목차
1. 제품 개요
2. 시장 동향
3. 기술 동향
4. 업체 점유율
5. 업계 동향
6. 가격 동향
ID dves
Passward 1234
Source : EIC
2010년 8월 27일 금요일
2010년 7월 22일 목요일
무전극램프 (Induction Lamp / Electrodeless Lamp)
무전극램프 (Induction Lamp / Electrodeless Lamp)
무전극 램프는 무전극 방전(discharge)을 이용하는 램프로서 비교적 신 광원으로 인식되고 있는 램프이다.
발광이론과 램프의 종류는 다음과 같다.
기체방전관에 교류전압을 인가하는 경우 기체의 압력과 종류에 따라 다르지만 일반적으로 수십 kHz 이하의 주파수에서는 방전기구가 근본적으로 직류방전의 그것과 같다고 볼 수 있다.
즉 직류방전의 경우, 글로방전의 감마효과에 의한 음극에서의 2차전자 방출이나 아크방전의 경우 열전자를 방출시킴으로써 방전 유지에 필요한 전자를 전극으로부터 공급받아 플라스마 내에서 재결합에 의해 소멸되는 전자를 보충하는 것이다. 물론 주파수가 증가하면 방전관 중에 남아 있는 이온이 전계의 변화를 따라가지 못해 방전개시전압이 상승하고 경우에 따라서는 직류방전의 수 배에 달하기도 한다.
그러나 MHz 이상의 보다 높은 주파수 영역에서는 교류전계에 의한 전자의 왕복운동이 충돌전리를 빈번하게 일으켜 쉽게 방전을 유지할 수 있게 된다.
이 경우 방전개시전압은 낮아지고 전극이 필요 없는 무전극방전이 가능해진다.
이러한 고주파 무전극방전(RF discharge)의 특징은 안정하고 동시에 공간적으로 균일한 플라스마를 얻을 수 있으며, 특히 전극재료 등의 불순물 혼입을 막을 수 있는 장점이 있다.
다만 전원과 플라스마 사이의 결합이 전극을 사용하는 경우에 비해 비효율적인 단점이 있다.
플라스마에 RF전력을 공급하는 방식에 따라 용량적 결합 방전과 유도적 결합 방전이 있다. 용량결합방전(capacitively coupled discharge)은 방전관을 둘러싸는 평행판 전극 사이에 RF전원을 가할 때 전극사이에서 형성되는 전계에 의해 방전관 내부의 기체가 전리되고 방전이 유지되는 경우이다.
E-방전이라고도 하며, 후술하는 유도적 결합방전에 비해 사용주파수가 높다.
저밀도의 글로방전에 해당하며 방전 중의 플라스마는 주로 기능성 박막이나 반도체 미세 패턴을 만드는데 사용된다.
무전극램프의 발광 원리
유도결합방전(inductively coupled discharge, ICD)은 방전관 주위에 코일을 감아 RF 전류를 흘리면 축방향의 교번자계가 형성되고 이것에 의해 방전관 내부의 플라스마에 환형의 전류가 유도되어 에너지가 전달되는 방식으로 H-방전이라고도 한다.
이 H-방전에 의해 발생되는 플라스마는 E-방전이 글로방전에 가까운 것에 비해, 보다 고밀도의 아크와 비슷한 성질을 가지며 유도아크 또는 유도플라스마(inductively coupled plasma; ICP)라고 부르기도 한다.
H-방전의 최대 장점은 전극재료로부터의 오염이 없을 뿐 아니라 사용가스에 따라 산화, 환원 및 부식성의 분위기를 자유롭게 만들어 줄 수 있다는 데 있다.
이 때문에 플라스마 화학을 이용한 고순도 물질의 합성 및 처리에 요구되는 청정 플라스마의 발생에 적합하며, 고온의 화학반응을 통한 신물질, 신소재의 합성 등에 효과적으로 이용될 수 있다.
한편, 마이크로파와 같은 초고주파를 사용하여도 무전극 방전을 이룰 수 있다.
일반적인 마이크로파 방전의 조건(E=200V/cm, f=2.5GHz)에서, 전자가 중성원자와 충돌할 때 잃는 에너지는 아주 작지만, 이 충돌에 의해 전자의 조화운동과 전자가 전계의 방향이 바뀌는 다음 반주기 동안에도 계속 에너지를 흡수하게 되어 전자들 중 일부는 중성원자를 전리하기에 충분한 에너지를 확보하게 된다. 따라서 기체의 압력이 어느 정도 적당하면 전자와 중성원자 사이의 충돌빈도가 높아져 오히려 에너지흡수가 효과적으로 늘어난다.
그렇지만 압력이 너무 높아지면 탄성충돌에 의한 에너지 손실 증가와 함께 전자와 이온의 확산에 의한 소멸이 더욱 가속되어 더 큰 절연파괴강도를 필요로 한다.
일반적으로 램프는 전공 상태의 램프 내부에 전극을 설치하여 점등하는 방법을 널리 채택하고 있다. 그러나 전극을 장착한 종래의 램프의 경우에는 점등하기가 쉬우나 진공 상태인 전구 내부에 전극이 노출되어 있으므로 전극손상이 급속히 진행되며 그 결과 전구 수명이 단축되는 단점이 있다. 이에 반하여 무전극 램프는 전구 내부에 전극이 없는 대신 외부 코 일의 초고주파 방전으로 전구 안의 형광물질이 발광하기 때문에 전구 수명이 무려 10만 시간으로 현재까지 상용화된 광원 중에서 가장 오래간다.
무전극 램프는 특수전구와 초고주파 방전을 일으키는 안정기를 합쳐 개당 설치비가 30만~50 만원으로 대단히 비싼 편이다.
그러나 평균수명이 1만 시간도 못 되는 형광등과 나트륨 등, 메탈등에 비해 교체 비용이 들지 않고 에너지 효율도 높아 장기적 관점에서는 오히려 경제성이 높다.
탄소 나노튜브(CNT) 정보집
본 정보집은 화학소재와 관련된 탄소 나노튜브(CNT)에 대한 합성, 그의 응용분야와 CNT 트랜지스터 바이오센서의 국내·외 연구동향 및 논문·특허동향을 조사·분석한 것입니다.
Source : chempolicy.or.kr
2010년 6월 15일 화요일
2010년 6월 3일 목요일
Power Device의 폭증
목차
1. 폭열하는 파워반도체(일본 Maker의 동향)
2. 파워반도체 시장과 Maker의 개발동향(국내외 Maker의 동향)
3. 파워반도체용 제조장치(특집)
Source : silicontimes.
LED 제품 조명 시장의 동향분석
LED 제품 조명 시장의 동향분석
1. LED 조명 시장의 최근동향
1-1. LED 조명 시장 개요
1) 급성장하는 LED 조명
LED를 이용한 조명은 밝은 효율, 긴 수명 등의 장점을 바탕으로 기존 광원들을 대체할 전망이다. 기존 LED의 광원효율은 60lm/W 수준으로 형광등의 광원효율 75lm/W에 비해 낮은 수준이었으나 최근 100lm/W의 고휘도 LED가 개발됨으로써 LED의 효율은 기존 광원의 성능을 뛰어넘게 되었다.
