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2011년 4월 23일 토요일

유기EL 디스플레이 개발 동향ㆍ대형 디스플레이 유기EL 시장

 

유기EL 디스플레이 개발 동향

 

 

1. 서언

○ 유기EL은 자발광소자로서 충실한 색재현성과 높은 콘트라스트, 고속응답 등의 특징이 있다. 최근 업계가 유기EL 재료의 특성개선에 노력하고, 소자의 발광기구 해석이 진행되어 종합적인 디스플레이에 적합한 유기EL 소자가 제안되고 있다. Display Search Co.에 의하면 능동매트릭스 유기EL 패널의 2010년 출하는 4600만 매를 초과할 것으로 예측하고 있다.

○ 한편 유기EL은 전류구동형 소자(액정은 전압구동)로 각 소자를 제어하는 TFT에 고신뢰도의 LTPS(저온 다결정 실리콘)이 사용되고 있다. 현재는 제4세대(730×920㎜)보다 큰 유리기판을 채용할 수 없어 대형 TV를 위한 패널생산이 곤란하다. 또한 화소도 적, 녹, 청색의 발광부를 선택 형성하는 기술이 미세화나 기판 대형화에 한계로 지적되고 있다.

 

2. TFT(backplane)의 개발

○ 현재의 기술로 기판 대형화가 어려운 이유 중의 하나는 Si박막 결정화에 사용되는 엑시머 레이저의 강도가 부족한 것이다. 레이저 파워 기술개발이나 레이저를 사용하지 않는 Si결정화 기술개발 등의 여러 방법이 시도되고 있다. 그 중에서 새로운 산화물 반도체 재료를 사용한 기술이 유력시 되고 있다. 산화물 반도체 TFT는 큰 ON전류, 작은 OFF전류와 우수한 TFT 특성을 구비하고 있으나 신뢰성의 개선 여지가 있다.

○ TFT 구조 : 산화물 반도체는 산소 결손에 의해 자유 캐리어가 발생하기 때문에 도체에서 절연막까지 산소 함유량이 변화한다. 현재 주로 사용되는 In-Ga-Zn-O(IGZO) 재료도 열, 플라즈마, 진공 등의 프로세스 요인에 따라 산소가 흡수 또는 방출되고 있다. 여기서 에칭·스토퍼·보텀·게이트 구조의 TFT를 선택하여 IGZO 성막 후의 제조 프로세스의 영향을 받지 않도록 한다.

○ 소스·드레인 재료 : 이 재료는 통상 Ti가 가장 우수한 특성을 나타내는 것으로 보고되어 있다. 그러나 Ti의 이온화 에너지는 작고, 접촉 층 내의 산소가 존재하면 쉽게 산화가 예상된다. Ti 접촉부와 Mo 접촉부를 가진 단면을 TEM으로 조사하였다. Ti 접촉부의 경우 Ti의 계면은 IGZO층에서 방출된 산소와 반응하여 약 20㎚의 TiOx 층이 형성되고, 역으로 IGZO 층은 산소가 작은 층이 관찰되었다. TFT 특성에서 Ti에서는 문턱전압(Vth) 변동이 나타났으나 Mo에서는 변동이 없었다.

○ 보호 프로세스

– 산화물 반도체 TFT의 보호막은 종래 CVD로 형성된 SiNx 보호층에서는 TFT의 성능이 열화하기 쉽다. 이 열화는 보호층의 성능이 불충분하여 산소나 수분의 침투에 의해 발생한다. 또한 막 형성 시에 SiNx막 또는 SiH4 기체 중의 수소의 전자 공여체에 의해 생기는 것으로 생각된다. 여기서는 보호층 재료로 직류 스퍼터링 법에 의한 Al2O3을 선택하였다.

– BTS(Bias Temperature Stress)를 걸어서 Vth 이동을 조사하였다. Al2O3 보호층은 BTS 후의 Vth 이동은 1만 초 이후 최대 0.2V이다. 10만 시간에서도 이동은 1V 미만이다.

○ 11.7형 유기EL 시작품 패널 : 상기의 산화물을 이용하고, TFT 구조와 공정을 최적화하여 전달곡선을 조사하였다. 이동도 11.5cm2/Vs, S값 0.27V/decade, Vth 0.3V를 나타내었다. 이 backplane을 채용하여 11.7형 유기EL 시작품을 만들었다. 얼룩짐은 시인성 이하이며, 휘도 피크값은 600cd/m2 이상, 색 영역은 NTSC비에서 100% 이상을 달성하였다.

 

3. 유기EL 컬러화소 형성기술

○ RGB 화소는 양극 상에 직접 형성할 수 있으며, 효율 높은 색 순도 발광이 용이하다. 그러나 세밀화하면 개구율(화소의 발광면적)이 매우 작아지는 프로세스 상의 한계가 지적된다. 최근 유기EL을 탑재한 스마트폰은 유사적 해상도 향상기술을 채용하고 있다. 기판을 대형화하면 마스크가 커져서 증착 마스크의 중량이 크게 되는 문제도 있다.

○ 신규 기술로서 정밀 화소형성에 적합한 공정 및 재료개발에 주목하고 있다. 특히 RGB 미세 도포를 실시한 도포형 EL소자 및 컬러필터에서 RGB를 용이하게 형성할 수 있는 백색 발광소자 개발에 중점을 두고 있다.

○ 도포형 EL소자

– 발광기를 가진 π공역계 고분자나 비공역 고분자를 이용하여 용액화하고, 잉크젯 방법으로 도포하였다. FPD2010에서 Sameishon Co. Ltd의 발표에 의하면, 적색은 31cd/A의 고효율 및 35만 시간의 반감수명을 얻었다. 청색은 7.5cd/A의 효율에서 0.8만 시간의 반감수명에 머무르고 있어 안정성 개선이 필요하다.

– Sony는 GR 발광층은 고분자 재료 도포를 하고, B발광층으로 RGB공통의 증착 층을 이용한 시험을 보고하였다. 특수한 연결층을 전면에 형성하여 충분한 RGB 발광이 가능하다.

○ 백색소자(백색 유기EL과 컬러필터 조합)

– 백색 발광소자는 많은 기업이나 연구기관이 개발을 진행하고 있다. 백색 발광에는 RGB의 3색 발광층을 양극, 음극 간에 내포할 필요가 있다. 여기에는 두 가지 방법이 있으며 하나는 양극음극 사이에 RGB의 3색 발광층을 순차적으로 적층하여 형성한다. 다른 하나는 양극음극 간에 전하 발생층을 형성하여 2개의 발광 소자를 직렬로 배열하는 것이다. 어느 것이고 발광층으로 정공 전자 캐리어 공급의 정밀한 균형조정이 필요하다.

– 각각 방식의 소비전력을 보면 백색 발광에서는 여기 에너지를 각 발광층에 분배하기 때문에 전력효율 저하로 인하여 RGB 원색의 소비전력이 높게 된다. 따라서 백색 소자에서 CF를 투과하지 않는 백색의 서브 화소를 더하여 4서브 화소 패턴이 제안되고 있다.

– 또한 보이는 각도에 의해 색이 변화하기 쉽고 색도 시야각이 협소하게 되어, 구동 중 발광색의 변화가 디스플레이 색변화로서 관측된다. 또한 3D 디스플레이를 위해 고휘도 영역에서 수명을 확보해야 하며, 이를 조정하는 유기EL 디스플레이 기술개발이 기대된다.

 

4. 결언

○ 향후 유기EL 소자의 성능을 활용한 새로운 디스플레이로서 3D 디스플레이가 기대된다. 유기EL은 액정에 비하여 높은 콘트라스트에서 재생속도와 응답속도가 고속이고 잔광 시간도 짧기 때문에 크로스 토크가 매우 작은 3D 영상을 얻을 것으로 예상된다.

○ 장래 주류가 될 것으로 보이는 3D 디스플레이는 입체상의 해상도가 높고 시야를 넓히는 것이 중요하다. 이를 달성하기 위해 시차수를 증가하면서 해상도를 높이는 것이 필요하다. 시차수와 해상도 및 휘도는 트레이드오프 관계가 있으므로 2D 표시에 비하여 발광 휘도를 비약적으로 올릴 필요가 있다. 이를 위해서 미세화 및 기판의 대형화가 가능한 기술을 개발하면 유기EL에 의한 3D 디스플레이가 실현될 것으로 예상한다.

