테크 2018.10.30

[디스플레이 톺아보기] ㊵ 디스플레이 미래 기술 전망 Part.2

영화관의 스크린은 초대형 사이즈를 통해 영상을 실감나게 전달해 줍니다. 특히 IMAX 영화관의 경우에는 강력한 몰입 경험으로 더욱 현실적으로 느끼게 됩니다. 이처럼 대형 디스플레이가 가져다 주는 몰입감은 중소형 디스플레이에서는 느끼기 어려운 특징으로 꼽힙니다. 오늘은 중소형 디스플레이의 미래를 다룬 ‘디스플레이 미래 기술 전망 Part.1’에 이어 앞으로 상용화되거나 미래에 등장할 것으로 예상되는 대형 디스플레이 기술의 종류와 특징에 대해서 살펴보겠습니다.   입자의 크기가 색을 결정한다 – 빛의 마법사 ‘퀀텀닷(Quantum Dot)’ 퀀텀닷(Quantum Dot, 양자점)은 지름이 수 나노미터(㎚) 이하 크기의 초미세 반도체 입자를 말합니다. 1나노미터는 10억분의 1미터로 퀀텀닷의 입자가 그만큼 작다는 것인데요. 쉽게 비교하자면 지구의 크기를 1이라고 했을 때 퀀텀닷의 크기 0.000000001은 축구공 하나 정도와 비슷하다고 합니다. 퀀텀닷은 무기물 소재로 2~10㎚ 크기의 중심체(Core)와 껍질(Shell)로 이루어지며 이를 최종적으로 고분자 코팅이 감싸고 있는 구조입니다. 퀀텀닷은 1970년대 에너지 위기 극복을 위해 태양전지를 연구하는 과정에서 벨 연구소의 루이스 부르스(Louis Brus) 박사와 러시아의 알렉세이 아키모프(Alexei Ekimov)박사에 의해 처음 발견됐습니다. 퀀텀닷은 다양하고 순도 높은 빛을 발광한다는 점과 화학적 특성이 우수하다는 점에서 디스플레이, 태양전지, 바이오 센서, 양자 컴퓨터 등 다양한 분야에 사용될 것으로 전망되고 있으며, 이 중에서 퀀텀닷을 형광물질 혹은 발광물질로 사용하여 디스플레이의 특성을 향상시키거나 디스플레이 자체로 활용하는 것을 퀀텀닷 디스플레이라고 합니다. 퀀텀닷이…
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테크 2018.10.18

[디스플레이 톺아보기] ㊴ 디스플레이 미래 기술 전망 Part.1

스마트폰, 태블릿 그리고 스마트워치와 같은 최신 전자 기기에서 디스플레이가 없는 제품은 더 이상 찾아보기 어렵습니다. 인간이 외부로부터 정보를 얻는 감각기관 중 시각이 차지하는 비중이 80%로 막대하기 때문에 디스플레이의 활용도는 앞으로도 더욱 확대될 것으로 예상됩니다. 미래에는 어떤 디스플레이 기술이 등장할까요? 오늘은 앞으로 상용화되거나 미래에 등장할 것으로 예상되는 디스플레이 기술의 종류와 특징에 대해서 살펴보겠습니다.   유연함으로 다채로운 모습을 보여주는 ‘플렉시블 OLED’ 플렉시블 디스플레이는 현재 플렉시블 OLED 기술이 주류를 형성하고 있습니다. 먼저 가장 기본적인 특성을 구현한 예로 언브레이커블(unbreakable) 디스플레이가 있습니다. 플렉시블 OLED는 유리를 기판으로 사용하지 않기 때문에 원리적으로는 깨지지 않는 특성을 지닙니다. 그리고 디스플레이를 완만하게 구부리면 커브드(Curved) 디스플레이가 되고, 양쪽 끝만 살짝 구부리면 벤디드(Bended) 디스플레이를 만들 수도 있습니다. 갤럭시S8, S9, 노트9 등에 사용된 엣지(edge) 형태의 스마트폰 디스플레이가 이러한 벤디드 형태입니다. 여기까지가 상용화 된 단계이고, 앞으로 모습을 드러낼 형태는 업계에서 크게 3가지로 예상합니다. 먼저 지갑처럼 접을 수 있는 폴더블(foldable) 디스플레이입니다. 사용하지 않을 때는 접어서 작게 만들어 휴대성을 높이고, 사용할 때는 넓게 펼쳐서 대화면을 구현할 수 있는 것이 큰 장점입니다. 폴더블 디스플레이는 접히는 부분을 구현하는데 특히 기술적 난도가 높습니다. 어떤 물체나 완전히 접었다 펼치면 자국이 생기게 돼 원래의 모습으로 돌아오는 것이 거의 불가능한데, 폴더블의 경우에는…
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테크 2018.10.04

