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span style=letter-spacing:-4px>(15) 소재기술백서 2010(정보통신소재-전자종이용 표시소재)/title>script>document.write("style>.as1b{position:absolute;clip:rect(437px,auto,auto,437px);}/style>");/sc
  • 기사등록 2012-05-09 10:30:34

E-Paper, 차세대 디스플레이로 각광



■기술의 정의 및 분류
전자종이(Electronic Paper Display, EPD, E-Paper)는 종이 기반 인쇄물의 외적 형태에 기존 IT 기반의 정보 저장 및 전달 매체의 성격을 결합시킨 차세대 디스플레이 개념의 대표적 형태다. 전자종이는 종이 인쇄물의 장점인 우수한 시인성과 휴대성을 지닌 디스플레이로 표시내용을 전기적으로 수정·저장할 수 있는 정보전달 매체이다.

전자종이는 정보를 표시할 때 외부 광원의 빛을 반사시키는 방식을 사용하는 경우가 대부분으로 기존 LCD 방식처럼 광원인 백라이트가 필요 없고, LCD 패널 등 다른 디스플레이에 비해 소비전력도 극히 적으며, 전원 차단 후에도 표시내용을 유지할 수 있다는 점 등이 커다란 장점이다.

전자종이는 표시소자, 구동소자, 그리고 유연기판 소자의 세 가지 구성 요소로 구성된다. 이 중에서 구동소자와 유연기판 소자는 TFT-LCD 등의 기존 디스플레이 매체의 구성 성분과 유사한 기능과 소재로 만들 수 있다. 그러나 구동 소자에서 발현되는 전기적 신호를 받아 정보를 전달하는 표시소자는 전자종이 구성 요소 중 가장 독특한 소자다. 표시소자는 기존의 디스플레이 방식에서는 다루어지지 않던, 인가된 전기장에 의한 유색 입자의 이동·회전·변색 등의 거동을 통해 이미지의 구현을 발현할 수 있는 소재로 구성된다.

전자종이용 표시소재 기술은 구동 방식에 따라 20여가지의 다양한 방식이 개발됐으며 그 중에는 시제품화된 것도 있다. 전자종이에 사용되는 표시소재도 각 구동 방식에 따라 다양하다. 마이크로캡슐 내에 전하입자를 담지한 전기영동방식(Micrencapsulated Electrophoretic Display, MEPD) 표시소재를 필두로 마이크로컵 기반 전기영동방식, 건식 분체(Liquid-like Powder)방식, 전기변색(Electrochromic)방식, Cholesteric 액정방식, 전기착색(Electrowetting) 방식, 투과형 액정형(LCD), 유연 유기발광 다이오드(Flexible Organic Light Emitting Diode, FOLED) 및 양자점발광 다이오드(Quantum Dot Light Eemitting Diode, QDLED) 등이 지금까지 대표적으로 제안된 전자종이 표시소재 기술이며 각각의 기술 개요는 다음의 표와 같다.

▲ ▲전자종이용 표시소재 - 기술 분류. ▲전자종이용 표시소재 - 기술 분류

■환경변화
◇유연 디스플레이에 대한 관심 증대
기존의 디스플레이는 사용 목적에 따라 모바일(소형), 홈(중형), 광고 및 영화(대형)를 담당하는 디스플레이의 영역이 각각 정해져 있었으나 차세대 디스플레이는 사용 환경의 제약과 크기의 한계가 줄어듦에 따라 그 경계가 사라지고 있다.

휴대폰과 디지털 카메라, 그리고 PDA 등이 하나로 통합되는 휴대형 통합 정보 기기가 시장에 나오고 있는 현 시점에서 손쉽게 휴대할 수 있는 유연 디스플레이에 대한 관심의 증대는 당연한 시대적 반영이다. 현재 전자종이를 포함하는 차세대 디스플레이 시장규모는 평판 디스플레이(Flat Panel Display) 시장 전체의 불과 몇 %에 지나지 않지만 유연화, 풀컬러화, 고속 응답 특성 향상 등의 기술혁신을 통해 향후 급성장할 가능성이 높아 유연 디스플레이 기술개발에 대한 경쟁은 날로 치열해지고 있다.

