테크 2018.02.09

[디스플레이 톺아보기] ㉒ 3D 디스플레이의 종류와 원리

모바일과 TV를 불문하고 또렷하고 선명한 고해상도 디스플레이가 대세인 요즘, 영상을 더욱 실감나게 표현하는 3D(삼차원) 입체영상 기술은 과거 3D 안경부터 현재 VR에 이르기까지 지금도 꾸준히 발전하고 있습니다. 오늘은 대표적인 3D 디스플레이 기술들에 대해서 살펴보겠습니다.   양안시차를 이용한 2안 방식 (stereoscopic display) 3D 디스플레이는 일반적으로 양안시차를 활용해 입체 영상을 표시합니다. 영상 인식 정도에 따라, 2안 방식(stereoscopic display)과 3차원 방식(volumetric display)이 있는데 안경의 착용 여부, 시점 등에 따라 구분됩니다. 인간은 좌우 눈을 통해 서로 다른 방향에서 하나의 물체를 바라보면서 대상을 입체적을 인식하게 됩니다. 이것을 ‘양안시차’라고 하며, 3D 디스플레이의 대부분은 이와 같은 양안시차를 이용해 입체 영상을 구현합니다. 양쪽 눈에 서로 다른 각도에서 관찰된 영상이 입력되면 두뇌작용으로 공간감을 인식하게 되는데, 흔히 2대의 카메라를 활용하거나 1대의 카메라에 2개의 렌즈를 부착시켜 서로 다른 영상을 촬영합니다. ▲ 일반적인 3D TV의 경우 2안 방식을 사용하며 위 그림과 같이 양안시차로 인해 사물을 입체적으로 느끼게 된다. 현재 상용화된 2안 방식은 주로 셔터안경 또는 편광안경을 사용해 입체감을 느낄 수 있게 하는 방식입니다. 2개의 렌즈로 촬영된 영상이 다시 2개의 안경알을 통해 뇌에서 1개의 영상으로 합쳐지는 것이죠. 특히 셔터안경은 TV에서 좌/우 눈에 보여줄 영상을 프레임별로 번갈아 보여주고, 안경도 이에 맞게 안경 자체에 탑재된 셔터를 열고 닫는 방식으로 각각의 눈에 서로 다른 시각정보를…
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마켓 2018.02.01

중국 게이밍 모니터 백만대 시대, 커브드 모니터로 정면승부!

세계 최대의 e-스포츠 시장인 중국에서 올 한해 총 백만 대 이상의 게이밍 모니터가 출하될 것이라는 전망이 나왔습니다. 중국 시장조사기관 시그마인텔(Sigmaintel)에 따르면 2018년 중국 게이밍 모니터 시장은 2017년 대비 137% 성장한 107만대를 기록할  전망입니다.   32조 중국 게임시장, 모니터 시장의 블루오션 1.58억명의 게임 유저를 보유한 중국은 2017년에 게임산업 전반에 걸쳐 총 2천억 위안의 매출을 거둔 것으로 조사됐습니다. 이는 전년대비 26% 증가한 수치로 최근 다소 주춤했던 중국 e-스포츠 시장에 다시 한 번 훈풍이 불기 시작했다는 분석입니다. 2014년 이후 중국 e-스포츠 시장은 폭발적인 성장과 함께 대량의 자본이 유입되면서 기존의 게임 제작사 뿐 아니라 레노보, TPV 등 세트 제조사들이 속속 게임팀을 결성하거나 게임대회를 개최했고 텅쉰, JD 등 중국 IT 거물들이 투자를 늘리면서 시장을 크게 키웠습니다. 지난해 중국에서는 천 개가 넘는 게임대회가 개최되기도 했습니다. 주목할 점은 중국의 두터운 유저층입니다. 2000년 이후 출생 세대들과 구매력을 가진 20~30대 유저들이 시장의 판을 키우면서 중국의 e-스포츠 시장은 거대한 잠재력과 수익성을 담보한 블루오션으로 다시 한 번 부각하고 있습니다. 실제로 20~30대 중국 게임 유저들은 수입의 절반 가까이를 게임을 비롯한 여가생활에 투자한다는 분석도 있습니다.   커브드 모니터, 게이머 취향저격에 성공 게임유저들의 강력해진 구매력은 게이밍 모니터와 같은 게임 관련 기기의 매출에 긍정적인 영향을…
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테크 2018.01.18