출처 : 紳戶 江美子, 德永 和彦, “有機ELディスプレイの開發動向”,「工業材料(日本), 59(4),2011, pp.22~26

 

 

◃전문가 제언▹

○ 최근 I-phone과 스마트폰이나 태블릿 PC 시장 확대에 따라서 유기EL디스플레이가 주목을 받고 있다. 유기EL은 전계발광을 이용한 자발광 소자이다. OLED(Organic Light Emitting Diode)이라 부르며, 유기물질 자체가 발광하여 높은 발광효율, 저전압 구동, 넓은 시야각 등의 특징을 갖고 있다. 백라이트가 필요 없어 PC나 휴대전화의 소형화, 박형화, 낮은 소비전력이 가능하다.

○ Display Search Co.에 따르면 능동 매트릭스 유기EL 패널의 2010년 출하량은 4600만 매를 초과할 것으로 예측하고 있다. 국내 OLED 업계는 전세계 시장의 70% 이상을 점유하고 매출액 기준으로 1위를 고수하고 있다.

○ 그러나 OLED는 아직 가격이 너무 높다는 약점을 가지고 있다. 특히 제조장비나 부품의 소재도 고가이고, LCD에 비하여 5배 이상의 긴 제조 시간과 수율이 낮다. 제조비용은 기술개발을 통하여 극복해 나가야 할 과제로 지적된다.

○ 현재 OLED 산업의 가장 큰 이슈는 20~30인치 이상의 대형제품의 상용화이며, 이를 위해서는 대형 유리 기판을 사용할 수 있는 backplane 기술 및 화소형성 기술 개발이 시급한 과제이다. 수명과 효율 면에서 재료기술이 많이 향상되었으나, 아직 중대형 TV에는 부족하고 특히 청색인광용 호스트와 도펀트 개발이 중요하다.

○ 미국, 유럽 일본 등은 디스플레이 이외에도 조명용도 개발이 활발히 진행되고 있다. 그러나 국내는 이 분야의 연구개발이 미진하여 원천기술(특허)에 대한 우려가 높다. 디스플레이 분야에서 겪었던 선진국 기술개발→한국 패널생산→소재 및 장비 수입의 악순환이 지속될 가능성이 높아 이에 대한 대책이 필요하다.

○ 국내는 정부가 10대 차세대 성장 동력산업에 디스플레이를 선정하여 꾸준한 지원이 되고 있다. 특히 OLED는 그 성장력과 친환경성을 인정받아 예산이 책정되었다. 향후에도 OLED와 관련한 세계적 기술 제품을 생산할 수 있는 인프라 구축에 지원이 계속되기를 바란다.

 

 

 

 

 

대형 디스플레이 유기EL 시장

 

2011년은 I-phone과 스마트폰이나 태블릿 PC 시장 확대에 따라서 유기EL 디스플레이가 주목을 받고 있다. 유기EL은 전계발광을 이용한 자발광 소자이다. OLED(Organic Light Emitting)라 부르며, 유기물질 자체가 발광하여 높은 발광 효율, 저전압 작동, 넓은 시야각 등의 특징을 가지고 있다. 백라이트가 필요 없어 PC나 휴대전화의 소형화, 박형화, 낮은 소비전력이 가능하다. 기본구조는 ITO(Indium Tin Oxide)를 전극으로 하는 2매의 기판에 유기물의 발광층을 삽입한 것이다. 유기재료에 따라서 고분자와 저분자 재료로 구분되며, 고분자는 저분자보다 수명·변환효율은 열세이나, 필름이나 잉크젯으로 박막이 가능하여 대형화가 용이하여 생산성이 높다.

유기물 분자구조 조합은 무수히 많으며, 그 중에서 발광효율과 내구성을 겸비한 유기물질을 발견하는 것이 중요하다. 발광효율이 높은 것은 「인광」물질이다. 10억 회 반복하여 발광에 견디는 유기물질을 합성하고, 형광등 이상의 발광효율, 수명 내구성, 휘도가 최저 1000cd 정도의 유기EL 개발이 진행되고 있다.

유기EL(OLED) 기술은 디스플레이와 조명 분야로 전개되고 있다. 대형 디스플레이 분야에서는 적, 녹, 청색의 발광소자는 동화상에 대응하기 위해서 정밀한 제어기술이 필요하다. 그러나 발광을 제어하는 IC 드라이버나 폴리실리콘의 트랜지스터는 대화면화에 한계가 있다. 일반조명 기구의 시장 확대를 위해서는 낮은 가격과 양산화, 장수명의 3가지 요소가 해결되어야 한다.

현재 유기EL 시장은 거의 디스플레이 분야이다. 2010년 시장규모는 1,000억 엔으로 추정되며, 2013년에 5,000억 엔으로 예상하고 있다. 그리고 2014년에는 대형 TV용도의 시장이 형성되고, 2015년에 약 8000억 엔의 시장이 될 것으로 예상한다.

우리나라는 지식경제부에서 유기EL개발 프로젝트를 수립하고 재료개발이나 제6세대 (1500×1850㎜)의 제조장치 개발을 지원하는 체제를 구축하였다.

삼성전자는 4,000억 엔을 투자하여 5.5세대(1300×1500㎜)의 유리기판을 10만 매/월 제조하는 생산라인을 2011년까지 완성하는 것을 목표로 하고 있다.

중국도 산업정보기술부(MIIT)가 Truly사, IRICO사, CHANGHON사, Anwell사 등 중국의 20여 개 기업과 Sun Yat-Sen University 등의 산학협동으로 능동 매트릭스 유기EL 개발을 진행하고 있다. 중국 Visionox사는 독자적인 기술을 보유하고 수동 매트릭스 유기EL에서 큰 시장을 보유하고 있다.

2010년 세계 조명기기 사장은 약 860억 달러로 예상되며, 이 중 330억 달러는 전구, 형광등, LED와 같은 조명 디바이스가 점유하고 있다. 2008년 조명 디바이스 내역은 85%가 전구, 12% 형광등, 2%가 전구형 소형 형광등이다. 에너지 절감 정책으로 점차 저렴한 전구 조명제품은 감소하고, 에너지절감과 수명이 긴 전구형 소형 형광등이 보급되고 있다. 이어 LED 제품, 유기EL 제품이 진행될 것으로 생각되며, 2014년에 1,638억 달러로 예측된다.

2010년 유리EL 조명기기 시장은 40억 엔으로 큰 시장은 아니다. 그 이유는 유기조명은 프로세스 비용이 높고, 밝기나 수명에 문제가 있기 때문으로 생각한다. 유기EL 조명제품은 음영이 없으며, 디자인성이 우수하다. 또한 응답이 빠르며, 색과 속도를 자유롭게 변화시킬 수 있다. 이러한 장점을 배경으로 양산기술이 구축되고 필름이 공급되면, 2014년 유기EL 조명기기 시장은 48억 달러에 이를 것으로 예상된다.

현재 유기EL 조명 개발에 참여하고 있는 기업은 56개사이며, 그 중에 27개사가 유기EL 재료개발을 하고 있다. 고발광 효율을 얻기 위해 유기물 인광재료 개발이 진행되고 있으며, 적색과 녹색은 실용화 주준에 도달하였다. 독일 Osram Opto Semiconductors사는 「ORBEOS」출하를 개시하였다. 한국의 모리스텍도 플렉서블 형태의 유기EL 패널을 2010년 상품화 하였다.

유기El 장치 재료시장은 2015년 8000억 엔으로 예상되며, 이를 대비하여 기업제휴나 개발투자가 시작되었다. Tokyo 일렉트로닉스와 Seiko Epson은 대형 액정제조 장치기술과 잉크젯 기술을 공동개발을 시작하고, ULVAC과 TOKKI도 증착장치 대형화를 위해 공동개발을 진행하고 있다. ASAHI 유리는 유기EL 유리 기판의 접착 신 재료를 개발하고, Sumitomo화학은 도포형 고분자형 유기EL 개발을 진행하고 있다.

