디스플레이 기술과 발전 차세대 디스플레이 하덕호 교수님 4조 104분반, 4조 김성현 김동환 박진우 장진영 김준희

디스플레이의 정의 차세대 디스플레이 차세대 디스플레이의 종류 디스플레이의 분류 – 화면구현 방식 개발동향 및 성장전망 현실적 제한조건 적용

디스플레이란? 디스플레이 (Display) 란 스크린 위에 화상이나 문자 또는 도형을 나타내주는 장치를 칭한다. 디스플레이 장치는 사람이 전기적인 정보를 시각적으로 입수하려고 할 때 최종적인 표시 부분으로 아주 중요하며 가장 많이 이용된다. 흔히 사용되는 곳이 텔레비전의 브라운관이며, 기술에 따라 CRT, LCD, LED 등이 있다.

종류장 점단 점 CRT 저렴한 가격 오래 사용해도 불량이 거의 없다 전기 사용량이 적다 얇게 만드는 기술이 없어 대형화 힘듬 두꺼운 유리를 사용하여 무거움 자성체에 의한 화면의 왜곡이 생김 LCD 제품이 가볍고, 두께가 얇아 어느 곳이든 설치가 가능 밝은 화면에 고해상도 Display 가능 느린 응답 속도(화면 끌림 현상) 장시간 시청 시 눈의 피로도 높음. LED 고효율, 소비전력이 낮다 색 재현 범위가 넒다 비싼 가격 화면 끌림 현상이 있다 OLED 가볍고, 소비전력이 낮다 구조가 간단하여 낮은 가격 형성 아직까지 대형화하지 못함 충격에 약함

종전에는 구동원리의 진화로 요약 가능 CRT ⇒ FPD는 구동방식의 패러다임이 전환된 경우 슬림화를 통한 공간절약이 핵심적 성과 최근의 진화양상에는 구동원리와 기능적 측면이 복합적으로 혼 재 구동원리 : AMOLED, 전자종이, 홀로그램 보여주는 방법 : 3D, 3차원 Multi-Touch, Triple-View Display 등 사용방법 : Flexible Display, Touch Free, 홀로그램 등 차세대 디스플레이 진화 방향의 다양성

차세대 디스플레이의 중요성 수년내 CRT 대체시장이 소멸, LCD를 대체할 신시장이 필요 세계 TV시장에서 CRT비중이 감소하고 있고, FPD로 대체가 거의 완료 선진국에서는 이미 LCD, PDP 등의 침투율이 100%에 육박 세계 시장을 선도하며 주력 수출산업으로서 위상을 고고화할 필요 국내 디스플레이산업의 세계시장 점유율은 50% 이상 글로벌 시장 지배력 유지를 위해 현존제품의 대체가 확실시 되는 차세대 디스플레이 개발을 선도해야 함. ' 10년에 이미 3D TV의 대중화 시대 개막, AMOLED는 ' 13년경 TV용으로 상용화될 전망

【디스플레이 시장의 향후 발전 전망】 자료 : Display Search

AMOLED(능동형 유기발광 다이오드) 3D 디스플레이 플렉서블 (Flexible) 디스플레이 홀로그램

OLED는 백라이트가 필요없는 자체발광 소재 형광성 유기물박막에 전류가 흐를 때 유기물이 빛을 발하는 특성 이용 구동방식에 따라 수동형인 PMOLED에서 능동형인 AMOLED로 진화. 현재는 AMOLED가 대세 AMOLED(능동형 유기발광 다이오드) PMOLED는 투자비가 낮아 가격이 저렴, 제조과정이 단순하나 수명이 짧고 대형화시 소비전력이 급증하는 단점이 있음 AMOLED는 효율적 전력소비로 대면적 구현이 가능, 응용분야가 다양함 제품의 단가와 신규투자비용이 높다는 단점이 있음

AMOLED(계속) – OLED vs LCD LCD를 능가하는 다양한 장점 상업화에 가장 근접한 Display 화질, 응답속도, 두께, 소비전력(친환경적) 등에서 LCD를 능가 응답속도가 빨라 동화상 재생시 잔상이 없음 자체발광으로 백라이트가 필요없어 슬림한 디자인 구현 가능 LCD의 단점인 시야각 제약 없음, 어두운곳 / 밝은 야외에도 선명한 화질

