Microsoft PowerPoint - 1주_Introduction.ppt [호환 모드]

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선아 미
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1 디스플레이소자

2 What are Displays?

3 Definition of Display 화면에문자나도형의형식으로데이터를시각적으로표시하는것. 표시장치라고도한다. 디스플레이장치는표시내용에서 1 숫자나영어 한글과같은문자를표시할수있는 문자표시, 2 한자 ( 漢字 ) 를표시할수있는한자표시, 3 컴퓨터의처리결과를도형으로 표시할수있는도형표시의세가지로크게나눌수있으며, 화상이나패턴으로표시할 수도있다. 문자발생방법은, 영어 숫자나한글과같이자형 ( 字形 ) 이간단한문자의발생방법과 한자와같이자형이복잡한문자의발생방법과는그발생방법이다소다르지만, 기본적으로는도트방식 스트로크방식 모노스코프방식으로나뉜다. 종류로는 CRT 디스플레이장치, 기억형표시, 플라스마표시및액정 ( 液晶 ), EL(electroluminescence), 발광 ( 發光 ) 다이오드, ECD(electro chromic display) 등이 있다.

4 ???

5 Seeing is believing 百聞而不如一見

6 "To Provide Human to Machine interface " Purpose: To transfer information from whatever source to human through Visual senses source of information Display Human interface interface

7 ' 사람이물체를볼수있는원리는??' 물체에반사된빛, 물체가방출하는빛 눈의각막 수정체 초자체 ( 유리체 ) 망막의시세포자극 대뇌에신호전달

8 물체의높이와넓이뿐만아니라거리와깊이와위치를인지하는입체시야 (Sereoscopic Vision) 는대부분두안구의동공이 6-7cm떨어져있기때문. 즉, 오른쪽눈과왼쪽눈에맺히는영상은약간다르며, 이들두영상은어느정도서로겹쳐지게되고대뇌의시각피질에의해해석되며그결과는 3차원으로한개의대상물로인지하게됨.

9 양눈의좌측시야에있는물체는망막의우측에맺힌후신경을따라우측대뇌피질로전달. 반대로양눈의우측시야에있는물체는대뇌피질의좌측부위에전달. 이때시각신경이교차하는부위를 optic chlasma 라함.

10 우리몸의감각수용체중의 70% 는눈에위치하고있으며, 우리는무려 1천만개의색을볼수있음. 그럼에도불구하고우리가볼수있는가시광선은전체전자기파중에서 70분의 1에지나지않음. -안구의직경 : 2.5cm(1 inch) - 안구의무게 :7g(1/4ounce) -각망막의수용체의수 : 1억 6천만개 -막대세포 : 1억 5천만개 - 원뿔세포 :1 천만개 -가시광선의파장 : nm -어두운곳에서가장잘보이는파장 : 500 nm

11 Definition of Display 화면에문자나도형의형식으로데이터를시각적으로표시하는것. Display 빛을방출 or 입사한빛의세기를조절 하는소자 화소별로제어

12 Display Tree Display Direct View Projection 3-D Emissive CRT PDP OLED FED LED VFD Non-Emissive STN-LCD TFT-LCD EPD CRT LCD LCOS DMD

13 S사 46 Japan L사 52 S사 S 57 사 65 S 사 82 L사 100 Japan S 사 S 사 54 L 사 55

15 삼성 SDI, 17 UXGA(1,600 1,200) AMOLED (LTPS) 17 LTPS 삼성전자, 40 1, , RGBW AMOLED (a-si TFT)

16 Principle of Emissive Displays 발광 (luminescence) Energy photon electric field electron beam 형광체 가시광선 photoluminescence electroluminescence cathodeluminescence Energy Converter Heat Display!!! hν Electron CRT hν Photon Phosphor PDP E field EL

17 Principle of LCD Light Source LC Panel 자극분자배열변화광학효과유발 전기장 / 자기장 Electro-Optic ti effect LC Light Shutter Image quality Moving picture, Viewing angle, Color shift

18 21C 산업환경변화 [ 인간과기술의조화 : Human & Tech Convergence ] [ 20 세기는 Hard 가주역 ] [ 21 세기는사람이주역 ] Hard가전면에있으며 사람이기술에맞춘다 사람의이익을위해부작용허락 Interface가전면으로 (display가중요 ) 하드는배후의그늘로 인간의이익이되고부작용이없는기술만살아남는다 Industry Revolution Information Renovation Human & Tech Convergence Agricultural Society Industrial Society Information Society

