인간에 대한 예의 (항금리 문학 창간호)

1990년대 초에 일본은 디스플레이 선진국이었습니다. 한국과 대만은 각각, 1995년과 1997년 무렵, 일본의 디스플레이 기술을 도입, 즉, 학습, 모방 등을 통하여 기술을 획득하여 디스플레이 산업을 시작하고, 2000년대에 들어서면서 생산량과 시장 점유율에서 한국이 선두가 되고, 일본은 3위 이하로 추락합니다. 그리고 비슷한 시기에 중국이 한국, 대만, 일본으로부터 역시 디스플레이 기술을 획득하고 발전과 투자를 거듭하여 2019년 지금은 한국의 세계 1위 자리를 위협하고 있습니다. 정확히 표현하면 LCD 분야에서는 금년부터 1위로 등극하며, OLED 분야는 한국과의 간격을 좁혀오고 있습니다. 중국의 발전, 일본과 대만의 견제로 인하여 10여년을 유지하여 온 한국 디스플레이의 선두 자리가 위태롭습니다...

지금까지 소개한 디스플레이들은 제품이 시장에 등장, 한 시기를 풍미하다가 사라진 디스플레이들, 발전과 진화를 거치면서 여전히 존재, 혹은 성장하고 있는 디스플레이들입니다. 그 다음 이야기로, 지금은 개발 단계로 수년 정도의 시간이 흐른 뒤 제품으로써 시장에 진입할 가능성이 높은 디스플레이들, 그리고 기존 혹은 등장할 디스플레이들의 발전과 진화 형태를 예측하여 보고자 합니다. 10년 이후의 디스플레이 기술, 제품들에 관한 상상과 예측은 범위를 벗어납니다. 내가 현역에 있을 시간은 7년여가 남았으니까요. 먼저, 현재 기술적으로는 가장 앞서고, 시장에서는 LCD와 겨루고 있는 OLED를 보죠. OLED는 2,000년대 초반에 모바일 기기로 시장에 본격적으로 등장한 이래로, TV에 이르기까지 질풍노도의 속도로 ..

OLED는 현재, 직시형 디스플레이로써 모바일 기기, 테블릿, 그리고 TV 등의 제품에 폭발적으로 적용되고 있으며, 이들의 수요를 감당하기에 여념이 없습니다. 이러한 상황에서도 OLED를 실리콘 웨이퍼상에 제작하여서 특히, 가상형으로써 근안용 디스플레이(Near-to-Eye Display, NED)로 이용하고자 하는 시도는 진행이 되고 있습니다. 실리콘 웨이퍼에 만들어지는 백플레인과 구동 회로부를 사용하고자 하는 의도는 LCoS의 경우와 같습니다. 즉, 고속의 응답 시간과 높은 개구율에 따른 고해상도, 그리고 컴팩트한 마이크로 디스플레이를 구현하기 위해서이죠. 물론 회로는 높은 집적도, 낮은 전력 소비의 CMOS 위주로 하고, 이 위에 올라가는 OLED는 투명 전극을 위로 배치한 상부 발광(top emi..

LCoS는 ‘실리콘 위의 액정,’이라는 용어 그대로, 실리콘 웨이퍼에 만들어진 백플레인 위에 액정을 설치하여 LCD를 구성한 것입니다. 실리콘 웨이퍼에 만들어진 트랜지스터는 스위칭 소자로서 최고의 성능을 가지며 이와 함께 상보 금속 산화막 반도체(Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS) 집적 회로(Integrated Circuit, IC)를 구성하여 디스플레이 구동 회로까지 함께 집적화할 수 있어서 초소형, 고성능 LCD의 구현이 가능합니다. 디스플레이 패널의 크기는 1인치 이하, 두께는 1~2mm, 그리고 해상도를 결정하는 피치는 2마이크론 이하까지도 가능하죠. 패널 크기로 미루어 짐작할 수 있지만, 마이크로 디스플레이로써 투사형이나 가상형 디스플레이로 사용하..

능동 구동형 디스플레이에서는 각각의 부화소에 트랜지스터와 커패시터가 들어갑니다. 트랜지스터는 특정 화소를 지정하고 그 화소에만 전기적 신호가 들어갈 수 있도록 on/off를 선택하고, on 상태에서는 신호를 전달해주는 역할을 하죠. 따라서, 누설 전류가 작아서 신호의 손실이 없어야 하고, 또한 캐리어 이동도가 커서 신호의 전달 속도가 빨라야 합니다. 그런데, 디스플레이의 기판인 유리 위에 만들어지는 실리콘은 비정질층(amorphous layer)이어서 특히 이동도가 매우 작은데, 이 값을 증가시키기 위하여 레이저 열처리 등으로 실리콘 층의 결정성을 향상시키며, 이러한 과정을 결정화(crystallization)라고 합니다. 결정화 공정을 거친 실리콘 층은 단결정 실리콘 결정립(crystal grain)들..

