2002년 개봉한 스티븐 스필버그 감독, 톰 크루즈 주연의 영화 [마이너리티 리포트]는
다가올 미래사회를 너무나도 실감나게 그려낸 영화로 찬사를 받았다.
[마이너리티 리포트]에는 다양한 미래 디스플레이들이 등장하는데, 대표적인 장면 중의 하나는
주인공이 두 손으로 허공을 터치하며 컨트롤하던 투명 디스플레이다.
이미 시장에는 투명 디스플레이가 적용된 노트북 등의 시제품이 공개되는 등 상용화 단계까지 와있다.
또 주인공이 가족을 회상하는 모습에서 등장한 3D 홀로그래픽 디스플레이는
개발 초기단계로 머지않아 현실화될 가능성이 높다.
이외에도 실시간으로 뉴스를 보여주는 플렉시블 전자신문,
거리의 벽을 가득 채운 대형 정보 디스플레이도 등장한다.
그렇다면 과연 현실 속에서 디스플레이의 진화는 어디까지 와있을까?
디스플레이 산업, 新성장동력을 확보하라!
디스플레이 산업은 TV, PC 모니터, 노트북 등의 수요확대에 따라 시장 규모 1100억불 이상의 거대 산업으로 성장했다. 동시에 글로벌 시장에서의 비즈니스 경쟁은 날로 치열해지고 있다. 특히 우리나라 디스플레이 산업은 세계 시장점유율 44% 이상을 차지하는 국가 기간산업으로서 LCD 시장의 정체, 중국 디스플레이 산업의 급성장에 따라 새로운 성장동력 확보가 필요한 상황.
기존 LCD와 PDP는 단순화, 고성능화를 위한 차별화된 기술 확보가 필요하며 동시에 LCD와 PDP를 대체할 차세대 디스플레이 기술 선점이 시급하다. LCD의 뒤를 잇는 OLED(Organic Light Emitting Diodes: 유기발광 다이오드)의 대표 주자 AMOLED(Active Matrix Organic Light-Emitting Diode)는 현재까지 우리나라가 절대 우위를 점하고 있지만, 향후 막대한 시장 성장이 예상되는 가운데 고난이도 생산기술 및 소재, 소자기술 개발을 통한 성능 향상으로 시장 독점을 계속 지켜내야 한다. 투명 디스플레이, 플렉시블 디스플레이, OLED 조명 등은 조기 사업화와 시장 선도를 위한 기술개발이 필요하다.
한편 최근 플렉시블에 이은 신축성 디스플레이, 에너지 소모를 최조화하면서 최적의 품질을 제공하는 초절전 환경적응 디스플레이 등 디스플레이 산업을 더 발전시킬 미래 기술들이 발표되고 있다.
ETRI는 이러한 디스플레이 산업의 수요에 대응하고 새로운 성장동력을 창출하기 위해 투명디스플레이, 플렉시블 디스플레이, OLED 조명, 초절전 환경적응(LASA: Light Adaptable, Space Adaptable) 디스플레이 등의 차세대 디스플레이를 구현할 핵심 원천기술 개발에 주력하고 있다.
낮에도 잘 보이는 ‘투과도 조절 투명디스플레이’
ETRI가 개발한 ‘투과도 조절 투명디스플레이’는 투명 디스플레이의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 핵심 원천기술이다. 지난해 ETRI가 개발한 ‘투명 디스플레이’는 배경이 어두운 밤에는 디스플레이가 잘 보이지만, 배경이 밝은 낮에는 잘 보이지 않는 단점이 있었다. 반면 이 기술은 주변 환경에 따라서 투과도 조절이 가능하다. 대조비(도막이 바탕색을 은폐하는 성능을 나타낸 숫자)를 170배 향상시킴으로써 밤과 낮, 밝은 곳과 어두운 곳 등 주위 밝기에 따라 투과도가 가변되도록 구현한 것이다.
특히 투명 디스플레이 평판기술 중 LCD가 아닌 OLED 기술을 채택해, 응용 범위를 획기적으로 넓혔다는 점, 그리고 기존에 많이 사용하던 실리콘 재료가 아닌 산화물 TFT(Thin Film Transistor: 박막 트랜지스터)를 이용해 투과도 조절에 성공했다는 점에서 의미가 크다.
이 기술을 통해 향후 건물의 유리창을 디스플레이로 이용하는 사례가 빨라질 것으로 예상되며, 유리창의 디스플레이를 이용해 TV를 본다든지, 회의를 할 때 유리창에 간단한 정보를 뿌려주면 스크린처럼 사용할 수 있다. 따라서 자동차 내비게이션이나, 스마트 쇼윈도, 스마트 미러, 증강현실 디스플레이, 투명 단말기 등에 널리 사용될 예정이다.