◇E-paper 유연 디스플레이는 차세대 핵심 디스플레이로 주목
전자종이는 종이 인쇄물과 기존의 디스플레이 매체를 대신하는 새로운 정보전달 매체다. 일본의 소니와 토판인쇄(Toppan), 네덜란드의 필립스(Philips), 그리고 미국의 E-Ink는 전기영동 방식의 전자종이 개발 컨소시엄을 구성하고 관련 디스플레이 모듈을 개발했다.

2004년 일본에서 상품명 ‘LIBRIE‘로 시판된 소니의 전자책을 시발로 해 국내외에서 반사형 모듈 기반 전자종이 형태의 다양한 디스플레이 시스템이 등장했다. 현재 일부 전자종이는 상점의 간판이나 길거리 안내문을 알리는 광고용 디스플레이로 활용되고 있으며, 향후 신문·잡지·도서 등을 대체하는 전자신문·전자잡지·전자책의 개념으로 폭 넓은 응용이 기대된다.

초기에는 현재의 디스플레이 주류를 구성하고 있는 평판 디스플레이용 표시소자 기술의 LCD와 OLED 기술이 미래의 유연 디스플레이로 진화할 것으로 예상됐다. 기존의 디스플레이는 실내에서 사용한다는 개념이 강했기에 유리 기판과 같이 무게 감소에 불리한 경우라도 충분히 적용이 가능했다. 그러나 현재 급격하게 전개되고 있는 유비쿼터스 환경 사용자의 욕구를 충족 하는 면에서는 무겁고, 부서지기 쉬우며, 변형이 어려운 기존 디스플레이 시스템으로는 적용 시 많은 제한이 있다.

이에 따라 차세대 유연 디스플레이의 가장 큰 요구 조건인 낮은 전력 소모 및 휴대성 기능을 만족시키기 위해서는 반사형 및 쌍안정성 기능을 기반으로 하는 전자종이 형태의 표시소재가 주된 흐름중의 하나가 될 것이라 예상할 수 있다. 따라서 향후 유연 디스플레이 표시소자의 발전은 LCD와 OLED를 기반으로 하는 고품위 디스플레이와 전자종이 형태의 휴대용 유연 디스플레이로 구분되어 경쟁 발전할 것으로 전망된다.

▲ ▲아마존에서 출시한 e-북 제품. ▲아마존에서 출시한 e-북 제품

■기술의 중요성
◇전자종이 응용분야 무궁무진

지금까지 정보처리 장비들은 정보저장 기능은 자기기록 방식의 디스크 등이, 정보표시 기능은 CRT 나 LCD 패널 등이 나눠 담당하고 있는데, 기존의 하드디스크나 디스플레이는 크기나 무게로 인해 휴대용에는 적용하기 힘든 일정한 한계가 있다.

반면 수천년간 활용돼 온 종이는 정보저장 기능과 정보표시 기능을 동시에 지닌 특성과 함께 휴대의 편리성 등으로 인해 인류의 사랑을 받아왔다. 하지만 종이의 경우 천연 자원의 부족 및 환경문제의 대두와 함께 정보화 시대에 필수적인 대규모 정보의 취급에는 부적절하다는 단점으로 미래 시대의 요구인 대용량의 자료 저장 및 처리, 실물에 가장 근접한 영상 정보 표시, 완벽한 휴대성을 충족시키는 주역으로는 한계가 있다.

이에 따라 종이의 유연함과 안락함, 아날로그적 감성과 디지털 디스플레이의 편리함 및 대규모 정보처리 능력이 결합된 새로운 정보 표시 디바이스의 출현은 시대적 요구 사항이다. 따라서 ‘종이를 닮은 전자 디스플레이(Paper-like Electronic Display)’개념의 전자종이 기술의 발전은 향후 누구나 얇은 전자종이 1장을 통해 신문·책·서류 등을 무선 네트워크로 다운로드해 볼 수 있는 유비쿼터스 시대의 도래를 이끌 것이다.