[디스플레이 톺아보기] ㉑ TSP(터치스크린패널)의 종류와 원리

마우스와 키보드는 컴퓨터 입력장치의 필수요소입니다. 특히 마우스는 윈도우와 같은 GUI(graphic user interface)를 기반으로 한 현재의 컴퓨팅 플랫폼에서 없어서는 안 될 장치로 자리잡았습니다. 만약 마우스가 없다면 컴퓨터 이용이 얼마나 어려워질까 상상해 본 적 있으신가요? 아마 키보드 방향키로 커서를 이동시키느라 무척이나 불편했을 것이고, 심지어 지금과는 다른 커맨드 방식, 예를 들면 DOS(disk operating system)와 같은 OS가 아직까지도 대세를 유지했을지 모릅니다. 하지만 마우스가 처음 발명됐을 당시에는 달랑 버튼 한 두개를 가진 이 작은 장치가 어떤 중요한 역할을 할 수 있을지 대부분의 사람들은 의아해 했었던 것이 사실입니다. 과거로 멀리 갈 필요 없이, 스마트폰이 대중화된 요즘, 만약 터치스크린패널(TSP) 기술이 없었다면 우리의 스마트폰 사용은 어땠을까요? 상상하기 힘들 정도로 어렵지 않았을까요? 모든 스마트폰에는 물리적인 쿼티(qwerty) 키보드가 필수적으로 달려 있어야 하고, 휴대용 미니 마우스를 매번 들고 다녀야 했을지도 모릅니다. 오늘은 스마트기기의 등장과 함께 더욱 존재감을 강하게 드러낸 터치스크린패널 기술에는 어떠한 종류가 있고, 어떤 원리로 작동하는지 톺아보겠습니다.   터치 방식의 구분 터치 센서에는 다양한 종류의 기술이 사용됩니다. 터치스크린이 위치하는 패널의 구조에 따라서 외장형과 내장형으로 나뉘고, 작동원리를 기준으로 했을 때, 현재 스마트폰에 가장 대중적으로 쓰이는 정전용량 방식과 저항막 방식 그리고 적외선, 음파, 압력을 이용한 터치 방식 등 그 종류가 무척 많습니다.…
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테크 2018.01.04

[디스플레이 톺아보기] ⑳ 빛과 색 그리고 디스플레이

디스플레이는 우리의 눈에 시각적 정보를 전달해 주는 매개체입니다. 그렇기 때문에 디스플레이는 특정한 모양과 색의 구성을 통해 문자 또는 그림, 영상의 형태로 정보를 전달해 줍니다. 디스플레이에서 시각적 정보를 전달해주는 이같은 방법은 바로 빛을 이용한 것으로 빛은 디스플레이에는 없어서는 안 될 필수요소입니다. 오늘은 빛과 그 빛을 이용한 색에 대해서 알아보는 시간을 갖겠습니다.   빛이란? 우리가 살고 있는 우주가 빛으로 가득 차 있다면, 조금 더 정확히 표현하자면 전자기파로 가득 차 있다면 믿을 수 있을까요? 빛은 우리가 볼 수 있는 모습 그 이상으로 다양한 범위를 채우고 있습니다. 스펙트럼으로 햇빛을 나누면 우리는 빨주노초파남보의 색으로 나뉜 무지개 빛을 볼 수 있지만, 그 빛의 스펙트럼은 실재하는 빛의 일부분으로 우리 눈에 보이는 가시광선만 표현된 것입니다. 실제로는 아래 그림과 같이 빛은 파장에 따라 넓은 스펙트럼을 가지고 있습니다. 우리가 ‘색(color)’이라고 부르는 빛의 영역은 바로 가시광선 영역입니다. 디스플레이는 바로 가시광선 영역의 빛을 이용해 색을 표현합니다. 그렇다면 수십만가지의 색을 디스플레이는 어떻게 표현할 수 있을까요? 비밀은 바로 빛의 삼원색에 있습니다. 빛의 3원색을 구성하는 요소는 빨간색(R), 녹색(G), 파란색(B)입니다. 이 3가지 색이 삼원색으로 불리는 이유는 절대 서로를 만들 수 없는 파장을 갖고 있기 때문입니다. 아래 그림처럼 3가지 색을 모두 합하면 한 가운데의 하얀색 빛을 만들 수 있고, 각…
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마켓 2017.12.27