총 효율 측면에서 LED 조명은 백열등의 10배 이상이며, 형광등에 비해서도 나은 성능을 보여주고 있다. 수명 측면에서 LED는 백열등에 비해 10배 이상 긴 10,000~50,000시간이 가능하다.
2006년 세계 LED 조명 시장 규모는 전체 LED 시장의 5%에 불과한 205백만 달러 규모였으나, 2011년에는 10억 달러까지 성장할 전망이다.
현재 LED 조명은 특수조명 위주로 초기시장이 형성되어 있으나, 앞으로는 일반조명 분야의 비중이 더 커질 것으로 보이며, 2009년부터는 LED 조명시장이 본격적으로 형성될 것으로 전망했다.
2) LED 조명의 높은 가격이 보급의 장애요소
현재 수준에서 LED 조명 가격은 기존 조명 제품에 비해 3~10배 이상 높아 급격하게 보급이 증가하기에는 어려운 실정이며, 이에 따라 정부의 보급정책이 필요해지고 민간부문보다 공공부문에서 먼저 시작되고 있는 이유가 여기에 있다.
형광등 기구는 기존 제품은 6~8만원 수준인데 비해 LED 제품은 25~40만원의 가격대를 형성하고 있어 가격격차가 3~6배에 이르고 있다. 그 외 형광램프, 백열등, 할로겐 등과 비교해도 LED 조명 제품의 가격이 크게 높은 상황이다.
1-2. 각국의 LED 조명 육성 정책
우리나라는 2015년까지 LED 조명의 비중을 30%까지 보급하는 것을 목표로 삼고 있다. 정부는 LED 조명시장 발전을 위해 ‘LED/반도체 조명산업발전전략’과 ‘LED 조명 15/30 보급 프로젝트’를 추진 중이다.
지난 참여정부 때에는 2015년까지 국내에 LED 조명의 비중의 30%까지 보급할 경우 1조 6천억 원을 절감할 수 있을 것으로 추정한 바 있다.
최근 세계 각국은 전략적 차원에서 LED 조명산업을 집중 육성하고 있다. 일본은 LED 조명을 이용하여 2010년까지 조명에 사용되는 에너지 20%를 절감할 계획이며, 미국은 2020년까지 조명시장의 50%를 LED로 보급할 계획이다.
(1) 국내의 보급 시나리오
정부의 LED 조명기기 보급 계획은 교통신호등, 유도등, 할로겐 등과 같이 투자액 회수기간이 짧은 품목을 우선적으로 보급하고 있다.
교통신호등은 기존 400W 조명 제품을 38W LED 제품으로 교체시 투자액 회수기간은 약 1.8년으로 짧게 나타나 매우 효율적으로 알려졌다. 반면, 형광등 기구의 경우 기존 64W 제품을 55W LED 조명 제품으로 교체시 투자액 회수기간은 약 63년으로 매우 긴 시간이 소요될 것으로 분석되고 있다.
형광램프, 백열등, 할로겐등, 가로등을 LED 조명 제품으로 대체할 경우 투자액 회수기간은 10년 이내로 산출되었다.
한편, 국내에서는 2013년까지 백열전구가 퇴출당할 것으로 전망된다. 에너지관리공단은 대표적 저효율 조명기기로 손꼽히는 백열전구가 국내에서 2013년 이내에 퇴출당할 것으로 예상하고 있다.
(2) 해외 동향
유럽연합(EU) 집행위원회는 오는 2012년 말까지 상점의 상품진열대에서 백열전구를 ‘퇴출시키는’ 에너지 절감 지침 안이 27개 회원국에 의해 승인됐다.
지침안에 따르면, 오는 11년 9월부터 100W급 이상 백열 정구의 판매가 금지되며, 이후 단계적으로 그 범위가 확대돼 2012년 말까지는 백열전구의 판매가 전면 금지된다. EU가 이처럼 백열전구를 추방하고 형광램프나 할로겐램프 등으로 대체키로 한 것은 조명에 사용되는 에너지를 절감함으로써 환경을 보호하려는 친(親)환경 정책의 일환이다.
백열전구를 형광램프나 할로겐램프와 같이 에너지 효율이 밝은 조명으로 대체하면 매년 1100만 가구가 사용할 수 있는 양의 에너지를 절감하고 이산화탄소(CO₂) 배출량도 1500만t이나 줄일 수 있다는 것이 EU측의 분석이다.
일본 경제 산업성, 가전 메이커, 가전 소매 사업자 등이 제휴하여 지구 온난화 억제를 위한 국민운동으로서 백열전구로부터 에너지 절약 타입의 전구형 형광 램프로의 변환 활동을 진행하고 있다.
이산화탄소(CO₂) 배출량이 좀처럼 감소하지 않고 큰 문제점의 하나로 거론되는 것이 가정 부문이다. 이로 인해 가전 메이커나 경제 산업성 등의 주선으로 2008년 5월 만들어진 조직이 ‘에너지 절약 램프 보급 촉진 특별 위원회(에너지 절약 조명 포럼)’이다. 2012년까지를 목표로 가정 등에서 사용되는 모든 발열 전구를 에너지 절약형의 전구형 형광 램프로 전환하는 활동을 진행시키고 있다. 백열전구와 외형 사이즈가 거의 같고 형광등이 들어가 있는 전구형 형광 램프는 백열전구의 1/4에서 1/5정도의 소비 전력으로 같은 레벨의 밝기를 얻을 수 있는 것이 특징이다.
일본 전구공업회 등에 의하면, 백열전구의 90와트(100와트형)와 같은 밝기를 전구형 형광 램프로 내려면 소비 전력 22~25와트(25와트형)로 무방하다고 한다. 15와트형 전구형 형광램프에서는 54와트(60와트형)의 백열전구와 동등밝기를 확보할 수 있다. 그리고 전구형 형광 램프 수명은 백열전구의 6_8로 같다.
문제점은 가격차이로, 가전점 등의 실세 가격을 보면 백열전구가 1개 100엔(1,300원) 이내인데 반해, 전구형 형광 램프는 1,000엔(13,000원)을 넘는 것이 많다. 이 차이가 백열전구에서 전구형 형광 램프로의 전환을 막는 요인이다. 그러나 전기료가 싸고 제품 수명이 길어서 전체 비용 대비 효과는 사용기간 9개월(1일 약 6시간 사용하는 경우)을 경계로 전구형 형광 램프가 우수하다. 60와트형 백열전구가 168엔(약 2,184원, 15와트형 전구형 형광 램프가 1,890엔(약 24,500원)으로 전구형 형광 램프가 백열전구의 6배 수명이 있고 백열전구의 수명은 반년으로 가정하여 3년간 사용했을 겨우 전구 값과 전기료를 합한 비용은 백열전구가 8,136엔(105,700원), 전구형 형광 램프가 3,474엔(약 45,100)으로 실제로 약 4,700엔(약 60,600원) 전구형 형광 램프가 이득이 된다.
