《 디스플레이 전반에 대해서 알아보자. 》 1편
스마트폰이나 TV의 발달로 인하여 LCD 혹은 OLED와 같은 디스플레이 이야기가 많이 나오고 있는데 이러한 것들이 정확히 무엇인지 모르는 사람들이 더러 있는 것 같다.
이번 시간은 세부적인 내용들이 아닌 디스플레이 산업 전반에 대한 이야기를 하고자 한다.
디스플레이(Display)는 화면에 글자나 영상을 표시해주는 장치이다.
장치라고 말을 해서 그렇지 넓게 보면"종이"도 하나의 디스플레이라고 정의를 내릴수가 있다.
보통 종이에 쓰인 글등을 우리가 볼때 빛이 반사가 되어 쓰여져있는 글씨나 그림을 볼수가 있는데 이를 반사형 타입이라고 한다.
반사형 타입에는 전자종이(E-Paper)도 이에 속하며 전자책(E-Book)등에 많이 활용이 되고 있다.
따라서 반사형 타입은 외부의 빛으로 디스플레이에 적힌 내용을 인식하기 때문에 빛이 밝을수록 잘보이고 어두우면 보이지 않는 특성이 있다.
이와 반대로 (자체)발광형과 수광형 디스플레이가 있는데..
자체 발광형은 디스플레이 소자가 스스로 빛을 내어 보이게 하는 것으로 오래전 TV에 사용되었던 CRT, PDP 그리고 최근에 나오고 있는 OLED와 LED등이 그것이다.
수광형은 스스로 빛을 만들어 내지 못하고 다른곳에서 빛을 전달 받아 디스플레이 형상을 구현하는 것으로 가장 대표적인것이 LCD이다.
LCD의 경우는 스스로 빛을 내지 못하기 때문에 LCD 뒷면에 BLU(Back Light Unit)라고 하여 빛을 발산하는 조명 장치같은것이 있었는데 과거의 LCD TV의 BLU는 형광등 같이 생긴 CCFL이 사용되었다면 최근에는 LED를 사용한 BLU가 적용이 되고 있다.
가끔 LED TV라고 광고를 내는 업체(주로 S사)가 있는데 이는 엄밀히 말하면 잘못된것으로 LED로 빛을 발현하지만 색은 LCD가 내기 때문에 LCD TV라고 해야 옳다.
왜냐하면 최근에 Mini LED, Micro LED와 같은 형태의 매우 사이즈가 작아진 LED로 스스로 색을 낼수 있는 기술들이 나오고 있기 때문에 LED를 BLU로 채용한 LCD TV를 LED TV라고 하는 것은 잘못된 이야기이다.
물론 과거의 이야기이고, 요즘은 LED BLU를 적용한 TV를 LED TV로 하지 않는 분위기 인것 같다.
어찌되었던 앞서 언급한 반사형 타입과는 달리 발광형과 수광형 디스플레이는 외부의 빛과는 무관하게 장비에서 빛이 나오기 때문에 어두운 곳에서도 잘 보이지만 햇볓이 가득한 공간에서 디스플레이를 보면 잘 보이지 않는 특성이 있다.
왜냐하면 휴대폰이나 TV내부에서 발현되는 빛과 외부 햇빛에서 전달되는 빛의 충돌로 인하여 사람눈에 휴대폰 혹은 TV에서 나오는 빛을 제대로 볼수가 없기 때문이다. 그래서 햇빛이 가득한 공간에서 휴대폰을 보면 햇빛이 없는 곳이나 손으로 휴대폰을 가려서 보는 이유가 그것이다.
반사형 타입의 전자종이의 경우는 화면 전환속도가 느리고 색의 다양성이 넓지 않지만 한번 디스플레이를 하면 추가적으로 전기가 공급이 안되어 디스플레이가 가능하여 주로 전자책이나 대형 매장에 설치된 가격Tag나 팝업 광고등에 많이 이용이 된다.
자체 발광형인 CRT의 경우는 Cathode-Ray Tube의 약자로 음극선을 조정하여 화면에 부착된 형광물질을 때려 빛을 내는 방식이다. 간략한 원리는 형광물질에 때리는 전자빔의 에너지를 3단계로 조절을 하는데 에너지가 서로 다른 전자빔이 유리에 부착된 형광물질을 때리게 되면 에너지 준위가 틀려져 R(RED), G(GREEN), B(BLUE)의 3원색을 발현하여 색을 구성한다.
전자총이 화면을 넓은 범위로 때리기 위해서는 전자가 가야할 길이 충분히 길어야 하므로 CRT 디스플레이는 언제나 빵빵한 모습이었고 이런한 이유로 대면적의 화면을 구성하기 힘들었다.
