어른들까지 판타지의 세계로 빠져들게 했던 <해리포터>에 등장하는 마법소품 '예언자 일보'. 이 종이신문에 실린 사진 속 인물들은 마치 살아 움직이는 영상으로 보여 우리들의 호기심을 자극하는데요. 이처럼 신기롭게만 느껴졌던 일들을 우리가 직접 경험해 볼 날이 머지 않은 것 같습니다.
그 이유는 그동안 '선명성' 경쟁을 펼치던 디스플레이 제조사들이 '투명' 경쟁에 이어 이제는 '플렉서블(flexible)' 경쟁에 한창이기 때문인데요. 플렉서블 디스플레이는 정보기술 전자기기의 핵심부품으로서 미래의 일생생활에 아주 유용하게 쓰일 것으로 예상되고 있습니다. 그래서 오늘은 플렉서블 디스플레이에 대해 알아보도록 하겠습니다 :)
新시장을 개척하고 있는 플렉서블 디스플레이
'플렉서블 디스플레이(flexible display)'는 대게 플라스틱을 기반으로 해 제작되는 디스플레이 장치입니다. 기존의 유리 기반 디스플레이에 비해 더 얇고 가벼우며 쉽게 깨지지 않는다는 장점이 있는데요. 또한 넓은 면적의 디스플레이를 말거나 접어 보관했다가 필요할 때 펴서 쓸 수 있기 때문에 필요에 따라 다양한 모양으로 가공할 수도 있습니다.
플렉서블 디스플레이는 종이처럼 넘기는 전자책, 둥근 팔찌 그리고 전체가 화면으로 이루어진 웨어러블 컴퓨터 등으로 개발돼 기존 시장을 대체하고 신규 시장을 만들 것으로 기대되고 있는데요. 국내에서는 이미 삼성전자와 LG전자가 세계 최초로 플렉서블 디스플레이를 탑재한 '커브드 스마트폰'을 선보였습니다. 또 최근 등장한 곡면 TV의 휘어진 화면 역시 오목한 화면으로 인해 사람들에게 최적의 시청감과 몰입을 준다는 평을 받고 있습니다.
응용 가능성 증가에 따른 특허출원의 급증↑ 2.5배
특허청에 따르면 플렉서블 디스플레이용 플라스틱 기판 소재 관련 특허출원은 2005년부터 2009년까지 연평균 25건에 불과했으나, 2010년부터 2013년까지 연평균 62건으로 약 2.5배 급증한 것을 알 수 있습니다. 또한 특허출원 영역을 보면 플렉서블 디스플레이가 어떤 기술들로 만들어지는지 엿볼 수 있는데요.
먼저 플렉서블 디스플레이 관련 특허출원 가운데 가장 많은 것은 바로 '중합기술'입니다. '중합기술'은 플라스틱을 마치 유리처럼 투명성과 내열성을 갖도록 만드는 기술을 말하는데요. 중합기술과 관련된 출원은 161건(43퍼센트)으로 이 분야 특허출원을 이끌고 있습니다.
중합기술이 적용되는 플라스틱은 보통 아폴로 우주선에 사용된 이미드계 플라스틱이 주로 사용됩니다. 이미드계 플라스틱이란 내열성, 기계적 강도 등이 뛰어난 고가의 수지를 말하며 주로 전자제품, 항공기, 우주선 등에 사용되고 있습니다.
두번째로 특허출원이 많은 것은 바로 '적충기술' 관련 출원으로 총 103건(28퍼센트)입니다. 적충기술이란 서로 다른 기능을 가지는 층들을 쌓아 올려 입체적인 3차원 구조의 복합체를 제조하는 기술을 말하는데, 투명한 플라스틱 필름 위에 기체 차단성, 내마모성 등을 갖는 코팅막을 형성해 수분투과차단 등 여러 가지 기능을 개선한 것입니다.