2007년의 일본 국내 수출 포함한 전체 출하량은 백열전구 약 1억 3,500만개(2006년 대비 0.2% 감소)에 대해서 전구형 형광 램프는 2,900만개(2006년 대비 21.7% 증가)이었다.
1-3. 조명산업 구조의 변화
LED 조명이 활성화될 경우 전구를 교환하여 사용하는 조명산업 구조에 큰 변화를 가져올 가능성도 지적되고 있다.
현재 조명 제품은 전구업체, 조명설치 업체를 통해 소비자에게 유통되고, 이후 전구의 수명이 다하게 되면 전구만 교체하는 구조로 되어 있다(매년 3개의 전구 가운데 1개의 전구가 교환). 그러나 수명이 반영구적인 LED 조명이 활성화될 경우 전구를 교체하는 과정은 축소될 가능성이 크다.
부품을 교체하는 유통과정이 사라진 산업구조의 변화는 TV의 사례에서 나타난 적이 있다. 진공관을 부품으로 사용하던 TV의 경우 진공관이 고장 나면 진공관을 교체하여 사용하였으나, 이후 수명이 긴 트랜지스터가 진공관을 대체한 TV가 출시되어 고장률이 낮아지면서 장시간 TV를 사용하고 신제품 TV로 신규 구매하는 구조로 변하게 된다. 따라서 수명이 반영구적인 LED 조명이 활성화될 경우 전구를 교체하여 사용하는 구조에서 조명기구 일체를 신규 구매하는 구조로 전환될 가능성이 있다.
1-4. 해외 유수 조명업체의 LED 산업진출
필립스, 오스람, Zumtobel, GE 등 해외의 조명업체들은 LED 분야의 수직통합을 구축 중이다.
LED 조명 분야에서 경쟁력을 확보하기 위해서는 LED 제조뿐만 아니라 조명분야의 기술 접목과 최종 소비자에 이르는 유통망이 필요하기 때문이다.
특히, 필립스는 LED 조명 분야에서 우위를 선점하기 위해 활발한 M&A를 추진하고 있다.
2005년 11월 LED 제조업체인 루미레즈(Lumileds)사를 950백12달러를 Tridonic Acto(오스트리아)와 Toyoda Gosei(일본)의 LED 조인트 벤처만 달러에 인수, 루미레즈는 필립스와 애질런트의 LED 합작사로 설립되었으나, 필립스사가 애질런트의 지분 47%를 사들여 인수하였다. 2006년 11월 유럽의 주택조명 전문업체인 PLI(Partners in Lighting International)사를 590백만 유로에, 2007년 6월 LED 조명업체인 캐나다의 TIR Systems사를 53백만 유로에, 2007년 6월 LED 조명업체인 미국의 Color Kinetics사를 592백만 유로에 인수한다고 발표하였다.
1-5. LED 조명 기술 현황
1) 국내 기술 현황
가. 교통신호등
1997년 한국에너지기술연구원에서 LED 신호등 보급타당성 연구를 통하여 LED 신호등 기술이 국내에 소개된 이래 1998년에 국내 환경 적응성 및 안전성 검증을 위한 옥외시험, 1999년에 적색 차량신호등 도로 현장 시험, 2001년에 전체 신호등에 대한 도로 현장시험 과정을 거쳐 2001년 말에 한국형 LED 신호등 규격안 및 표준시스템을 개발하였으며 2002년에 정부가 LED 신호등 표준규격(KS)을 경찰청의 LED 신호등 구매를 위한 표준규격을 발표한 가운데 국내에서도 본격적으로 보급이 추진되고 있다.
국내의 전체 교통신호등 수는 약 28,000면(약 800,000)으로 연간 약 245 GWH 이상의 전기 에너지와 17만 톤 이상의 CO₂절감할 수 있는 것으로 평가되고 있으며, 24MW의 DSM 효과 및 장수명에 의한 유지보수비용 75%, 시인성 향상에 따른 교통사고유발 감소 등이 기대되고 있다.
나. 조명용
질화물 반도체를 기초로 한 백색 LED는 이것으로 이용되는 여러 분야에 있어서 낮은 전력 소비량, 높은 효율, 수명의 장기화 등의 장점을 가지고 있으며 기존의 백열전구보다 1/10, 형광등의 1/2의 소비전력, 고온에서의 사용가능, 기존의 형광등보다 50~100배의 수명연장 등 상당히 우수한 성능을 지니고 있다. lamp 분야에서 확고한 입지를 확보하기 위해서는 기존 제품이 나타나는 빛의 자연성, 효율, 출력, 수명, 생산단가 등에 있어서 월등히 우수한 성질을 나타내어야 한다. 이러한 우수한 성질을 나타내기 위해서는 고품위의 InGaN의 성장, 새로운 에칭방법 개발, Conversion Sheet의 개발에 중점을 두어야 한다.
다. POF (Plastic Optical Fiber)
최근 몇 년 사이에 국내에서는 광통신에 대한 관심이 늘어나고 많은 업체들이 생겨나고 있으나 대부분 LD(Laser Diode)를 개발하고 있는 대기업 위주의 장거리 통신용(1.3㎼ or 1.55㎼) 고가 품목을 집중 연구 중이며, 고속의 구내통신망의 실현을 위한 POF용 transceiver)의 연구 개발은 낙후되어 있는 실정이다.
현재 국내에서 개발되고 있는 transceiver는 주로 석영계 SMF (Single Mode Fiber)나 MMF(Multi Mode Fiber)를 이용한 1.3㎼와 1.55㎼ 파장 대의 transceiver의 개발이 미비한 수준이다. transceiver의 핵심 부품인 LD와 PD로 구성되어 있어 구내통신용으로는 가격 면에서 경쟁력이 약하기 때문에 상대적으로 저렴한 LED를 사용함으로써 가격을 절감할 수 있고, core 지름이 1mm 정도인 POF를 사용함으로써 광 정력이 쉬어 패키징 가격을 크게 줄일 수 있다.
라. LPH (LED Printer Heads) 사무기기용
복사기에서는 감광 드럼의 전하제거용 광원으로 사용되고 있으며 이 광원은 복수의 LED를 직선으로 나열하여 선 형태의 균일한 밝기를 얻을 수 있도록 제작된 Array bar가 이용되고 있다.
팩스 밀리에서는 종전에는 원고 판독용으로 형광등과 같은 전열램프가 이용되었으나 LED는 긴 수명에 예열이 필요 없어서 순간 점등이 가능하여 구동이 간단하고 소비전력이 적으며 소형화할 수 있는 등 많은 장점으로 널리 사용되고 있다.