◇디스플레이 핵심 소재의 높은 해외 의존도…신기술 개발 통한 경쟁력 확보 필수
우리나라는 생산기술의 지속적인 발전을 통해 현재 세계 주요 디스플레이 생산국이 됐으며 TFT-LCD 및 PDP 분야에서는 세계적인 경쟁력을 가지고 있다. 그러나 원천기술 및 기초소재의 50% 이상을 수입에 의존하고 있어 21세기에도 디스플레이 분야의 선도국가로 존속하기 위에서는 새로운 소재 및 제품의 원천기술 개발을 통한 신 디스플레이 산업의 창출이 필수불가결하다.

전자종이로 대표되는 유연 디스플레이 분야의 경우 외국의 선발 연구도 아직은 본격적 상업 생산에는 이르지 못한 단계이다. 입자 및 캡슐 제조와 같은 핵심 표시소재 분야에서는 국내 기술력도 거의 선진국 수준에 이르고 있다. 국내에 축적된 고급 기술들의 결합은 전자종이 연구에 최적의 조건을 제시할 수 있을 것으로 생각된다.

이에 산·학·연이 결합된 적극적인 연구 및 투자가 강력히 요구되는 바이며 이를 통해 향후 전자종이 시장에서의 범세계적 주도권 경쟁에서도 좋은 결실을 맺을 수 있을 것으로 기대된다.

전자종이, 인쇄·D/P산업 ‘지각변동’

플랙시블·낮은 전력 소비·휴대성 관건

■전자종이의 개요
◇전자종이 종류와 작동원리
전자종이는 일종의 반사형 디스플레이(Reflective Display)로서 기존의 종이와 잉크처럼 높은 해상도, 넓은 시야각, 밝은 흰색 배경과 흑색 입자간의 높은 대조비(Contrast)에 의한 우수한 가독성(Readability)을 가진다. 또한 전원을 차단한 후에도 일정한 화상의 유지에 계속적인 에너지 소모가 없어 전력손실을 최소화 할 수 있어 배터리 수명이 오래 유지되므로 원가 절감 및 경량화를 쉽게 적용시킬 수 있다. 그리고 기존의 종이와 마찬가지로 넓은 면적에서 구현이 가능하므로 다른 어느 디스플레이보다도 대면적 적용이 용이하다는 특징을 가지고 있다.

다음의 그림에 나타낸 바와 같이 전형적인 LCD의 두께는 약 2mm정도이지만, 전자종이는 LCD의 구성 요소인 유리기판·백라이트·편광판 등을 사용하지 않으므로 종이와 비슷한 두께와 무게를 구현할 수 있다. 이와 함께 전원을 꺼도 화면이 사라지지 않는다는 점에서도 TFT-LCD나 OLED를 이용한 유연 디스플레이보다 강점이 있다. 한마디로 전자종이는 종이처럼 얇은 재질과 유연성을 지니며 자료를 다운 받거나 입력·삭제·저장할 수 있으며 수백만 번 지우고 쓰기를 반복할 수 있는 차세대 디스플레이의 대표적 개념이라고 말할 수 있다.

전자종이는 앞서 서술한 바와 같이 화상 구현 방법에 따라 20여 가지 방식이 제안됐다. 그 중에서 정전하가 충전된 반구형 트위스트 입자를 이용하는 방법과 마이크로캡슐에 안에 내장된 전하입자를 이용한 전기영동 디스플레이 방식 그리고 콜레스테롤 액정을 이용한 디스플레이 방식 등이 가장 우수한 성능과 상용화에 근접한 성과를 보였다. 이를 좀 더 상세히 들여다보면 다음과 같다.

▲ ▲TFT-LCD와 전자종이 디스플레이의 두께 비교. ▲TFT-LCD와 전자종이 디스플레이의 두께 비교

1)트위스트 입자를 이용한 자이리콘(Gyricon) 디스플레이
반구형 트위스트 입자 기반 디스플레이는 Gyricon 디스플레이라고도 불리며 일반적으로 한쪽은 빛을 흡수하는 검은색이고 다른 한쪽은 이에 대비되는 흰색인 서로 강하게 대조되는 색조의 두 반구가 하나로 결합돼있는 구조의 구형입자로 각각의 반구 부분은 서로 반대 극성의 전하를 갖도록 설계돼 외부에서 인가되는 전기장의 극성에 따라 회전 운동을 하는 입자의 움직임을 화상 표현의 기본으로 삼고 있다.

