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사진은 권력이다

일본SEL에서 만든 CAAC-OS기술을 이용한 플렉시블 디스플레이 본문

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일본SEL에서 만든 CAAC-OS기술을 이용한 플렉시블 디스플레이

썬도그 2014. 3. 25. 15:08
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삼성전자가 2013년 하반기에 플렉시블 디스플레이를 이용한 기왓장이라고 불리는 갤럭시 라운드를 선보였습니다. 
그러나 큰 인기가 없었습니다. 이에 LG전자는 자신감 넘치는 어조로 플랙시블 OLED 디스플레이를 사용한 G플렉스라는 스마트폰을 선보였습니다. 그러나 G플렉스는 뛰어난 기술을 탑재한 플랙시블 디스플레이 제품이지만 시장에서는 철저하게 외면을 받고 있습니다.

왜 플랙시블 디스플레이 스마트폰이 인기가 없을까요?
가장 큰 이유는 그걸 사용해서 딱히 좋은 장점이 많지 않다는 것입니다. 휘어져서 주는 실용성이 크지 않고 오히려 LG전자는 IPS라는 뛰어난 디스플레이를 버리고 아직 검증 받지 않은 OLED라는 디스플레이를 사용함으로써 시장에서 외면을 받고 있습니다.

신기술이자 뛰어난 기술력임은 틀림없지만 그런 기술이 우리들에게 주는 이득은 크지 않습니다. 저는 이런 제품보다는 삼성전자의 욤이 더 큰 인기를 끌것으로 보입니다. 삼성전자가 시제품 스마트폰인 욤은 휘어지는 디스플레이를 십분 활용해서 스마트폰 옆면까지 디스플레이로 덮어서 스마트폰 옆구리에 정보를 출력해서 많은 알림 메시지를 알릴 수 있어서 좀 더 실용적입니다. 

플랙시블(곡면) 디스플레이는 4단계로 진화할 것입니다.
1단계는 잘 깨지지 않는 언브레이커블 디스플레이 2단계는 휘어진 커브드 디스플레이, 3번 째 단계는 둘둘 말아서 가지고 다닐 수 있는 벤디드 디스플레이 그리고 마지막 4단계는 종이처럼 접을 수 있는 폴터블 디스플레이 단계입니다.

지금은 2단계 상태입니다. 한 5년 안에 종이처럼 접을 수 있는 디스플레이가 나오면 휴대성은 뛰어나면서도 큰 화면으로 볼 수 있는 노트북이나 태블릿이나 스마트폰이 나올 것입니다. 


일본 SEL에서 선보인 CAAC-OS기술을 이용한 플렉시블 디스플레이


일본이 한국의 삼성전자와 LG전자 때문에 체면이 많이 구겨졌습니다. 완성품 시장에서 두 회사에 크게 밀리기 때문이죠. 특히 디스플레이 제품인 디지털TV시장에서는 큰 힘을 쓰지 못하고 있습니다. 그러나 일본은 원천 기술력이 좋은 나라입니다. 


일본 SEL(반도체 에너지 연구소)는 2013년 말에 CAAC-OS기술이 들어간 플랙시블 디스플레이를 전시회에서 소개했습니다. 
이 CAAC-OS에 대해서 설명을 하자면 


현재 스마트폰이나 노트북 모니터 디지털TV의 디스플레이는 크게 2개로 나누어집니다. 백 라이트로 빛을 내는 TFT-LCD 디스플레이와 백 라이트라는 후광 없이 자체 발광하는 OLED 디스플레이로 나뉩니다. 이는 빛의 발광 요소에 의한 구분입니다. 

TFT LCD(박막트랜지스터 액정표시장치)는 유리기판 위에 a-Si(아몰퍼스 실리콘, 비정질 실리콘)를 증착합니다. 액정이라고 하는 물질이죠. 여기에 전류를 흘리면 액정이 빙빙 돌거라 발딱 서거나 눕거나 하면서 백 라이트 빛을 막고 개방하면서 빛의 강도를 조절해서 서브픽셀인 RGB컬러 필터로 통과하는 빛을 조절해서 색과 휘도를 조절합니다. 

a-Si 방식은 액정 분자의 배열이 일정하지 않아서 전자의 이동도가 낮습니다. 따라서 많은 소비 전력이 들어갑니다
반면 2009년 야마자키씨가 우연히 발견한 결정구조인 산화물 반도체인 CAAC(C-Axis Aligned Crystal)는 육각형 구조로 층상 구조로 되어 있습니다. 즉 a-Si가 무질서하게 액정 분자가 배열되어 있다면 이 CAAC는 아주 질서정연하게 배열이 되어 있습니다. 이는 결정화가 가능하다는 말입니다.