[디스플레이 톺아보기] ㊳ 차량용(Automotive) 디스플레이

자동차는 엔진 및 변속기 등으로 구성된 파워트레인과 전자 장치, 안전 장치, 내외장 부품 등으로 구성됩니다. 과거에는 기계 장치가 자동차 부품의 중심이었으나, 점차 전자 장치의 비중이 증가하고, 자율 주행 기술 등이 미래 자동차의 핵심 기술로 큰 관심을 받으며 앞다투어 신기술이 적용된 제품을 선보이고 있습니다. 자동차가 단순한 이동 수단에서 벗어나 사용자에게 가치 있는 시간을 제공해 주는 공간으로 변모하고 있는 만큼, 사용자에게 제공하는 정보, 엔터테인먼트의 수준도 그만큼 높아지고 있습니다. 차량에 설치되는 디스플레이의 종류와 수량도 점차 늘어나는 추세입니다. 오늘은 차량에 설치되는 다양한 디스플레이의 종류와 특징에 대해서 살펴보겠습니다.   자동차 계기반(클러스터)의 스타일 변신 운전자에게 필요한 정보를 제공해주는 가장 핵심적인 장치는 바로 계기반(클러스터)입니다. 차량의 속도, 엔진회전속도(RPM), 주행거리, 연료상태와 정상 작동 여부를 알려주는 각종 알람 표시가 계기반이라는 하나의 공간 안에서 모두 표시되기 때문에 ‘클러스터(cluster)’라고도 불립니다. ▲ 아날로그 계기반 (중앙에 작은 디스플레이가 장착된 하이브리드 계기반 형태임) 계기반은 전통적으로 사용돼 온 ‘아날로그 계기반’과 최근 이를 디스플레이로 구현한 ‘디지털 계기반’이 주류를 이루고 있습니다. 속도계의 바늘이 실제로 움직이는 등 물리적인 움직임이 있는 것이 아날로그 방식이고, 이러한 모습을 디스플레이에서 그래픽 디자인으로 구현해 보여주는 것이 디지털 방식입니다. 디지털 계기반은 아날로그보다 디자인 자유도가 높고, 지도나 차량 정보 등을 계기반 화면에 공유해 보여줄 수 있는…
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테크 2018.09.13

[디스플레이 톺아보기] ㊲ PID (Public Information Display)

디스플레이는 시각적 정보를 전달해 줌으로써 보다 효과적으로 정보를 이해할 수 있도록 도울 뿐만 아니라 적절한 판단을 하는데에도 중요한 역할을 합니다. 이러한 디스플레이의 장점 때문에 오래 전부터 공항의 항공편 안내, 지하철의 역명 표기를 위한 장치에 디스플레이가 사용돼 왔고, 특히 최근에는 극장, 패스트푸드 점의 메뉴판이 디스플레이로 바뀌는 등 다양한 분야에서 디스플레이가 유용하게 사용되는 사례가 늘어나고 있습니다. 디스플레이 가운데 특히 개인 또는 가정용이 아닌 공동, 공용 또는 외부 공간에서 정보 전달 또는 광고를 위해 사용되는 디스플레이를 통칭해 PID(Public Information Display)라고 부릅니다. 오늘은 PID의 특징에 대해서 톺아보겠습니다.   PID(Public Information Display)란? 공공장소와 상업공간에 설치돼 정보, 광고, 엔터테인먼트 등의 미디어 서비스를 제공하는 콘텐츠, 플랫폼, 네트워크가 결합된 융복합 정보매체를 디지털 사이니지(Digital Signage)라고 부릅니다. 그리고 형태에 따라 비디오월, 옥외 사이니지, 전자칠판(IWB) 정도로 나눌 수 있으며, 이러한 제품에 주로 사용되는 디스플레이 패널이 바로 PID(Public Information Display)입니다. 전통적인 옥외광고 매체가 간판, 포스터 등의 아날로그 형태였다면, PID는 역동적인 콘텐츠를 표현할 수 있는 디지털 형태의 디스플레이 장치입니다. PID는 영상 표현이 가능하기 때문에 정보를 보다 효과적으로 전달 할 수 있다는 장점이 있어 기존의 아날로그 옥외광고 매체를 대체하고 있는 추세입니다. 현재 공항, 지하철, 쇼핑몰, 교통상황시스템 등 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 마케팅 효과 극대화…
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테크 2018.08.29

