CES에서 공개하지 않은 LG 디스플레이의 신기술!
CES에서 공개하지 않은 LG 디스플레이의 신기술!
안녕하세요! 재밌는 특허빅데이터 정보를 가져온 '키리'입니다.
요즘 디스플레이들 "자체 발광" OLED를 탑재하고 있어서 그런지 눈이 즐거워지는 요즘입니다! LG 롤러블 TV는 그 자체로 혁신인 것 같아요. 화려한 빛이 감싸는 OLED TV에 꽂힌 저 키리는 LG디스플레이가 가진 기술을 심층분석 하기로 마음먹었습니다.
여러분 혹시 CES(Consumer Electronics Show, 소비자 가전 전시회)를 들어보셨나요? 키워트의 IP노트를 사랑해 주시는 분들이라면 대부분 알고 계실거라 생각하는데요. CES는 전 세계 전자제품 산업에 대한 새로운 기술과 혁신을 발표하는 무대로 꼽힙니다. 기업들은 여기서 새로운 기술을 소개하고 기업의 가치를 올리기도 하죠. 눈에 띄는 기술을 가지고 나온다면 전 세계로부터 큰 관심을 받을 수도 있습니다!
LG디스플레이는 2024년 CES에서 Meta Technology 2.0을 선보였는데요. Meta Technology 2.0은 마이크로 렌즈 어레이를 활용하여 OLED의 눈부심 정도(대상 면에서 반사되는 빛의 '양')인 휘도 성능을 향상한 기술로, 사용자들은 더욱 생생하고 밝은 화면을 경험할 수 있게 되었습니다.
<Micro Lense Array 소개자료>
출처 : LG디스플레이 OLED SPACE
LG디스플레이는 이를 종합한 디스플레이를 "고화질 디스플레이의 정점"이라고 표현하기도 했네요.
또한 CES2020부터 투명 디스플레이를 선보였는데요. 궁금한 게 있으면 찾아봐야 하는 '키리'는 디스플레이 기술을 찾아보기로 마음먹었습니다. 키리가 잘하는 "특허데이터 활용"으로 LG디스플레이가 CES에서 아직 공개하지 않고 꽁꽁 숨겨놓은 신기술이 무엇인지, 어디에 집중하고 있는지 확인해 보겠습니다!
LG디스플레이는 CES에서 어떤 기술을 선보였을까?
디스플레이 계에선 세계 TOP급!
LG디스플레이는 2016년 열린 CES에서 놀라움을 선사했었죠. 바로 돌돌 말리는 디스플레이 "롤러블(Rollable) 디스플레이"를 선보였습니다. CES 현장에서 대스타가 되었다고 하는데요. 세계 최초로 곡률반경 30R을 구현한 18인치 롤러블 디스플레이를 내보이며 외신 언론들의 주목을 받기도 했습니다.
<18인치 롤러블(Rollable)디스플레이>
출처 : LG디스플레이 뉴스룸, engadget
세계 최대 공영방송인 영국 BBC가 롤러블 디스플레이 체험 영상을 보도하며 "이름 그대로 종이처럼 돌돌 말리고, 우수한 화질을 구현했다.(LG Rollable displays are exactly what their name says. They roll up like paper and still offer great resolution.)"고 대대적으로 알렸습니다. 여기서 LG디스플레이 담당자는 차기 모델에 관해 의미심장한 한 가지 멘트를 던졌는데요.
"55인치 이상의 롤러블 디스플레이가 나오면 거실 TV로도 나올 수 있다."
실제로 2020년 1억짜리 TV "LG 시그니처 올레드 R"을 출시했습니다! 이후 LG디스플레이는 2019년 8K OLED 디스플레이를 선보이며 진정한 초고화질 시대를 열었다고 해도 무방하죠. (FHD 8개 or UHD 2개를 합친 것과 같은 초고화질 화면이라니...) 2020년 화면 뒤가 보이는 투명 디스플레이, 2023년 마이크로 렌즈를 활용한 Meta Technology 2.0 기술로 초고화질 프리미엄 OLED 시대의 문을 열었습니다.
앞으로 등장할 LG디스플레이의 신기술은 무엇일까?
앞서 소개한 기술의 특허데이터를 수집해 키워트 그래프 엔진으로 도출했습니다. (클릭 몇 번이면 뚝딱!)