레이저 프린터에서는 기존 인쇄 속도의 약점을 개선하기 위하여 LED를 이용한 광프린터가 제작되고 있으며 감광체를 표면층에 가진 감광 드럼을 회전시키면서 대전, 광글쓰기, 현상, 전사, 클리닝, 전하제거 등을 갖는 LED 광프린터는 고속인쇄에 적합하며 저소음, 무대기시간, 고해상도를 실현하는데 매우 효과적이지만 앞으로 기술적인 과제로 보다 긴 길이 방향의 광편차 해결 및 발광량 균일도의 보정방법이 확립되어야 하고, Full Color 대응을 위한 기술제어 확립이 필요하다.
마. LED 전광판
LED는 전광판에서 빛을 발광하는 한 점을 말하는 빨강, 초록, 청색 등 여러 종류의 색상을 발광시키는 다이오드가 있는데 전기적인 신호로 각각의 다이오드를 제어하여 필요 색상을 표출한다.
InGaN계 LED의 양산이 시작되고 고휘도 청색 LED가 실용화 되면서 이를 이용한 Full Color 디스플레이가 잇달아 등장하고 있으며 일반적으로 LED 램프를 탑재한 표시부와 구동회로부를 일체화한 LED 도트 매트릭스 모듈을 종횡으로 배치하여 구성한다.
LED 대형 디스플레이는 LED 램프를 기판에 장치하여 제조하는데 일반적인 프린트 기판 조립 설비를 이용하는 것으로 제어회로를 조합하여 대형 디스플레이용 LED 도트 매트릭스 모듈을 제조할 수 있으며 국내업계에서는 기기 메이커가 주체가 되어 화상품위 개선과 디스플레이의 개량 등에 힘쓰고 있으면 400~7,000cd/㎡ 전후의 옥외표시형 초대형 화상표시 디스플레이가 늘고 있는데 이는 InGaN계 LED의 등장으로 발광 파장이 525nm인 순녹색의 고휘도 LED가 개발되었기 때문이다.
LED 전광판의 픽셀 안에 내장된 다이오드의 종류가 빨강 및 초록과 청색이 있으면 Full Color 전광판이 되고 초록 대신 순녹색이 들어가면 자연색과 같은 색이 구현하는 Natural Color 전광판 (Real Color display)이 된다. Real Color display (RCD) 천연색 표시기 기술은 RGB (적색, 녹색, 청색) 픽셀의 구성법에 있어 두 가지로 나눌 수 있다. 두 가지는 다음 호에 이어서 연재된다.
Source : LED 마켓
2010년 5월 24일 월요일
스마트폰 시장과 모바일OS 동향
서론
최근 수년간 모바일 업계는 전통적인 휴대단말 제조사 이외에 다양한 분야의 시장참여자들의 참여와 새로운 비즈니스 모델을 통한 시장변화로 기존 업계의 패러다임이 빠르게 변화하고 있다. 물론 국내 업계에도 지난해 말 아이폰이 출시되며 스마트폰으로 인한 새로운 격변의 시기를 맞이하고 있는 상황이다. 사실 기존에도 국내외에 스마트폰이 출시되어 있었고 다양한 업체들이 이 시장에서 경쟁을 벌여왔으나 최근처럼 스마트폰 시장이 급속히 성장하고, 모바일 시장에 영향을 주지는 못했으며 일부 비즈니스 사용자 및 B2B 업계에 한정되어 있었다.
저자는 이미 지난 2007년에 “모바일 OS의 발전 방향”이라는 보고서를 통해 모바일 Open OS의 중요성과 향후 성장성에 대해 충분히 언급한바 있으며 현재의 시장은 저자가 예측한 것보다 더 빨리 변해가는 상황이다. 본 고에서는 최근 전 세계적으로 열풍이 일고 있는 스마트폰의 시장 동향과 그 바탕에 핵심적으로 존재하는 각사들의 모바일 Open OS전략에 대해 알아보고자 한다. 본 고가 많은 국내 업체들이 시장 변화를 잘 읽고 새로운 변화의 트랜드에 잘 적응하여 새로운 비즈니스의 기회를 선점할 수 있도록 다양한 전략 수립에 도움이 되길 바란다.
Source : Silicon TIMES
2010년 3월 15일 월요일
3D 영상․디스플레이 산업 현황 및 전망
I. 들어가며
II. 3D 기술 주목 배경
III. 3D 디스플레이 기술 개요
IV. 3D 시장 전망
V. 업체 동향
VI. 결론 및 시사점
< 요 약 >
◦ 3D 기술 개발의 역사는 오래되었지만 1) 콘텐츠가 부족하고, 2) 3D 디스플레이의 해상도가 낮으며, 3) 눈의 피로 현상 발생 등 소프트웨어, 하드웨어 모두 문제점이 노정되어 지속적인 시장 확대로 이어지지 못해 왔음.
◦ 그러나 최근 기술 진보에 의한 제작 환경 개선, TV 셋트업체들의 신규 프리미엄급 제품 확대 욕구, 영화계의 콘텐츠 확대 등으로 3D 상업화의 가능성이 높아지면서 시장 확대 분위기가 무르익고 있음.
- 기술적으로 방송의 디지털화에 따른 Full HD-TV로 이행이 진전되면서 가격이 낮아진 점이 3D 보급에 중요한 계기가 되었고, 특히 영화 ‘아바타’의 성공은 3D 콘텐츠 확대의 티핑포인트가 됨.
- 영화산업계의 경우 불법복제를 막고 영화관 수익을 극대화할 수 있다는 점 때문에 3D 영상화에 매우 적극적
◦ 3D 구현기술의 주류는 당분간 안경방식이 될 것으로 보이며, 소니가 채택하고 있는 셔터안경방식이 기술적 측면에서 앞서 있는 것으로 평가됨.
◦ 3D 디스플레이는 초기에는 영화산업 중심으로 성장하면서 3D TV 보급화를 가속시킬 것이며, 그 과정에서 IPTV가 성장하면서 3D 콘텐츠를 저장할 수 있는 대용량 저장매체인 블루레이(Blu-ray)산업이 확대될 전망.
◦ 3D 디스플레이 시장은 2018년 220억 달러가 될 전망이며, 3D TV 시장은 2018년에 6,400만대까지 증가할 전망
◦ 세계적으로 채널이 증가하고 있는 3D 방송은 국내에서도 2010년부터 전문채널이 가동되고 있음. ‘리그’ 등 3D 촬영시스템, 3D 안경, 블루레이 및 광픽업 등 부가 관련 시장도 동반 성장이 예상되고 있으나 국내 기업들의 부품 원천 기술은 일본에 비해 부족한 상황
◦ 3D 애니메이션의 경우 미국 제작비의 1/2 수준으로 높은 기술력을 보유한 장점은 있지만 3D 제작능력을 갖춘 업체들이 많지 않고 투자액도 높은 편이라 해외 합작을 통한 해외진출로 노하우를 축적하는 것이 필요함.