출처 : 武野 泰彦, “大型ディスプレイ市場を睨んで激化する有機EL市場”, 「工業材料(日本)」,59(4), 2011, pp.31~33

 

Source : KISTI-ReSEAT 프로그램

2009년 12월 23일 수요일

2010년 산업전망-디스플레이



2010년 산업전망-디스플레이.pdf



Summary

중국을 중심으로 한 수요 확대와 공급 축소로 시장 회복세 지속. 전세계적인 경기침체로 1분기 출하량은 전년동기 대비 18.3%가 감소하는 등 LCD시장은 매우 부진하게 출발하였다. 그러나 지속적인 가격 하락으로 소비자들의 수용도가 증가한 데다, 중국의 내수부양책으로 수요가 강하게 형성되었으며, 패널업체들이 가동률을 탄력적으로 조정하면서 시장이 빠르게 회복되었다. 이러한 수요-공급 균형으로 인해 2008년 이후 하락세를 이어가던 패널가격이 2009년 들어 상승세로 전환된 점은 시장 회복에 긍정적으로 작용하였다. 특히 LCD시장이 회복기로 접어들면서 원가구조 및 수직계열화 측면에서 우위에 있는 국내 LCD패널업체들은 고환율에 힘입어 탄력적인 실적 회복세 및 시장지위 제고 추세를 이어가고 있다. 한편, PDP시장은 전년에 비해 시장규모가 큰 폭으로 축소되었으며, 일부 업체들은 시장에서 철수하였다.

2010년 시장 회복세는 지속될 전망. 전반적인 2010년 디스플레이시장은 긍정적인 것으로 판단된다. IMF가 중국의 2010년 경제성장률을 9%로 예측하는 등 중국 경제의 고성장세로 인한 구매력 상승 추세가 지속될 전망이며, 2010년 5월말까지 예정되어 있는 이구환신(以久換新)정책은 디스플레이 교체수요를 더욱 촉진시킬 가능성이 높다. 또한 2009년 중 고급 평판디스플레이로 성공적으로 포지셔닝한 LED TV는 고급형 TV시장을 크게 확대할 것으로 예상된다. 다만 여전히 금액 기준으로 1위를 차지하고 있는 북미 등 선진시장의 수요 회복 여부와 최근 재개되고 있는 주요업체들의 설비투자로 인한 공급초과 가능성은 향후 전망에 부정적인 요소로 작용하고 있다. 한편, PDP시장은 대형패널 중심으로 niche market화되는 추세가 지속될 전망이며, 차세대 디스플레이로 주목 받고 있는 AMOLED는 소형패널 중심으로 빠르게 시장을 확대할 전망이다.

신용등급의 양극화 현상 발생. 투자등급 군의 일부 업체들은 등급이 상향 조정된 반면, 투기등급 군의 업체들은 하향압력에 노출되는 등 신용등급의 양극화현상이 발생하였다. 특히 호불황이 반복되는 산업적 특성으로 인해 규모의 경제 실현 여부가 실적차별화로 이어지는 경향이 있다. LG전자의 경우에는 2007년 이후 휴대폰사업 및 디스플레이사업에서의 시장지위 상승 추세 지속 및 실적호전에 힘입어 2009년 7월 중 신용등급이 AA-(긍정적)에서 AA(안정적)으로 상향조정 되었다.

전세계적인 수요회복 여부 및 설비투자 재개 움직임은 주요 모니터링 요소. 중국시장의 성장이 디스플레이업계의 실적회복을 견인하고 있는 가운데, 이의 지속가능성과 선진시장의 수요회복 여부가 주목된다. 특히 금액기준으로는 여전히 1위인 북미를 비롯한 선진시장이 2010년 월드컵 개최와 맞물려 점진적인 회복세를 보일 수 있을지는 전체 디스플레이시장을 전망하는 데 있어 매우 중요한 모니터링 요소이다.


Source : 한국기업평가

 

 

 

2009년 12월 14일 월요일

DisplaySearch NewsLetter


DisplaySearch NewsLetter vol 16.pdf



1. 3DTV, 일본의 반격이 시작 되었다.

2. 중국 Golden Week 기간 LCD TV 판매 결과

5. 2010 년 FPD 산업 회복 전망

6. Backlight 시장 동향

3. Panel Track: 9 월 대형 TFT-LCD 출하 실적

4. PriceWise: 10 월 패널 가격 동향

7. DisplaySearch: 노트북 PC 리포트 소개

 




DisplaySearch NewsLetter vol 17.pdf



1. 예상보다 빠른 패널 가격 반등이 가능할까?

2. 인도의 LCD TV 시장 전망

5. 2009 년 LCD TV 출하량 1 억 4 천만대 전망

6. Q2’09 모바일폰 디스플레이 출하량 30%(Q/Q) 상승

3. Panel Track: 10 월 대형 TFT-LCD 출하 실적

4. PriceWise: 11 월 패널 가격 동향

7. DisplaySearch: 2009 TFT LCD 부품 리포트 발행





2010년 디스플레이 산업의 화두는 LED 그리고 꿈틀대는 3D.pdf




Source
: DisplaySearch

2009년 12월 8일 화요일

디스플레이 UI에서 부는 변화의 바람


디스플레이 UI에서 부는 변화의 바람


< 목 차 >

Ⅰ. UI가 변하고 있다

Ⅱ. 터치 UI의 성장

Ⅲ. Application별 UI 전개 양상

Ⅳ. UI 관련 사업의 가치 사슬 전개 양상

Ⅴ. 시사점



디스플레이 UI(User Interface)가 빠른 속도로 진화하고 있다. 최근 디스플레이가 복잡한 역할을 수행하게 되면서 스마트 폰, 차량용 네비게이션 중소형 디스플레이 제품에는 이미 새로운 UI인 터치 UI가 적용되었고 다수의 기업들은 중소형 사이즈를 넘어 더욱 큰 사이즈의 디스플레이 제품에까지 새로운 UI의 적용을 시도하고 있다. 터치 UI는 가까운 시기에 스마트 폰 등에서 노트북, 모니터로 확장되고 더 나아가서는 새로운 UI가 TV의 리모콘을 대체할 것으로 예상된다.

UI 기술은 모든 디스플레이에 하나의 기술이 통일성을 가지고 적용되기 보다는 디스플레이 제품별 고객 요구 사항에 따라 다양한 UI 하드웨어 기술이 사용될 것으로 보인다. 이러한 새로운 변화의 움직임에서 UI 산업 내 가치 사슬(Value Chain)도 현재의 모습과는 상당 부분 달라질 것이며 크게는 가치 사슬 통합이라는 방향으로 움직일 것이다.



“ 디스플레이 산업에

있어서 UI 하드웨어가

새로운 키워드로

부상하고 있다. ”



Ⅰ. UI가 변하고 있다


디스플레이 산업에 있어서 UI(User Interface, 사용자 인터페이스) 하드웨어가 새로운 키워드로 부상하고 있다. 이 변화는 디스플레이가 점차 많은 기능을 하도록 요구 받게 되면서 더욱 뚜렷해 지고 있다. 

과거의 디스플레이가 사용자의 요구에 대해 단순한 기능을 수행하는 수동적 디바이스였다면 현재의 디스플레이는 사용자가 요구하는 것보다 훨씬 많은 내용과 기능을 수행하면서 사용자를 이끌어 나가는 디바이스가 되어 가고 있다. 

초기 휴대폰 디스플레이는 날짜나 전화번호 입력 상황을 표시해 주는 등의 기본적인 역할만을 수행하였다. 점차 기능이 다양화 되면서 휴대폰에서는 사진을 보거나 음악을 감상하는 기능을 요구 받았으나 이러한 진화에서도 휴대폰은 다양한 기능을 수행하기 보다는 전화 통화라는 본연의 기능에 충실해야 한다는 의견이 하나의 큰 흐름으로 있었던 것이 사실이었다. 이후 시장의 요구는 휴대폰에 있어서 변화의 속도를 빠르게 하였고, 통신 기술은 이를 뒷받침해 주었다. 현재의 휴대폰 디스플레이는 사용자가 입력한 내용을 단순히 불러 오거나 처리하는 수준이 아니라 거대하게 존재하는 정보 중에서 사용자가 원하는 내용과 기능들을 제공해 주는 한편 사용자의 수요를 창출해 내는 능동적인 장치로 변해 가고 있다.

이와 같이 점차 점차 능동적인 역할을 요구 받는 디스플레이에 있어서 UI는 오랜 시간 동안 큰 변화를 겪지 않았다. 컴퓨터가 이 세상에 등장한 이래로 키보드, 그리고 이후에 등장한 마우스가 장기간 동안 노트북과 모니터의 대표 UI로서 자리매김 해 왔다. TV에서는 리모콘이 오랫동안 그 역할을 하였고, 휴대폰이 등장하면서 키패드가 UI로 사용되고 있다.