이러한 점을 극복하기 위해서는 결국 전자총을 제거한 PDP와 LCD의 출현이다.
PDP는 Plasma Display Panel의 약자로 아주 조그마한 튜브에 형광가스가 촘촘히 디스플레이 뒷면에 박혀있다. 이 형광가스에 전기를 가하면 마치 형광등에 불이 켜지듯이 플라즈마 상태의 물질이 빛을 내게 되는 원리이다.
PDP가 LCD에 비해서 여러가지 장점은 있었으나 형광가스를 담아두는 튜브의 사이즈를 미세하게 만들어야 고해상도를 만들수가 있었는데 미세 튜브를 만드는게 어려워 PDP의 고해상도가 어려웠으며 형광 가스가 소모가 되는 특징이 있어서 오래 사용할수록 번인(Burn-in)이란 문제가 발생하였다.
색의 다양성 측면에서 다소의 약점을 가진 LCD 였지만 CRT나 LCD에 비해서 번인, 대면적 디스플레이 패널, 고해상도 그리고 원가를 낮출수 있는 장점때문에 PDP와 LCD의 전쟁에서 LCD가 결국 승자로 자리 매김하였다.
PDP를 시장에서 퇴출시키고 한동안 LCD가 시장의 주류였었으나 제조 공정의 단순함으로 중국 자본들이 LCD 시장에 진입을 하면서 무한 원가 경쟁이 시작하게 되었다.
삼성이나 엘지에서는 앞서 말한 BLU를 처음에는 CCFL을 적용하였으나 차별화 포인트로 LED BLU를 적용하였으나 중국업체도 바로 LED BLU를 채택하였고 LED 가격도 심각하게 떨어지면서 LCD 패널의 판가가 매년 40~50% 떨어지는 레드 오션에 빠지게 된다.
이러한 국면을 타개하기 위해서 삼성은 "몽블랑"이라는 원가혁신 프로젝트를 가동하게 되는데, 몽블랑 프로젝트의 골자는 LCD 패널에 들어가는 각종 부품수를 줄이는 프로젝트였다.
예를들면 LCD를 제어하는 2개의 PCB를 X, Y 기판이라고 하였는데 이를 하나로 통폐합을 한다거나 각종 수많은 반도체를 One Chip화 하여 수를 줄인다거나 반도체와 유리 패널에 부착하는 COF 필름을 없애고 바로 반도체를 유리에 부착하는 COG(Chip On Glass) 공법을 도입하여 COF 필름을 없앤다거나 하는 것이었다.
물론 삼성은 이 프로젝트를 로드맵대로 순차적으로 적용을 하여 원가를 줄이는데 성공하였으나 더이상 줄일수 없는 한계원가에 도달을 하자 결국은 LCD 사업을 포기하고 외부에서 패널을 사오는 전략으로 수정하고 중소형 OLED에만 집중하고 퀀텀닷(양자점)이나 Micro LED에 미래를 투자하였다.
반대로 LG의 경우는 LCD 사업을 한동안 길게 끌어갔으나 최근에는 회사의 운명을 대형 OLED 패널에 걸기로 방향을 정하였다.
OLED의 경우는 LCD에 있는 BLU가 없이도 자체 발광을 할수 있는 장점이 있고 유리 기판을 사용하지 않아 휠수 있는 장점이 있다. 최근 LG 롤러블 TV의 경우도 휠수 있는 OLED의 도입으로 가능한것이다.
그렇다면 삼성의 경우는 중소형 OLED에 사활을 걸지만 대형 OLED에는 관심이 없는 이유는 무엇일까? 삼성의 경우는 앞선 PDP 사례에서 처럼 OLED의 번인 문제를 가장 크게 우려하는 것 같다.
번인(Burn-in)은 디스플레이를 오래 사용하면 사용하는 재료의 열화로 인하여 화면에 잔상이 일어나는 문제인데 보통 OLED의 경우는 번인이 일어날 수 있는 수명을 3년이라고 본다. 그러므로 TV의 경우는 보통 한번 사면 5~10년까지 쓰고 휴대폰과 달리 장기가 틀어놓기 때문에 번인 현상이 발생될수가 있는데 삼성의 경영진들은 이를 매우 싫어 하기에 번인이 일어나지 않는 양자점이나 마이크로 LED로 방향을 선회한게 아닌가 싶다.
물론 삼성의 갤럭시폰에도 OLED가 사용되며 번인이 일어날수도 있으나 휴대폰의 경우는 보통 2-3년에 한번씩 교환하기 때문에 큰 문제가 없다라고 생각을 하는것 같다.
#아이비과학 #아이비기술 #디스플레이 #전자종이 #LCD #PDP #CRT #OLED #번인현상 #롤러블TV
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