2018년 디스플레이 산업 전망: 약진하는 OLED

2018년 디스플레이 산업에서 주요 수입원으로 간주될 기술은 기존 LCD에서 OLED로 변화할 것으로 전망한다. 특히 OLED(Flexible)는 억제된 디스플레이 Value Chain 소득의 극대화를 귀결점으로 삼는 디스플레이 기술로 부각될 것으로 예상한다.   LCD: Seller’s Market이 아닌 Buyer’s Market LCD 산업은 경기변동 산업으로 공급과잉과 공급부족이 번갈아 나타나는 만큼 ‘영원한 불황’도 ‘영원한 호황’도 기대할 수 없다. 그러나 LCD 산업이 2018년에도 비우호적인 분위기가 지속될 것으로 전망한다. 또한 Seller’s Market이 아닌 Buyer’s Market이라고 판단한다. 주 배경은 새로운 패널 업체들의 진입으로 경쟁 구도가 더 복잡해지고 있어 수급 안정화 요인을 찾기는 어렵다고 판단하기 때문이다. 단기적으로 LCD 패널 가격의 안정화 요인은 기대하기 어려울 것이고, 중장기적으로 LCD 패널의 질적 경쟁보다 양적 경쟁이 심화될 것으로 예상한다. 이에 공급 축소, 수요 회복 등 Bottom-out을 담보할 수 있는 수급 변화 요인이 포착되기 전까지 LCD 산업 반전은 제한적일 것이다.   Flexible OLED: 확산의 현실 디스플레이 산업의 가장 강력한 원동력은 Flexible OLED로 시장 참여자들 모두 공통적으로 분명하게 동의하고 있는 상황이다. 2018년에도 우호적인 분위기가 지속될 것으로 전망된다. 우선 Flexible OLED 수요에서 스마트폰 비중은 80%를 초과(출하 기준)중 인 것으로 파악된다. 이는 곧 Flexible OLED 수요는 스마트폰의 영향권 안에 있다고 해석할 수 있다. 기본적으로 스마트폰의 Q(물량) 성장에 따른 수혜보다는…
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테크 2017.12.21

[디스플레이 톺아보기] ⑲ LCD 제조공정 – 모듈(Module)

오늘은 LCD 제조 공정의 마지막 단계인 모듈(Module) 공정에 대해 알아보겠습니다. LCD 패널을 만드는 과정은 그림과 같이 TFT(박막트랜지스터)와 컬러필터(color filter) 제작 그리고 TFT와 컬러필터를 하나로 합치는 ‘합착’ 과정으로 이어집니다. 그리고 합착된 패널을 TV 또는 모바일 기기의 스크린에 맞게끔 자르는 ‘절단(scribe)’ 공정을 진행하고 액정을 주입 후, 마지막 단계인 ‘모듈’ 공정까지 마치면 하나의 완성된 LCD 패널이 탄생하게 됩니다. 모듈 공정은 크게 3가지 과정으로 이루어집니다. TFT와 CF 그리고 액정주입까지 마친 패널 이후에 진행되는 모듈 공정은 먼저 패널을 깨끗하게 세척하는 것부터 시작합니다. 두 번째 단계는 패널의 위 아래에 편광판을 붙이는 과정이며, 세 번째는 드라이버IC, PCB를 붙이는 OLB 공정입니다. 그리고 마지막 단계는 패널 검사 공정으로 패널이 제대로 작동하는지를 확인합니다. 추가적인 단계로 LCD에 빛을 쏘아주는 BLU(백라이트유닛)를 모듈공정에 넣는 경우도 있는데 제품에 따라 이 과정을 디스플레이 제조사에서 하거나 완성 제품을 조립하는 세트사에서 직접 진행하기도 합니다. 그럼 첫 번째 단계부터 하나씩 살펴보겠습니다. ※ 제조사에 따라 백라이트유닛 등의 공정이 포함되기도 함   세정/편광판 부착 공정 모듈공정 역시 다른 공정들과 마찬가지로 세정 단계부터 시작합니다. CF와 TFT가 합착된 셀패널(cell)의 표면이 깨끗하게 세정돼야 편광판을 붙일 때 이물질로 인한 품질 저하를 막을 수 있습니다. 셀패널의 세정이 모두 끝나면 편광판(POL)을 부착합니다. LCD 구동의 핵심 원리가…
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마켓 2017.12.18

