[논문]투명 디스플레이 기술

황치선; 박상희

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문제 정의

제품의 확대와 더불어 투명 디스플레이의 응용처도 기존에 평판디스플레이가 쓰이지 않았던 영역까지 확대될 것으로 기대된다.^[1] 본 원고에서는 이러한 투명 디스플레이의 기술 동향을 살펴보고 그 중에서도 최상의 화질을 제공할 것으로 예상되는 투명 AMOLED에서의 기술적 과제들에 대하여 살펴보기로 한다.
각각의 디스플레이는 고유의 특성 때문에 투명 디스플레이로 활용될 경우 장단점을 가지고 있어서 응용 분야에 따라 주로 사용될 투명 디스플레이가 달라질 것으로 예상된다. 몇가지 주요한 투명디스플레이 기술에 대하여 각각의 특징과 기술적 장단점을 살펴보기로 하자.

제안 방법

그리고 2008년 SDI에서는 폴리실리콘 TFT 백플레인과 금속 전극을 사용한 백플레인을 이용한 투명 AMOLED를 시연한 바 있다. 그 이후에 ETRI에서는 양면터치를 실장한 투명 AMOLED 패널, 투명 RFID 회로를 실장한 투명 AMOLED 패널, 투과도 가변형 투명 AMOLED 패널을 개발하는 등 투명 AMOLED 패널이 상용화되기 위하여 필요한 여러 가지 기술을 접합한 패널을 시연하였다.

대상 데이터

2010년 이후로 삼성전자, LGD와 같은 국내의 디스플레이 업체에서 투명 LCD 시제품을 선보이고 있다. 이러한 제품은 기존의 LCD 공정에서 투명도를 올리기 위하여 한두가지 부분을 개선한 형태를 가지고 있다.

후속연구

투명 HMD의 경우 광학계의 설계에 따라 사용자가 느끼는 스크린의 크기등의 조절이 용이하며 비교적 양질의 화질을 구현할 수 있기 때문에 개인용도의 투명 디스플레이로는 사용 가능성이 높다고 할 수 있다. 다만, 안경과 같은 형태의 장치를 휴대해야 하므로 화질의 저하없이 이러한 휴대장치의 소형화 경량화를 이루는 것이 기술적인 과제가 될 것이다.
투명 AMOLED에서의 백플레인은 TFT와 배선용 전극, 그리고 커패시턴스를 형성하기 위한 전극으로 구성된다. 따라서 투과도를 높이기 위해서는 투명 전극과 투명 TFT를 적용하는 것이 백플레인의 투과도를 가장 높게 하는 방법이 될 것이다. 그러나 패널의 면적이 커지고 해상도가 높아질 경우 면저항이 큰 투명 전극의 적용은 한계에 부딪히게 된다.
단일층으로 이루어진 투명전극은 물질적인 한계로 더 이상 저항을 낮추기 힘든 상황이기 때문에 투명전극을 다층구조로 바꾸어 적용하는 방법이 제안되고 있다. 실제 패널의 제작에서는 이러한 다층 투명 전극과 금속 전극, 단일층 투명 전극의 적절한 조합으로 이루어지게 될 것이다.
앞에서 살펴본 바와 같이 투명 AMOLED 패널이 시연된 바 있지만, 향후 본격적인 투명 AMOLED의 상용화를 위해서는 기술적으로 해결해야할 과제들이 남아 있다. 특히 최근 AMOLED가 TV시장의 진입을 앞두고 기술 개발이 활발히 이루어지고 있는 현재, 투명 AMOLED의 개발을 위해서는 어떤 기술적 과제가 필요한지를 알아보는 것은 중요한 의미를 가질 것이다.
앞으로 좀더 투과도를 높이기 위해서는 편광을 사용하지 않는 방식의 LCD를 이용하여 편광판을 제거하거나 컬러필터를 제거하기 위한 방안이 필요하다고 생각된다.
투명 디스플레이는 최근 기존의 HUD(Head-Up Display)만의 사용에서 벗어나 투명 LCD나 투명 OLED등 평판디스플레이의 영역으로 제품이 확대되고 있는 추세이다. 제품의 확대와 더불어 투명 디스플레이의 응용처도 기존에 평판디스플레이가 쓰이지 않았던 영역까지 확대될 것으로 기대된다.^[1] 본 원고에서는 이러한 투명 디스플레이의 기술 동향을 살펴보고 그 중에서도 최상의 화질을 제공할 것으로 예상되는 투명 AMOLED에서의 기술적 과제들에 대하여 살펴보기로 한다.
투명 음극기술은 전면 발광(top emission) 방식에서 사용되는 투명 음극 기술을 이용할 수 있지만, 전면 발광의 경우에는 색순도를 위하여 반사되는 빛의 양을 조절하기도 하는 등 요구사항이 다르기 때문에 투과도를 증가시키기 위한 추가적인 연구개발이 필요하다. 이러한 기술로는 금속 전극의 최적화만으로는 충분하지 않아서 금속 전극 아래 혹은 위층에 투명 절연막을 적절히 형성함으로써 투명 음극에서 반사되는 빛의 양을 최소화하기 위한 기술이 개발중에 있다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

투명 디스플레이의 분류는 어떻게 되는가?

이러한 투명 디스플레이는 크게 HUD와 HMD와 같은 투시형 디스플레이와 투명 LCD나 투명 OLED와 같은 직시형의 디스플레이로 나뉜다. 각각의 디스플레이는 고유의 특성 때문에 투명 디스플레이로 활용될 경우 장단점을 가지고 있어서 응용 분야에 따라 주로 사용될 투명 디스플레이가 달라질 것으로 예상된다.

투명 디스플레이의 정의는?

투명 디스플레이는 말그대로 디스플레이가 나타나는 영역이 투명하여 그 뒤편의 사물이 보이는 형태를 지니는 디스플레이로 정의할 수 있을 것이다.

HUD의 개발 배경은 무엇인가?

HUD는 1970년대부터 항공기용 투명 디스플레이로 사용되기 시작하였다. 항공기의 조종사에게 시야의 확보를 해주면서 동시에 정보를 전달해야할 필요에 의하여 개발된 디스플레이 형태로서 광학엔지에 의하여 만들어진 영상을 투명한 스크린에 투영하여 사용자가 투영된 영상을 보게 하는 방식으로 작동하게 된다. 이때 광학엔진에서의 조작에 의하여 사용자가 느끼는 영상의 거리가 실제 투명 스크린이 아닌 먼곳에 형성되도록 하는 것이 일반적이다.

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