플렉서블 디스플레이
'''Flexible Display'''[1]
1. 개요
1세대 디스플레이 CRT, 2세대 디스플레이 평판 디스플레이에 이은 3세대 디스플레이로서 소위 '''꿈의 디스플레이'''. 손상없이 종이처럼 말거나 접거나 휠 수 있는 유연한 디스플레이를 말한다. Xerox의 PARC에서 만든 Gyricon이 그 시초다.
초창기에 상용화된 제품으로는 Polymer vision 이란 회사에서 만든 '레디우스(Readius)' 라는 제품이 있다. 이것은 LCD 가 아닌 e-잉크 기술로 만들어진 전자책이다. 원래 만들고자 하던 것은 기기 안으로 돌돌 말아넣을 수 있는 컨셉이였으나 기술의 한계에 타협해서 1회 접혀 기기 외부를 감싸 마는 형태이다.[2] 이 제품은 시장에서 별로 성공하지 못하였고 결국 이 회사는 망했다.
삼성모바일디스플레이와 LG디스플레이에서 각각 플렉서블 아몰레드[3], 플렉서블 전자종이[4]를 공개한 바가 있으며 2013년 1월 9일 CEA에서 삼성이 테스트 타입의 기기를 공개했다.영상[5] 2013년 10월 9일, 세계 최초로 플렉서블 디스플레이를 탑재한 스마트폰인 갤럭시 라운드가 공개되고 동월 28일에 LG G Flex를 공개했다.[6] 2014년에는 위 영상같이 휜 화면을 탑재한 갤럭시 노트 엣지를 시작으로 계속 엣지 디스플레이를 사용한 시리즈가 나온다.[7] 2019년에는 삼성전자의 갤럭시 폴드 출시로 폴더블 스마트폰의 시대가 열렸다. 또한 LG전자의 경우 롤러블 스마트폰 LG Rollable 개발중.
2. 특징
- 휘는 디스플레이. 이것 때문에 디자인이 다양화될 수 있다.
- 내부가 안깨진다. 물론 어느정도 압력을 가하면 깨지긴 하겠지만, 지금 유리로 만들어지는 디스플레이보다 잘 안깨진다. 이는 유리로는 휘어지게 하는 것이 굉장히 어렵기 때문에 특수 플라스틱[8] 재질을 이용해서 만들기 때문이고 이로 인해 강도가 훨씬 강해진다. 이러한 특성 때문에 실제로 안 휘지만 플렉시블 디스플레이를 차용하려는 제조사들도 있다.
- 자연스러운 시야각 구현 가능. 현재 Eye-finity로 불완전한 시야각을 구현하고 있는 것을 플렉시블 디스플레이로는 단일 패널로도 가능하단 소리.
2.1. 한계
스마트폰 같은 기기가 디스플레이로만 구성되는 것이 아니다. CPU, 메모리, 통신 칩은 기본이고 이것들이 장착되는 기판이 필요하며, 이를 구동하기 위한 배터리, 그리고, 이를 모두 감싸는 케이스가 필요한다. 예를 들어 아이폰 4를 분해한 사진을 보면, 아이폰이 휘어지기 위해서는 디스플레이 뿐만 아니라, 그 내부의 다른 모든 부속품이 휘어져야 함을 의미한다. 케이스는 플라스틱으로 제작한다면, 어느정도 탄성을 가진 케이스를 만드는 것이 가능하다. 하지만, 금속으로 제작한다면 그리 쉽지만은 않다. 배터리를 휘게 하는 것도 관건인데 이는 리튬 폴리머 배터리를 사용하면 쉽게 해결이 가능하다. 기존에 들어가던 배터리는 리튬 이온 배터리. 하지만 리튬 폴리머 배터리는 리튬 이온 배터리에 비해 가격이 비싸고 수명도 짧다. 배터리 혁신이 일어나기 전까지는 아마 풀기 힘들 가장 큰 과제이다. 그외에도 메인 기판도 휠 수 있도록 만들어야 하며, 기판이 휘어지더라도 CPU 를 비롯한 여러 부품이 기판에서 떨어지면 안 된다.