세번째로는 57건(15퍼센트)을 차지한 '컴파운딩' 관련 출원인데요. '컴파운딩'이란 플라스틱에 다른 물질을 배합해 더 유용한 재료를 만드는 기술을 말합니다. 사실 플라스틱은 전기회로에서 발생하는 열에 예민한데요. 플라스틱 내에 유리섬유를 삽입해 내열성을 향상시키는 '합침기술' 관련 출원이 36건(10퍼센트), 플라스틱 표면의 기체 차단효과를 높이는 것과 관련한 '표면개질기술' 관련 출원이 7건(2퍼센트)으로 '컴파운딩'의 뒤를 잇고 있습니다.
앞에서 살펴 본 것처럼 최근 플렉서블 디스플레이 관련 특허출원이 크게 늘어나는 추세인데요. 그 이유는 플렉서블 디스플레이가 미디어에서 일상생활까지 응용 가능성이 큰 미래의 정보기술(IT) 전자기기 핵심부품으로 주목받고 있기 때문이랍니다.
이에 특허청 서일호 고분자섬유심사과장은 "스마트기기의 차별화가 한계에 다다르면서 그 유일한 대안으로 플렉서블 디스플레이가 떠오르고 있어 이와 관련된 플라스틱 기판의 특허출원은 꾸준히 증가할 것"이라고 말했습니다.
갈수록 더 발전되는 플렉서블 디스플레이
미래의 플렉서블 디스플레이의 시장규모는 어느 정도 일까요? 디스플레이 관련 시장조사 전문기관인 IHS에 따르면 플렉서블 디스플레이 시장이 구체화되면서 2019년에 시장규모는 100억 달러는 넘어서고 이후 가파른 성장세를 이어가 2020년 200억 달러, 2022년 500억 달러는 돌파할 것으로 예상하고 있습니다.
또 한국산업기술평가관리원(KEIT)은 세계 최고의 기술력을 지닌 평판 디스플레이 산업에 비해 플렉서블 디스플레이는 초기 단계에 있다고 분석했는데요. 지금은 '휘는' 경쟁이 한창이지만, 앞으로 두루마리처럼 말 수 있는 '롤러블'과 종이처럽 접을 수 있는 '폴더블', 크기를 자유자재로 늘렸다 줄였다 할 수 있는 '스크레처블' 등으로 진화할 것으로 예상하고 있습니다.
플렉서블 디스플레이의 발전단계 |
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1단계 Unbreakable Display |
떨어뜨려도 부셔지지 않는 강도를 갖추는 것 |
2단계 Curved Display |
책받침처럼 약간 휘어지고 구부러지는 것 |
3단계 Rollable Display |
두루마리 형태로 말 수 있는 것 |
4단계 Foldable Display |
종이처럼 접을 수 있는 것 |
플렉서블 디스플레이 시장은 국내 뿐 아니라 해외에서도 인기있는 분야인데요. 기존 스마트기기 시장이 포화상태에 이르고 플렉서블 디스플레이의 적용 분야가 확대되면서 플렉서블 디스플레이와 관련된 기술을 선점하기 위한 세계 각국의 경쟁이 치열합니다. 또 이에 각국 정부들도 이 분야에 투자를 아끼지 않고 있습니다.
미국의 경우에는 국방부를 중심으로 플렉서블 디스플레이 센터(FDC)를 설립해 2004년부터 10년간 9천여만 달러를 투자했으며, 또 일본은 정부 차원의 연구개발(R&D) 지원·관리가 이루어지는 플렉서블 디스플레이 R&D 프로젝트를 운영하고 있습니다.
지금까지 플렉서블 디스플레이에 대해 자세히 알아보았는데요. 최근 애플 사에서 만든 휴대폰 또한 플렉서블 디스플레이로 사람들의 큰 기대와 관심을 모으고 있다고 합니다. 이처럼 정말 머리속으로만 상상했던 장면들이 하나하나 우리의 눈 앞에 펼쳐지고 있는데요. 과연 우리의 모든 일상생활이 플렉서블 디스플레이로 이루어진다면 우리는 어떠한 삶을 살게 될까요?^^
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