빛을 담아 더욱 빛나는 디스플레이 산업
빛을 담아 더욱 빛나는 디스플레이 산업
  • 이다빈 기자
  • 승인 2015.05.17 19:35
  • 호수 1583
  • 댓글 0
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2015년, 올해는 주요 광학(光學)발견들이 기념비적인 햇수를 맞았다. 이에 UN과 UNESCO는 올해를 ‘세계 빛의 해’로 지정했고, 세계적으로 주요 행사들이 유치되고 있다. 세계 빛의 해를 맞아 본지 학술부에서는 1000년을 거친 광학의 발견에 대해 짚어보고, ‘광학 기술’ 중에서도 ‘디스플레이’에 대한 설명과 이를 이용한 미래에 대해서 알아봤다.
 
빛에 관련된 현상을 다루는 물리학의 한 분야가 바로 ‘광학’이다. 광학이 우리 삶에 있어 차지하는 비중은 점차 높아지고 있으며, 기초학문에서는 △공학 △물리학 기초연구 △생물학 △의학 △화학 등 대부분의 분야에 활용되고 있다. 그 중에서도 광학을 이용한 △광섬유 △광유전학 △국방 첨단 무기 △디스플레이 △반도체 제작 공정 △카메라 △홀로그램 등의 기술들이 산업과 생활에 직접 응용되며 각광받고 있다.
‘디스플레이’는 가전제품, 휴대폰, 노트북, 디지털 간판 등 우리 생활 주변에 광범위하게 활용된다. 과학기술정책연구원 혁신정책연구센터의 ‘한국 디스플레이 산업, 성장 모멘텀 확보전략’ 학술지에 따르면, 디스플레이는 크게 브라운관(CRT, Cathode Ray Tube)과 평판디스플레이(FPD)로 나뉜다.
브라운관에 영상이 나타나는 원리는 형광물질이 칠해진 유리면에 음극전자가 부딪히면서 빛이 나기 때문이다. 그러나 브라운관은 화면이 커질수록 두께가 두꺼워져야하는 구조적 특성으로 인해 장치의 부피를 조절할 수 없어 실용화 되지 못했다. 이후, 2000년대에 등장한 LCD(Liquid Crystal Display, 액정 디스플레이)가 평판디스플레이의 본격적 대중화를 이끌었다. LCD는 ‘발광형’ 평판디스플레이로 △액정(Liquid Crystal) △백라이트(back light) △편광필터 △컬러 필터로 구성된다. 화면을 표현하는 소자인 액정은 액체(liquid)와 결정(crystal)의 중간상태에서 두 가지 성질을 모두 갖는다. 자기장, 온도, 전압 등 외부 환경 변화에 따라 분자의 배열이 변하며 일정한 패턴의 방향성을 띠게 된다. 액정 패널 후면에 배치돼 빛을 가해주는 역할을 하는 것이 백라이트다. 백라이트에서 전해진 빛이 각각의 액정을 통과하며 서로 간섭작용을 하게 되고, 굴절률에 의한 속도 차이로 인해 각기 다른 패턴으로 굴절된다. 이 굴절된 빛이 편광 필터와 컬러 필터를 통과해 굴절 패턴에 따라 각기 다른 색상과 밝기를 띤 하나의 화소가 되는 것이다.
한편 백라이트가 필요 없는 ‘발광형’ 평판디스플레이도 있다. 자체적으로 빛을 낼 수 있는 △플라즈마(PDP) △유기 발광 다이오드 소자(OLED) △발광 다이오드(LED)가 이에 해당한다. 이 중 유기물 발광체에 전류가 흐르면 스스로 빛을 내는 ‘자체발광형 유기물질’을 사용한 ‘OLED’ 디스플레이가 차세대 디스플레이로 각광받고 있다. 차세대 디스플레이는 AMOLED·3D·플렉시블의 시장에 기반이 되고 있으며 나아가 OLED를 장착한 플렉시블 투명 디스플레이의 등장도 기대된다.

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