하드웨어 UI

일반적으로 UI는 ‘사용자에게 컴퓨터 등의 Application을 편리하게 사용할 수 있는 환경을 제공하는 설계내용’을 지칭하며 세분화 할 경우 구성 요소를 기준으로 크게 UI 하드웨어, UI 소프트웨어, 해당 UI용 컨텐츠의 세 부분으로 나눌 수 있다. 소프트웨어 UI는 우리가 잘 알고 있는 컴퓨터의 윈도우 OS 등과 같이 UI 환경을 가능케 해 주는 프로그램이고 하드웨어 UI는 소프트웨어 UI가 구동될 수 있도록 지원하는 장치와 마우스와 키보드와 같은 사용자 입력 도구를 말한다. 그리고 UI용 컨텐츠는 해당 UI 하드웨어(이하 UI), UI 소프트웨어에 맞추어져 구동이 가능한 사진, 동영상 등의 컨텐츠를 지칭한다.


이러한 UI들은 오랜 시간 동안 안정적으로 사용되면서 특별히 큰 관심을 끌지는 않았으나 최근 UI가 새로운 키워드로 관심의 대상이 되면서 변화가 일고 있다. 이러한 변화를 오게 한 요인들은 과연 무엇일까? 여러 관점에서 해석해 볼 수도 있겠지만 다음의 두 가지 트렌드에서 그 답을 엿볼 수 있다. 


“ 현재의 여러가지

디스플레이 제품들이

게이트웨이(Gateway)

제품을 중심으로 기능상

통합되고 있다. ”


UI 변화의 요인


근래의 UI의 변화 움직임에 대한 요인에 대하여 첫 번째로 생각해 볼 수 있는 점은 현재의 여러 가지 디스플레이 제품들이 휴대폰과 같은 대표적인 한 가지 제품을 중심으로 기능상 통합되고 있다는 것이다. 통합된 디스플레이 제품은 과거와는 비교가 되지 않는 수준의 정보를 사용자에게 제공하기 때문에 중간 매개자인 UI도 새로운 모습으로 변화하는 것을 요구 받고 있는 것이다. 

최근 휴대폰의 경우 수많은 IT제품의 기능들을 흡수하였다. 과거에는 전화기, MP3, DMB, PMP, 문서편집기 등의 제품이 각기 다른 독립된 제품 형태로, 각각 독립된 디스플레이를 갖고 있었다. DMB 제품의 디스플레이는 TV 방송만을 화면에 표시하면 되었고, MP3 디스플레이는 실행되고 있는 음원의 제목 정도만 표기하면 되었다. 하지만 휴대폰이 이 모든 기능을 하나로 흡수하게 되면서 현재에는 스마트 폰 등이 각광을 받고 있다. 그러면서 나타나게 된 스마트 폰 디스플레이의 특징은 크게 두 가지인데 그것은 대면적화와 터치 UI의 적용이다. 다양한 컨텐츠를 하나의 화면에 담고 동영상, 사진 등을 사용자가 만족하는 수준의 크기로 표시하기 위해 대면적화 필수적이었다. 이와 함께 한 화면에 다양한 정보를 편하면서도 직관적으로 선택할 수 있도록 하기 위하여 터치 UI를 적용하면서 기존 UI인 키패드는 디스플레이의 대면적화와 선택, 조작 편이성을 위하여 과감히 제거하였다. 

노트북과 모니터, TV의 경우에 휴대폰과 같은 수준의 변화는 아니라 할 지라도 큰 방향성은 유사하다. 초기에는 PC를 통해 단순한 문서 편집이나 연산 작업 수행을 하였지만 이후 동영상 구동이나 통신 기능 등을 하나의 디바이스에서 해결하려는 노력이 꾸준히 전개되어 왔다. TV의 경우에도 과거 단순히 방송국에서 송신된 방송을 보여주는 차원을 넘어서고 있다. 수많은 정보를 한 화면에 담고 사용자가 좀 더 직관적이고 효율적인 방법으로 원하는 작업을 해야 하는 상황에서 노트북, 모니터, TV UI는 변화를 요구 받고 있는 것이다. 


“휴대폰, PC, TV 등
각각의 디스플레이는
제품 크기에 상관없이
같은 내용, 동일한
서비스를 다룰 수
있어야 한다. ”


두 번째는 휴대폰, PC, TV 등 각각의 디스플레이는 제품 크기에 상관없이 같은 내용, 동일한 서비스를 다룰 수 있어야 한다는 점이다. 이러한 기능은 최근 3 스크린 개념 등의 등장으로 더욱 요구되고 있다(<그림 1> 참조).


3 스크린 서비스는 ‘하나의 컨텐츠가 휴대폰, PC, TV를 통해 동일하게, 끊김 없이 제공되는 서비스’를 말한다. 세 가지의 기능들이 네트워크를 통해 연결되어 동일한 컨텐츠를 각각의 디스플레이에서 접근하고 다룰 수 있는 서비스이다. 근래 AT&T, 버라이즌, 오렌지 등의 통신 사업자들을 중심으로 서비스 전략이 발표되고 있다.

기능 중심으로 볼 때에 3 스크린의 핵심은 위에서 언급한 ‘하나의, 동일한 컨텐츠’에 있다. 각기 다른 방식으로 다루어져 온 컨텐츠를 세 개의 디스플레이에서 동일하게 다루기 위해서는 UI는 복잡하고 세밀한 작업을 지원할 수 있도록 변화해야 한다. 

예를 들면 과거 PC에서만 사용할 수 있었던 인터넷 기능은 휴대폰에서 이미 서비스를 시작하고 있고 TV에까지 적용될 예정이다. 휴대폰에서 인터넷을 사용할 경우에 사용자들은 인터넷에서의 수많은 메뉴를 세밀하게 클릭해야 하기 때문에 좀 더 복잡한 작업을 할 수 있어야 했다. 하지만 기존의 키패드를 통한 메뉴 이동, 선택 등은 사용자 입장에서 불편하게 느껴질 수 밖에 없다. 따라서 PC의 마우스 기능을 대신할 수 있고 장문의 문장 입력을 할 수 있는 UI가 필요하게 되었는데 이러한 내용들이 터치 UI 등을 스마트 폰에 적용되게 된 배경이라고 할 수 있다. 

앞으로의 TV는 3 스크린 서비스가 제공되면서 PC에서 사용할 수 있었던 대부분의 기능을 포함할 것이다. 하지만 TV의 경우 현재 사용하고 있는 리모콘으로는 대응이 힘들 것으로 예상된다. 이미 리모콘은 많은 버튼을 포함하고 있어 사용자가 사용할 없을 정도로 복잡해진 상황이다. 여기에 추가 기능들이 더해 진다면 리모콘을 대신할 수 있는 새로운 UI가 필요하게 될 것이다. 향후 사용자 입장에서 좀 더 사용하기 편리하고 작동에 있어서 직관적인 UI가 등장해야 하는 것이다. 



“ 터치 UI 확산은 크게
애플社의 iPhone의
터치 UI 채택과 MS社의
Windows 7의 터치 UI
지원으로 더욱
가속되고 있다. ”



Ⅱ. 터치 UI의 성장


현재 가장 각광을 받고 있는 UI 방식은 터치 UI이다. 휴대폰에 적용되면서 이미 대중화 되었고 앞으로 더욱 큰 사이즈의 디스플레이 제품으로 확산될 가능성을 가지고 있다. 이렇게 터치 UI가 확산되고 있는 요인으로 크게 애플社의 iPhone의 터치 UI 채택과 MS社의 Windows 7의 터치 UI 지원을 들 수 있다.

터치 UI는 1980년대 HP를 통해 처음 등장하여, 한 때 아케이드 게임1)의 대안으로까지 거론되었지만, 기대만큼의 성과를 내지 못하고 은행 ATM 기기나 관공서의 민원기기 등에 주로 사용되고 있었다. 이러던 중 ‘07년 미국의 애플社는 전면 터치 UI 패널을 채용한 iPhone을 출시하여 크게 성공시키면서 UI에서의 변화를 주도하였다.

1) 과거에 오락기기를 갖춘 전문업소에 등장했던 게임을 통칭하여 일컫는 용어


iPhone을 처음 사용해 본 대부분의 사람들이 공통적으로 인정하는 것은 터치 UI의 혁신성이다. 기존 터치 UI를 적용한 제품에서 경험해 보지 못 했던 새로운 경험을 한 것이다. iPhone의 대표적인 차별화된 특징은 정말 부드럽게 터치가 되고 두 손가락 이상을 한 번에 인식한다는 것이다. 이전 제품은 사람이 일정 수준 이상의 센 힘으로 화면을 눌렀을 경우에만 인식하였지만 iPhone의 소프트(Soft) 터치 기능은 차원이 다른 수준으로 손가락으로 살짝만 눌러도 원하는 동작을 할 수 있었다. 또한 기존 제품이 한 번의 터치에 한 번만 인식할 수 있는 싱글(Single) 터치인 반면, iPhone 제품의 멀티(Multi) 터치 기능은 복수 개의 손가락 터치를 한 번에 인식할 수 있었다. 이를 통해 사진을 확대, 축소하는 등의 기존 제품과 차별화된 기능을 소비자에게 제공하였다. 휴대폰 고객의 터치 UI 요구에 효과적으로 대응한 iPhone의 스마트 폰 터치 UI 기술 및 방식은 시장에서 이미 하나의 표준이 되었다. 

