디스플레이 기술 발전의 미래 전개 방향 - 디지털 TV, LCD, OLED, 3D 디스플레이

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E-book과 같은 개인 기기에서 벗어나 네트워크에 의한 정보 서비스가 가능하게 되면 전자 신문과 광고에까지도 확산될 것으로 예상되며 더 나아가서는 종이를 대체하기 시작하게 될 것으로 예상됨.
- 즉, 기존 제품을 대체해 나가던 추세인 제1, 제2, 제3의 물결과 다른 제4의 물결이 될 가능성이 높음.
- 또한 현재 1㎡ 당 1,500달러대의 원가가 2015년 이후에는 150달러 이하로 낮춰질 것으로 예상되는데, 이러한 가격이 TFT-LCD로 하여금 어디에서나 어떤 형태로든 대응 가능하도록 할 것임.
2) OLED
○ OLED(Organic Light Emitting Diodes)는 유기 재료에 전계를 가하여 전기 에너지를 빛으로 바꾸어주는 소자이며 다이오드와 전기적 특성이 유사함.
○ OLED는 자발광, 빠른 응답, 광시야각 등 이상적인 디스플레이 특성을 보유하고 있어 휴대정보통신기기와 디지털 정보가전의 핵심 표시장치로 부상하고 있음.
○ OLED는 구동 방식에 따라 수동형(passive matrix)과 능동형(active matrix)으로 구분함.
- 수동형은 양극 배선과 음극 배선 사이에 유기물이 삽입된 단순 구조로 되어 있어 제작이 용이하며, 소형 제품에 응용
- 능동형은 각각의 화소마다 TFT가 붙어 있어 화소를 구동시키므로 소비전력이 작고 해상도가 우수한 장점 보유
○ 1987년 최초 개발 이후 효율 80배, 수명 100배 이상으로 늘어나고, 최초 개발 이후 10년 이내에 단색 디스플레이 양산, 17년 이내에 총천연색 40인치 시제품을 개발하는 등 기술 발전이 급격히 이루어지고 있음.
- 소자효율은 1987년 1.5lm/W에서 2003년 80lm/W로 향상, 소자수명은 200시간에서 3만시간 이상으로 증가
- 1996년에 Pioneer가 차량용 단색 PMOLED 최초 개발, 2003년 IDTech가 20인치 풀컬러 AMOLED 최초 개발, 2005년 삼성전자가 40인치 풀컬러 AMOLED 최초 개발
○ OLED는 이상적인 디스플레이 특성을 보유하고 있으므로 네트워킹, 멀티미디어, 디지털 컨버전스, 유비쿼터스 환경에 가장 적합한 디스플레이가 될 것으로 예상됨.
<그림 Ⅱ-8> OLED의 기본 특성
○ OLED는 구부리거나 말 수 있는 플렉시블 디스플레이용 표시 소자로 가장 적합한 것으로 알려져 있으며 플라스틱 필름을 기판으로 사용하기 때문에 inkjet 방식과 결합한 Roll-to-roll 공정이 가능할 것으로 전망됨.
- 여기에 플라스틱 기판 위에 OLED 소자 외에 유기 구동회로를 함께 집적시키는 것이 이루어지면 새로운 application 분야로 OLED 시장 확대 가능
○ OLED는 휴대폰, 디지털카메라, PDA, 노트북 PC, 모니터, 디지털 TV 등 자체 시장의 확대 및 의료용, 군사용 등 응용기기의 발달에 따라 신규시장이 끊임없이 창출되는 미래 유망산업으로 성장할 것임.
- 그러므로 중장기적 경쟁력 확보 차원에서 경쟁력의 원천인 OLED 소재 및 소자, 장비 기술 등 핵심기술의 확보가 매우 중요
3) 3D 디스플레이
○ 3D 입체 영상은 기존의 2D 평면 영상과는 달리 사람이 보고 느끼는 실제 영상과 유사하게 깊이 및 공간 형상 정보를 동시에 제공하는, 시각정보의 질적 수준을 몇 차원 높여 주는 사실적인 영상을 말함.