물론 이런 안 휘는 부품을 하단 프레임에 다 몰아넣는다거나 해서 극복할 수도 있다. 휘어지는 PCB기판도 있고 휘어지는 배터리도 있고 금속이면서 유연하게 휘어지고 접힘 현상도 없는 케이스도 있지만. AP, 램 모뎀, 메모리 면적이 큰데다가 냉납 줄인다고 언더필[9]로 해결하는 중이라 자칫 잘못하다간 기판은 휘는데 칩은 깨져버리는 불상사가 발생할 수 있다. 그 외에도 내구성의 문제가 많은편이라 아직까지는 곡률을 크게 키우기는 힘들것으로 보인다.
1세대 플렉시블 스마트폰은 반으로만 접히는 등 일부만 접히는 형태의 디스플레이가 될 가능성이 높다. 써킷 보드(기판) 자체는 지금도 플렉시블이 가능한 소재가 상용화 되어 있지만 그 위에 올라가는 반도체는 아직까지 플렉시블 소재를 개발중인 단계이기 때문. 성능이 낮은 플렉시블 반도체의 프로토타입은 개발이 완료됐으나 스마트폰에 탑재할 만큼 고성능으로 상용화하기엔 아직 시간이 걸릴 듯 하다. 이외에도 광학모듈(카메라, 센서 등)을 플렉시블화 하는 난관도 남아 있다.
현재로써는 기술이 불완전해서인지 약한 충격이나 혹은 그냥 원인불명의 이유로 디스플레이의 일부가 죽어버리기는 경우도 종종 있다. 보통 동그란 반점처럼 생기며 이 부분만 화소가 항상 꺼진 상태가 되기 때문에 새까맣게 보인다. 한번 생기면 죽은 부분이 점점 넓어져서 반점이 점점 커지는 경우도 있다. 이런 경우는 외부 유리액정에 이상이 없다면 AS기간 내에는 무상수리가 가능하니 1년내로 생기면 곧바로 서비스 센터로 가져가자. 무상기간 이후부터 디스플레이를 통째로 갈아야하는 만큼 어마어마한 수리비가 깨진다.
또한 TFT-LCD로는 구현하기가 힘들다. 여러 이유가 있지만 TFT-LCD는 컬러 필터가 따로 있기 때문. 물론 플렉시블 디스플레이가 개발되지 않는 것은 아니지만 OLED처럼 180도 가까이 휘는 제품은 없다. 심지어 OLED소자도 아직 180도 이상 휘어졌을 때 전혀 손상이 없는 물질이 아니다. 이 때문에 AMOLED로 여러 디스플레이 제조사들이 개발하려 하고 있다.[10]
3. 상용 제품 목록
공개 및 출시 순서대로 나열한다.
3.1. 커브드 스마트폰
3.2. 벤디드 스마트폰
- 갤럭시 노트 엣지[11]
- 갤럭시 S6 엣지
- 갤럭시 S6 엣지+
- 블랙베리 프리브[12]
- 갤럭시 S7 엣지
- vivo Xplay5
- 갤럭시 노트7
- 갤럭시 S8
- 갤럭시 S8+
- 갤럭시 노트 FE
- 갤럭시 노트8
- 갤럭시 S9
- 갤럭시 S9+
- 갤럭시 노트9
- 갤럭시 S10
- 갤럭시 S10+
- 갤럭시 S10 5G
- 갤럭시 노트10
- 갤럭시 노트10+
- 갤럭시 S20
- 갤럭시 S20+
- 갤럭시 S20 Ultra
- LG VELVET
- 갤럭시 노트20 Ultra[13]
- LG WING
- 샤오미 Mi 11
- 갤럭시 S21 Ultra[14]
3.3. 폴더블 스마트폰
[image]
플렉서블 디스플레이가 적용된 갤럭시 폴드의 프로토타입. 삼성전자 개발자 컨퍼런스2018 당시 처음 공개 되었다. 안쪽으로 접히는 인폴딩 방식의 스마트폰이며, 펼쳤을 때는 7.3인치의 플랙서블 인피니티 디스플레이가, 접었을 때는 4.5인치대의 평면 화면을 사용할 수 있게 된다. 접었을 때도 디스플레이가 보여야 하기 때문에 안쪽과 바깥쪽 모두 디스플레이가 달려 있는 양면 디스플레이다.