◦ 전반적으로 관련 원천기술, 콘텐츠 확보에선 일본보다 떨어지나 3D용 디스플레이 가운데 최고로 꼽히는 AMOLED 등 하드웨어 기술의 강점을 기반으로 일부 분야에서 특화된 기술을 가진 기업들이 2009~2010년을 기점으로 3D 관련 매출을 발생시키고 있는 상황.
한국수출입은행 해외경제연구소 산업투자조사실/책임연구원 김윤지 yzkim@koreaexim.go.kr
Source : 한국수출입은행
2010년 2월 8일 월요일
Zn 기반 산화물 트랜지스터 소자의 이해 및 연구 현황
Understanding of degradation mechanism
of ZnO-based oxide TFTs.pdf
최근 AMOLED 디스플레이의 경우 TFT-LCD 산업에 대하여 그 영역을 확장하고 가격경쟁력의 확보를 위해서는 대형화가 필수적인 과제 이다. 하지만 대량 생산 및 가격 혁신은 생산라인의 구축 및 기술적인 많은 도전과제가 산재해 있다. 본 강연에서는 우선 무정형 Si 및 폴리 Si TFT의 장단점 및 문제점에 대해서 알아보고 AMOLED의 성공에 대한 기술적인 이슈에 대해서 논의 한다. 그리고 Si-TFT의 대체로 최근 가장 많은 각광을 받고 있는 ZnO를 기반으로 한 TFT에 대해서 소개하고자 한다. TFT 소자구성에 있어서 중요한 이동도, SS, 접촉저항등의 관점에서 oxide TFT에 대한 신뢰성 및 소자 특성에 대한 이해를 하고자 한다. 특히 oxide TFT의 degradation 기작에 대한 외부 환경 요인인 산소, 수분 등에 대한 체계적인 분석을 통해 최종적으로 oxide TFT의 특성 및 신뢰성 향상을 위한 전략을 제시하고자 한다.
2009.12.10
KRICT 세미나(3차)
인하대학교 / 정재경
Source : KIRCR
2010년 2월 6일 토요일
2010 IT 산업 10대 이슈
Ⅰ. 조사 개요 및 결과
1. 조사 개요와 방법
2. 조사 결과
Ⅱ. 2010 IT 산업 10대 이슈
1. 정보보호 투자 확대
2. Windows 7, 태블릿 PC의 보급 확산
3. 그린 IT 2.0
4. 클라우드 컴퓨팅 보급 확산
5. IT+전통산업 융합
6. 차세대 TV (LED, 3D)
7. 저작권 보호/단속 강화
8. 디지털 컨버전스 추세 가속
9. 모바일 인터넷 서비스 대중화
10. 소셜 네트워킹/컴퓨팅 확산
Ⅲ. 맺음말
조사 결과 및 설문지
Endnotes
Source : NIPA
투명전자소자 분야의 특허 동향 분석
투명전자소자 분야의 특허 동향 분석
Analysis on Patent Trends for Transparent Electronic Devices.pdf
목 차
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 분석 방법 및 대상 특허
Ⅲ. 투명전자소자 분야 시장 동향
Ⅳ. 특허 동향 분석
Ⅴ. 결론
Source : ETRI
2010년 1월 29일 금요일
차세대 Flexible I/O 모듈 기술 및 시장 동향
차세대 Flexible I/O 모듈 기술 및 시장 동향.pdf
1. Flexible I/O 모듈의 기술동향
가. 기술(또는 제품)개요
나. 기술분류 및 요소기술
다. 기술개발 트랜드
라. 특허분석
2. Flexible I/O 모듈의 시장동향
가. 기술(제품)의 시장니즈
나. 기술(제품)의 국내외 시장동향
3. Flexible I/O 모듈의 기술로드맵
가. 기술적 목표
나. 단계적 기술개발
다. 기술로드맵
Source : Silicon TIMES
2010년 1월 10일 일요일
감성조명용 조명기기의 조도 및 색 온도 시뮬레이션을 통한 광원 조합의 최적화
감성조명용 조명기기의 조도 및 색 온도 시뮬레이션을 통한
광원 조합의 최적화.pdf
Optimization of Light Source Combination through the Illuminance and Color Temperature Simulation of Circadian Lighting Apparatus.
요약
본 연구의 목적은 감성조명용 조명기기의 조도 및 색 온도 표현 능력을 극대화할 수 있는 최적의 광원 조합을 도출하는데 있다. 이를 위하여 감성조명용 조명기기는 2000K와 8000K의 서로 다른 색온도를 가지는 형광램프로 구성하였으며, 각각의 형광램프의 조합 수량을 변화시키며 조명기기의 조도 및 색 온도 표현 능력을 광학 simulation을 통해 평가하였다. 이 때, Kruithof's curve 및 예외 경우를 고려하여 실내활동종류에 따른 조도 및 색 온도 영역을 가족모임, 학습, 휴식, 수면 등의 4가지로 다시 구분하였으며, 이를 통해 감성조명용 조명기기의 조도 및 색 온도 구현범위에 대한 목표치를 설정하였다. 평가 결과, 2000K와 8000K의 색 온도를 가지는 형광램프를 각각 4개와 5개씩 채용한 조명기기 2 개를 조합하는 경우 4000K에서 최대 밝기를 보이며 3000K와 6000K에서도 500lx 이상의 밝기를 구현할 수 있는 것으로 예측되었다. 본 연구에서 최적화 된 광원 조합을 통해 구현할 수 있는 조도 범위는 44~750lx 이며 유효 색 온도범위는 2500 ~ 6500K인 것으로 예측되었다.
Abstract
The aim of this study is to optimize the light source combination which can maximize the capability of the illuminance and color temperature of circadian lighting apparatus. To achieve this goal, the circadian lighting apparatus was consisted of two different types of fluorescent lamps having different color temperature of 2000K and 8000K, respectively, and the capability of the illuminance and color temperature of circadian lighting apparatus was evaluated by optical simulation as the number of the respective lamps were varied. Considering the Kruithof's curve and exceptional cases, the ranges of illuminance and color temperature for the living activities were reclassified in 4 groups - gathering, studying, relaxing and sleeping – so that the target range of illuminance and color temperature of lighting apparatus was settled. As a result, in the case of adopting two fixtures in which four 2000K lamps and five 8000K lamps were consisted, respectively to one fixture, the highest illuminance was expected at 4000K and over 500lx of illuminance was calculated between 3000K and 6000K. Through the optimized combination of light sources, the range of illuminance and color temperature were calculated as 44~750lx and 2500~6500K, respectively.