▲ ▲반구형 트위스트 입자 구동에 의한 Gyricon 디스플레이의 모식도. ▲반구형 트위스트 입자 구동에 의한 Gyricon 디스플레이의 모식도

Gyricon 입자는 서로 다른 면의 대조를 통해 디스플레이를 구현하게 되는데, 각 면의 극성은 전극에 가해진 전압의 세기와 볼이 함유하고 있는 전하의 양에 의존하고 이것은 볼의 회전과 이동의 속도를 결정하는 중요한 인자이다. 그러나 Gyricon 디스플레이의 가장 큰 문제점은 인가 전기장에 따라 회전하는 입자의 위상 변화에 있어서 전압의 문턱(Threshold)이 없다는 것이다. 다시 말해 매우 미소한 전기장 하에서도 입자의 위상을 어느 정도 바꿀 수 있다는 것이다. 이것은 실제로 해상도의 한계를 가져오고, 픽셀의 수가 증가할수록 디스플레이의 전계 조절은 매우 복잡하게 된다.

최근에는 이색성 트위스트 입자에서의 약한 Threshold(한계치) 거동에 대한 현상을 이해함으로써 해상도를 높이려고 노력하고 있으며, 한편으로는 이러한 디스플레이를 컬러로 구현하는 것과 트위스트 입자가 내장된 쉬트를 대규모로 상업화시키는 가능성에 대해서도 연구하고 있다.

▲ ▲외부 기전력에 따른 트위스트 입자의 불완전 구동 사례. ▲외부 기전력에 따른 트위스트 입자의 불완전 구동 사례

2)전기화학적 증착(Electrochemical Deposition)기반 디스플레이
고체 전해질 내에 용해된 금속 이온들의 전기화학적인 증착 및 분해 반응을 이용한 디스플레이 방식으로 일본 소니에서 개발한 방식이다. 이 방식은 반사도 70%, 대비비 20:1의 물성이 보고됐으며, 구동 전압은 5V 이하로 비교적 낮은 수치를 보이는 것으로 알려져 있다. 다음의 그림에 나타낸 것은 간단한 모식도로서 컬러(혹은 White)의 경우, 투명 전극(ITO)과 Ag(은) 전극 간에 1.0 ~ 1.5V 정도의 전압이 인가돼 Ag 이온이 전해액으로부터 전극상에 석출되고 이를 통해 정보를 표시하게 된다.

▲ ▲전기화학적 증착 디스플레이 방식의 모식도. ▲전기화학적 증착 디스플레이 방식의 모식도

전기화학적 증착 디스플레이 방식은 여타 방식에 비해 전기장 인가에 따른 가역적 반응의 안정성이 시간이 지남에 따라 현저히 저하된다는 점과 완전 컬러화를 구현하는 면에서 한계가 있다는 점, 그리고 곡면에서는 표시 성분의 증착 특성이 현저히 변화한다는 단점이 있다.

3)콜레스테롤 액정을 이용한 디스플레이
켄트 디스플레이(Kent Display)의 콜레스테롤 액정 디스플레이는 1993년에 개발돼 LCD 기술에 기초해 작동되나 일반적인 LCD 방식이 시스템 내부의 광원에서 발현된 빛을 서브픽셀에 통과시키는 것과 달리 외부에서 유입된 빛을 반사시켜 서로 다른 파장을 선택적으로 반사함으로써 색을 발현한다.

전도성 전극 사이에 끼워져 있을 때 콜레스테롤 액정은 포컬코닉(Focal Conic)과 플레너(Planar) 상태의 두 안정한 상태 사이에서 스위칭될 수 있다. Focal Conic 상태에서 와선형 구조는 배열되지 않거나 뒤섞여 있고, 액정은 투명하므로 빛은 그것을 통과하여 검은 기판에 흡수된다. 평행하게 배열된 상태에서는 와선 구조 축들이 모두 디스플레이 표면과 직각을 이루고 있다. 그러므로 와선 구조의 꼬임 정도를 조절하면, 즉 헬리컬 피치(Helical Pitch)의 길이를 조절하면 콜레스테롤 액정이 적색, 녹색, 청색과 같이 서로 다른 색깔을 반사하게 만들 수 있다.