스마트폰 OLED, 중소형 디스플레이 시장을 견인하다

※ 자료 출처: 3분기 스마트폰용 OLED 시장 전년보다 30% 성장 (연합뉴스, 12/14日) 올해 3분기 전세계 중소형 디스플레이 시장 매출이 140억587만 달러를 기록해 지난 2분기보다 14%, 지난해 같은 기간에 비해 20%의 성장을 기록했습니다. 중소형 디스플레이 시장의 성장을 이끈 제품은 스마트폰 디스플레이였습니다. 스마트폰용 디스플레이는 3분기 108억3668만 달러의 매출을 기록해 전체 디스플레이 시장의 77.3%를 차지했습니다. 시장조사업체 IHS마킷에 따르면 스마트폰 디스플레이 3분기까지 누적 매출은 301억3136만 달러에 이릅니다. 연간 매출액은 400억 달러를 넘어설 것으로 전망됩니다. 이는 지난해 연간 매출 333억8006만 달러 대비 20% 이상 늘어난 수치입니다. 스마트폰 디스플레이 성장의 핵심은 OLED 수요 확대로 분석됩니다. 하반기 삼성전자, 애플 등 세계 최대 스마트폰 제조사들이 OLED를 채용한 전략 신제품을 선보이며 디스플레이 트렌드를 OLED로 완전히 바꿨습니다. 화웨이, 오포, 비보 등 중국 1,2위 브랜드들도 전략 스마트폰에 OLED 탑재를 늘리면서 앞으로 OLED에 대한 추가적인 수요 확대가 예상되고 있습니다. 실제로 OLED 디스플레이 시장은 지난 3분기 49억8330만달러의 매출을 달성해 1년새 30% 가까운 성장을 기록했습니다. 중소형 디스플레이 시장에서 삼성디스플레이는 매출 47억8226만달러, 34.1%의 시장 점유율로 1위를 기록했으며 스마트폰용 OLED 패널 시장에서는 매출 46억5066만달러, 97.8%의 압도적인 시장점유율을 기록했습니다. 특히 업계는 플렉시블 OLED에 주목하고 있습니다. 얇고 가벼우며 유연한 기판 소재를 활용해 풀스크린, 엣지형 등 차별화된 제품 구현에…
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테크 2017.12.07

[디스플레이 톺아보기] ⑱ LCD 제조공정 – 액정(LC)/셀(cell)

오늘은 지난 시간에 톺아본 LCD 컬러필터(color filter) 제조 과정 이후의 단계인 ‘액정(liquid crystal)’ 공정과 ‘셀(cell)’ 공정을 소개해 드리는 시간을 갖겠습니다. LCD 패널을 만드는 과정은 그림과 같이 TFT(박막트랜지스터)와 컬러필터(color filter) 제작 그리고 TFT와 컬러필터를 하나로 합치는 ‘합착’ 과정으로 이어집니다. 그리고 합착된 패널을 TV 또는 모바일 기기의 스크린에 맞게끔 자르는 ‘절단(scribe)’ 공정을 진행하고 액정을 주입 후, 마지막 단계인 ‘모듈’ 공정까지 마치면 하나의 완성된 LCD 패널이 탄생하게 됩니다.   액정(LC) 공정 우선 제작이 완료된 TFT와 컬러필터 기판을 각각 준비합니다. TFT와 컬러필터를 세정해 기판 위의 이물질을 제거합니다. 이어서 PI공정을 거치는데 PI(Polyimide)는 액정이 기판 표면에서 특정 방향으로 배열될 수 있도록 도포하는 물질로, LCD에서는 PI가 도포된 층을 배향막(背向膜)이라고 부릅니다. 배향막이란 ‘방향을 배열하는 막’이라는 뜻으로, 나중에 액정을 주입할 때 액정을 원하는 위치와 방향으로 정렬되도록 홈을 형성하는 층입니다. TFT와 컬러필터 기판 양쪽 모두에 배향막을 인쇄한 후 러빙(rubbing)포로 배향막에 액정이 들어갈 홈을 만들어주는 패터닝 작업을 합니다. 나중에 이 홈 사이로 액정들이 설계한 방향대로 자리잡게 됩니다. 이어서 TFT에는 접착제의 일종인 실런트(sealant)를 도포합니다. 실런트는 TFT와의 접착제 역할을 할 뿐만 아니라 추후에 액정이 각각의 셀 패널 안에 머물도록 하는 격벽의 기능도 함께 합니다. 컬러필터에는 액정을 주입합니다. 입자를 고르게 뿌려주는 장비인 디스펜서(dispencer)를 이용해…
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테크 2017.11.24