3D는 2차원 영상물에 입체감을 부여하는 실감영상 기술 양안시차를 이용하여 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 보이는 이미지를 따로 촬영, 입체감을 느끼게 하는 기술 해당 눈에만 각 이미지가 전달되로록 하여 입체감을 느끼게 하는 기술 3D 디스플레이 3D 산업의 본격 성장은 컨텐츠와 인프라 개발이 관건 영화를 중심으로 붐이 있었으나, 컨텐츠 부족 및 눈의 피로감 해결 미흡. 영화 `아바타'의 세계적 대성공으로, TV산업으로까지 기술 확장 ' 10년을 기점으로 3D TV시장의 성장전망 대폭 샹향조정 안경 착용 방식의 3D TV 출시, 무안경 방식은 아직 연구단계

휘어지는 Display 얇고 가벼우며 휘어지는 Display 충격에 약한 유리기판 Display의 한계 극복 플렉서블(Flexible) 디스플레이 접거나 말아서 휴대하는 등 다양한 활용이 가능 전자 책, 휴대용 PC, 의료기기를 부착한 전자 옷 등 활용이 기대되는 Display 전자Display 방식과 종이Display 방식으로 구분 전자방식은 열에 강하고 잘 휘어지는 플라스틱소재에 AMOLED적용 종이방식은 전자종이로 구현, 종이의 재질 특성에 근접하다. 백라이트 X, 소비전력 ↓, 야외에서의 시인성 ↑ ⇒ 종이문서와 가장 유사한 디스플레이 기술

투명전자소자를 이용, 필요시 유리창처럼 반대편을 볼 수 있다! AMOLED기술을 기반으로, 투명 산화물 반도체와 투명전극 이용 영국에서 개발한 신소재 그래핀을 삼성전자 연구팀에서 디스플레이에 적용가능한 크기로 제작하는데 성공 ⇒ 투명Display 기술에 기여 투명PC, 자동차 앞유리 겸용 네비게이션, 게임기, 스마트창 등에 활용전 망 투명 디스플레이

360°에서 완벽한 입체를 볼 수 있는 궁극의 3D 기술 빛의 산란을 이용하여 입체영상을 재현 3D는 정면의 깊이감만 표현, 홀로그램은 측면에서의 깊이감까지 표현 ⇒ 어느 위치에서 봐도 자연스러움 (실체와 구별 어려울 정도로 입체감 구 현) 적용가능한 컨텐츠 제작은 3D보다 더욱 어려운 과제 홀로그램 시현이 흥미유발이 아닌 보편적 소비재가 되기위해 컨텐츠 확보 필수 촬영기기 및 기술개발은 3D 기술개발 이후의 문제 컨텐츠 저장용량은 3D보다 더욱 클 것으로 예상 최근 실감영상 필요성이 증대 ⇒ 3D와 함께 홀로그램에 대한 관심도 고조 홀로그램

AMOLED 시장 동향 AMOLED 시장 확대의 관건은 대형화 국내업계가 세계 AMOLED 시장을 주도하는 양상 대형화는 LTPS 공정의 제약 극복이 과제

3D 디스플레이(게속) – 편광방식 vs 셔터글라스방식 LG전자는 편광방식의 단점을 극복하기 위한 소재 채택을 시도 무안경식은 사람이 안경을 쓰는 대신 화면에 안경을 씌우는 방식 편광 셔터 글라스 셔터 글라스

3D 디스플레이 TV에 채택되어 시장을 형성중인 안경방식은 편광방식과 셔터글라스 방식이 경합중이다.

3D 디스플레이(계속) – 시장 발전 전망과 로드맵 ' 15년경 무안경식 3D TV가 상용화될 전망 3D 기술은 TV를 넘어 관련시장으로 영향이 확대될 전망 3DTV 판매량은 '10년 620만대로 TV시장의 3%에 불과하나 '14년에는 8,300만대로 31%의 비중을 차지할 전망

플렉서블(Flexible) 디스플레이 플라스틱 기판 개발이 핵심 과제 플렉서블 디스플레이 상용화는 가까운 미래에 가능할 전망 시장규모는 ' 15년부터 급격히 확대될 전망

투명 디스플레이 / 주요 차세대 디스플레이 시장 전망 투명전자소자 기술의 발전으로 투명 디스플레이 구현이 가능 그라핀(Graphene)의 개발로 대량생산 가능성 열림

제한조건내 용 경제성 기술 개발은 어느 정도 진척이 되었고 수요만 있으면 생산에 착수 할 수 있으나, 상용화 되지 않아 경제성은 아직 높지 못하다 환경성 불필요한 생산 자재를 줄여 환경적으로도 친환경적이다. 사회성 디스플레이의 휴대 간편함 및 다른형태로 변형이 가능하여 사회 여러분야에서 확대 적용할 수 있는 응용분야가 많다. 미학성 구부리거나 접고 다닐 수 있어 디자인을 구현하는데 제약을 받지 않는다. 보건 및 안전 불필요한 시각적 출력장치를 줄이며 기존의 유리기판을 이용한 디스플레이와 달리 깨지지 않아 안전성을 확보할 수 있을 것으로 예상된다. 생산성, 내구성 잦은 휴대 및 형태변형 등으로 파손될 가능성이 높다 산업표준 기술 개발 단계이며 산업 표준에 맞춰 나가야 하는 문제점을 안고 있다.