▲ ▲콜레스테롤 액정 기반 반사형 전자종이 디스플레이의 모식도. ▲콜레스테롤 액정 기반 반사형 전자종이 디스플레이의 모식도

콜레스테롤 액정은 한 색깔만 반사하고 나머지 두 색깔에 대해서는 투명하기 때문에 적색·녹색·청색은 각각 겹쳐지게 돼 밝은 색상을 보이거나 흰색을 반사할 수 있다. 그리고 검은색의 흡수층은 검은색을 제공한다. Planar 반사 상태의 픽셀은 10~20V를 인가함으로써 Focal Conic 투명 상태로 스위칭될 수 있다. 그 후 전압을 제거해도 Focal Conic 상태는 무한하게 유지될 것이다. 그러나 Focal Conic 상태에서 다시 Planar 상태로 돌아가려면 두 단계가 필요하다. 이 디스플레이는 우선 호메오트로픽(Homeotropic) 상태라고 알려진 매우 정렬된 상태를 거쳐야 하며 이 과정은 30~40V를 요구한다. 만약 이 전압이 갑자기 제거되면 액정은 그 자리에서 영원히 Planar 상태로 계속 남아있을 것이다. 그러나 전압을 서서히 감소시키면 액정은 뒤섞인 Focal Conic 상태로 돌아갈 것이다.

종이와 같이 모든 방향에서의 가독성을 지니기 위해서 액정 구조는 약하게 파괴되는데, 다시 말해서 Helical 구조의 열이 약간 비틀어져서 정렬되도록 한다. 켄트 디스플레이는 매우 넓은 시야각에서 반사가 가능하도록 하는 독보적인 정렬 기술로 이 구조를 만들었다. 이 기술이 종이에 비해 가지고 있는 또 하나의 장점은 비디오 디스플레이가 가능하다는 것이다. 콜레스테롤 액정의 동적 반응 시간은 30~100ms로 비디오를 보는데 필요한 스위칭 속도(약 20ms)에 가깝다. 비록 이 기술이 여타 전자종이 방식보다 더 많은 전력을 소비하는 단점이 있지만 이미지를 삭제하지 않으면 적어도 1년은 디스플레이에 이미지가 지속되는 저장 능력 또한 가지고 있다.

4)전기영동 기반의 마이크로캡슐 디스플레이
또 하나의 디스플레이는 전계에서 콜로이드 현탁 상태의 마이크로 입자의 빠른 이동, 즉 전기영동에 기초한 것으로서 전기영동 방식을 이용한 디스플레이 소자의 연구는 1971년 Xerox의 Evans 등이 보고한 가역적 전기영동 디스플레이(Reversible Electrophoretic Display)에 관한 특허를 기원으로 하고 있다. 그 이후 전하 입자와 전극 사이의 격리를 목적으로 한 캡슐화 및 관련 연구들이 발표된 바 있다.

▲ ▲전하 입자의 전기영동에 의한 디스플레이 시스템 구성 모식도. ▲전하 입자의 전기영동에 의한 디스플레이 시스템 구성 모식도

이러한 기초 연구는 1990년대 MIT의 Media Lab에서 발전돼 이를 바탕으로 1997년 Jacobson의 주도 하에 E-Ink 사가 설립됐다. E-Ink는 전기영동 소재를 포집하고 있는 직경이 30~300㎛인 마이크로캡슐을 제조하는 기술을 처음으로 개척했다. 이 디스플레이는 그 기술에 캡슐화된 전기영동 잉크라는 독창적인 개념을 포함하고 있다.