19 Display 산업의특징 자본집약적이며대규모투자가요구되는장치산업 [ CRT : 1 천억 /LCD:1 조 4 천억 ] 다양한 Display 의존재로신규시장창출가능성이큰산업 2~3 년을주기로호황과불황이반복되는산업 전후방산업의연관효과가높은산업 - 부품소재를공급받아가공하고동시에가전, 컴퓨터, 정보통신기기등의핵심부품이됨 후방산업 반도체 유리기판 Driver IC 컬러필터 제조장비 기 타 DISPLAY 전방산업 노트북 PC 모니터 정보단말기 기 TV 타

20 Display 기술의특징 Display 기술과반도체기술의접목 - TFT Base Display : AM LCD, AM OLED 等 - Chip Base Display : DLP, LCOS 等 소재,Device, 공정, 설비의종합기술개발체제 - OLED : 재료 ( 저, 고분자유기물개발 ) 공정 ( 증착및 LTPS 개발 ) Device ( 발광구조개발 ) 회로 ( 구동, 제어, 영상 ) 업체별기술적협력및공동개발체제의확산 - Sanyo + Kodak : SK Display Pioneer + Sharp + SEL : OLED - 東芝 + 松下 : CRT,LCD 부문합작 LG + Philips : LG Philips LCD,LPD(CRT) 고객가치추구를위한 Total Solution 제공추진 - 중화영관 : CDT TFT LCD PDP ( 모니터 Solution 추구 ) - Seiko Epson : STN LCD TFD LCD 고분자 OLED

21 Display Mainstream 변화 90 년대중반브라운관독주체제에서 LCD,PDP,EL 등의신개념 Display 본격사업화 50 s 60 s 70 s 80 s 90 s 00 ~ 05 05~ CRT Expansion LCD Growth CRT Growth FPD Market B/W CRT Color TV (PC Monitor) (NB,Monitor) LCD Entry Diversification Explosion Color LCD New FPD Breakthrough Digital Convergence (Mobile, Digital Broadcasting) TFT PC Era LCD CDT e-book Mobile Phone LCD 유기EL PJ Monitor LCOS DMD PDA, HPC... 유기EL FED (Poli-Si,CGS) 3D Hologram Stereoscopy Mob bile PC Color Picture Tube B/W CRT Color CRT PJTV CRT Liquid Crystal New Type PDP (Direct View) FED/DMD( 투사용 ) TV

22 한국 FPD 산업의역사 (260) (M$) LCD 착수 ('77) FED 착수 ('93) PDP 착수 ('87) TFT LCD 착수 ( 88) 삼성전자 (TFT-LCD) 한국전자 (LCD) Orion(LCD) 서통 Start 한독 Start Orion(PDP) 삼성전관 (PDP) 44 금성사 (LCD) 대우전자 (AMA) 현대전자 (LCD) LG 전자 (PDP) 삼성기술원 (FED) '77 '80 '84 '88 '90 '92 '94 TN 生産 ('77) STN 開發 ('83) STN 生産 ('87) TFT 量産 ('93) ( 年 )

23 10 대차세대성장동력산업 디지털TV 방송 지능형로봇 미래형자동차 차세대반도체 차세대이동통신 디스플레이 지능형홈네트워크 디지털콘텐츠 SW솔루션 차세대전지 바이오신약 장기

24 디스플레이 4 관왕 2005 년기준 2004 년 12 월 19 일 LCD PDP OLED

Value chain Far-reaching effects of the industry Industrial Electronic Component Material Material Panel Module Set Industry Driver IC Equipment Glass Substrate Optical film Polarizer,.

25 Value chain Far-reaching effects of the industry Industrial Electronic Component Material Material Panel Module Set Industry Driver IC Equipment Glass Substrate Optical film Polarizer,.. BLU Material & Device Supplier + Driver Circuit Ex.) Approx. 20 Device / Material companies LG.PHILIPS LCD 40 Equipment companies Samsung Electronics + Video Signal Controller + Power Supply Unit + Filter + Case + Speaker Education Electrical / Electronic engineering Physics ( e.g. Optics ) Chemistry Material science / Metallugical engineering Mechanical engineering ( e.g. MEMS ) etc.