애플社, iPhone


과거 휴대폰의 터치 UI 성장요인이 iPhone이었다면 향후 컴퓨터에 있어서의 터치 UI 성장 요인은 ‘09년 10월 22일 공식적으로 출시된 Microsoft社의 Windows 7 출시라고 할 수 있다. Windows 7은 터치로 마우스 기능을 모두 사용할 수 있게 지원하였을 뿐 아니라 기존 터치 UI 휴대폰 환경에서 구현되던 스크롤링, 줌, 드래그 앤 드롭, 회전, 밀기 등의 멀티 터치를 포함한 다양한 기능을 PC 환경에서 지원하고 있다. 이를 위해 Microsoft社는 홈페이지에 Windows 7이 지원하는 터치 UI의 조건에 대한 공식 문서를 공개하고 이를 만족시키는 터치 UI 부품 업체들에 대해 터치 UI 인증을 주고 있다. 



“ 휴대폰에서 대중화된
터치 UI가 노트북에도
적용될 것으로
보인다. ”



멀티 터치 기능을 지원하는 Windows 7의 출시에 따라 기존 네비게이션과 휴대폰에 국한된 터치 UI 수요는 노트북, 모니터로까지 확대 가능성을 보여주고 있다. 따라서 관련 업체들은 터치 UI 수요 증가에 대비해 10” 이상 대형 디스플레이에 적용될 터치 UI 관련 부품 및 제품을 앞다투어 개발하고 있다. 델, HP 등은 터치 UI를 적용한 제품을 이미 출시하였고, 소니, 아수스 등의 업체들도 터치 UI PC를 발표했거나 출시 계획이 있음을 밝혔다. 



노트북, 모니터로도 순차적으로 확장 가능

터치 UI의 적용이 휴대폰에서는 이미 대중화 되었지만 노트북, 모니터에는 아직 도입 단계로 향후 채용 수준이나 속도에 대하여 아직도 논란의 여지가 많다. 일각에서는 터치 UI를 노트북에 적용하여 소비자들이 터치로써 원하는 조작을 하는 것들이 기존의 키보드와 마우스 사용에 비해 크게 매력적이지 않기 때문에 터치 UI로 인해 부가되는 기능들이 고객들에게 크게 어필하지는 못할 것이라고 보고 있다. 

하지만 터치 UI가 제공하는 차별화된 기능 자체가 의미가 있고 그 기능을 부가하는데 필요한 원가 상승이 크지 않다면 어떨까? 우선 노트북에서는 터치 UI의 확대가 가능할 것으로 판단된다. 터치 UI라는 기능은 과거의 노트북 4:3 화면비에서 16:9 와이드 화면비로의 이동이나 램프 광원 대신에 LED 광원을 노트북 디스플레이에 적용하는 것 이상으로 차별화된 기능을 제공하여 주고 있다. 차별화된 기능에도 부품 추가로 인한 세트 가격 상승분이 기존 제품에 비해 크지 않은 수준이라면 시장성은 있다고 본다. 현재 한 대만 업체의 경우를 보면 미국 아마존 사이트에서 15.6” 터치 UI 지원 노트북과 터치 UI를 지원하지 않는 기존 노트북 제품 가격을 각각 $800과 $600 수준으로 책정하여 동시에 판매하고 있다. 이 노트북에 채용되는 디스플레이 패널의 대략 가격은 $80 수준이고 터치 UI로 인한 추가 가격 상승분은 $40로 파악되고 있다. 여기에서 파악할 수 있는 점은 제품 가격에서 터치 UI 원가가 차지하는 비율이 약 5% 수준으로 크지 않다는 점과 시장 초기인 만큼 기존 제품 대비 터치 UI에 대해 25% 정도의 높은 프리미엄을 받고 있다는 점이다. 시간이 지나서 터치 UI 제품을 $650 수준으로 판매한다면 소비자는 기존 제품을 살까, 아니면 차별화된 기능을 제시하는 신제품을 살까? 이런 관점에서 본다면 시장성은 충분히 있다고 본다. 이와 함께 지속적인 터치 UI 부품 원가 절감 활동이 진행되면 터치 UI 노트북 제품 대중화도 가능하지 않을까 생각한다. 



“ 모니터에서는 터치 UI의
적용이 노트북만큼
빠르게 전개될 수 있을
것으로 보여지지는
않는다. ”


그렇다면 모니터에서도 노트북과 같은 논리가 작용할 수 있을까? 전통적으로 디스플레이패널 가격이 중요시되는 모니터에서는 터치 UI의 적용이 노트북만큼 빠르게 전개될 수 있을 것으로 보여지지는 않는다. 이러한 사실은 모니터에서 기존 램프 광원을 LED 광원으로 대체하는 비율이 노트북에 비해 낮은 현상에서도 볼 수 있다. 램프 광원 대비 슬림화, 저전력 등의 기능을 제공하지만 원가 상승을 수반하는 LED 광원 적용의 경우 노트북 제품에서는 원가 상승 요인에도 불구하고 차별화 기능으로 인해 급속한 적용 속도를 보였다. 하지만 모니터 제품에서는 원가 상승으로 인해 LED 광원 채용이 상대적으로 더딘 양상을 보여 주고 있다. 이를 볼 때에도 터치 UI 모니터 시장성 확보 여부는 터치 UI 부품 원가를 얼마나 낮출 수 있느냐에 달려 있는 것이다. 



Ⅲ. Application별 UI 전개 양상


고객의 Application별 터치 UI 요구 사항

터치 UI 적용이 시장에서 요구되고 있고 그 중에서도 현재 터치 UI가 가장 유망한 UI 후보로 거론되고는 있다. 새로운 UI라고 하면 대부분의 사람들이 한 가지 터치 UI 방식으로 생각하겠지만 디스플레이 제품을 Application별로 들어가서 세부적으로 살펴 보면 전개양상이 그렇게 간단치만은 않다. 우선은 터치 UI가 TV에는 채용되지 않을 것으로 판단되며 다른 Application에도 터치 UI가 다양한 방식으로 적용될 것이 예상되기 때문이다. 

어떤 제품에 어떤 터치 UI 방식이 채용될 지 살펴 보기 위해서 각 제품 군에 따른 사용자의 요구 사항들을 살펴 보면 어느 정도 해답을 파악할 수 있을 것이다. 


“ 중소형 디스플레이
제품 고객들은 고사양
뿐만 아니라 저가 UI를
선호하는 반면 노트북
제품 고객들은 고사양
UI를 중시한다. ”


중소형 디스플레이 제품 : 멀티 터치, 소프트 터치가 가능하거나 값싸게

휴대폰, 네비게이션, PMP 제품 등을 포함하는 중소형 디스플레이 제품군에서의 새로운 UI에 대한 요구는 크게 두 가지로 나뉜다. 하나는 고가이지만 멀티, 소프트 터치가 가능한 고급 UI 사양이고, 다른 하나는 저가이고 싱글, 하드(Hard) 터치는 지원이 되는 기본형 UI 사양이다. 

프리미엄 시장에서는 iPhone에서 구현된 멀티, 소프트 터치가 이미 하나의 표준과도 같이 통용되고 있다. 많은 고객들은 비교적 고가임에도 불구하고 iPhone 수준의 터치 UI 제품을 원하고 있어 휴대폰 업체들은 iPhone에 적용되었던 터치 UI를 스마트 폰에 적용하여 확대 전개해 나갈 것으로 보인다. 이러한 고객의 요구는 단지 휴대폰 뿐만 아니라 PMP 등의 다른 중소형 제품으로까지 확산될 것으로 예상된다. 

하지만 낮은 가격이면서 기본적인 터치 UI 기능을 제공하는 중소형 제품을 원하는 고객들도 존재할 것이다. 본래 iPhone이 등장하기 전부터 싱글 터치로 구동되는 터치 기본형 UI 제품이 시장에서는 존재하고 있었다. 이 제품에서 UI 역할이 충분하다고 경험한 고객들 중에는 값 싸게 기본적인 터치 UI 기능을 이용하는 데에 만족할 수도 있을 것이다. 