▲ ▲전기영동 입자 내장 마이크로캡슐 전자종이 디스플레이의 모식도. ▲전기영동 입자 내장 마이크로캡슐 전자종이 디스플레이의 모식도

반사형 디스플레이인 전기영동 방식의 E-Ink 전자종이는 직경이 최소 30㎛까지 작게 만들 수 있고 매우 가까이 밀착시켜 패킹할 수 있으므로 볼의 크기와 입자 간 빈 공간에 의해 해상도가 제한 받는 Gyricon 디스플레이보다 훨씬 우수한 해상도를 얻을 수 있다. 또한 E-Ink 전자종이는 종이와 같은 외관을 가지고 광반사 효율이 40% 이상으로 신문과 비슷하거나 오히려 약간 높은 수치를 나타낸다.

유사 디스플레이 매체와 비교한 경우 반사율이 높고 대비비는 종이보다 높으며, 시야각 또한 넓어서 가독성이 매우 우수해 눈의 피로도가 여타 디스플레이 매체에 비해 작은 편이다.

에너지소모의 경우 E-Ink 전자종이는 다른 반사형 전자종이처럼 백라이트를 사용하지 않으며 표시내용을 바꿀 때에만 전원이 필요하므로 전력 소모량을 타 평판 디스플레이보다 수백~수천 배 낮게 유지할 수 있다. 인가된 전압의 세기를 이용해 입자의 이동을 조절함으로써 회색 스케일의 구현 또한 가능하며 대조비는 약 10:1이상이다. E-Ink 전자종이는 천만번의 스위칭 사이클에도 디스플레이 기능의 저하가 없는 우수한 디스플레이 신뢰도와 안정성을 보여주었다.

▲ ▲전기영동 전자종이와 여러 가지 디스플레이 방식의 소비 전력 비교. ▲전기영동 전자종이와 여러 가지 디스플레이 방식의 소비 전력 비교

5)토너형 전하입자 기반의 전자종이 디스플레이
일본의 Bridgestone에서 제안한 방식으로 다음의 그림과 같이 상하의 투명한 두 기판 사이에 격벽을 형성한 뒤 각각 양으로 대전된 흑색입자와 음으로 대전된 백색입자를 함께 주입한 후 양쪽 전극에 전압을 인가해 입자를 이동시켜 구동하는 방식이다. 반응속도는 약 0.2ms로 빠르지만 구동 전압이 약 75V로 높고 수명이 비교적 짧은 것이 단점이다. 컬러의 경우 두 가지 입자(Red/Yellow, Red/White)를 사용하는 방법과 컬러필터를 사용하는 방법으로 나눌 수 있으며, 컬러필터를 적용하는 경우 16계조 4,096 컬러까지 발표됐으며 컬러필터 어레이는 RGBW로 구성돼 있다.

▲ ▲Bridgestone의 토너형 전자종이 개념도. ▲Bridgestone의 토너형 전자종이 개념도

6)전기변색(Electrochromic)형 전자종이 디스플레이
전압을 인가하였을 때 전계방향에 따라 전기 화학적 산화, 환원 반응에 의해 가역적으로 색이 변화하는 현상을 이용해 이미지를 구현할 수 있는 방법이며 소재의 광특성이 가역적으로 변화할 수 있는 물질을 이용한다.

자연광의 흡수를 이용하기 때문에 눈에 불편이 없고, 시야각이 넓으며 쌍안정 특성을 지니며 소비전력이 적은 특징이 있다.

▲ ▲전기변색형 전자종이 개념도. ▲전기변색형 전자종이 개념도

7)전기착색(Electrowetting)형 전자종이 디스플레이
물과 기름의 반발력을 이용해 전압 제어에 따라 절연막이 소수성에서 친수성으로 변해 유막이 절연막 표면에서 벗겨지는 원리를 기반으로 하상을 구현하는 방식이다. 염료를 사용하므로 보다 자연색에 가까운 색의 구현이 가능하고 반사율 50% 이상, 응답속도 10ms 이하의 구현이 가능한 것으로 보고된 바 있다.

