디스플레이는 이미 우리 일상에까지 들어와 우리 미래의 모습을 보여 주고 있습니다. 디스플레이가 단지 산업으로서의 수출품이 아니라 우리와 자연스레 생활을 같이하는 기기로서 자리 잡고 있는 것입니다. 이제 디스플레이는 디스플레이 분야의 종사자만이 알아야 하는 것이 아니라 우리 모두가 알아야 할 필수품이 되었습니다. 디스플레이가 무엇이고 어디에서 왔는지 그 기원과 변천, 역사를 알아보고, 디스플레이 기술들이 어떻게 생겨나고 발전하였으며 어디까지 진화하고 있는지 관심을 가져야 하는 이유입니다. 이 책은 디스플레이 이야기 세 번째로, OLED(유기 발광 다이오드), QLED(양자점 디스플레이), 마이크로 LED 등의 도전에도 불구하고 생존을 거듭하고 있는 디스플레이의 강자 LCD의 흥미로운 이야기를 담고 있습니다.
도전과 역경 속에서도 살아남은 디스플레이, LCD
LCD는 고진감래, 전화위복, 임전무퇴를 거치면서 생존한 디스플레이입니다. 어느 정도 자리를 잡았지만 스스로 빛을 만들지 못하는 디스플레이, 더디고 균형을 제대로 잡지 못하는 액정으로 인해 느린 디스플레이, 보는 각도에 따라 달리 보이는 디스플레이 등 약점들이 후발 주자들이 보기에 만만했습니다. 하지만 그들 디스플레이들의 도전 속에서도 살아남았고, 더욱이나 발전하고 자리 잡기를 거듭하였습니다. 느린 응답 속도는 더욱 속도가 빠른 액정을 개발하면서 극복하였고, 시야각 문제는 액정의 작동 모드 개선으로 해결하였습니다. 컬러와 화질은 후면 광원을 LED로, 양자점의 적용으로 개선하였으며, 해상도는 반도체 공정의 적극 도입으로 최고를 이루었습니다. LCD의 진화 과정 속에서 우리는 최선을 다하는 노력과 적극적인 아웃소싱의 결정체를 볼 수 있습니다. 앞으로 OLED와의 진검승부와 진정한 QLED로의 진화 과정이 흥분되고 그들 디스플레이들 간의 대결이 흥미진진합니다.
자연의 색을 구현하는 디스플레이, LCD
디스플레이가 아무리 발전해도 신이 주신 자연의 색을 완벽하게 재현할 수는 없습니다. 가까이 다가갈 뿐입니다. 사실 OLED와의 경쟁에서 LCD가 기사회생할 수 있었던 이유도 양자점을 통한 색재현율 향상이었습니다. 양자점은 지름이 수 나노미터 정도인 반도체 입자로 입자의 크기에 따라 발광 파장이 변하며 높은 색순도와 안정성을 가지고 있습니다. LCD는 이를 기반으로 색재현율을 OLED 이상으로 끌어올렸습니다. 논란의 여지는 있지만 QLED라는 이름으로 불리며, 거의 완성된 OLED 기술과 치열하게 경쟁하고 있습니다.
세 번째 이야기인 ‘액정 디스플레이 알아가기’
이 책에서는 지금까지의 주류였던 액정 디스플레이(LCD)를 상세히 설명합니다. 비록 OLED, QLED, 마이크로 LED의 시대가 오더라도 LCD는 떠나지 않을 겁니다. LCD만이 지닌 고유의 역사성, 특성, 응용성, 경제성이 있기 때문입니다. 이 책에서는 1800년대 액정의 발견으로부터 시작하여 디스플레이로서의 응용, 전자계산기로부터 TV에 이르기까지의 발전 과정을 소개합니다. 액정 분자들의 분류와 전기-광학적 특성, 디스플레이에 적용되는 원리를 설명하고 있습니다. LCD의 기본 구조와 동작 메커니즘 그리고 구동을 위한 백플레인, 박막 트랜지스터를 이야기합니다. LCD를 구성하는 요소들, 즉 편광판, 배향막, 컬러 필터, 후면 광원, 구동부 등을 쉽고도 재미있게 설명합니다. 동작 특성과 성능에 관한 용어와 설명이 액정 상과 작동 모드를 중심으로 이어지고 있으며, LCD의 제조 공정도 박막 트랜지스터 기판과 컬러 기판, 액정 셀과 모듈 구성으로 전개되고 있습니다. LCD의 시대는 정점을 지나고 있습니다. 그러나 여전...히 LCD는 살아남아 후속 디스플레이들을 겨냥하고 있습니다. 이 책은 이러한 LCD의 흥미로운 이야기가 쉽고 재미있게 수록되어 있습니다.
5권으로 출간하는 ‘디스플레이 이야기’
‘디스플레이 이야기’ 시리즈는 총 5권으로 출간합니다. 1권은 ‘디스플레이 알아가기’로 디스플레이의 기원, 변천과 역사, 분류를 다루고, 디스플레이 기술들을 알기 쉽게 핵심 위주로 설명합니다. 2권은 ‘디스플레이 상식과 지식 알아가기’로 모든 디스플레이들에 공통으로 적용되는 기초 이론과 용어들을 다룹니다. 3권은 ‘액정 디스플레이 알아가기’로 지금까지의 주류인 LCD를 상세히 기술합니다. 4권은 ‘유기 발광 다이오드 상식 알아가기’로 새로운 주류로 자리 잡아가는 OLED를 자세히 서술합니다. 5권은 ‘유기 발광 다이오드와 양자점 디스플레이 지식 알아가기’로 OLED를 좀 더 상세히 기술하고, 차세대 디스플레이인 QLED를 설명합니다.
시작하며
알아가기
병상에서의 상념
LCD의 역사 그리고 진화 과정
액정 그리고 액정의 분류
네마틱 액정
스멕틱 액정
콜레스테릭 액정
액정의 주요 특성
액정의 구조와 거동
액정의 기계적 특성
액정의 전기적 특성
액정의 광학적, 전기광학적 특성
LCD의 동작 원리
LCD의 기본 구조
TFT에 관하여
편광판
배향막
컬러 필터
LCD 패널 용어들
BLU
구동부
액정(상) 관련 용어들
액정(셀) 모드 용어들
동적 특성과 성능 용어들
작동 모드
TN 모드
IPS 모드
FFS 모드
VA 모드
제조 공정
TFT 기판
컬러 필터 기판
액정 셀
모듈
LCD 기술 이슈
(96쪽)
직업병？
성당 밖에서
햇빛이 유리창에 닿는데, 광원
오랜 성당 창문의 유리들은
두께가 다르다는데
그래서 빛의 투과도가
부분적으로 바뀌는데, 액정
빛은 각기 다른 밝기, 다른 색깔로
스테인드글라스를 지나는데, 컬러 필터
액정 디스플레이 수업 자료로
연결될 듯도 한데, 직업병
주병권 [저]
1962년 충북 제천 출생이다. 고려대학교 전기전자공학부 교수이며 그 외 삼성디스플레이-고려대 디스플레이 연구센터 센터장, 산업통상자원부 첨단센서 2025 포럼 공동위원장, 산업통상자원부 한국주도형 K-센서 기술개발사업 총괄책임자, 우정갤러리(서촌점, 안암점, 온라인점) 관장, 항금리문학출판사 대표를 역임하고 있다.
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