인간에 대한 예의 (항금리 문학 창간호)

‘전자 종이(Electronic paper, E-paper)’란 어휘는 단지 하나의 확립된 기술을 칭하는 것이 아니라, 특정 범주의 디스플레이 기술들로 이루어지는 응용 분야를 의미하며, 아직까지는 표준 및 규격이 정립되지 않고 있습니다. 그러나, 전자 매체와 종이 매체의 특징을 바탕으로 기술적인 응용 영역을 정의하여 보는 것은 가능하죠. 전자 종이의 기능적인 특징은 정보의 쓰기와 지우기, 소비 전력이 거의 제로인 상태에서의 정보 기억, 반사형 정보 표시, 그리고 유연성으로 특징지을 수 있습니다. 그리고 대부분, 직시형, 반사형이고, 스스로 빛을 낼 수 없는 비자발광형 디스플레이에 해당합니다. 종이는 빛을 내지 않으니까요. 최초의 전자 종이 모델은 자이리콘(Gyricon)으로 불리는 회전볼(twist ba..

맥스웰 방정식-팔자 타고 태어난 재능 갈고 닦아온 기량 내 안의 것만큼이 내가 발휘할 수 있는 능력 그 능력만큼이 내가 살아갈 수 있는 팔자 계량하고 예측할 수 있어 할 수 있는 것은 하고 할 수 없는 것은 하지 않으면 그럭 저럭 괜찮은 팔자 성공하는 인생만큼이나 실패하지 않는 인생도 똑같이 소중한 팔자 내 안에 뿌린 씨앗 그만큼 밖에서 거두는 열매 Gauss's law, The static electric field points away from positive charges and towards negative charges, and the net outflow of the electric field through any closed surface is proportional to the charge..

음극 발광(CL) 현상을 이용한 CRT, FED, VFD, 전계 발광(EL) 현상을 이용한 LED, OLED, TFELD, 그리고 광 발광(PL) 현상을 이용한 PDP 이외에도 스스로 빛을 낼 수 있는 자발광 디스플레이에 적용할 수 있는 발광 현상과 실제 이를 이용한 디스플레이의 연구 결과물들도 보고되거나 개발 후 시제품이 발표되고는 있습니다. 다만, 아직까지는 상용화, 제품화에 적용될 수준에 이르지 못하였어도 학술적 연구나, 혹은 의욕을 가지고 시작하는 벤처들의 작품으로 등장하는 등, 관심을 끌고 있는 몇몇 기술과 원리들도 있습니다. 여기에서는 빛이 만들어지는 원리와 디스플레이에 사용할 수 있는 발광 기구에 대하여 살펴봅니다. 물체에서 빛이 만들어지는 이유는 흔히 단순합니다. 즉, 모든 물체는 제각각 ..

PDP는 광 발광(PL) 원리를 이용한 자발광형, 직시형 디스플레이입니다. 먼저 플라즈마를 이야기하여 보죠. 플라즈마는 방전에 의해 생성되는 전하른 띈 기체로, 고체, 액체, 기체에 이은 제4의 물질 상태로 불리기도 합니다. '플라즈마'란 말의 어원은 그리스어로, 1930년경 미국의 랭뮤어가 전기 방전 실험을 할 때 발생한 이온화된 기체에 붙인 이름입니다. 기체에 더 큰 에너지를 받아서 만들어지죠. 우주는 대표적인 플라즈마의 생산 기지이며, 번개, 오로라, 코로나 현상 등이 플라즈마 현상에서 비롯된 것입니다. 일상 생활에서 볼 수 있는 네온사인, 형광등과 같은 방전관도 플라즈마를 이용하죠. PDP는 주로 후막 기술을 이용하여 제작되며, 두 장의 유리 기판 사이에 RGB 각각의 부화소들을 위한 공간이 있습..

전계 발광(ElectroLuminescence, EL), 혹은 전기 발광, 전자 발광은 반도체 등의 물질에 전기장을 인가하면, 혹은 전류를 흘리면 발광, 즉, 빛이 생성되는 현상입니다. 이는 주입형(injection) 과 진성형(intrinsic)으로 구분할 수 있는데, 주입형 전계 발광은 전계에 의해 전자와 정공이 각각 음극과 양극에서 주입되어 중간 부분에서 만나서 그 (재)결합(recombination)에 의해 빛을 만들어 내는 것이며, 진성형 전계 발광은 전자가 전기장에 의해 가속되어 에너지를 얻은 후 임의의 발광 중심과 충돌, 발광 중심을 여기, 즉, 충격 여기(impact excitation)시키는 과정에서 빛이 나오는 경우에 해당합니다. 주입형 EL에서는 전자와 정공을 움직일 정도의 전기장으로..