26 06 Korea display industry ( Module ) $ 31B ( World No. 1 M/S 34% ) Production 35%ofGDP( 3.5% 06 GDP : $ 887B ) * 6% ( including equipment / device / material ) Export $ 27B ( Semiconductor : $ 33B ) 8.3% of total exports * 21.3% of all electronic exports No. of Employees 19,000 ( 00) 25,000 ( 03) 46,000 ( 06) Investment 2.4 Trillion ( 00) 3.8 Trillion ( 03) 7.4 Trillion ( 06)

27 FPD 응용분야 Mobile OA TV TV 시장 LCD LCD LCD PJT PJT PDP PDP OLED CRT-PJT FED (SIZE) N/B 소형 DISPLAY MONITOR 중 / 소형 TV 대형 TV PROJECT

28 Organic Light Emitting Device (Display)

29 Principles of OLEDs

31 Plasma Display Panel

32 Principles of OLEDs 가시광선 플라즈마유지전극 (X,Y :Sustain electrode) 자외선 적색형광체기입전극 (Address electrode) 녹색형광체청색형광체

33 Liquid Crystal Display

34 Principle of LCD Light Source LC Panel 자극 분자배열변화 광학효과유발 전기장 / 자기장 Electro-Optic effect LC Light Shutter Image quality Moving picture, Viewing angle, Color shift

35 주요 Display 특징비교 기술격차는미미해짐, 문제는가격 장점 단점 CRT 고화질저가격 부피전자파 Size한계 평판 Display TFT-LCD PDP 유기 EL 경량 / 박형저소비전력고해상도 동영상화질가격 박형대형크기 가격소비전력저효율 / 온도 경량 / 박형저소비전력고선명 / 고속응답 수명 Size 크기 ( 현수준 ) 10 ~40 2 ~80 32 ~ 이하 개발단계성숙양산 / 성장양산 / 성장연구개발 적용분야 연구기술 모니터 /TV 평면 / 고정세 모니터 /HDTV 노트북 벽걸이TV 휴대폰 /PDA 휴대폰 /PDA 저가격화 / 대형화 저가격화 기술개발 ( 수명 ) 응답속도개선 고효율 양산성확보 광시야각확보 고해상도 대형화

36 FED(Field Emission display) [ 동작원리 ] 기존의 CRT 와유사한원리를이용한전자방출형디스플레이로, CRT 와의차이는 CRT 가하나의전자총에서방출된전자들의주사를통해영상을표시한다면, FED 는아주작은크기의수많은전자총들에서방출된전자가전면에있는각각의형광체를 여기시켜발광시킴으로서영상표시를함.

37 Micro Display 1/7 정의 - MicroDisplay란화면크기가매우작은 (1 내외 ) Display부품을통칭하는말로, Rear/Front Projector 用또는 Near-to Eye(HMD 등 ) 用 Display로쓰임. 종류 [HTPS ( 고온 Poly-Si LCD) ] -a-si 을고온처리하여 Poly-Si 으로만들어서 TFT LCD 제작 (HTPS) - a-si TFT나 LTPS( 저온 Poly-Si) 대비 Si막특성이우수하여제작이가능 ( 투과형 ) [ DLP (Digital Light Processing)] - 작은반사경수십 ~ 수백만개가장착된 DMD에서각반사경의반사 / 비반사로영상을만들고, 이것을스크린에투영시키는시스템 (DMD : Digital Mirror Device) - 고난이도의 MEMS 기술이사용됨. [ LCoS (Liquid Crystal on Silicon)] - 기존 TFT Array기능을집적시킨 Silicon Wafer위에액정을결합하여고해상도, Full Color를구현하는 1인치이하의소자 ( 반사형 ) - [ 반도체 + 액정 + 구동회로 + 광학 ] 기본기술 + 미세가공공정기술확보가중요

38 Micro Display :HTPS

39 Micro Display :DLP DMD(Digital Micromirror Device) - 16μm크기의반사경이수십 ~ 수백만개집합된장치로, +10, -10 두단계각도전환 ON 時 (+10 ) : 투영렌즈를경유하여스크린에도달 ON표시 OFF 時 (-10 ) : DLP 프로젝션시스템의光흡수판에흡수

40 Micro Display :LCOS 5/7 LCoS - 저소비전력, 고해상도, Full Color 를구현하는 1 인치이하의확대 / 투사용소자 광원 ( 액정부 ) (Silicon Backplane) 주요특징 다양한 Application 직시형 (Near to Eye) Projection (Front/Rear) 고해상도 Full HD( ) 대응가능 높은생산성 Size 를줄일수록 Wafer 당생산량증가 (0.8 기준, 8 Wafer에서 82 개생산 )

42 Mobile Displays

43 Mobile Application Mobile Phone Smart Mobile Device Mobile Phone Smart Phone PDA Mini i PC Mobile A/V Mobile Entertainment PMP Digital Imaging MP3 Portable Video Game CNS Automotive Multimedia Digital Still Camera Digital Video Camera Photo Printer VoIP Phone 1.x Portable DVD 10.x Pachinko