다가올 미래사회를 너무나도 실감나게 그려낸 영화로 찬사를 받았다.
[마이너리티 리포트]에는 다양한 미래 디스플레이들이 등장하는데, 대표적인 장면 중의 하나는
주인공이 두 손으로 허공을 터치하며 컨트롤하던 투명 디스플레이다.
이미 시장에는 투명 디스플레이가 적용된 노트북 등의 시제품이 공개되는 등 상용화 단계까지 와있다.
또 주인공이 가족을 회상하는 모습에서 등장한 3D 홀로그래픽 디스플레이는
개발 초기단계로 머지않아 현실화될 가능성이 높다.
이외에도 실시간으로 뉴스를 보여주는 플렉시블 전자신문,
거리의 벽을 가득 채운 대형 정보 디스플레이도 등장한다.
그렇다면 과연 현실 속에서 디스플레이의 진화는 어디까지 와있을까?
디스플레이 산업, 新성장동력을 확보하라!
디스플레이 산업은 TV, PC 모니터, 노트북 등의 수요확대에 따라 시장 규모 1100억불 이상의 거대 산업으로 성장했다. 동시에 글로벌 시장에서의 비즈니스 경쟁은 날로 치열해지고 있다. 특히 우리나라 디스플레이 산업은 세계 시장점유율 44% 이상을 차지하는 국가 기간산업으로서 LCD 시장의 정체, 중국 디스플레이 산업의 급성장에 따라 새로운 성장동력 확보가 필요한 상황.
기존 LCD와 PDP는 단순화, 고성능화를 위한 차별화된 기술 확보가 필요하며 동시에 LCD와 PDP를 대체할 차세대 디스플레이 기술 선점이 시급하다. LCD의 뒤를 잇는 OLED(Organic Light Emitting Diodes: 유기발광 다이오드)의 대표 주자 AMOLED(Active Matrix Organic Light-Emitting Diode)는 현재까지 우리나라가 절대 우위를 점하고 있지만, 향후 막대한 시장 성장이 예상되는 가운데 고난이도 생산기술 및 소재, 소자기술 개발을 통한 성능 향상으로 시장 독점을 계속 지켜내야 한다. 투명 디스플레이, 플렉시블 디스플레이, OLED 조명 등은 조기 사업화와 시장 선도를 위한 기술개발이 필요하다.
한편 최근 플렉시블에 이은 신축성 디스플레이, 에너지 소모를 최조화하면서 최적의 품질을 제공하는 초절전 환경적응 디스플레이 등 디스플레이 산업을 더 발전시킬 미래 기술들이 발표되고 있다.
ETRI는 이러한 디스플레이 산업의 수요에 대응하고 새로운 성장동력을 창출하기 위해 투명디스플레이, 플렉시블 디스플레이, OLED 조명, 초절전 환경적응(LASA: Light Adaptable, Space Adaptable) 디스플레이 등의 차세대 디스플레이를 구현할 핵심 원천기술 개발에 주력하고 있다.
낮에도 잘 보이는 ‘투과도 조절 투명디스플레이’
ETRI가 개발한 ‘투과도 조절 투명디스플레이’는 투명 디스플레이의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 핵심 원천기술이다. 지난해 ETRI가 개발한 ‘투명 디스플레이’는 배경이 어두운 밤에는 디스플레이가 잘 보이지만, 배경이 밝은 낮에는 잘 보이지 않는 단점이 있었다. 반면 이 기술은 주변 환경에 따라서 투과도 조절이 가능하다. 대조비(도막이 바탕색을 은폐하는 성능을 나타낸 숫자)를 170배 향상시킴으로써 밤과 낮, 밝은 곳과 어두운 곳 등 주위 밝기에 따라 투과도가 가변되도록 구현한 것이다.
특히 투명 디스플레이 평판기술 중 LCD가 아닌 OLED 기술을 채택해, 응용 범위를 획기적으로 넓혔다는 점, 그리고 기존에 많이 사용하던 실리콘 재료가 아닌 산화물 TFT(Thin Film Transistor: 박막 트랜지스터)를 이용해 투과도 조절에 성공했다는 점에서 의미가 크다.
이 기술을 통해 향후 건물의 유리창을 디스플레이로 이용하는 사례가 빨라질 것으로 예상되며, 유리창의 디스플레이를 이용해 TV를 본다든지, 회의를 할 때 유리창에 간단한 정보를 뿌려주면 스크린처럼 사용할 수 있다. 따라서 자동차 내비게이션이나, 스마트 쇼윈도, 스마트 미러, 증강현실 디스플레이, 투명 단말기 등에 널리 사용될 예정이다.