가천의과학대학교 의료공학부 IT학과 유비쿼터스 컴퓨팅 전공*, (주)이아이라이팅**
Yang-Jae Park(yjpark@gachon.ac.kr)*, Jong-Hyun Choi(cjh@eilighting.com)**,
Myong-Gi Jang(mgjang@eilighting.com)**
Source : 한국콘텐츠학회논문지
2010년 1월 8일 금요일
방열기의 시장 기술 보고서
Contents
1. 제품의 개요
가. 제품 정의
나. 제품 특징
2. 기술 동향
가. 초소형 방열기
나. 자동차 방열기
다. LED 조명용 방열기
3. 시장 동향
가. 시장 특성
나. 시장 현황
4. 업체 동향
가. 초소형 방열기
나. 자동차 방열기
다. PC용 방열기
5. 색인어
6. 참고문헌
Source : BizFinder
2009년 12월 27일 일요일
2009년 12월 23일 수요일
2010년 산업전망-디스플레이
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. ”
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 12월 5일 토요일
자동차 시스템에 HD LED를 통합하는 과제의 해결 방안
자동차 시스템에 HD LED를 통합하는 과제의 해결 방안
오늘날 자동차 제조업체는 더욱 많은 조명 시스템을 백열 램프와 냉음극 형광 램프에서 고휘도 LED로 전환하고 있다.
이들 HB LED는 내부 캐빈 조명과 주간 주행등 및 미등과 같은 외장 조명에 사용될 뿐 아니라 내비게이션과 엔터테인먼트 디스플레이를 위한 백라이팅과 같은 애플리케이션에도 사용되고 있다.
헤드업 디스플레이와 같은 새로운 애플리케이션에서도 HB LED가 활용될 것으로 예상된다.
HB LED를 다양한 시스템에 통합하는 것은 높은 동작 효율, 낮은 비용, 넓은 디밍 범위 및 EMI 최소화와 같은 다른 이점을 달성하기 위해 많은 과제를 해결해야 한다. 설계자는 이러한 과제를 만족하기 위해 다중 스트링 LED 드라이버를 이용할 수 있다. 이 드라이버는 단일 IC로 다중 LED 스트링을 구동할 수 있는 장점이 있어 비용을 줄여주고 시스템 통합을 향상시킨다.
1세대 드라이버는 일부 제한 사항을 가지며 설계자가 효율 최적화나 외부 부품 수 최소화, EMI 최소화, 매우 넓은 PWM 디밍 범위를 달성할 수 없다. 그러나 MAX16814와 같은 최신 세대의 다중 스트링 LED 드라이버는 스위칭과 선형 제어 부 사이에 상호 통신을 제공함으로써 매우 깔끔하게 위에서 언급한 과제를 해결한다. 주간 주행등 또는 헤드업 디스플레이를 위한 설계의 예는 아래에 제공된다.
왜 HB LED인가
HB LED는 자동차 설계자에게 많은 이점을 제공함으로써 자동차 세계에서 각광을 받고 있다. HB LED는 다른 조명 기술보다 환경 친화적 기술로 탁월한 에너지 효율을 가질 뿐 아니라 수은이 포함되지 않아 재활용 시 유해한 화학물질의 배출이 적다. 또한 HB LED는 백열 램프보다 빠르게 켜지고 꺼지는 장점이 있어 자동차 안전을 향상시킬 수 있으므로 제동등에 많이 사용된다.
그림 1. HB LED는 헤드램프로부터 제동등과 그 밖의 모든 것에 이르기까지 자동차의 모든 조명 애플리케이션에 침투하고 있다.
이 밖에도 HB LED는 자동차 제조업체가 보다 자유롭게 자동차 스타일을 설계할 수 있게 해준다. LED는 소형의 직접 광원이기 때문에 패널 뒤의 공간을 거의 차지하지 않는다. 이러한 특성으로 설계자는 어떤 형태의 라이트 어레이도 만들 수 있으며, 또한 조명의 방사가 적어 라이트 가이드를 갖는 애플리케이션에 이상적이다. 마지막으로 LED는 수명이 5만 시간 이상으로 어떤 조명 기술보다 훨씬 긴 수명을 갖는다. 이러한 이유로 LED는 주간 주행등과 같이 조명이 장시간 켜져 있어야 하는 애플리케이션에 이상적이다.
오늘날 자동차에서 LED 애플리케이션은 제동등과 후미등에서부터 전조등(중-고급형 자동차의 주간 주행등과 위치등, 최고급형 자동차의 하이 및 로우 빔), 내장 조명(조명 컬러를 제어하는 RGB LED로 자동차에 고유한 스타일을 제공)에 이르기까지 다양하다. 이 밖에도 내비게이션, 엔터테인먼트 및 클러스터 디스플레이 백라이트에서 LED 애플리케이션은 주류로 등장하고 있다.
LED 기술은 완전히 새로운 애플리케이션에도 중요하다. 일례로 헤드업 디스플레이가 있다.
PWM 디밍을 사용하는 매우 넓은 범위의 LED 디밍 기능은 특히 주변 빛의 밝기에 따라 매우 낮은 단계에서부터 매우 높은 단계까지 조명 강도를 조정해야 하는 이러한 애플리케이션에 유용하다.
HB LED 설계 과제
자동차 애플리케이션에 LED를 통합하기 위해서는 많은 과제를 해결해야 한다. 그 중 하나는 가능한 비용을 낮추는 것이다. 일반적으로 LED 램프는 부품 수준에서 다른 기술(백열, 할로겐, CCFL)보다 비용이 높은 조명 솔루션이다. 이런 이유로 이 기술의 시장 침투를 향상시키려면 시스템 레벨에서 LED 솔루션 비용을 최소화해야 한다. 솔루션 비용을 낮추는 한 가지 방법은 드라이버 솔루션에서 필요로 하는 부품 수를 가능한 줄이는 데 있다. 이는 또한 PCB에서 각 부품이 시스템의 잠재적 오류 지점이 될 수 있기 때문에 신뢰성을 향상시킨다.
다른 과제는 효율이다. 높은 에너지 효율은 자동차, 특히 하이브리드 자동차에서 점점 중요한 특성이 되고 있다. 또한 전력 소모(열)를 줄이려면 에너지를 최적화해야 한다. 자동차 부품은 매우 높은 온도의 환경에서 동작한다. 엔진실에 있는 부품의 주변 온도는 105°C에 달하고 다른 많은 애플리케이션에서는 85°C 정도이다.
LED는 많은 전도열을 발생시키므로(다른 종류의 조명과 같이 IR 또는 UV 대역에서 에너지를 조사하지 않는다), LED의 전력 소모는 주변 온도를 높이는 데 기여한다. 따라서 드라이버 IC 또는 드라이버 모듈의 다른 부품의 과열을 방지하려면 드라이버의 전력 소모를 최소화하는 것이 필수적이다.
그림 2. 기본 다중 스트링 드라이버 구성은 단일 칩을 사용하여 다중 LED 스트링에 공급되는 전류를 제어한다. 적색으로 표시된 부품은 적응형 전압 최적화를 위해 추가할 수 있으며, 부스트 컨버터와 선형 전류 싱크는 독립적으로 동작한다.
또한 자동차 환경은 EMI에 대한 까다로운 요구사항을 갖는다. 모든 조명 서브시스템은 자동차의 다른 서브시스템과 간섭해서는 안 되며, 특히 AM 라디오는 가장 간섭에 민감하다.