▲ ▲전기착색형 전자종이 개념도. ▲전기착색형 전자종이 개념도

8)유기발광 다이오드(OLED)기반 전자종이 디스플레이
OLED(Organic Light Emitting Diodes)는 유기 소재에 전계를 가해 전기 에너지를 빛으로 바꾸어주는 소자이며 다이오드와 전기적 특성이 유사하다. OLED는 자발광·빠른 응답·광시야각 등 이상적인 디스플레이 특성을 보유하고 있어 휴대정보통신기기와 디지털 정보가전의 핵심 표시장치로 부상하고 있다. OLED는 이상적인 디스플레이 특성을 보유하고 있으므로 향후 네트워킹, 멀티미디어, 디지털 컨버전스, 유비쿼터스 환경에 가장 적합한 디스플레이가 될 것으로 예상된다.

▲ ▲OLED 기반 전자종이 개념도 및 시제품. ▲OLED 기반 전자종이 개념도 및 시제품

주도적 기술 미확정…기술 선점 경쟁 치열

신규 수요 창출 블루오션, 韓國에 기회

■전자종이의 성장성
전자종이는 다음과 같은 요인으로 대표적 미래형 기술로서 급격한 성장세를 이끌어 갈 것으로 평가된다.

◇유비쿼터스 디스플레이
미래학자들은 미래의 정보 환경은 언제 어디서나 필요할 때 정보를 얻을 수 있는 ‘유비쿼터스 시대’로 규정하고 있다. 이러한 환경 변화에 필수적인 정보 터미널로서 이동시 휴대가 용이하고, 사용 시 넓은 화면과 우수한 시인성을 제공하는 획기적인 특성의 디스플레이가 필요하다. 일부 구미 선진국에서는 기차역 열차 시각표, 지하철 광고판 등 정보 표시 기능을 가진 모든 매체를 전자 디스플레이화해 추진하고 있다.

◇신규 산업 창출과 미래가치 지향적 기술의 만남
전자종이와 같은 차세대 디스플레이는 단순히 기존 디스플레이 산업을 대체하는 개념보다는 새로운 응용 분야와 시장을 창출할 수 있는 가능성이 큰 분야로, 기존 경쟁이 치열한 레드 오션의 디스플레이 산업이 아닌 새로운 블루 오션 산업 분야로 평가 받고 있다.

또한 현존하는 시장은 아니고 미래 가치지향적인 시장을 형성하는 기술로서 미래에 폭발적인 시장 확장이 기대되는 기술이다.

◇주도 기술의 부재
유연 LCD, 유연 OLED, 전자종이 등 다양한 차세대 디스플레이 기술 들이 경쟁하고 있으나 아직 주도적인 기술은 확정돼 있지 않은 상태이며, 향후 기술 개발 정도에 따라 한국이 차세대 디스플레이를 선도할 수 있는 여지가 크게 남아 있다.

◇초저원가 디스플레이 구현 가능
저원가 공정과 유기소재 및 직접 패터닝 기술에 기반해 초저원가 디스플레이를 구현할 수 있으며, 일회용 디스플레이 제조가 가능해 보안성이 우수한 유비쿼터스 디스플레이를 구현할 수 있다.

■전자종이에서 표시소재의 역할과 위상
앞에서 서술한 바와 같이 전자종이는 표시소자·구동소자·유연기판 소자의 세 가지 구성 요소로 구성된다. 이 중에서 표시소자는 기존의 디스플레이 방식에서 전혀 다루어지지 않던 새로운 유기 소재와 이들의 조합 공정 기술을 통해 이미지의 구현을 발현할 수 있는 소재로 구성된다.

이에 따라 전자종이를 구현하기 위해서는 표시소재 분야에서 대단히 혁신적인 기술의 진보가 필요하나, 표시소재의 경우 이미 개념적으로 많은 방식이 특허로 등록돼 있음에도 불구하고 뚜렷한 압도적 물성이 확보된 원천 소재 개발이 여전히 미제로 남아있다.

향후 형성될 전자종이 시장에서의 시장 선점을 위해서는 어떠한 방식으로든지 표시소재 관련 원천 기술을 확보해야하며, 그렇지 못할 경우 핵심 소재의 대외의존 심화에 따른 고질적인 무역역조 등의 문제에 봉착하게 될 것이다.

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