전력소모를 절반으로… ‘OLED 조명 핵심원천기술’
OLED 조명은 에너지 절감, 친환경, 얇고, 가벼우며 우수한 색감과 눈에 편안한 광특성으로 LED 조명의 뒤를 잇는 차세대 조명으로 주목받고 있다. 하지만 OLED 조명은 높은 전력소모와 가격, 그리고 활용성 등이 시장 확대의 걸림돌이 되어 왔었다.
ETRI가 개발한 OLED 조명 기술은 투명전극과 기판사이에 빛을 산란시킬 수 있도록 기판에 나노구조체를 만들고 굴절률이 높은 유무기 복합 소재를 이용하여 표면을 평평하게 만들어 주는 기술이다.
본 기술의 두드러진 특징은 수백 나노미터 크기의 패턴이 자발적으로 형성되는 불규칙 나노구조(주름)다. 이로 인해 OLED 광원에 광추출 부품을 도입해도 투과도 손실을 10% 이내로 최소화 할 수 있다. 또한 기존 기술이 고온 공정이 필요한데 반해 250℃이하의 비교적 저온상태에서도 공정이 가능하도록 구현함으로써 플라스틱과 같은 고분자화합물로 박막 코팅처리를 한 뒤 열처리와 UV처리를 하고나면 스스로 나노구조가 만들어진다.
본 기술이 고가의 반도체나 디스플레이 제조 시 광학 패턴장비를 이용한 공정 없이도 대량생산이 가능해 제조원가를 획기적으로 절약할 수 있다. 즉 부품원가의 획기적 절감은 물론, 인프라 투자비용 또한 들지 않는다. OLED 조명의 소비전력을 절반 이하로 절감해줄 뿐만 아니라, 또 OLED 조명이 기존 갖고 있던 장점인 평판형 외에도 투명하고 휘어지게 할 수도 있다.
또한 기존 조명용 OLED 뿐만 아니라 투명 및 플렉시블 조명용 OLED에도 적용할 수 있다는 점에서 그 의미가 크다.
한편 ETRI는 본 기술을 통해 플라스틱 소재를 사용하여 유연한 광원을 만드는가 하면, 투명한 조명 광원을 만드는 데도 성공했다. 아울러 스마트폰을 이용한 조절기능과 무선전력전송기술을 이용하여 전선 연결 없이도 작동이 가능하며, 각종 센서를 부착하여 달이나 태양 같은 외부환경 뿐만 아니라 사람과의 교감도 이루어지게 함으로써 매우 자연스러운 감성 조명을 연출할 수 있다.
향후 투명 및 플렉시블 OLED 광원은 집안의 벽지나 천장 마감재처럼 인테리어 소재로 활용이 예상되며 자연 그대로의 조명에 가까운 세상이 열리게 될 것이다. 이로써 OLED 조명이 인간에게 ‘이로운 조명’, ‘건강한 조명’으로 거듭날 것으로 전망된다.
생활을 바꾸다 ‘LASA 디스플레이’
LASA 디스플레이란 빛이나 공간과 같은 환경의 변화에 따라 최소의 에너지를 소모하면서도 최적의 품질을 제공하는 초절전형 환경적응 디스플레이를 말한다.
빛의 세기 및 공간 환경에 따라 발광 및 반사 기능이 단일 혹은 복합적으로 동작하기 때문에 밝은 외부환경과 사무실의 어두운 환경과 같이 빛의 세기가 다르더라도 적응이 가능한 것은 물론, 공간 환경변화에 따라 형태 변환이 가능해 원거리에서도 식별하기 쉽다. 이에 더해 해상도의 변화나 화면왜곡이 없이 자연스런 색상을 구현할 수 있으며 눈부심도 없는 혁신적인 디스플레이라고 할 수 있다.
이처럼 LASA 디스플레이는 초절전, 고시인성, 최적의 화질을 제공하므로 언제 어디서나 정보를 접할 수 있는 클라우드 환경 구축에 용이하다. 또한 빛, 공간, 환경에 따라 자유롭게 설치해 사용이 가능하며, 전력소모도 극소화 할 수 있다.
LASA 디스플레이는 이러한 강점들로 인해 광고, 자동차, 조선, 건축, 의료, 의류 등 타 산업과의 융합을 통한 응용분야 확대가 가능할 것으로 보인다. 즉 초절전 TV, Wall 디스플레이, 공공 디스플레이, 광고 디스플레이, Window 디스플레이, 자동차/선박 내장형 디스플레이, 입체 디스플레이, 스킨 디스플레이, Stretchable(신축성) 디스플레이, 웨어러블 디스플레이 등에 응용할 수 있다.
현재 ETRI는 LASA 디스플레이에 대한 연구 개발을 진행하고 있으며 ‘LASA 디스플레이 아이디어 공모전'(2013. 10.10~11.10)을 개최하는 등 LASA 디스플레이의 인식제고 및 대국민 홍보에도 앞장서고 있다.
