디스플레이의 종류및구조용도

소개글

디스플레이의 종류및구조용도에 대한 보고서 자료입니다.

목차

디스플레이의 종류및구조용도

본문내용

년대 말부터 주목 받아 온 LCoS 방식은 실리콘 기반의 마이크로 칩에 액정을 결합한 기술로 LCD나 DLP에 비해 빛을 반사하는 성능이 뛰어나 화질이 밝고 풍부하며, 얇고
큰 화면의 TV를 저렴하게 제조하기 쉬워 DLP 프로젝션 TV의 뒤를 이을 대체 기술로 꼽히고 있다. 현재 기존의 프로젝터 등에 광범위하게 사용되고 있는 투과형 액정 패널의 경우 구동 회로가 화소와 화소 사이에 배선되므로 개구율(빛이 투과하는 비율)이 낮은 문제점이 있으나 LCoS패널에서는 구동회로를 반사막 뒤에 설계하므로 개구율이 높아 부드러운 화상투사와 고휘도를 동시에 실현하고 있다. LCoS는 기존 반도체 공정에 액정부를 올리는 과정을 거쳐 생산된다.
이러한 과정에서 실리콘 구동 기판과 유리 기판 사이에 있는 액정부의 두께를 최대한 줄여야 하는 과제를 안고 있으며, 이 과정이 기술적으로 매우 까다롭기 때문에 현재까지 모듈의 수율이만족할 만한 수준에 이르지 못하고 있는 문제점이 있다. LCoS의 핵심 기술은 디스플레이가 세 가지 기본색을 최대한 빠르게 투과 시켜 이들이 서로 겹쳐 보이도록 응답속도를 줄이는 것이다. 여기서 응답 속도란 개별 픽셀이 빛 경로를 바꾸는 속도를 말하며, 응답속도에 따라 단일 MD 디바이스를 사용하는지, 또는 색마다 하나씩 사용하는지에 대한 여부가 결정된다. 캐논과 Kopin의 transmissive LCoS 방법을 제외하고, LCoS 마이크로 디스플레이는 Reflective 방법을 사용한다. 이 방법 역시 회로를 제작하기 위해 실리콘 웨이퍼를 기반으로 사용하며 액정막(Liquid Crystal Layer)의 가장 윗부분은 유리(glass) 기판으로 덮여있는 구조를 가지고 있다. 가장 큰 장점은 단결정(Single Crystal) 실리콘을 기판으로 사용해 고온 폴리실리콘(HTPS) 방식의 디스플레이 보다 높은 운동성의 전자를 가지는 것이다. 이로 인해 on /off-Screen 양쪽 모두 좋은 품질을 갖는 회로를 제작할 수 있게 된다. LCoS 디스플레이의 기본적 구조는 아래의 그림과 같다(그림 5, 그림 6).
실리콘 다이(Die)는 기본적인 픽셀 트랜지스터와 Row &Column 구동 전자를 포함하고 있다. 스페이서는 Glass Cover와 실리콘 다이를 분리하는 역할을 한다. 이 부분에 액정(Liquid Crystal)의 원료가 위치하고 있으며, 막(Layer)의 두께는 셀의 차이로 인해 1㎛에서 6㎛까지 변화한다. 투명한 전극(Indium Tin Oxide, ITO)은 유리 기판 아래에 위치하고, 실리콘 다이 위의 Reflective Pixel 전극은 액정 물질(Liquid Crystal Material)을 둘러싸고 있다. 간단한 TN(Twisted-Nematic) 구조를 살펴보면 들어오는 편광(Polarized Light)을 트위스트 시켜 위에서 아래로 통과 시킨다.
이 빛은 아래 부분의 전극에서 반사되고 다시 트위스트 되어 디스플레이를 통과하게 된다. 두 번째 편광판(Polarizer)은 트위스트된 빛이 직각으로 편광판을 통해 지나가게 하는 역할을 하며, 각 픽셀 위치에 전압을 인가하는 방법을 통해 트위스트 되는 양을 조절한다. 이러한 방법은 전압을 인가했을 때 편광된 빛이 회전하여 Analyzing Polarizer에 직각으로 위치하고 어떠한 빛도 통과 할 수 없게 하는 원리를 사용한다. 위에서 나타낸 것과 같이 프로젝션 디스플레이 시장은 세 가지 각각의 기술이 주를 이루며 발전해왔다. 하지만 현재의 시장
에서는 이러한 기술들이 발전을 거듭하면서 각 기술 간의 경계선이 사라지고 있는 실정이다. 또한 각각의 기술마다 단점을 극복하기 위한 많은 노력을 하고 있다. Texas Instruments의 경우 DLP, LCD, LCoS로 대표되는 세 가지 MD기술 간의 치열한 경쟁으로 MD의 주요 기술인 빛 경로, 제어기술, 시스템에 필요한 칩의 개수, 응답속도, 픽셀 크기 등을 발전시키면서 이미지 품질이 한 층 더 개선되었다. 그 결과 고화질 TV 시장을 겨냥해 저마다 독자적인 차별화 전략으로 어필하고 있다. 표 3은 이러한 프로젝션 디스플레이의 여러 종류와 그에 따른 장단점을 나타낸다.
<연구 개발 현황>
LCD, PDP TV 시장이 빠르게 성장하면서 대형 TV 시장에서 경쟁력을 상실하고 있는 상황에서 프로젝션 TV의 진화 방향에 큰 관심이 쏠리고 있다. 프로젝션 디스플레이 기술 분야에 있어 국내의 기술 개발은 이제까지 CRT 프로젝션 TV 분야에만 집중하고 있었고 마이크로 디스플레이(Micro Display)를 이용한 프로젝션 디스플레이 분야는 최근에서야 활발하게 이뤄지고 있다. 이러한 국내외의 프로젝션 디스플레이 현황에 대해 살펴보기로 하자.

삼성전자는 최근 차세대 TV 영상 기술의 하나인 자연 그대로의 이미지 재생이 가능한‘DNIe(Digiral Natural Image engine)’기술을 개발했다. DNIe(Digiral Natural Image engine)이란 말 그대로 현실에 가까운 최적의 화질 재생 엔진기술로 현실에서만 볼 수 있는 미세한 이미지와 색상의 차이를 또렷하고 생생하게 보여줘 SD뿐만 아니라 HD 화면에서도 섬세한 차이를 느낄 수 있는 기술을 말한다. 또한 동영상, 색상, 명암비, 미세 이미지 등을 최적화하는 4가지 핵심 프로세스를 통해 최상의 화질 구현이 가능하며, 현재 삼성전자에서는 국내외 85개의 특허를 확보하고 연간 1억 달러를 투자하고 있는 효과를 누리고 있다.
재료적인 측면에서는 일본의 세계적인 화학 회사인 일본합성고무(JSR)는 최근 한국법인‘JSR 마이크로코리아’를 설립하고 충북 오창 과학 산업 단지에 약 12,000평 규모의 디스플레이 재료 전용공장을 건설하기 시작하여 LCD 핵심 재료인 감광액(컬러 레지스트)을 연 1,000톤 규모로 생산 능력을 갖추었다. 그리고 향후 컬럼 스페이서(column spacer) 및 열경화성 수지인 오버코트(overcoat)까지 생산할 계획을 세우고 있으며, 분석기기 및 테크니컬 지원 센터 등 차세대 LCD 재료 개발을 위한 R&D센터도 들어설 예정이다.

키워드

디스플레이의 종류,   디스플레이의 종류및구조,   디스플레이의 종류및구조용도