[디스플레이 톺아보기] ㊱ OLED 전면발광 배면발광

스스로 빛을 내는 OLED 디스플레이. OLED는 자체 발광 소자를 활용했기 때문에 화질, 두께, 무게에서의 장점을 가짐은 물론, 자유자재로 휠 수 있는 플렉시블 구현까지 가능한 첨단 디스플레이입니다. OLED의 발광방식은 현재 ‘전면 발광’ 방식과 ‘배면 발광’ 방식의 2가지로 나눌 수 있습니다. TFT(박막트랜지스터) 기판을 만든 후 빛을 위로 가게 할 것인지 아래로 가게 할 것인지를 정하는 방식으로, 오늘은 이 두가지 방식을 알아보고 차이를 비교해보는 시간을 갖겠습니다.   OLED의 발광 원리 OLED는 전계발광(electroluminescent) 방식의 한 종류로 발광물질에 전기에너지를 주입해 전자와 정공이 만날 때 빛이 발생하는 방식입니다. OLED는 빛을 내는 발광물질들로 이루어진 ‘발광층(EML; emission material layer)’에서 전자와 정공이 만나게 됩니다. Anode(양극)에서는 정공이, Cathode(음극)에서는 전자가 출발해 발광층인 EML에서 만나는 방식입니다. ‘전자 수송층(ETL; electron transport layer)’과 ‘정공 수송층(HTL; hole transport layer)’과 같은 보조층은 보다 효과적으로 전자와 정공이 발광층으로 이동할 수 있도록 도와줍니다. 자세한 원리는 [디스플레이 톺아보기] ⑤ OLED의 원리와 구조를 참고하시기 바랍니다. 전면 발광 방식은 말 그대로 빛이 앞으로 나온다는 뜻입니다. OLED는 유리(Glass)가 가장 아래에 있고 그 위에 TFT(박막트랜지스터) 그리고 유기발광(EL)층의 순서로 구성됩니다. 유기발광층에서 발생한 빛이 기판의 반대 방향 즉, 유기물층(EL) → 윈도우를 거쳐 우리 눈으로 전달되는 방식을 ‘전면 발광’ 방식이라고 합니다. 이와 반대로 유기물층(EL) → TFT →…
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테크 2018.08.09

[디스플레이 톺아보기] ㉟ 디스플레이 커버 윈도우(Cover Window)

일상 생활에서 ‘윈도우(Window)’라는 단어를 접하면 무엇이 가장 먼저 떠오르시나요? 보통은 창문이나 컴퓨터 운영체제(OS)를 떠올리는 것이 가장 일반적일 것입니다. 하지만 TV, 모니터, 스마트폰 등에 사용되는 디스플레이에도 윈도우가 있다는 사실. 오늘은 스마트폰에 사용되는 디스플레이 커버 윈도우(Cover Window)의 역할과 종류 그리고 생산공정에 대해서 톺아보겠습니다.   ‘디스플레이 패널의 수호자’ 커버 윈도우(Cover Window) ‘디스플레이 커버 윈도우(이하 윈도우)’는 디스플레이 패널의 화면부를 외부의 영향으로부터 보호하는 역할을 합니다. 그러면서 동시에 디스플레이 패널이 보여주는 화면을 우리 눈에 그대로 전달해 주어야 하므로 투명해야합니다. 따라서 이러한 기능과 특성을 창문과 유사하다고 하여 업계에서는 윈도우라고 부릅니다. 윈도우는 소비자가 스마트폰 구매 후 화면 위에 추가로 붙이는 보호필름 또는 보호유리와는 다른 개념으로 제품 생산시에 필수적으로 부착되는 부품입니다. 윈도우는 대부분의 디스플레이 장치에 사용되고 있습니다. 스마트폰 이전의 피처폰 시절에도 윈도우가 사용되었으며, 디스플레이 패널을 보호한다는 역할은 지금과 같았습니다.   하지만 스마트폰의 등장과 함께 영상 재생, 카메라 촬영 및 터치 기능의 중요성이 높아지면서 디스플레이 패널 또한 대화면화가 진행되었고, 윈도우의 크기도 이에 맞춰 커지게 됩니다.   스마트폰 윈도우 시장을 평정하다 – ‘글래스’의 천하 통일 디스플레이 패널의 크기가 커짐과 동시에 쿼티(QWERTY) 자판과 같은 기존의 물리적 입력장치가 사라지거나 최소화되면서 디스플레이가 스마트폰의 디자인을 결정하는 가장 큰 요소로 자리잡게 되었습니다. 이와 더불어 글래스(Glass, 유리)가…
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테크 2018.07.19