DLP 기술은 프로젝터에 사용되는 디스플레이 엔진(장치) 기술입니다. 즉, DMD라는 초소형 미세 거울들의 2차원 배열 어래이를 사용하여서 광원으로부터 입사되는 빛의 경로를 변환시키는데, 거울들의 수는 영상의 화소수와 같고, 정전력을 이용하여 두 방향 중의 한쪽 방향을 택하여 움직이므로 디지털 구동이라 합니다. 밝기의 정도, 즉, 계조 변화는 펄스 폭 디밍과 드라이브 칩셋에서의 보정을 통하여 이루어지죠. DMD의 거울 이동 속도가 충분히 빠르므로, 1개의 DMD로도 칼라 영상을 구현할 수가 있는데, 이때는 원반 모양의 칼라 필터를 사용하여 시간적으로 RGB를 분할합니다. 다만, 이 경우에는 밝기가 1/3로 떨어짐을 감수하여야 하죠. 만일, 3개의 DMD와 RGB 칼라 필터를 쓰는 경우에는 각각 독립된 R..

MEMS 기술은 전자(반도체) 기술, 기계 기술, 그리고 광 기술 등을 융합하여 수~수백 마이크론크기의 작은 부품 및 시스템을 설계, 제작하고 응용하는 기술을 일컫습니다. 이 기술 장점은 소형화를 비롯하여, 집적화, 저전력화, 고신뢰화, 그리고 저가격화를 이룰 수 있다는 데에 있죠. 즉, 반도체 공정을 이용하므로 웨이퍼 상에 일괄 제조할 수 있어 소형화가 가능하고, 한 개의 칩에 복수 개의 기능 소자 및 신호 처리부 등을 집적화 할 수 있어 고성능-고신뢰성을 얻을 수 있으며, 동시-다량 제조에 의해 가격을 낮출 수 있습니다. 소형화, 고성능화, 그리고 저가격화는 대부분의 전자, 기계, 광 부품이나 시스템들이 추구하는 목표인 만큼, MEMS 기술의 응용도는 실로 다양하며, 바이오, 정보 통신, 운송 및 항..

마이크로 디스플레이는 투사형이나 가상형으로 이용하기 위한 화면의 크기 1인치 이하, 고성능, 고해상도의 디스플레이입니다. 이는 수십에서 수백 배에 이르기까지 확대된 영상을 표시하여야 하므로, 화소의 크기가 매우 작아야 하고, 또한 화소 내에서 빛이 나오는 부분의 비, 즉, 개구율(aperture ratio)이 커야 하므로 미세한 피치와 고성능 스위칭 소자를 필요로 합니다. 마이크로 디스플레이로써 다양한 기술들이 등장한 바 있지만, 지금, 그리고 앞으로도 활용될 디스플레이는 MEMS 디스플레이 계열인 디지털 광원 처리기(Digital Light Processor, DLP), LCD 계열인 고온 다결정 실리콘 TFT LCD(High-Temperature Poly-Silicon TFT-LCD, HTPS TFT..

커패시턴스/BK 넓은 마음으로 가까이 다가가야 더 많은 행복을 담을 수 있다 이슈가 되는 사태들 왜 마음을 더 넓히지 못할까 왜 더 가까이 다가서지 못할까 행복은 혼자만 누리는 것이 아니라 서로가 마주보며 나누는 것인데 우리는 왜 좁은 시야로 멀리 떨어져서 외치기만 할까 타고난 심성의 차이로 마음을 넓히기가 어렵다면 먼저 가까이라도 다가설 일이다 행복한 세상 어차피 모두의 일이 아닌가 모두가 함께 가야 할 길이 아닌가 Capacitance; is proportional to the area of overlap and inversely proportional to the separation between conducting sheets. The closer the sheets are to each othe..

전자 종이를 선도하는 EPD와 디스플레이 맹주, LCD 이외에도 스스로 빛을 만들지는 못하지만, 햇빛이나 별도의 광원을 이용해서라도 디스플레이로서의 시장 진입을 시도하거나, 어느 정도 진입 가능성을 보인 비자발광형 디스플레이들은 더 있습니다. 특히, 전자 종이 분야에서, EPD 이외에도 MEMS 기반의 DMS(Digital Micro Shutter), 간섭 변조기 디스플레이(Interferometric Modulator Display, IMoD) 그리고 전기 변색 디스플레이(ElectroChromic Display, ECD), 전기 습윤 디스플레이(ElectroWetting Display, EWD) 등을 들 수 있습니다. MEMS 기반의 디스플레이들에 관해서는 뒤를 이어 별도로 다룰 예정으로, 여기에서는..