[디스플레이 톺아보기] ⑰ LCD 제조공정 – 컬러필터

오늘은 지난 시간에 소개한 액정에 따른 LCD 패널 분류에 이어, LCD 제조공정을 다루는 첫 번째 시간입니다. LCD 패널을 만드는 과정은 1) TFT(박막트랜지스터) 제작, 2) 컬러필터(color filter) 제작, 3) 합착/셀/액정주입, 4) 모듈 공정으로 크게 4 단계로 나눌 수 있습니다. TFT와 컬러필터는 각각의 공정에서 따로 진행을 합니다. 각각의 패널이 완성되면 두 패널을 위아래로 붙이는 작업을 하는데 이것을 합착이라고 부릅니다. LCD는 TFT가 액정을 조절하고 액정을 통과한 빛이 컬러필터를 통과하며 색을 내는 방식이기 때문에, 두 패널 사이에 액정이 있어야 합니다. 따라서 두 패널을 합착할 때 완전히 밀착시키면 중간에 액정을 넣을 수 없으므로 두 패널 사이에 스페이서라는 공간 확보용 아주 작은 기둥들을 세웁니다. 그 후에 액정을 주입한 다음 모듈화 단계로 이동해 PCB와 같은 구동에 필요한 장치들을 붙이면 LCD 패널 모듈이 완성됩니다. LCD 제조 과정에서 TFT는 이미 톺아보기 7편과 8편의 LTPS 제조공정에서 자세히 소개했으므로, 오늘은 해당 내용을 스킵하겠습니다. 이 시간에는 TFT가 액정의 움직임을 조절해 컬러필터로 가는 빛의 양을 조절하는 역할을 함으로써, 결과적으로 디스플레이의 밝기와 색을 조절하는 역할을 한다는 점만 기억하시면 되겠습니다. 오늘은 LCD 제조공정에서 색을 만들어내는 역할을 하는 컬러필터(color filter)에 대해 살펴보겠습니다.   컬러필터(color filter) 란? 컬러필터(color filter)는 빛을 통과시키면 해당 필터의 특성에 따라 색이 나타나도록…
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테크 2017.11.07

[디스플레이 톺아보기] ⑯ LCD의 원리와 구조 Part.2

오늘은 지난 시간에 소개한 LCD의 기본 원리와 구조에 이어, 액정의 작동 방식에 따라 구분한 LCD 패널의 종류를 알아보겠습니다. LCD 패널은 모두 액정(Liquid Crystal)을 사용한다는 점에서 동일하지만, 액정을 활용하는 방법에 따라 여러가지로 구분합니다. 전통적인 방식인 TN(Twisted Nematic) 방식이 기본 작동 원리로 많이 알려져 있고, 현재는 수직전계방식인 VA(Vertical Alignment)와 수평전계방식인 PLS(Plane to Line Switching) 등이 프리미엄 제품용으로 널리 사용되고 있습니다. 오늘은 이 3가지 방식에 대해서 그 구조와 작동원리를 살펴보겠습니다.   TN (Twisted Nematic) 방식 TN은 1971년 스위스에서 최초로 개발된 가장 전통적인 LCD 패널 방식으로 톺아보기 LCD의 원리와 구조 Part.1에서 작동 원리를 다루었습니다. 기본적으로 액정이 기판과 나란한 방향으로 (0도) 수평으로 놓여 있으며, 두 장의 상하 기판 사이에서 뒤틀린 배열을 갖추고 있어 이 패널 내부를 항상 빛이 통과하는 Normally White 방식이며, 전압을 가하면 액정이 기판 표면으로부터 90도로 일렬 배치 되면서 백라이트로부터 나온 빛이 편광판을 빠져 나가지 못하게 되어 Black 화면이 구현되는 구조입니다. TN방식은 구조가 단순하고 생산 비용이 낮아 가격이 저렴하지만, 시야각이 좁기 때문에 화면의 정면이 아닌 각도에서 볼 때 색이 변하거나, 빠른 화면 전환시에 잔상이 생기는 문제점이 있어 이 후에 STN(Super Twisted Nematic) 등으로 개선된 방식이 등장했습니다. 하지만 TN의 근본적인 구조상 시야각과 색반전 현상을…
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