[디스플레이 톺아보기] ㉞ OLED 공진 원리의 이해

자체발광 소자를 활용한 첨단 디스플레이 OLED. 삼성디스플레이의 OLED는 뛰어난 화질을 구현하고 얇고 가벼울 뿐만 아니라 휘거나 구부리는 플렉시블 플랫폼까지 가능해 전 세계 주요 스마트폰에 앞다투어 탑재되고 있습니다. OLED는 자체발광이라는 특징을 활용해 ‘공진’이라는 광학 물리학의 원리를 도입, 발광 효율을 높여 더욱 밝고 선명한 화면을 구현합니다. 오늘은 ‘공진’ 원리를 활용하는 OLED의 구조에 대해서 알아보겠습니다.   공진 현상이란? 비록 우리 눈에 보이지는 않지만 모든 물체는 자신만의 ‘고유진동수’를 가지고 있습니다. 그리고 각 물체들은 이 고유진동수에 해당하는 주파수 또는 파동을 흡수하는 성질이 있습니다. ‘공진(共振, resonance)’이란 물체가 자신의 고유진동수와 똑같은 진동수를 가진 외력의 작용을 받을 경우에 자연적으로 진동을 시작해서 그 진동의 속도와 압력 등이 증폭되는 현상으로 ‘공명(共鳴)’ 현상이라고 부르기도 합니다. 예를 들어, 100Hz(헤르츠)라는 진동수를 가진 물체에 100Hz의 진동수를 가진 파동을 가하면 물체가 스스로 진동하게 됩니다. 잘 알려진 공진의 예는 와인잔에 고주파음을 가하면 잔이 깨지는 현상입니다. 와인잔이 가진 고유진동수가 같은 진동수를 가진 고주파음에 반응해 스스로 진동하고, 진동이 심해지자 부서지는 것입니다. 따라서 공진 현상은 특히 교량이나 고층빌딩과 같은 대형 건축물을 만들 때 함께 고려됩니다. 건축물이 가진 고유진동수가 공진현상을 일으키면 붕괴에 따른 피해가 무척 크기 때문입니다. 실제로 1940년 미국 워싱턴주 타코마 해협에 당시로서는 최신 공법인 현수교 방식으로 놓인 다리가…
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테크 2018.07.12

[디스플레이 톺아보기] ㉝ 디스플레이 커넥터의 종류

디스플레이는 정보를 시각화 해 보여주는 장치로 우리 생활은 물론 산업 전반에서 매우 유용하게 활용되고 있습니다. 하지만 디스플레이가 스스로 정보를 만들어 보여주는 것은 아니기 때문에 화면에 표현할 내용을 정보의 저장소(PC, 셋톱박스 등)로부터 가져와야 하며, 정보 전달을 위한 통로가 필요합니다. 그러한 통로 역할을 하는 것이 바로 오늘 소개해 드릴 ‘디스플레이 커넥터’입니다. 그림은 한 TV 제품 뒷면의 모습을 나타낸 것으로 다양한 영상 커넥터 단자들이 들어서 있는 것을 볼 수 있습니다. 오늘은 디스플레이 장치에 정보를 전달해주는 커넥터의 종류와 특징에 대해서 알아보겠습니다. 디스플레이용 영상 커넥터는 크게 아날로그와 디지털 방식으로 인터페이스(interface)를 나눌 수 있습니다. 일반적으로 과거에는 아날로그가 주류를 이뤘다면 현재는 디지털 방식으로 많이 대체된 상황입니다. 그럼 먼저 아날로그 방식의 대표적인 종류부터 살펴보겠습니다.   컴포지트 (Composite Video) 가장 기본적인 영상 커넥터로 가정용 비디오 기기에서 주로 사용되었던 인터페이스입니다. 오래 된 TV나 VCR 또는 가정용 게임기에서 흔하게 볼 수 있었던 커넥터로, 케이블과 단자의 색은 노란색입니다. 컴포지트는 YUV라는 세 개의 소스 신호(Y: 밝기, U/V: 색상)를 동기화해 합친(composite) 것이므로 이렇게 이름이 붙여졌습니다. 그리고 1개의 채널(라인)로 밝기와 색 신호를 모두 전송하기 때문에 이후에 나온 커넥터에 비해서는 화질이 떨어집니다. 컴포지트가 출력할 수 있는 영상의 해상도는 최대 480i(NTSC) 또는 576i(PAL) 수준인 SD(standard definition)급입니다. 아날로그…
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테크 2018.07.06