<기간에 따른 기술별 LG디스플레이 특허 출원수>
출처 : 키워트 가공
그래프엔진을 활용한 출원연도 그래프를 확인해 보면 LG디스플레이는 CES를 통해 기술을 공개하기에 앞서 약 평균 2~4년 전부터 해당 기술의 출원을 활발히 진행하는 것으로 확인할 수 있었습니다. 이는 연구개발을 진행하면서 계속해서 출원함으로써 핵심 기술 선점과 권리범위를 확보하고 있다고 볼 수 있죠.
이러한 LG디스플레이의 경향으로 미루어 볼 때 LG디스플레이는 지금 OLED와 Meta Technology 2.0 연구에 집중하는 것으로 판단되며, 현재 미공개 처리된 특허 구간이 공개되면 비슷한 그래프 형상을 보일 것으로 보입니다.
여기서 멈추지 않고 LG디스플레이의 특허빅데이터를 분석해 보았는데요. 여기서 CES에서 아직 공개되지 않은 LG의 디스플레이 기술을 확인할 수 있었습니다.
LG디스플레이가 공개하지 않은 기술이 궁금하다... 그것은 바로?
<Strechable Display>
출처 : LG디스플레이
바로... Stretchable Display(신축성 있는 디스플레이) 기술이었습니다! Stretchable 디스플레이는 일반적인 디스플레이와는 다르게 늘어나고 구부리는 것이 가능한 디스플레이를 가리키는데요. 몇 년 전부터 출시한 S사의 접히는 폴더블 폰, LG의 롤러블 디스플레이에서 더 업그레이드된 기술이라고 볼 수 있겠네요!
이미 LG디스플레이는 2022년 세계 최초로 늘리기 · 접기 · 비틀기 등 어떤 형태로 변형가능한 Free-Form(프리폼)기술을 기반으로 12인치 고해상도 Stretchable 디스플레이를 공개했었습니다. 놀랍게도 사진처럼 뒤틀림이나 손상 없이 접히고 비틀어지는 디스플레이 구현이 가능해졌습니다. (미래 스마트폰 화면이 모짜렐라 치즈처럼 쭈-욱 늘어난다고 생각하니 왜인지 기대가 되는걸요...?) Stretchable 디스플레이 기술은 데이터 트렌드와 CES에서 공개되는 공통점이 있으며, LG디스플레이는 앞으로 있을 CES에서 계속해서 새로운 디스플레이 기술을 선보일 것으로 보입니다.
CES에서 선보인 기술만 알려줄 거였다면 저 키리가 등장하지 않았겠죠..! 6년 전부터 개발되어 온 Stretchable 디스플레이 기술은 왜 아직까지도 CES에 등장하지 않았을까요? 그 이유를 알려드리기 위해 Stretchable 디스플레이의 핵심 기술은 무엇인지 알아보고, 기술을 특허빅데이터 분석으로 낱낱이 알려드리겠습니다.
Stretchable 디스플레이는 아직 명확한 한계가 존재한다.
폴더블, 롤러블 기기가 상용화되었지만, LG디스플레이는 Stretchable 디스플레이가 상용화되기엔 시기상조라고 판단한 듯합니다. 여러분도 느끼시겠지만 아직까지는 Stretchable 디스플레이의 한계점이 명확하게 보이거든요. '외부 압력으로부터 견디고 접었다 폈다를 반복했을 때 내구성을 확보할 수 있을까?'를 가장 쉽게 생각해 볼 수 있겠습니다. 이와 함께 해결해야 할 많은 요소 중 한 가지는 바로 '신장(늘리는 것)의 한계'입니다.
디스플레이가 늘어나기 위해서는 반도체와 반도체 사이에 전기를 공급하는 도체(금속)가 있어야 하는데, 기존에 사용하고 있는 실리콘 기반 반도체나 구리 · 알루미늄 소재의 전선은 늘어나지 못하고 깨지는 한계가 있어 상용화에 어려움이 있습니다. 일정한 화면 출력을 유지하기 위해서 늘어난 공간을 어떻게 채울 것인가, 손상은 어떻게 방지할 것인가를 해결해야 하겠죠.
그럼, LG디스플레이는 Stretchable 디스플레이가 가진 치명적인 한계점을 극복하기 위해 어떤 기술을 보유 · 개발하고 있을까요?
LDA로 스트레쳐블 디스플레이 핵심 기술 파악하기
LDA(Latent Dirichlet Allocation, 잠재 디리클레 할당)
해당 기술을 찾기 위해 자연어 처리 기법 중 하나인 LDA(Latent Dirichelt Allocation)를 활용했습니다.