44 Requirements for Mobile Display 고화질의동영상 / 화상 data를선명하게 실내외어디서라도좋은화질을 1회충전으로좀더오랜시간사용했으면 휴대가편리하고가벼운제품을 1. High Resolution 2. Display Mode 3. Power Consumption 4. Module Thickness & Weight

45 Display Modes For Mobile Displays Switching Unit AMLCD Active Matrix LCD Transistor (TFT) LTPS(p-Si) Si) Low Temperature Poly Silicon High - end Liquid Crystal Display LCD TFT(a-Si) Thin Film Transistor Diode TFD Thin Film Diode PMLCD Passive Matrix LCD CSTN (UFB) Color Super Twisted Nematic OLED Organic Light emitting Display PMOLED Passive Matrix OLED AMOLED Active Matrix OLED MSTN Mono Super Twisted Nematic Low - end

46 Mobile Phone Shipments by Display Technology Units (M Millions) 1,200 1, STN은 04 64% 에서 07 28% 로축소 LTPS는 04 9% 에서 07 30% 로성장 60% 50% 40% 30% 20% 10% TF FT LCD Pe enetration AMOLED PMOLED AMLCD CSTN MSTN TFT LCD Penetration 0.0% 0.2% 4.5% 9.8% 22.7% 36.5% 45.1% 52.0% 55.4% 56.3% 56.7% 0% 중소형 AMOLED : 2006년하반기부터본격도입예정대형 AMOLED : 2008~2009 년에서야시장에선보일것으로전망

47 Mobile Display Trend Market Resolution PPI Color Driver IC Text/Graphic Color Camera Camcordar/MP3 TV Multimedia QQVGA(128x160, 120x160) QCIF+ (176x192, 176x220) QVGA, CIF (240x320, 240x352) HVGA(320x480) VGA(640x480) 100ppi 150ppi 200ppi 250ppi 300ppi 4K 65K /260K 16M(8bit) 1G(10bit) Driver with RAM Driver w/o RAM + G/E Integrated Driver with G/E High Speed Serial I/F Year

48 Resolution 별 TFT Tech. Source: Information Display July/03 -qcif+ 이상 : a-si TFT-LCD 와 LTPS의경쟁 -qcif q 이하 : a-si TFT-LCD 와 CSTN 의경쟁

49 OLEDs Vs. LCDs

50 Transmissive vs. Reflective Full color High contrast High resolution More Expensive ba acklight Reflective Display Transmissive Display reflect tive displa ay ambient light Low power Lightweight Less volume Inexpensive

51 Display Mode Display Mode LCD EL LCD LCD

52 The Power Savings Transmissive LCD scan drivers Lightweight Less volume Low power Naturally adaptive data drivers controller grayscale Reflective Display Potential flexibility back klight Reflective Display Memory >2 Watts 1 Watts milliwatts

53 HDTV Applications

54 Why we focus on TV? TV 분야는 2007년 Display 시장에서가장큰부분을차지할것으로예상됨 생활환경의변화는다양한크기의 TV를요구함 LCD의경우 2005년이후에는 TV가향후의발전을견인할것으로예상됨 100% 80% 60% NB Mobile TV 40% 20% Monitor 0%

55 LCD vs. PDP : Competition LCD 최대 Panel Size : 40 (01) 54 (02) 65 (04) 82 (05) Size 경쟁은무의미 05 G7 line 가동 40 급양산 PDP와의진검승부시작 소비자의선택은?? 가격 or 성능 or Both 05 변수등장 : 40 a-si TFT OLED 개발 ( 향후시장은 LCD+PDP+OLED 의각축?)

56 LCD TV Vs. CRT TV Advantage Power Consumption Thickness Purity Focus, Minuteness & Convergence Contrast Ratio (Living room) Disadvantage Response Time Viewing Angle Color Reappearance Luminance Contrast Ratio (Dark room)

57 Summary S-IPS, S-PVA Cost Reduction W

58 주요 Display 성능비교

59 What is Next?

60 Display 발전방향 현실감전달을목적으로하는디스플레이정확하고정밀한영상제공을목적으로하는디스플레이편리함을목적으로하는디스플레이 Virtual Display Head Mount Display 3-D display Paper like Display HD 초대형 Display 실감 영상 정밀영상 [ 고선명 / 고화질 ] 사회발전방향과일치 (Ubiquitous Society) 편의성 [ 언제어디서든 ] Mobile Display Flexible Display

61 History of IT Technology 1947 년 Moore 대학 ENIAC 개발 진공관 : 19,000 진공관 : 19,000 무게 : 50 t 크기 : 2.42 cm 2 크기 : 280 m 2 가격 : ~$10 가격 : $1,000,000