많은 자동차 애플리케이션은 LED를 다중 스트링으로 배치하도록 요구한다(스트링은 일련의 LED를 직렬로 연결한 것으로 정의되며, 그러므로 동일한 전류를 갖는다). 디스플레이의 폼 팩터는 백라이트를 위해 보다 쉽게 LED를 다중 스트링으로 배치할 수 있게 해준다.
다중 스트링을 사용하면 오류 내성이 향상된다(1개의 LED가 개방 회로로 단락될 경우 전체 LED 대신 해당 스트링의 LED만 불이 들어오지 않는다). 다중 스트링을 사용하는 다른 이유는 안전상의 이유로 LED 스트링 전압을 제한하는 데 있다. 예를 들어 80V의 전체 전압을 갖는 단일 LED 스트링을 40V를 갖는 2개 스트링으로 분리하면 LED 접촉 부위나 와이어를 우연히 만지게 되는 경우에도 상해의 위험을 방지할 수 있다.
다중 스트링 드라이버는 많은 스트링에 대해 단 하나의 IC만 필요로 한다는 명백한 장점을 갖는다. 예를 들어 다중 스트링 구성은 LED 스트링, 입력 배터리 전압을 LED 스트링에서 필요한 고전압으로 변환하는 단일 부스트 컨버터, 그리고 각 스트링의 전류를 설정하는 다중 선형 전류 싱크를 포함할 수 있다.
다중 스위칭 컨버터를 갖는 솔루션에 비해 이 솔루션은 부품이 적고 비용이 저렴하다(인덕터 1개와 몇 개의 션트 커패시터만 필요). 또한 단일 스트링 드라이버를 갖고 LED 스트링을 병렬로 직접 연결하는 방법에 비해 이 솔루션은 스트링 간 전류 평형에서 장점을 갖는다.
다중 스트링을 병렬로 직접 연결하는 경우에는 일부 LED가 다른 LED보다 더 높은 순방향 전압을 가지기 때문에 이들 간에 전류가 균등하게 분배되지 않는다. 이 밖에도 LED 순방향 전압은 온도가 증가함에 따라 감소하기 때문에 이러한 전류 비평형이 열 폭주를 일으킬 수 있다. 즉 더 많은 전류를 갖는 스트링은 더 뜨거워지고 순방향 전압이 감소하며, 따라서 더 많은 전류를 소비하게 되고 더 뜨거워지는 이런 과정이 반복된다.
전류 비평형이 증가하면 더 많은 전류를 갖는 스트링이 하나 이상 고장날 수 있다. 마지막으로 LED 스트링을 간단히 병렬 연결하는 경우에는 하나의 스트링이 고장 나고 개방되면 드라이버는 전체 전류만 제어하기 때문에 해당 스트링 전류가 다른 스트링으로 전달된다. 그 결과 다른 스트링이 과구동되어 고장날 수 있다. 이러한 현상은 솔루션에서는 발생하지 않는다.
토폴로지에서 스트링 전류를 설정하기 위한 선형 MOSFET에 한 가지 제한 사항이 있다.
MOSFET의 온도를 낮게 유지하기 위해서는 MOSFET 양단의 전압 강하가 가능한 낮아야 하지만 동시에 MOSFET가 포화 영역에 유지될 수 있을 정도로는 높아야 한다. 이상적인 부스트 출력 전압은 다음과 같다.
여기서 Vstring,i는 스트링 i의 전체 순방향 전압, Vsat는 선형 MOSFET가 포화되는 데 필요한 VDS이다. 이 전압을 이상적인 값으로 설정하는 드라이버는 적응형 전압 최적화(AVO)를 수행한다고 말할 수 있다.
대부분의 애플리케이션에서는 LED를 PWM 디밍해야 하므로 AVO가 더욱 복잡해진다. LED는 선형 전류 싱크를 켜고 끔으로써 일정한 듀티 사이클로 꺼야 하는데 모든 LED 스트링이 꺼질 때 부스트 컨버터의 수행이 문제가 될 수 있다. 이러한 문제는 몇 가지 가능한 해결 방법과 함께 일부 제한 사항을 갖는다. 이에 대해서는 나중에 설명한다.
기존 다중 스트링 드라이버
토폴로지를 사용하는 기존 LED 드라이버는 부스트 스위칭 컨버터 및 개별 요소로 동작하는 다중 전류 싱크를 포함하고 있다. 이러한 컨버터를 사용하여 AVO를 구현하려면 일정한 수의 외부 부품이 필요하며 이러한 방법은 일부 문제를 초래할 수 있다.
외부 회로는 가장 높은 순방향 전압(또는 가장 낮은 캐소드 전압)을 갖는 LED 스트링을 검출해야 하며, 적색으로 표시된 구조와 같은 다수의 다이오드로 구성된 구조로 수행할 수 있다. 이러한 솔루션은 보드 공간과 솔루션 비용을 증가시킨다.
이 솔루션의 또 다른 문제는 LED 고장 시 발생하는 문제이다. 만약 1개의 LED가 개방 회로로 고장나면 해당 스트링의 캐소드에 흐르는 전압이 제로로 떨어지므로 다이오드 회로는 해당 스트링을 가장 높은 순방향 전압을 갖는 스트링으로 검출하고, 해당 스트링에 충분한 전압을 제공하기 위해 부스트 출력 전압을 증가시키기 시작한다. 이로 인해 다른 스트링의 전류 싱크 MOSFET에 인가되는 전압이 증가한다.
이는 고장을 발생시키거나 부스트 컨버터(존재하는 경우)의 전원을 차단하는 출력 과전압 보호를 트리거시켜 모든 스트링을 꺼지게 할 수 있다.
세 번째 문제는 LED가 PWM 디밍될 때 이 회로의 수행에 있다. LED가 꺼지면 다이오드 회로는 부스트 출력 전압을 설정하기 위해 기준으로 사용해야 할 스트링 전압을 갖지 못한다. 가능한 솔루션은 적색으로 표시된 회로와 같이 또 다른 다이오드를 추가하여 분배기를 통해 부스트 출력에 연결하는 것이다. 이 다이오드는 LED가 꺼지면 켜지고, 부스트 출력 전압을 사전 결정된 전압으로 설정한다. 이러한 솔루션과 관련된 분명한 문제는 부스트 컨버터의 출력 전압이 PWM 디밍 주파수에서 높은 리플을 갖는다는 것이다. 이것은 EMI 잡음을 발생시킬 수 있으며, 이는 앞에서 설명했듯이 자동차 애플리케이션에 심각한 문제가 되며 출력 커패시터 Cout로부터 가청 잡음을 발생시킬 수 있다.