OLED 조명은 에너지 절감, 친환경, 얇고, 가벼우며 우수한 색감과 눈에 편안한 광특성으로 LED 조명의 뒤를 잇는 차세대 조명으로 주목받고 있다. 하지만 OLED 조명은 높은 전력소모와 가격, 그리고 활용성 등이 시장 확대의 걸림돌이 되어 왔었다.
ETRI가 개발한 OLED 조명 기술은 투명전극과 기판사이에 빛을 산란시킬 수 있도록 기판에 나노구조체를 만들고 굴절률이 높은 유무기 복합 소재를 이용하여 표면을 평평하게 만들어 주는 기술이다.
본 기술의 두드러진 특징은 수백 나노미터 크기의 패턴이 자발적으로 형성되는 불규칙 나노구조(주름)다. 이로 인해 OLED 광원에 광추출 부품을 도입해도 투과도 손실을 10% 이내로 최소화 할 수 있다. 또한 기존 기술이 고온 공정이 필요한데 반해 250℃이하의 비교적 저온상태에서도 공정이 가능하도록 구현함으로써 플라스틱과 같은 고분자화합물로 박막 코팅처리를 한 뒤 열처리와 UV처리를 하고나면 스스로 나노구조가 만들어진다.
본 기술이 고가의 반도체나 디스플레이 제조 시 광학 패턴장비를 이용한 공정 없이도 대량생산이 가능해 제조원가를 획기적으로 절약할 수 있다. 즉 부품원가의 획기적 절감은 물론, 인프라 투자비용 또한 들지 않는다. OLED 조명의 소비전력을 절반 이하로 절감해줄 뿐만 아니라, 또 OLED 조명이 기존 갖고 있던 장점인 평판형 외에도 투명하고 휘어지게 할 수도 있다.
또한 기존 조명용 OLED 뿐만 아니라 투명 및 플렉시블 조명용 OLED에도 적용할 수 있다는 점에서 그 의미가 크다.
한편 ETRI는 본 기술을 통해 플라스틱 소재를 사용하여 유연한 광원을 만드는가 하면, 투명한 조명 광원을 만드는 데도 성공했다. 아울러 스마트폰을 이용한 조절기능과 무선전력전송기술을 이용하여 전선 연결 없이도 작동이 가능하며, 각종 센서를 부착하여 달이나 태양 같은 외부환경 뿐만 아니라 사람과의 교감도 이루어지게 함으로써 매우 자연스러운 감성 조명을 연출할 수 있다.
향후 투명 및 플렉시블 OLED 광원은 집안의 벽지나 천장 마감재처럼 인테리어 소재로 활용이 예상되며 자연 그대로의 조명에 가까운 세상이 열리게 될 것이다. 이로써 OLED 조명이 인간에게 ‘이로운 조명’, ‘건강한 조명’으로 거듭날 것으로 전망된다.
생활을 바꾸다 ‘LASA 디스플레이’
LASA 디스플레이란 빛이나 공간과 같은 환경의 변화에 따라 최소의 에너지를 소모하면서도 최적의 품질을 제공하는 초절전형 환경적응 디스플레이를 말한다.
빛의 세기 및 공간 환경에 따라 발광 및 반사 기능이 단일 혹은 복합적으로 동작하기 때문에 밝은 외부환경과 사무실의 어두운 환경과 같이 빛의 세기가 다르더라도 적응이 가능한 것은 물론, 공간 환경변화에 따라 형태 변환이 가능해 원거리에서도 식별하기 쉽다. 이에 더해 해상도의 변화나 화면왜곡이 없이 자연스런 색상을 구현할 수 있으며 눈부심도 없는 혁신적인 디스플레이라고 할 수 있다.
이처럼 LASA 디스플레이는 초절전, 고시인성, 최적의 화질을 제공하므로 언제 어디서나 정보를 접할 수 있는 클라우드 환경 구축에 용이하다. 또한 빛, 공간, 환경에 따라 자유롭게 설치해 사용이 가능하며, 전력소모도 극소화 할 수 있다.
LASA 디스플레이는 이러한 강점들로 인해 광고, 자동차, 조선, 건축, 의료, 의류 등 타 산업과의 융합을 통한 응용분야 확대가 가능할 것으로 보인다. 즉 초절전 TV, Wall 디스플레이, 공공 디스플레이, 광고 디스플레이, Window 디스플레이, 자동차/선박 내장형 디스플레이, 입체 디스플레이, 스킨 디스플레이, Stretchable(신축성) 디스플레이, 웨어러블 디스플레이 등에 응용할 수 있다.
현재 ETRI는 LASA 디스플레이에 대한 연구 개발을 진행하고 있으며 ‘LASA 디스플레이 아이디어 공모전'(2013. 10.10~11.10)을 개최하는 등 LASA 디스플레이의 인식제고 및 대국민 홍보에도 앞장서고 있다.