쉽게 말하면 기존의 a-Si 방식은 비포장도로이고 CAAC방식은 포장도로입니다. 전자가 이동할 때는 에너지가 들어갑니다. 이 전자가 비포장도로를 달리는 것과 포장도로를 달려서 이동할 때 어느 도로가 더 빠르게 이동하며 에너지를 덜 먹을까요?
당연히 포장도로인 CAAC입니다.

CAAC방식의 제조방식의 장점은 아주 많습니다. 먼저 저전력 디스플레이를 구현 가능합니다.
결정화를 할 수 있게 연속적인 연결을 가지고 있어서 고해상도 디스플레이를 만들 수 있습니다. 또한, 제조 공정도 기존의 LCD라인을 이용하면서도 잘 깨지지 않고 보다 싸고 큰 고해상도디스플레이를 제조할 수 있습니다. 


 SEL(일본 반도체 에너지 연구소)는 디스플레이 분야에서 세계적으로 알아주는 연구소입니다. 톰슨 로이터가 선정한 100대 혁신 기업이기도 하죠. 

SEL은 2013년 10월 경에 3.4인치, 5,3인치, 13,5인치 플렉서블 유기발광다이오드(OLED)디스플레이를 선보였습니다. 
그런데 이 디스플레이는 CAAC제조 기술로 만들어졌습니다. 따라서 기존 제품보다 저전력이면서도 고해상도의 제품을 선보였습니다. 

LG전자가 G플렉스에 OLED디스플레이를 쓴 이유는 휠어졌기 때문입니다. IPS같은 LCD디스플레이는 휠 수 없지만 OLED는 휠 수 있습니다. 휠 수 있다는 것은 위 사진처럼 사이드롤 디스플레이를 만들 수 있습니다. 스마트폰 옆까지 디스플레이로 덮어서 다양한 정보를 제공할 수 있습니다. 


삼성전자의 욤과 비슷합니다. 옆만에 메일이나 문자 알림을 할 수 있고 



상단에도 메시지 내용이나 알림 내용을 배너처럼 흘러 보낼 수도 있습니다.




전화가 오면 상단에 표시할 수 있습니다. 이는 플립 커버를 사용하는 스마트폰에게 아주 좋겠는데요. 


아주 신기한 기술이자 이게 더 실용성이 높아 보이네요. SEL은 5.3인치 960 x 1280 302ppi 사이드롤 디스플레이와 함께 





3.4인치 960 X 540 326ppi의 플렉시블 디스플레이 제품을 선보였습니다. 모두 OLED제품입니다. 그러니까 휠 수 있죠.


3.4인치 제품과 함께 구부릴 수 있는 배터리도 선보였습니다. 1만번 까지 구부렸다 폈다 할 수 있습니다. 



SEL은 일본 샤프와 함께 이 CAAC-OS기술을 상용화 준비를 하고 있습니다
일본 샤프의 산화반도체(IGZO) 기술은 고해상도 패널을 만드는 기술인데 CAAC 기술을 이용한 기술입니다. 이 CAAC기술을 탐내던 삼성전자가 샤프에 투자를 했고 이에 일본에서는 삼성이 기술을 얻기 위한다면서 경계음을 냈습니다. 

SEL은 2013년 말 전시회에서 13,5인치 OLED디스플레이를 선보였습니다. 513ppi라는 프로토타입 고해상도 디스플레이로 무게는 10g밖에 되지 않은 초경량 디스플레이기도 합니다.  

뭐 좀 어려운 내용이긴 하지만 쉽게 말하면 기존의 디스플레이들은 정형화 되지 않은 액정 구조 때문에 전자 이동속도가 느렸습니다. 그런데 CAAC-OS라는 기술로 이걸 반듯반듯한 정형화 된 액정을 사용하면서 전자 이동속도가 빨라졌고 이로 인해 저전력 디스플레이와 고해상도와 디스플레이를 개발 했다는 내용입니다. 

아직 수율이 문제지만 생산단가나 제조 시간도 짧기 때문에 앞으로 크게 각광 받은 방식이 될 것입니다. 
그럼 이게 우리에게 뭐가 좋으냐? 저전력 디스플레이가 보편화 되면  스마트폰을 좀 더 오래 사용할 수 있다는 것입니다. 끝








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