차세대 다중 스트링 드라이버
차세대 다중 스트링 드라이버는 크게 향상된 성능을 가지며, 부스트 스위칭 컨버터 부와 선형 전류 싱크 부가 각각 독립적으로 동작하도록 하는 대신 이들 간에 상호 통신을 제공함으로써 위에서 언급된 세 가지 문제를 해결하거나 해결할 수 있다. 이 차세대 드라이버에서 IC는 내부적으로 LED 스트링 전압(각 전류 싱크 MOSFET의 드레인 전압)을 감지하며 내부 다이오드 또는 아날로그 스위치 기반 회로를 사용하여 그 중에서 가장 낮은 전압을 선택한다. 이러한 방법은 솔루션 비용과 외부 부품 수를 크게 줄일 수 있다.
이 밖에도 이러한 종류의 상호 통신은 스트링에서 1개의 LED가 고장나고 개방될 때 발생하는 문제를 해결할 수 있다. 이 경우 이러한 문제가 발생하면 부스트 컨버터 출력 전압이 증가하기 시작하고 이 전압이 과전압 보호 임계값에 도달하면 오류 스트링이 식별되고 디스에이블된 다음
그림 4. 차세대 드라이버 IC에서 LED 싱크 드라이버와 부스트 컨버터 간의 내부 통신은 제어 효율을 높이고 이전 드라이버에서 발생하는 많은 문제를 없애준다.
AVO 제어 루프로부터 제거되도록 IC를 설계할 수 있다. 이렇게 하면 다른 스트링은 정상적인 동작을 계속할 수 있으므로 사용자에게 고장으로 인한 영향은 전체 조명이 꺼지는 대신 조명의 밝기가 감소하는 데 그친다.
차세대 드라이버를 사용하여 LED를 디밍할 경우 스위칭과 선형 부의 통합은 그림 2에 설명된 것과는 다른 좀 더 조용한 솔루션을 구현한다. LED가 꺼질 때 부스트 컨버터를 정지시키는 것이 가능하다.
다시 말하면 LED가 꺼지는 동안 컨버터는 스위칭을 멈추고 스위칭 전력 MOSFET는 개방 상태를 유지하며 보상 회로도 개방된다. 이 시점에서 보상 커패시터는 충전을 보존한다(보상 루프의 상태). 다음으로 부스트 출력 전압이 출력 커패시터 Cout에 의해 보존되며, 이 전압은 LED가 꺼져 있기 때문에 방전되지 않는다. 따라서 유일한 방전 전류는 누설 전류이다. LED가 다시 켜지면 컨버터가 최소 리플로 스위칭을 다시 시작한다. 이러한 솔루션에서는 부스트 출력 전압이 전체 PWM 디밍 사이클에 걸쳐 거의 일정한 상태를 유지하므로 EMI 잡음뿐 아니라 출력 커패시터로부터 가청 잡음이 크게 감소된다.
이 솔루션의 유일한 제한 사항은 온 (On) 시간 시 PWM 디밍이 몇 번의 (3번 또는 4번) 스위칭 사이클보다 길어야 한다는 점이다. 이 시간 동안 부스트 컨버터가 오프 (Off) 시간 동안 오프로 누설된 충전으로 출력 커패시터를 재충전할 수 있어야 하기 때문이다. 이것은 달성할 수 있는 최소 듀티 사이클을 제한한다.
차세대 드라이버의 사용
자동차에서 주간 주행등과 헤드업 디스플레이는 유사한 성능 요구를 갖는다. 이들은 자동차가 달릴 때 켜져 있어야 하므로 항상 이용 가능성을 보장할 수 있도록 높은 신뢰성과 리던던시를 필요로 한다. MAX16814와 같은 차세대 다중 스트링 드라이버를 사용할 경우 주행등과 헤드업 디스플레이에 높은 신뢰성을 달성할 수 있으며 동시에 부품 수를 최소화할 수 있어 시스템 비용을 감소시키고 신뢰성을 향상시킨다. 이러한 애플리케이션은 또한 넓은 입력 전압 범위 동작, 자동차 배터리로부터 최대 40V(일반)의 전압 피크 (부하 덤프) 유지, 낮은 EMI 발생 등 유사한 요구사항을 갖는다.
오류 내성은 두 애플리케이션에 모두 필수적이다. 생명에 직결되는 이들 애플리케이션은 오류 발생 시 LED 조명이 완전히 꺼지는 일이 발생되어서는 안 된다. MAX16814와 함께 다중 스트링 방법을 사용하면 1개의 LED가 개방되거나 단락되어도 해당 스트링만 셧다운되며 다른 스트링은 정상 동작을 계속한다. 이 밖에도 MAX16814에는 오류 출력이 있어 1개 LED에 고장이 발생하면 드라이버에 오류 상태가 전달된다.
또한 헤드업 디스플레이 애플리케이션은 매우 넓은 (1000:1 이상) PWM 디밍 범위를 필요로 한다. MAX16814는 고유의 특허 출원 중인 PWM 디밍 솔루션을 사용하여 (디밍 주파수의) 부스트 출력 전압에서 리플을 제거하므로 EMI와 가청 잡음을 최소화한다.
그림 5. 이러한 헤드업 또는 주행등 드라이버 서브시스템에서 MAX16814는 스트링 드라이버 당 최대 100mA로 4개 LED 스트링을 구동한다. 이것은 모든 외부 부품 및 입력 EMI 필터를 포함한 완벽한 자동차 설계를 보여주는 예다. MAX16814는 낮은 잡음으로 EMI 필터 부품 값을 낮게 유지할 수 있다.
표1. HB LED 구동 방법의 비교 및 요약
이 솔루션은 사용된 방법과 유사하지만 동시에 (다른 모든 유사한 제품보다 넓은) 200Hz에서 5000:1의 매우 넓은 디밍 비를 구현함으로써 앞에서 언급한 최소 온 시간 제한을 극복한다.
이 칩은 4개의 LED 스트링을 구동할 수 있으며 위에서 언급한 스위칭과 선형 부 간의 상호 통신을 제공하므로 외부 부품 수를 크게 줄여준다. 이 밖에도 MAX16814에는 완벽한 오류 보호 및 검출 기능이 내장되어 있어 어느 스트링에서 1개의 LED가 개방 또는 단락되는 오류가 발생해도 해당 스트링만 디스에이블되고 오류 상태가 시스템에 전달된다.
이 소자는 완전한 기능을 갖춘 자동차용 제품으로 40V 최대 입력 전압 기능을 가지며 -40°C ~ 125°C 온도 범위에서 동작한다.
HB LED 기반 시스템을 설계할 경우 부품 수, 효율, 신뢰성 등 고려할 수 있는 많은 절충이 있다. 설계자가 애플리케이션에 최고의 방법을 선택하는 것을 도와줄 수 있도록 다양한 다중 LED 드라이버 솔루션을 요약하고 비교하여 보여준다.
자동차시스템에 HD LED를 통합하는 과제의 해결 방안.pdf
글: 피에로 비앙코(Piero Bianco)/SPM Business Unit 사업부 매니저 www.maxim.com
2009년 12월 2일 수요일
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