전계 발광(EL) 소자는 그 세부적인 적용 원리에 따라 LED와 OLED, 그리고, 지금은 다소 친숙하지 않은 전계 발광 소자(ElectroLuminescent Devics, ELD)로 구분됩니다. LED는 반도체의 p-n 접합 부근에서 발생하는 전자-정공 재결합 과정의 복사성 전이를 이용하고, OLED 역시 유기 물질 내에서 전자-정공쌍의 결합을 이용하는데 비하여, ELD는 발광 중심이 첨가된 매질 내에서 고에너지의 전자가 생성되고 이러한 전자들이 발광 중심을 충격 여기(impact excitation)할 때 발생되는 현상을 이용합니다. 특히 전자가 높은 전기장 내에서 에너지를 얻기 때문에 '고전계 EL' 로 설명되며, 이러한 고전계 EL 소자는 다수 운반자인 전자가 우선적으로 소자의 물리적인 거동을 ..

OLED는 전계 발광에 의해 동작하는 자발광 디스플레이로써, 현재까지의 디스플레이들 중에서 가장 얇은 두께를 가지고, 또한 공정 온도가 낮아 유리 기판은 물론 플라스틱 기판에도 만들어지므로 휘거나 말 수 있는 디스플레이로도 제작이 되고 있습니다. 크게 보면 동작 원리는 LED와 같으나 두 개의 전극, 즉 양극과 음극은 투명 전극과 금속과 같은 무기물이고 두 전극 사이의 나머지 층들은 모두 유기물이라는 점이 LED와 다릅니다. 그리고, 두 전극간의 유기물이 분자량이 작은 저분자인지, 혹은 큰 고분자인지에 따라 저분자 OLED와 고분자 OLED로 구분됩니다. (분자량이 1,000 이하이면 저분자, 10,000 이상이면 고분자로 분류하죠. 1,000에서 10,000 사이는 올리고머로 부릅니다. 다만, OLED..

LED는 전계 발광형, 발광형 반도체 소자이나, LCD의 후면 광원(back-light)으로 사용이 되고, 또한 LED들을 배열하여 아웃 도어용 디스플레이, 즉 LED 디스플레이로 운영 중이며, 최근에는 디스플레이의 화소 만큼이나 작은 LED 칩들을 유리 기판 등에 전사하여 인 도어용 TV나 모바일 기기, 혹은 마이크로 디스플레이로써 이용하고자 하는 마이크로 LED 기술로서 개발, 일부 제품화가 시작되고 있어서 디스플레이로써 분류, 소개하고자 합니다. LED 칩은 p형과 n형 반도체의 이종 접합(hetero-junction) 구조를 가지는데, 순방향으로 전압을 인가하죠. 그러면 n형 반도체의 전극으로부터 주입된 전자와 p형 반도체로 주입된 정공이 각각의 반도체 영역, 즉, 서로 다른 에너지 대역으로 이동..

VFD는 기본적으로 3극 진공관의 구조를 가지며, 음극의 필라멘트에서 방출된 열전자가 그리드 전극을 통과하면서 제어, 가속화되어 양극에 있는 형광체를 여기시키면서 발광하는 직시형, 자발광 디스플레이입니다. 기본 원리는 CRT와 유사하나, 동작 전압이 낮으며, 영상보다는 문자나 간단한 그래픽을 표현하지요. 양극의 형광체는 용도에 맞게 선택적으로 패터닝이 되어 있으며, 따라서 용도와 사양이 먼저 구체적으로 결정이 되고 이에 맞추어 만들어지는 용도 맞춤형 디스플레이에 해당하죠. 그리드와 양극의 구동 방식들로는 정적(static) 구동, 동적(dynamic) 구동, 그리고 능동 매트릭스(Active Matrix, AM )구동으로 구분이 됩니다. 정적 구동은 화소(segment) 수가 적은 경우에 사용되며 그리드..

전계 방출 디스플레이(FED)는 CRT가 지니고 있는 결정적인 약점들, 즉, 열전자 방출로 인한 온도 상승, 전자들의 포커싱과 가속을 위한 고전압 인가, 그리고 주사 방식으로 영상을 만들어야 하기 때문에 갖는 음극과 형광체간의 긴 거리, 즉 큰 부피와 두께 문제 등을 해결하기 위하여 고안되었습니다. 즉, 반도체와 박막, 후막 공정 등을 이용하여 마이크론 크기의 작은 전자총 어래이를 만들고, 이로부터 열이 아닌 전계(electric Field)로 전자들을 방출(Emission), 가속시켜서 형광체를 여기하여 빛을 만들어내는 디스플레이입니다. 전자 방출원으로는 금속이나 실리콘 팁, 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 혹은 표면에 형성된 나노 스케일 구조 등이 다양하게 적용되었고, 이러..