제한조건내 용 경제성 들어가는 부품을 줄여 생산비용을 줄일 수 있다. 그러나 기술개발이 확립되지않아 개발비용에서 투자가 필요하다. 환경성 불필요한 생산 자재를 줄여 환경적으로도 친환경적이다 사회성 자동차 앞유리 네비게이션, 인테리어 등 사회 전반에 무한한 활용 가능 미학 기존의 투박하고 불투명한 디스플레이에 반해 얇은 두께와 주위환경과의 조화로 미학적 요소에 충분한 영향을 끼침. 보건 및 안전 유리의 특성으로 안전주의가 요구된다. 생산성, 내구성 투명하여 인지하기 어려워 파손될 위험이 있다. 산업표준 기술 개발 단계이며 산업 표준에 맞춰 나가야 하는 문제점을 안고 있다.

제한조건내 용 경제성 아직까지는 기술개발 단계이기 때문에, 기술개발 비용 및 컨텐츠 개발에 많은 투자가 필요함. 사회성 실제의 모습으로 표현가능하기에 프레젠테이션 및 영화 등에 확대 적용 가능 미학 직사형이 아닌 투사형 방식을 사용하므로 공간활용도가 높을 것으로 기대됨 보건 및 안전 안경 착용방식으로 인해 생기는 눈의 피로감을 극복해야 함. 생산성, 내구성 3D 감상을 위해 필요한 안경이 부주의로 파손되기 쉽다. 산업표준 기술 개발 단계이며 산업 표준에 맞춰 나가야 하는 문제점을 안고 있다.

김동환 디스플레이가 발전해온 것을 보면 시장에서의 소비자 선호도에 맞춰 발 전 되었는 것 같다. 처음 CRT가 무겁고 커서 안 좋다고 생각하고 얼마 뒤 LCD가 개발되었다. LCD는 CRT의 단점인 무게, 크기, 디자인등을 보완 하였고 뒤이어 LED, OLED 로 발전이 계속 되었다. 계속 디스플레이가 이 속도로 발전된다면 지금 현실에서 상상할 수도 없는 디스플레이로 발전 될 것이다. 김성현 디스플레이는 우리 생활에 뗄레야 뗄 수 없는 관계에 놓여있다. 휴대폰, TV, PC 까지 매일 접하면서 생활하고 있다. 그렇기 때문에 미래의 디스 플레이를 조사하면서 우리 생활의 미래까지 예측해 볼 수 있는 좋은 기회가 되었고, 앞으로 계속 관심을 지니고 지켜볼 분야중에 하나라고 생각한다. 박진우 이번 조사를 통해 영화로만 봤던 디스플레이들이 개발단계에 이르고 있고 머지않아 상용화가 될 전망이라 하니 신기하고 기대된다. 다양한 분야 에서 사용될 이 디스플레이들이 점점 삶의 질을 높여줄 것이고, 더 먼 미 래에는 생각지도 못할 새로운 기술들이 등장하면서 디스플레이 시장은 더욱 발전할 것이라 생각된다.

장진영 여러 디스플레이 및 디스플레이 기술의 종류와 앞으로 나올 디스플레이에 대해 폭넓은 지식을 갖게 되었다. 디스플레이에 대해 조사하면서 예전에 내가 써왔단 컴퓨터 모니터의 변화와 텔레비전들의 변화에 맞아 떨어 지는 걸 보고 놀라우면서도 과학기술 발전의 속도에 깜짝 놀랐다. 그리고 이 번 디스플레이 조사에서 차세대 디스플레이 기술을 보고, 내 컴퓨터 모니 터가 투명디스플레이, 핸드폰이 플렉서블 디스플레이가 적용된 장비들을 쓸 날이 기다려 진다. 김준희 과학이 발달함에 따라 디스플레이는 진화하고 있다. 기존의 디스플레이 시장을 대체할 새로운 장치들을 계속 연구 개발 될 것이다. 벌써 3D TV, 플렉서블 디스플레이가 출시 임박한 시점에 왔다는게 놀랍다. 이 다음세 대의 디스플레이는 어떤 형태, 어떤 작동방식일지 기대된다.,

QUESTION

Thank you 발표자 – 김동환 자료조사(OLED, 플렉서블) – 장진영, 김준희 (3D-홀로그램, 투명) – 김성현, 김동환 PPT 제작 - 박진우