- 플렉스파이 - 아웃폴딩 방식
- 플렉스파이2 - 아웃폴딩 방식
- 갤럭시 폴드 - 인폴딩 방식
- 화웨이 메이트 X, Xs - 아웃폴딩 방식
- 레노버 모토로라 razr - 인폴딩 방식
- 갤럭시 Z 플립 - 인폴딩 방식
- 갤럭시 Z 폴드2 - 인폴딩 방식
- 삼성 W20 5G - 인폴딩 방식
- 삼성 W21 5G - 인폴딩 방식
3.4. 웨어러블 디바이스
3.5. 곡면 텔레비전
[image]
삼성의 커브드 TV 이미지 출처
소니, 삼성전자, LG전자 등에서는 UHD의 초고해상도 대형 텔레비전 를 출시하면서 '''커브드 TV'''(Curved TV) 라는 이름으로 '''오목'''하게 휜 화면을 가진 TV 를 출시하였다. 당연히 이것을 구현하기 위해 플렉시블 디스플레이 기술이 적용되었다.
TV 를 이렇게 만든 이유는 고해상도 대형 TV 라는 특성상, 시청자 기준으로 TV 화면 중앙과 화면 바깥쪽이 거리와 시야각 문제로 화면 왜곡현상이 발생하게 된다. 이를 화면을 휘는 방법으로 통해서 해결한 것이다. 거리와 시야각 왜곡 문제를 동시에 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 덤으로 약간의 시야각 증가 효과까지 얻을 수 있다. 장점을 설명한 기사(영어)
장점만 있는 것은 아닌데, 정면에서의 왜곡은 줄어 들지만, 약간 옆에서 보게 될 경우는 평면 보다 왜곡이 증가한다는 문제가 발생한다. 예를 들어 하나의 TV 를 여러 사람이 동시에 시청할 경우 옆쪽에 앉은 사람은 문제가 될 수 있다. 또한, TV 의 곡률에 따른 최적의 시청 거리가 존재하게 되는데, 너무 가깝거나, 너무 멀리서 시청하게 될 경우, 최적의 영상을 제공하지 않는다. 이 단점은 '거실에서 가족들이 다같이 영상매체를 볼 수 있는 디스플레이'라는 일반적인 TV의 역할에는 치명적이었고 결국 삼성전자를 제외한 모든 회사가 커브드 TV 시장에서 철수해버렸다. 사실상 망한 기술이라 얼마 후면 완전히 사장되어버릴 것으로 예상된다.
물론 밴더블(Bendable) TV라고 굽혔다 폈다 하는 TV가 있지만 시일이 걸릴 것으로 예상된다.
3.6. 곡면 모니터
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여러 제조사들이 각각 21:9 비율의 울트라와이드 모니터를 커브드 액정을 채용한 모니터를 출시했다.
TV보다 가격이 저렴하고 개인이 사용하는 제품이다 보니 측면의 시야각 문제가 덜하며 적정 거리 확보 문제도 덜하다 보니 커브드 TV보다는 보급 속도가 빠른 편이다. 특히 게이밍용으로 몰입감이 좋다 보니 많이들 쓴다. 광 시야각이 필요한 피파(축구) 시리즈라던가, 포르자 호라이즌 류의 레이싱 게임 등.
2019년에는 많은 커브드 모니터들이 경쟁하고 있다. 한성컴퓨터는 아예 이 쪽을 주력으로 삼는 것 같다.
게임과 같은 컨텐츠 소비에 유리하다. 다만 디자인 작업용으로는 그다지 좋지 않은 편이다. 곡면 모니터로 인해 사진이 왜곡되어서 이게 수평인지 수직인지 알기 어렵다.
3.7. 롤러블 텔레비전
2019년 1월 CES 에서 LG 는 세계 최초로 '롤러블 TV'를 선보였고# 이후 삼일절에 제품이 시연됐다.# 또한 2020년 1월 6일 LG는 "롤다운 TV"를 CES 2020에 선보였다. 이후 동년 10월 'LG 시그니처 올레드 R'이란 명칭으로 출시했다. 가격은 1억 원.#공개 영상
- 샤프 社 롤러블 TV 시제품
2019년 11월 시제품을 선보였다. # 하지만 좌우 화면이 올라가는 속도가 다르고 화면이 쭈글쭈글 굴곡이 생긴 모습이 공개되며 미완성 제품을 급히 선보였다는 평가를 받았다. 관련 게시물 그러나 RGB방식 OLED에서 거의 없는 30인치 제품을 롤러블을 만들어 시연했다는 의의가 있고 상용화를 전제하지 않은 기술 시연에 불과하다는 옹호도 있다.