62 Why Plastic Electronics? 장점 단점 Silicon Based Electronics - 고집적 / 고성능 - 높은신뢰성및재현성 - 기술의안정성 - 고가격 - 대면적화비용이높음 (Photolithography Batch process) - Rigid & Brittle - Design Freedom X Organic Based Electronics - 저가격 - 대면적화용이 (Patterning tech. Continuous R2R) - Flexible & Rugged - 다양한응용성 (Wearable or Disposable) - 저집적 / 저성능 - 낮은신뢰성및재현성 - Material Dependence - 표준기술확립 X 10m x 10m

63 Paradigm Shift of Flexible Displays Replace current applications with glass substrate Phase I Phase II Open new applications

64 Issues in Flexible Display Technology Transparent Protection Layer Display Part (LC, EL, E-ink) Driving Unit (OTFT, p-si, a-si) Panel (Plastic, Foil, etc) Mode + Backplane (Driving device) + Materials + Process Category Display Mode Driving Device Substrate Process Detailed Issues Display mode (LCD, Electrophoretic, OLED) Display characteristics Reliability TFT type (a-si TFT, LTPS, OTFT, others) Low temperature deposition process New photo process Stress release process Plastic substrate features Gas barrier materials Handling process (roll-to-roll or batch type) Roll-to-roll equipment design Driver bonding Flexible BLU for LCDs Ink-jet process Low cost

65 3D Displays

66 Potential Market 광고. 영화 : 테마파크, 3D 영화 방송 : 3D TV, 화상회의 오락 : 게임기, Simulator 3D 산업기기 : 3차원계측, CAD Applications 교육 : 개인용 : 3D 교재, Hologram Monitor, 의료기

67 Current Problems of Korean Display Industry

68 Real Supply Capacity by Country Taiwan : 총 LCD 생산량의추월 ( 05 년 LCD 생산 1 위 ) China : TFT-LCD 투자시작 (G5 완공 ) Japan : 중저가시장에서의 Taiwan 과의공조및첨단제품분야에서의기술개발

69 Competition in East-Asia CHINA Securing No.1 Set-production enterprise - Notebook & Monitor Set Makers moved to China (80% of estimated production of the world) Starting of investment TFT-LCD & PDP - producing 5G TFT-LCD Developing next generation-display : OLED TAIWAN Reinforced cooperation with Set makers R&D and tax-support to surpass Korea - Cooperative R&D between government research-agency and enterprises Aggressive investment (4.5G~7G) -Investment of equipment, a tax deduction & an exemption of equipment tariff CHN 2005 G5~ Monitor/TV 5 Mask First FPD-producing center in the world - TFT-LCD : MS 38% ( 04 basis) - PDP : MS 42%( 04 basis) Fostering equipment producers of TFT-LCD Developing next generation-display : OLED KOR 1995 G2.5 NB 7 Mask TWN 2000 G3 Monitor 5 Mask JPN 1990 G1 NB 7 Mask R&D for next generation-display (co-work with Companies, Universities, Government) - OLED (60 development is in progress) Leading LCD-related core components Technology-alliances with Taiwan & China - Hannstar/CPT, SVA-NEC KOREA JAPAN

70 SWOT 분석 Strength Weakness 세계최고수준의양산기술을바탕으로세계시장선도 과감한설비및 R&D 투자로시장요구에적기대응 디지털가전등신규시장의지속적인출현 고부가가치상품시장의확대 중국정보통신시장의급격한확대 IT 기술과의융합을통한신규수요창출 Opportunity Display KOREA 기초기술및원천기술부족 장비 부품 소재등연관산업미비 전문기술인력공급부족 설비투자를위해거대자본필요 대만 중국등후발국의급성장및일본의견제 국가별, 업체별전략적제휴로경쟁력심화 국내수요기반의취약 Threat

71 전문인력양성이요구됨 2004 년 : 700 (100) 2007 년 : 1400 (200) 2010 년 : 2800 (400)

PowerPoint 프레젠테이션

PowerPoint 프레젠테이션 What are Displays? Definition of Display. 표시장치라고도한다. 디스플레이장치는표시내용에서 1 숫자나영어 한글과같은문자를표시할수있는문자표시, 2 한자 ( 漢字 ) 를표시할수있는한자표시, 3 컴퓨터의처리결과를도형으로표시할수있는도형표시의세가지로크게나눌수있으며, 화상이나패턴으로표시할수도있다. 문자발생방법은, 영어 숫자나한글과같이자형