노트북 : 가격 보다는 고사양 UI 중시

노트북 고객들에게는 iPhone에서 적용하였던 멀티, 소프트 터치 및 펜 터치, 슬림화가 중시될 것이다. 멀티, 소프트 터치가 중시되는 가장 큰 이유로는 올해 이 기능을 제공하는 Windows 7이 출시된 점을 들 수 있다. Microsoft社는 터치 UI를 통한 제품 차별화를 위하여 터치 인증 제도까지 만들어 부품 업체들을 선도하면서 새로운 터치 고사양 UI 기능은 노트북 고객들에게 하나의 트렌드로 자리잡고 있다. 펜 터치 기능은 손가락 이외에 일반 펜이나 전용 펜으로 화면을 눌렀을 때에도 터치를 인식할 수 있게 하는 기능을 말한다. 펜 터치를 통하여 그래픽 작업을 하거나 미세한 항목을 선택하는 기능은 노트북 사용자에게 작업의 폭을 넓혀 주고 편의성을 더해 준다. 하지만 이 모든 터치 사양들이 추가됨에도 노트북의 기본적인 요구 사항인 얇은 두께는 유지되어야 한다. 

반면 노트북 내 디스플레이가 차지하는 원가 비중이 상대적으로 낮은 특성 때문에 고사양 터치 UI를 적용한다고 하여도 고객이 느끼는 제품 자체 가격 상승분이 크지는 않을 것이다. 


“ TV에는 현재의
리모콘보다는 좀 더
직관적이고 단순한
방법으로 조작 가능한
UI가 채용되어야 할
것이다. ”


모니터 : 멀티, 소프트, 펜 터치가 중시되면서도 되도록이면 저가격으로

모니터에서 멀티, 소프트, 펜 터치가 중요시되는 이유는 노트북에서와 크게 다르지는 않다. Windows 7의 차별화된 터치 기능에 대한 고객의 요구가 가장 주요할 것으로 예상된다. 하지만 모니터라는 제품은 다른 제품군에 비해 낮은 가격이 중시되는 제품이기 때문에 기존 단순 모니터에 비해 고사양 UI가 적용되면서도 낮은 가격 상승을 수반하는 제품을 고객들은 원할 것이다. 하지만 두께 등의 사양은 모니터에서는 크게 중시되지는 않을 것으로 보인다. 


TV : 직관적이면서도 원거리에서도 다양한 기능을 수행하는, 터치 UI 이외의 UI

현재의 TV UI 환경을 휴대폰, 노트북 등의 다른 Application별 제품군들과 비교해 보았을 때 가장 큰 특징은 사용자와 디스플레이가 멀리 떨어져 있다는 점이다. 이를 고려해 보면 근거리에서 유효한 터치 UI는 TV에는 적합하지 않을 것이다. 오히려 TV에는 원거리에서 작업을 수행하면서도 현재의 리모콘보다는 좀 더 직관적이고 단순한 방법으로 조작 가능한 UI가 채용되어야 할 것이다. 


UI 방식 별 특징

터치 UI를 중심으로 유망한 UI 방식들을 고객의 사용 기준, 제작 방식과 구현 기술에 따라 특성 및 장단점을 살펴 보면 다음과 같다. 


“ 터치 UI는 고객, 제작
방식, 기능 구현 기술
등에 따라 여러 가지로
분류 된다 ”


고객 사용 기준으로 본 구분

터치 UI에 대한 고객의 요구 조건을 기준으로 보면 다음과 같이 분류해 볼 수 있다.

한 번에 여러 개의 좌표를 인식할 수 있는가 여부에 따라 멀티 터치, 싱글 터치로 구분할 수 있으며 어느 정도의 힘으로 터치를 해야 인식되느냐에 따라 소프트 터치, 하드 터치로 나눌 수 있다. 또한 일반 펜 등의 도구 혹은 전용 펜으로 터치 인식 여부에 따라 펜 터치 가능, 펜 터치 불가능 방식으로 나뉜다.


제작 방식에 따른 구분

일반적으로 제작 방식에 따라 두 가지 방식으로 나눌 수 있다. 첫 번째는 기존 LCD 패널에 터치 UI 패널을 붙이는 애드 온(Add-on) 방식이고, 두 번째는 디스플레이 패널을 생산할 때 터치 UI 기능을 함께 제작하여 일체화 하는 인셀(In-cell) 방식이다. 

애드 온 방식 제품은 별도로 만들어진 디스플레이 패널과 터치 UI 패널을 붙여서 제작하게 된다. 

인셀 방식은 말 그대로 디스플레이 패널 업체가 디스플레이 패널 제작 공정 중에 터치 UI 패널 제작 공정을 일체화 하여 제품을 만드는 것을 의미한다. 두 가치 사슬(가치 사슬)을 통합하여 한 회사에서 만들기 때문에 원가 측면에서 우수한 면이 있다. 또한 통합설계를 통해 두께 또한 줄일 수 있는 가능성도 가지고 있는 방식이다. 


구현하는 기술에 따른 구분

터치 UI는 기술 방식에 따라 분류하였을 때 크게 세 가지 방식이 유망하다고 이야기 되고 있다. 첫 번째는 터치 했을 경우 그 지점에서 일어나는 전기 저항(Electric Resistance) 값의 변화를 감지하여 좌표를 인식하는 저항막 방식(Resistive Type), 두 번째는 기존 iPhone에 적용된 방식으로 터치 시 변화되는 정전용량(Electric Capacity)2)의 값을 읽어 좌표를 인식하는 정전용량 방식(Capacitive Type), 적외선(Infrared Ray) 변화를 감지하는 적외선 방식(IR Type)을 들 수 있다. 

첫 번째 저항막 방식의 가장 큰 장점은 기본적인 터치 기능을 저가로 구현할 수 있다는 점이다. 하지만 아직까지는 멀티, 소프트 터치 구현이 어렵다는 단점이 있다. 과거 일본 닌텐도社의 닌텐도DS가 저항막 터치 UI 방식의 대표적인 제품이다.

2) 걸어준 전위(전압)당 충전되는 전하량을 지칭하는 물리량



“ 유망한 원거리용 UI
방식으로는
제스쳐(Gesture),
터치 리모콘, 자이로
센서(Gyro Sensor)
탑재 리모콘 등이
있다. ”


두 번째 정전용량 방식의 장점은 무엇보다도 멀티, 소프트 터치가 가능하고 제품의 두께에 큰 변화 없이 구현이 가능해서 휴대폰, 노트북의 슬림화 특성을 살릴 수 있다는 점이다. 하지만 다른 방식에 비해 상대적으로 고가이고 기술적으로 제품 구현이 쉽지 않다. 그리고 20” 이상의 제품에는 큰 폭의 원가 상승으로 인해 적용하기 어려운 단점이 있다. 이와 더불어 펜 터치 구현이 안 되어 인터넷 사용 등에서 작은 부분을 선택하는 것이 어렵다는 단점도 있다. 

세 번째의 적외선 방식은 크게 두 가지 방식이 구현되고 있다. 하나는 적외선 송신부와 수신부를 디스플레이 모서리에 배열 형태로 장착하여 손가락 터치 시 송신된 적외선의 변화를 수신부가 감지하여 좌표를 인식하는 방식이다. 다른 하나는 디스플레이 두 모서리 부분에 적외선 카메라를 장착하고 이것들이 터치를 인식하는 방식이다. 이 방식의 장점은 고객들의 요구사항인 멀티, 소프트, 펜 터치가 모두 가능하다는 점이다. 그리고 현재의 제품화된 방식 중에서는 대형화에 가장 유리한 방식이기도 하다. 하지만 관련 부품들을 디스플레이 모서리에 설치해야 하기 때문에 두께가 증가하여 슬림화에 제약이 따른다.

