근육의 미세한 전기 신호를 읽어낸 후, 이 신호를…

백플레인이란 언어적으로는 뒷판을 의미하며, 디스플레이 분야에서는 우리가 일상에서 바라보는 화면의 앞면이 아니라 디스플레이를 구동시키는 회로 소자가 포함된 뒷면을 의미합니다. 이해를 돕기 위해 OLED 디스플레이 구조를 설명하면, OLED 디스플레이는 크게 3개 부분으로 구성되어 있습니다. 우리가 일상 생활에서 볼 수 있는 빛을 만드는 발광부, 발광부가 빛을 발할 수 있도록 전기 스위치를 켜거나 꺼주는 TFT(Thin Film Transistor), 그리고 TFT와 발광부를 쌓아 올릴 수 있도록 토대 역할을 하는 기판(Substrate)으로 구성됩니다. 여기서 백플레인은 기판에 TFT까지 올려진 상태가 되겠습니다. 전기신호를 받았을 때 발광하는 유기소자가 증착되기 전까지 상태입니다. 이러한 백플레인은 디스플레이 성능의 주요 성능을 결정짓는 중요한 역할을 합니다. 화질의 핵심인 화소, 모바일 제품에서 사용시간에 영향을 주는 소비전력 등이 백플레인의 구조와 소재에 따라 달라집니다. 또한 디스플레이가 적용된 제품의 폼팩터(Form Factor)에도 영향을 줍니다. 기판, 봉지 등에 유연한 소재를 적용하여 디스플레이를 굽히는 플렉시블(Flexible), 늘릴 수 있는 스트레처블(Stretchable) 디스플레이를 만들 수 있게 됩니다. ※ 참고자료(하이퍼링크)   – TFT, 기판, 유기물층, 플렉시블 OLED, 스트레처블 OLED

지금 필자가 보고 있는 슈퍼 와이드 모니터, 필자의 애장품인 노트북은 모두 선명한 화질을 자랑한다. 특히 현미경으로 관찰한 사진 등을 더 확대해 보고, 동영상 편집 등의 정밀한 작업이 필요할 때 큰 도움이 된다. 필자가 가지고 있는 두 제품뿐 아니라 대부분의 디스플레이에는 사실 공통점이 있는데, 바로 편광판이 장착되어 있다는 것이다. 이 칼럼을 읽는 독자 여러분들 중 누구는 편광판의 개념이 조금 생소할 수도 있다. 그럼 오늘은 우리가 보는 대부분의 디스플레이에 장착된 편광판에 숨겨진 과학 원리를 쉽고 자세히 알아보도록 하자. ▲ 필자가 가지고 있는 오딧세이 노트북(왼쪽)과 QLED 슈퍼 와이드 게이밍 모니터(오른쪽)로 두 제품 모두 디스플레이에 편광판이 장착되어 있다. 빛은 입자일까? 파동일까? 편광판을 이해하기 위해서는 먼저 빛의 특성에 대해서 알 필요가 있다. 과학자들은 17세기 무렵부터 빛이 ‘파동’이냐 ‘입자’냐를 놓고 논쟁해왔는데, 뉴턴은 빛이 입자의 흐름이라고 결론을 내렸고, 하위헌스는 파동이라고 주장했다. 그런데 당시에 워낙 뉴턴이 유명했기에 빛의 입자설이 더 유력한 학설로 받아들여졌다. 이후에 토마스 영이 ‘이중 슬릿 실험’을 통해 빛이 파동이라는 강력한 증거인 간섭현상을 증명한 이후로 빛의 파동설이 우세해졌다. 하지만 20세기 초 아인슈타인이 광전효과를 규명하면서 빛의 입자설이 다시 살아나게 되었고, 콤프턴의 ‘X선 산란 실험’으로 빛의 입자임을 분명히 확인했다. 아인슈타인은 그 유명한 상대성 이론이 아니라 바로 이 광전효과의 메커니즘을 규명한 공로로 1921년 노벨상을 수상했다. 사실 대부분의 사람들은 세상은 검은색 아니면 흰색이라는 흑백 사고에 익숙한 경우가 많아서 빛도 파동 아니면 입자, 둘 중 하나이지 ‘빛은 파동이면서 입자’라는…

마음을 움직이는 책 한 권은 우리 인생의 지침서가 되기도 하는 고마운 존재입니다. 특히 자라나는 청소년들에게 마음에 울림을 주는 책 한 권은 인생을 살아가는 데 있어 소중한 밑거름과 양분이 되어줍니다. 지난 17일, 삼성디스플레이 임직원들이 감명 깊게 읽은 책을 청소년들에게 전하는 ‘책울림 인생책 나눔’ 캠페인이 진행되었습니다. 도서를 전달하며 청소년들에게 꿈과 비전을 전하는 보람찬 하루를 보냈던 이 날, 삼성디스플레이 뉴스룸이 함께했습니다. 응원이 되고 위로가 될 책 지역의 독서문화 확산에 기여하고 독서의 필요성과 성취감을 가져다주기 위해 2014년부터 진행되고 있는 삼성디스플레이 책울림 사업은 매해 지역사회 기관에 우수도서를 지원하고 독서공간 리모델링을 지원합니다. 그리고 독서 인재를 육성하기 위한 독서대회와 북 콘서트를 운영해오고 있습니다. 올해에는 코로나19로 인해 책울림 활동을 비대면으로 진행하면서 책울림 인생책 나눔이라는 캠페인도 함께 진행했습니다. 이번 캠페인을 위해 지난달부터 삼성디스플레이 임직원들에게 인생책을 접수 받았고, 약 140명이 참여해 180여권의 인생책을 모았습니다. 인생책 전달식 현장에는 임직원이 기부한 문학, 자기계발, 심리학 등 다양한 분야의 책들이 예쁘게 코팅된 임직원들의 응원 메시지 카드 옆에 전시돼 있었고, 묵직한 감동을 전할 <작은 꿈을 위한 방은 없다>, 잔잔한 위로가 되어줄 <자존감 수업>, <배움의 발견> 등 청소년들이 읽으면 좋을 책들이 눈에 띄었습니다. 캠페인에 참여한 최지현 프로는 <태도의 힘> 책을 기부하며 ‘태도가 달라지면 인생도 달라진다’는 책속 명언과 함께 인생을 사는 데 있어 마음가짐과 태도를 정비할 수 있는 시간이 되길 바란다며 응원의 메시지를 전했습니다. 송영선 프로는 <안녕, 바이칼 틸> 책을 기부해 ‘과거 우리나라의…

우리는 일상에서 매 순간 디스플레이를 통해 다양한 일들을 경험합니다. 디스플레이의 기술을 통해 보다 편리해진 삶의 변화를 느끼는 요즘! 아침에 눈을 뜨고 잠들기 전까지 우리와 함께하는 ‘디스플레이 시대(Display of Things)’의 하루를 일러스트로 만나보세요.