○ 디스플레이 장치가 고화질과 대화면으로의 발전을 거듭하면서 향후 기존의 2D 영상을 3D 입체영상으로 나타낼 수 있는 3D 입체영상 디스플레이 장치로 영상매체 기술이 발전할 것으로 예상됨.
○ 현재 3D 디스플레이 산업은 안경식에서 스테레오 무안경식으로의 기술 개발이 당면과제로 대두되고 있으며, 향후 5년 이내에는 다시점 무안경식 3D 디스플레이 기술이, 10년 이내에는 off-line 형태의 디지털 홀로그래픽 3D 디스플레이 기술이, 그리고 15년 이내에는 on-line 형태의 디지털 홀로그래픽 3DTV용 디스플레이 기술이 핵심으로 부상할 전망임.
○ CRT 모니터가 주류를 이루던 시대에 3D 디스플레이는 안경식이었으나, LCD와 PDP의 등장에 따라 무안경식 스테레오 3D 디스플레이가 일반화되고 있음.
○ 최근에는 미국과 유럽을 중심으로 다시점 무안경식 3D 디스플레이 기술들이 개발되고 있으며, 이 방식의 장점은 원근감과 공간감이 실사와 다름없이 뛰어나고, 전·후·좌·우에서 입체감을 뚜렷하게 느낄 수 있다는 것임.
○ 현재 상업화가 기대되는 분야는 무안경식의 모니터이며, FPD를 채용한 방식으로 평판 디스플레이의 장점을 갖추고 있으면서 입체 영상 방식이 부가된 박형 구조로 개인용 모니터를 비롯한 첨단 정보통신기기 분야에 응용이 가능함.
○ 3D 입체영상 디스플레이는 양산 시점 이전에는 3차원 입체영상의 응용 시장인 의료 영상, 군사, 입체광고 시장에 수요가 집중될 것으로 예상되고, 양산되는 시점에 이르면, 현재 가정에 설치되어 있는 디지털 TV의 가장 강력한 대체재로 부상하게 될 전망임.
<그림 Ⅱ-9> 분야별 3D 디스플레이 적용 시기 분포
<표 Ⅱ-3> 3D 디스플레이 기술개발 추이 및 전망
○ 홀로그래픽 디스플레이는 차세대 디스플레이로서, 이제까지 제시되어 온 양안시차나 폭주를 이용하는 3D 디스플레이 방식과는 전혀 다른 디스플레이 방식임.
- 마치 거기에 공간적으로 상이 실존하고 있는 것처럼, 필요한 광학적 정보가 모두 재생되기 때문에 조절과 폭주의 모순이 생기지 않는 궁극적인 디스플레이 방식으로서의 기대가 매우 높은 편
○ 홀로그래피 방식의 3D 디스플레이는 빛의 회절을 이용해서 화상을 표시하므로 관찰자는 이동에 따라 연속적으로 시차가 변화하는 입체 영상을 보게 되며, 자연스런 입체감을 얻을 수 있음.
○ 홀로그래피는 아직 해결해야 할 많은 과제를 안고 있지만, 실사 및 컴퓨터 그래픽 영상을 컴퓨터형성홀로그램(CGH)으로 변환하는 기술을 이용하는 디지털 홀로그래픽 3D 디스플레이 방식이 우선적으로 개발될 것으로 보이며, 세계 여러 나라에서 향후 10년 이내 실용화를 목표로 많은 기술 개발이 이루어지고 있음.
- 국내에서도 향후 디지털 홀로그래피 기반 3DTV를 구현하기 위한 로드맵을 세우고, 연구 개발이 진행 중

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디스플레이,   기술,   디지털,   TV,   LCD,   OLED,   3D,   미래