 

터치 UI 이외의 가능한 UI 방식

지금까지 터치 UI를 중심으로 방식 분류를 해 보았지만 이 방식들은 기본적으로 사람의 손이 닿는 근거리에서 사용 가능한 방식이다. 터치 UI 이외에 멀리 있는 디스플레이를 제어하기 위한 유망한 원거리용 UI 방식으로는 제스쳐(Gesture), 터치 리모콘, 자이로 센서(Gyro Sensor)3) 탑재 리모콘 등이 있다. 제스쳐 UI는 디스플레이 모듈에 부착된 카메라로 사용자의 손 동작 등을 인식하여서 화면 메뉴를 선택, 조작하는 방식이다. 영화 ‘마이너리티 리포트(Minority Report)’에서 주인공이 선보인 화면 조작 방법을 연상하면 이해하기 쉬울 것이다. 터치 리모콘 UI는 기존 리모콘에 터치 패드를 장착한 방식이다. 이 패드를 터치하면 화면에 손가락이 보이면서 메뉴 등을 선택할 수도 있다.  또한 터치 패드에 글씨를 쓰면 글자를 인식하여 원하는 문구를 삽입할 수도 있다. 자이로 센서 탑재 리모콘은 리모콘으로 화면의 메뉴를 지시하면 포인터가 원하는 곳으로 이동하게 되는 방식으로 기존에 게임기인 게임기 닌텐도의 Wii에 사용된 기술과 근본은 같다고 하겠다. 하지만 이러한 방식들은 모두 아직 개념 단계에 있어서 시장에 통용되기 까지는 시간이 좀 필요할 것이다.

3) 물체가 회전할 때 측정되는 각속도를 검출하는 센서

미국 CES 2008에서 전시된 제스쳐 UI


  

미국 CES 2008에서 전시된 터치 리모콘 UI



“ 휴대폰에 적용된 터치
UI 기술이 노트북,
모니터에 그대로
적용되기는 어렵다. ”


Application별 UI 기술 적용 양상

3중소형 디스플레이 : 저항막 방식과 정전용량 방식

중소형 디스플레이에서는 이미 제품화 된 터치 UI가 채용 확대될 것으로 보이며 크게 두 가지 터치 UI 방식이 주류를 이룰 것이다. 멀티, 소프트 터치의 고사양을 원하는 고객을 위한 제품에는 정전용량 방식의 터치 UI가 유효할 것이다. 하지만 원가 경쟁력을 강점으로 한 저항막 터치 UI 적용 또한 계속해서 하나의 축이 될 것으로 보인다. 


노트북 : 정전용량 방식이나 향후 적외선 방식으로

노트북에서는 원가보다는 성능이 중요하기 때문에 멀티, 소프트 터치, 슬림화가 가능한 정전용량 방식의 터치 UI가 적용될 것이다. 또한 원가를 절감하고 제품 두께를 더욱 줄이기 위해서 인셀 제작 방향으로 활발한 전개가 예상된다. 

노트북 제품에 정전용량 방식을 적용하는데 있어서 한 가지 아쉬운 점은 펜 터치가 안 되는 것이다. 따라서 이 제품 군에서는 멀티, 소프트, 펜 터치가 모두 가능한 적외선 방식의 적용이 검토가 필요하지 않을까 생각된다. 물론 두께가 두꺼워지는 단점을 극복한 개선 제품이어야 할 것이다. 


 LG전자 보더리스 LED TV에 채용된 자이로 센서 탑재 리모콘



“ 노트북에서는
원가보다는 성능이
중요하기 때문에 멀티,
소프트 터치, 슬림화가
가능한 정전용량
방식의 터치 UI가
우선적으로 적용될
것이다. ”


 

모니터 : 적외선 방식

이 제품군의 고객 또한 노트북과 같이 멀티, 소프트, 펜 터치의 고사양이 요구하고 있다. 따라서 노트북의 정전용량 방식이 그대로 적용되지 않겠냐는 전망도 가능하겠지만 실상은 좀 다르게 전개되고 있다. 고사양이면서도 원가를 낮추는 방식으로 모니터용 UI가 전개될 것으로 보이는데 이를 위해서는 적외선 방식 적용이 유력하다. 

20” 대형 모니터에 정전용량 방식을 적용할 경우 멀티 터치 민감도가 떨어지게 된다. 이 문제를 해결하기 위해서는 다수의 회로 칩을 써야 하는데 이는 원가 상승으로 이어지게 된다. 이렇듯 기술과 원가라는 고객 요구 측면에서 정전용량 방식은 대형 모니터에 적용하기 어려워 보인다. 

이에 대한 대안으로 적외선 방식이 적용 가능할 것으로 보인다. 단점으로 적외선 방식은 애드 온 방식으로만 가능하여 디스플레이 두께가 5mm 정도 두꺼워지는 단점이 있다. 하지만 업계에서는 노트북과는 달리 모니터에서는 그 정도로 두께가 늘어나는 것이 큰 문제로 부각되지는 않다는 입장이다. 


TV에서는 새로운 UI 탐색 중

앞에서 기술한 바와 같이 TV에 적용될 새로운 형식의 UI가 아직은 가시화 되지 않은 상황이다. 현재 여러 기술들이 전시회에 출품되고 있는 수준이다. 이 기술들 중에 가장 유망해 보이는 UI는 입력 방식이 편리하고 문자 입력까지 고려되고 있는 터치 리모콘 UI이다. 



“ 현재 터치 UI
디스플레이 제품의
일반적인 가치 사슬은
UI 패널, 회로 칩,
디스플레이 패널,
세트로 구성된다. ”

 

 

 

Ⅳ. UI 관련 사업의 가치 사슬 전개 양상


가치 사슬 현황

현재 터치 UI 디스플레이 제품의 일반적인 가치 사슬은 UI 패널, 회로 칩, 디스플레이 패널, 세트로 구성된다. 현재의 흐름은 최종 세트 업체가 UI 패널, 칩, 디스플레이 업체의 부품을 수급하여 조립하는 형태로 되어 있다. 

터치 UI 패널은 사용자가 터치 하였을 때 신호를 발생하게끔 하는 부품이다. 저항막이나 정전용량 방식의 경우 유리기판 위에 투명 박막 전극을 형성하는 공정을 통해 생산하고 있다. 따라서 기본적으로 자본 집약적인 장치 산업의 성격을 띠고 있으며 국내에서는 다수의 중소업체가 시장진입 및 확장을 위한 경쟁구도 양상을 보이고 있다. 

칩은 터치 지점의 좌표를 인식하기 위한 터치 ROIC(Readout IC)4)와 이 정보를 처리하고 전달하는 터치 콘트롤러 IC로 구성된다. 정전용량 방식의 경우 미국 업체인 싸이프레스(Cypress Semiconductor Corp.)와 시냅틱스(Synaptics Inc.) 등이 기술력을 가지고 독점하다시피 하고 있는 현실이다. 이런 상황에서 국내 업체의 개발 또한 활발히 전개되고 있다. 

기존에 있던 기능과 형태를 그대로 유지할 것이라고 보아도 무방하다. 과거와 같이 입력되는 영상 신호와 터치 신호를 처리하여 결과를 화면에 나타내는 역할을 한다. 현재 LCD가 주요 디스플레이라는 점을 감안하면 터치 UI 디스플레이에서도 기존 LCD 패널 업계에서의 강자가 지속적으로 영향력을 행사할 가능성이 가장 크다. 

4) 검출기에서 발생되는 신호를 영상신호처리에 적합한 신호로 변환시키는 회로

 


가치 사슬에서의 변화

최근 터치 UI 산업의 가치 사슬에서 가장 주목할 만한 변화의 움직임은 ‘통합’이라고 할 수 있다. 기존 중소형 터치 UI 디스플레이 제품 군에서는 여러 개의 부품들이 하나로 통합되고 기존의 부품들은 삭제되고 있다. 

통합 움직임에 있어서 가장 큰 변화는 디스플레이 패널 업체가 터치 UI 패널의 인셀화 등을 위해 수직 통합하는 방향이다. 두 개의 가치 사슬에서 발생하는 재료 및 공정 비용을 디스플레이 패널 업체의 일체화 설계, 생산 등을 통하여 낮추어 보자는 내용이다. 이러한 움직임의 예를 들면 대만의 LCD 패널 업체인 AUO는 Cando라는 업체에 지분투자 함으로써 정전용량 터치 UI 패널용 설비를 확보하였다. Cando는 원래 AUO에 중소형 컬러 필터 기판5)을 제공하던 협력 업체로서 AUO의 지분 투자 후 정전용량 터치 UI 패널 용 유리 기판 생산을 위한 설비 투자를 진행하면서 본격적인 사업을 시작하였다.

향후 서로 다른 가치 사슬에 있는 다수의 칩도 일체화 될 것으로 예상된다. 터치 UI 용 ROIC, 터치 콘트롤러IC, 디스플레이에서의 구동칩을 하나의 칩으로 구현 하고자 하는 개발 작업 움직임이 전개되고 있다. 