- TCL 社 롤러블 TV 시제품
수직형과 수평형의 롤러블 텔레비전 시제품을 공개했다. 다만 실제 상용화할 수 있을지는 아직 불투명하다. #
3.8. 롤러블 스마트폰
앞서 관련 특허를 낸 이후 LG WING 공개시 티저로 실루엣을 공개했고 롤러블 스마트폰으로 추정되는 ‘LG 롤러블/LG 슬라이드’라는 특허를 출원했다. 'B 프로젝트'라는 코드명이 붙었었다.# 디스플레이는 중국 BOE 社가 공급한다.#
'오포 X 2021'이라는 명칭의 콘셉트 제품. 6.7인치 화면 옆을 터치하면 자동으로 펼쳐져 최대 7.4인치로 확장된다.#
2019년 5월 '롤러블 디스플레이' 시제품을 공개하였다. 12.3인치로 크고 매우 두껍다. 관련 기사
3.9. 폴더블 태블릿 PC
3.10. 기타
[1] 발음기호가 \[fleksəbl\]이므로 한국어 발음과 표기는 "플렉서블"이 맞지만, 이상하게도 삼성 디스플레이나 LG디스플레이 등 패널 제조사에서는 플렉시블 디스플레이로 표기하고 있다. Flexible이 표기 심도의 문제로 인해서 철자와 발음의 괴리가 큰 영어의 특성상 실제 발음상으로는 "플렉서블"이 되지만 철자로부터 유추하기로는 "플렉시블"로도 읽혀지기 때문에 이렇게 철자만 보고서 발음을 잘못 표기하는 오류를 일으키는 사례가 잦은 것이다.[2] 실제로는 두 번 접히는데, 그 한 번은 본체와 디스플레이로 나뉘는 부분이며, 디스플레이에 한정하면 1번만 접힌다.[3] 2009년에 특수 플라스틱 소재를 이용해 개발[4] 2010년에 세계 최대인 19인치형 와이드형 플렉서블 전자종이를 공개.[5] 참고로 해당 영상에서 나온 프로토타입 스마트폰 모델은 이후 갤럭시 노트 엣지로 나오게 된다.[6] 그런데, 패널 정식 명칭은 정착 '''Curved''' 플라스틱 OLED다.(...) 2013년 11월 12일에 출시할 예정이라고 한다.[7] 이후 S8, 노트 7부터는 선택없이 모든 프리미엄 스마트폰이 전부 엣지모델이다.(갤럭시 S10e, 갤럭시 노트20 제외)[8] 정확히 말하자면 고분자 물질. 플라스틱은 대표적인 고분자 물질의 일종이다[9] 칩과 보드사이의 BGA부분을 접착제로 채워넣는 것.[10] AMOLED에는 컬러 필터가 따로 필요없다. 때문에 유리 뿐만이 아니라 플라스틱으로도 만들어도 된다. 이런 이유로 AMOLED는 두께가 '''얇다'''. 터치 패널을 내장해도 '''매우 얇다'''. 단적으로 말해서 두께 줄이려고 옵티머스 G에 터치패널과 LCD를 결합한 기술을 AMOLED에서는 3년전 갤럭시 S에 이미 적용되었다. 삼성디스플레이 AMOLED 브랜드 중 '''Super'''- 라고 머리에 붙은 것들이 전부 터치 패널 AMOLED 결합 제품이다. 간단히 말해 터치 패널 + AMOLED가 일반 LCD의 30% 두께이다. 30% 얇은 게 아니라 두께가 '''LCD의 30%''' 이다![11] 지금까지 탑재된 제품 중, 곡률이 가장 크다.[12] 삼성전자 외 다른 스마트폰 제조업체가 제조한 최초의 플랙시블 디스플레이 탑재기기이며 엣지 디스플레이 처럼 양쪽이 휘어져 있다. 참고로 디스플레이는 삼성전자 산하 삼성 디스플레이가 제작했으며, 안드로이드 스마트폰이다.[13] 일반 노트20은 플랫 디스플레이를 채택했다.[14] S21, S21+은 플랫 디스플레이를 채택했다.[15] 안정성을 위해 휘어지는 디스플레이가 탑재되었다. 다만 충격을 견딜 정도로만 휘어진다.[16] SID 2009에서 공개했다.#[17] LG전자에서 개발한 휘어지는 e-ink 디스플레이를 이용