[디스플레이 톺아보기] ㉜ 디스플레이 화면 재생률(Refresh Rate)의 이해

최근 고재생률(High Refresh Rate) 모니터들에 대한 인기가 높아지고 있습니다. 특히 1인칭 슈팅 게임과 같이 화면 전환이 빠른 게임을 즐기는 유저들에게는 게임의 승률을 높일 수 있다는 이야기가 퍼지며 일반 모니터에 비해 가격대가 높음에도 불구하고 매우 높은 선호도를 보이고 있습니다. 오늘은 디스플레이에서 화면 재생률의 개념과 종류를 살펴보도록 하겠습니다.   화면 재생률이란? 동영상은 정지된 화면(프레임)의 연속적인 움직임으로 만들어집니다. 화면 재생률(Refresh Rate)이란 1초 동안 디스플레이가 화면에 이러한 프레임을 나타내는 횟수를 의미하며, 쉽게 말하자면 1초에 얼마나 많은 장면을 표시할 수 있는지를 나타내는 수치입니다. 화면 주사율(Scan Rate) 또는 화면 재생 빈도라고 부르기도 합니다. 재생률은 초당 반복 수를 의미하는 Hz(헤르츠)를 단위로 사용하는데, 예를 들어, 60hz의 재생률을 갖춘 모니터라면 1초 동안 화면을 60단계로 쪼개서 보여줄 수 있다는 의미입니다. ※ 유사한 개념인 FPS(Frame Per Second)는 주로 영상의 소스(파일 등)를 대상으로 사용하며, Hz는 사이클이 반복되는 주파수의 개념이므로 디스플레이 디바이스를 대상으로 사용합니다. 인간의 눈은 일반적으로 1초당 15개의 프레임을 연속해 보여주면 플리커(Flicker)라 불리는 깜박임 현상을 느끼지 않고 자연스러운 동영상으로 인식하지만, 시청 환경의 조명 조건과 화면의 크기 등의 변수에 의해 플리커를 인지할 수 없는 최소 값은 달라지는 것으로 알려져 있습니다. 현재 대부분의 TV 또는 모니터는 60Hz 이상의 사양을 갖추고 있을 뿐만 아니라, 방송…
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테크 2018.06.28

[디스플레이 톺아보기] ㉛ 디스플레이 화면비율(Aspect Ratio)의 종류

디스플레이 가로와 세로의 비율을 뜻하는 화면비율. 흔히 ‘4 대 3(4:3)’ 또는 ’16 대 9(16:9)’와 같이 표현되는 화면비율은 어떻게 등장하게 됐으며 어떤 종류가 있는지 알아보겠습니다.   영상 스크린 시대의 개막과 화면비율(Aspect Ratio) 영상의 화면 비율을 처음 결정한 인물은 윌리엄 케네디 딕슨입니다. 그는 1889년 토머스 에디슨과 함께 영화 필름 영사기의 시초인 키네토스코프(Kinetoscope)를 발명한 인물로 이 장치에 필름을 이용하면서 화면의 비율을 정하게 됩니다. 당시 에디슨은 소리를 내는 장치인 축음기를 발명한 이후 축음기에 움직이는 이미지를 덧붙있 수는 없을까 하는 ‘눈을 위한 축음기’ 아이디어를 떠올렸고, 사진 연구에 몰두하고 있는 젊은 연구원인 윌리엄 딕슨에게 그 연구를 맡겼습니다. 딕슨은 당시 조지 이스트만이 막 개발한 질산 셀룰로이드 소재의 유연한 필름을 35mm 띠 모양으로 약 10미터 가량으로 길게 만들어 달라고 이스트만의 공장에 주문을 했고, 이 35mm 폭 필름을 사용할 수 있는 장치인 키네토스코프를 발명합니다. 키네토스코프는 이 필름을 초당 46장(46 프레임)으로 빠르게 돌리며 움직이는 이미지를 최초로 구현했고 이때부터 영화의 필름폭이 35mm로 정해졌습니다. 딕슨은 필름을 키네토스코프에서 돌려감기 위해 뚫어 놓은 구멍 4개마다 한 개의 프레임을 배치하도록 결정했습니다. 그 결과 필름에 기록되는 영상 크기는 가로 24.13mm, 세로 18.67mm가 됐습니다. 이것이 바로 화면비율 4:3의 뿌리가 됐으며 이후 이 크기는 표준 화면비율로 정착하게 됩니다.…
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