5) LCD 패널에서 컬러를 구현하기 위하여 생성하는 층을 포함하는 유리 기판

 



“전체적으로 볼 때에
대형 디스플레이 패널
업체의 터치 UI 산업에
대한 행보가
빨라졌다고 하겠다. ”


터치 산업에서의 헤게모니

대형 디스플레이 패널 업체의 터치 UI 산업에 대한 행보가 빨라졌다. 앞에서 설명한 가치 사슬에서의 수직 통합 움직임 및 칩의 일체화는 모두 디스플레이 패널 업체 중심으로 전개되고 있다. 지금이 시장이 열리는 시점이라는 점을 감안하면 앞으로 이러한 움직임은 더욱 활발해 질 것으로 보인다.

이러한 점을 고려하면 지금까지 휴대폰 터치 UI를 중심으로 사업을 전개하였던 중소업체들은 갈수록 입지가 줄어 들 것으로 예상된다. 



“ 우선 눈 여겨 보아야 할
것은 노트북에서의
터치 UI 신기술 등장
가능성이다. ”


Ⅴ. 시사점


현재는 터치 UI가 대세로 보이지만 위에서 살펴 본 바와 같이 세부적으로 보면 각 Application별로 다양한 기술이 고객의 요구 사항에 맞추어서 다양하게 개발되고 있다. 이러한 상황에서 기술을 잘 살피고 정확한 의사결정을 하지 않으면 이로부터 발생하는 투자와 적기 시장 대응 부분에서 큰 손실을 볼 수도 있을 것이다. 

우선 눈 여겨 보아야 할 것은 노트북에서의 터치 UI 신기술 가능성이다. 현재 Windows 7의 터치 UI 지원과 더불어서 시장 형성이 예상되는 Application은 노트북이다. 하지만 이에 대응되는 기술 중 현재 대세로 여겨지는 정전용량 방식은 펜 터치가 불가능하여 새로운 기술의 등장을 고대하고 있는 현실이다. 이러한 현실에서 멀티, 소프트, 펜 터치가 가능한 적외선 방식이 슬림화 된다면 가장 유망한 기술이 될 것으로 보인다. 

TV용 UI 관련 기술 동향도 지속적으로 모니터링 해야 할 부분이다. 이 분야에서는 아직 기술이 난립하고 있어 앞으로 어떻게 진화할 지에 대해서 예측하기 힘든 상황이다. 

이와 같은 상황에서 관련 기업들은 Target하는 Application별로 고객의 요구사항을 구현할 수 있는 기술, 생산 역량을 확보하여 적기에 시장에 진입할 수 있도록 대비 하는 것이 필요할 것이다.

이와 더불어 향후 예상되는 UI 산업 경쟁구도 재편에 따라 각 기업들은 기업 규모와 역량에 따라 전략적으로 움직여야 한다. 현재는 여러 중소업체들이 중소형 디스플레이 제품의 터치 UI 개발 및 생산에 참여하고 있는 상황이다. 하지만 앞으로는 디스플레이 패널 업체 중심의 기술 개발 및 생산 전개가 예상이 되는 가운데 기존 중소 플레이어 들의 입지가 줄어 들 가능성이 커지고 있다. 중소업체들에게는 주요 특허, 기술 역량을 확보하는 것이 더욱 중요해질 것으로 보이며 대형 패널 디스플레이 업체가 참여하기 어려운 시장 도메인에서 전략적으로 사업을 전개하는 것도 필요해 보인다.   <끝>


 

Source : LGERI

2009년 11월 23일 월요일

ITO (투명전극재료)



ITO (투명전극재료).pdf



제1장 서론

제2장 기술동향 및 전망

1. 기술의 개요

가. 투명전극의 개요

나. 투명전극의 종류

다. 투명전극재료 특성의 평가방법

2. 투명전극재료의 응용분야

가. 각종 평판형 디스플레이의 투명전극

나. 터치패널용 투명전극

다. 각종 백라이트용 투명전극

라. flexible 디스플레이의 투명전극(미래 시장)

마. 기타

3. 연구개발 동향

가. ITO 타겟재의 연구개발 동향

나. 기타 투명전극용 타겟재 연구개발 동향

다. 폐타겟의 재활용

4. 비교분석

5. 전망


제3장 기술특허정보 분석

1. 분석의 범위 및 방법

2. 특허 동향

가. 한국 특허동향

나. 한국 등록 특허 현황

3. ITO Target 특허 동향

4. 전망


제4장 시장동향 및 전망

1. 산업동향

2. 시장동향

가. 해외시장

나. 국내시장 동향


제5장 결론

<참고문헌>



2009년 11월 13일 금요일

백색 빛을 내는 고분자 개발


백색 빛을 내는 고분자 개발


백색 빛을 내는 고분자 개발



중국 과학자들이 유기 고분자에서 백색 빛을 만들 수 있는 독특한 방법을 개발했다.
고분자는 색깔 전시나 다른 전기 기기로 사용될 수 있을 것이라고 연구팀은 말한다. 이번 연구 결과는 Chemical Communication 지에 보고되었다.
 

Juan Peng 연구팀(Fudan University, Shanghai)은 가운데에 녹색과 적색 빛을 발산하는 염료를, 바깥 쪽의 고분자는 청색을 발하는 다이블락(diblock) 공중합 고분자 미셀을 제작했다. 염료들은 미셀에 의해 분리되어 있기 때문에 형광 물질 사이의 형광 공명 에너지 이동이 억제되어, 다양한 색들이 동시에 빛을 발산하게 되며 결과적으로 백색 빛이 만들어지게 된다 (그림)


적색, 녹색, 청색 빛을 동시게 발산하면 백색이 만들어진다.


백색 빛을 발산하는 유기 물질이나 고분자는 칼라나 유연한 디스플레이로 응용 가능하기 때문에 오랜 기간 동안 재료 화학자들의 관심을 받았다. 백색 빛을 만들기 위해서는 발산 스펙트럼이 전제 가시 영역 부분을 담당할 수 있을 만큼 넓어야 하며, 세가지 기본적인 색깔인 청색, 녹색, 적색을 포함하거나 적어도 두 개의 상보적인 색깔을 포함하고 있어야 한다. 그래서 다양한 방법들이 시도 되었지만, 제작비가 많이 들거나 만드는 방법이 간단하지 않았다고 Peng 박사는 말한다. 이번 연구의 핵심은 미셀(micelles)인데, 서로 다른 염료에서 발산되는 빛을 고립시키는 역할을 하기 때문이라고 박사는 설명한다.


 Fred Wudl (University of California, US) 박사는 백색 빛을 만들어내는데 이번 연구는 매우 탁월하지만, 색깔이 있는 디스플레이나 다른 빛의 소스로 사용하기에는 효율이 떨어진다고 평했다. 연구팀은 이번 일을 통해 미셀이 전기 장치를 만드는데 사용되기를 희망하고 있다. 이번 연구가 상업적으로 응용될 수 있는 가장 중요한 부분은 백색을 발산하는 다이오드를 제작하는 것인데, 효율 문제를 해결하면 실제로 기기로 사용할 수 있을 것이라며, 가까운 시일 안에 이것이 가능하게 될 것이라고 Peng 박사는 말했다.







Polymers produce bright white light



10 November 2009

Scientists in China have discovered a unique way to produce white light from organic polymers. The polymers could eventually be used in colour displays and other electrical devices, they say.

Juan Peng and colleagues at Fudan University, Shanghai, made diblock copolymer micelles with green and red light emitting dyes in the middle, and blue light emitting polymers around the outside. The dyes emit simultaneously, blending the colours to produce white light.

Simultaneous emission of red, green and blue light produces white light


Creating white light emitting materials from organic complexes has been a significant challenge for materials chemists. Various methods have been attempted but none have the simplicity of this route, says Peng. The micelles are the crucial part, he explains, as they isolate the light-emitting dyes from each other. This stops energy transfer between them and allows them to emit simultaneously.

'This is a pretty clever piece of work and a very nice way of producing white light,' comments Fred Wudl, an expert in organic light emitting polymers, at the University of California, Santa Barbara, US. He suggests that the materials have great potential but that they are not yet efficient enough for use in colour displays and other light sources.

The teams are hoping to extend their work to make the micelles into electrical devices. 'The most important commercial application in this field is the fabrication of white light-emitting diodes. Only after we solve the efficiency problem, can we talk about actual devices. But I believe that in the near future, it will be possible,' concludes Peng.

Holly Sheahan

Simultaneous blue, green, and red emission from diblock copolymer micellar films: a new approach to white-light emissionw


Source : KISTI, rsc.org