특허 속 텍스트를 기반으로 하여 분석한 결과, Stretchable 기술을 4가지 군집으로 나눌 수 있었습니다.
LDA (Latent Dirichlet Allocation)이란?
자연어 처리에서 LDA는 주어진 문서에 대하여 각 문서에 어떤 주제들이 존재하는지를 서술하는 확률적 토픽 모델 기법 중 하나. 미리 알고 있는 주제별 단어 수 분포를 바탕으로, 주어진 문서에서 발견된 단어 수 분포를 분석함으로써 해당 문서가 어떤 주제를 함께 다룰지 예측할 수 있다.
<Stretchable Display LDA 분석 결과>
출처 : 키워트 가공
1번 군집 : '아일랜드', '배선', '화소', '이격', '패드', '이웃', '패턴', '외곽', '아래', '중첩'
2번 군집 : '터치'. '배선', '꼭지점'. '전극', '봉지', '인접', '개수', '센서', '패드', '패널'
3번 군집 : '신축성', '절연', '필름', '회로', '패널', '데이터', '디스플레이', '평탄', '배선', '패턴'
4번 군집 : '배선', '화소', '트랜지스터', '강성', '패널', '이격', '센싱', '감지', '전원', '발광'
LDA를 통해 4가지 군집 키워드로 나누어 봤을때 LG디스플레이는 아래 기술을 보유하고 있다고 정의할 수 있었습니다.
1. 아일랜드 기판 기술
2. 터치 기술
3. 신축성 기술
4. 전기 공급 기술
LDA를 통해 도출한 네 가지 군집에는 어떤 기술들이 포함되어 있을까요? '아일랜드 기판 기술'이라고 하면 감이 잘 오지 않는데요. 워드클라우드로 분석해 보면 주요 키워드를 찾아볼 수 있겠죠.
각 군집이 가지는 핵심 기술 키워드를 워드클라우드화하고 분석해, 각 군집이 어떤 성능을 구현하려는 것인지 알아보겠습니다.
워드클라우드를 활용해 핵심 키워드를 찾고 LG디스플레이의 집중 연구 기술을 파악하기
이제 각 기술 데이터를 워드클라우드로 가공해 핵심 키워드를 찾고, LG디스플레이가 어디에 집중하고 있는지 분석해 보겠습니다.
1. 아일랜드 기판
아일랜드 기판이란, 부드러운 폴리머 내부에 존재하는 상용 칩(LED, 배터리 등)들을 보호하기 위한 단단한 소재의 평평하고 얇은 판을 의미합니다.
<아일랜드 기판 기술 관련 워드클라우드 & 아일랜드 기판 이미지>
출처 : 키워트 가공
여기서 주목해야 할 키워드는 '패턴'과 '폴리머'인데요. 첫 번째 키워드인 '패턴'은 각각의 픽셀 기판을 전기적으로 연결하는 연결 배선 상의 저감 패턴을 활용하는 것을 의미하며, LG 디스플레이는 위 기술을 활용해 신축성, 즉 스트레스를 저감시키는 전략을 채택하고 있음을 추측해 볼 수 있습니다.
2. 터치 기술
터치 기술에서 디스플레이를 확장하면서 전극을 유지하는 것은 하나의 중요 포인트라고 볼 수 있어요. 터치 기술 관련 워드클라우드에서 확인되는 '브릿지' 키워드를 통해 차세대 디스플레이는 '브릿지 전극'을 사용할 것으로 추측해 볼 수 있습니다.
<터치 기술 관련 워드클라우드 & 터치기술 도면>
출처 : 키워트 가공
터치 기술에서 사용되는 '브릿지 전극'은 Y축 방향으로만 연결되어 있고 X축 방향으로는 연결되지 않는 전극 패턴을 형성하고 있습니다. X축과 Y축 접점에 비전도성 물질을 형성시킨 후 여기에 전극을 한 번 더 형성하여 X축 전극을 연결하는 방식인데요. 이런 형태의 전극을 다리 모양으로 계속해서 연결한 것이 '브릿지 전극'이고, 이러한 전극 구성을 통해 디스플레이가 확장되어도 전극 간 연결을 유지할 수 있게 되는 거죠.
LG디스플레이는 Stretchable 디스플레이 '터치 기술'에 있어 '브릿지 전극'을 왜 개발하는가? 라고 묻는다면, '브릿지 전극'을 활용한 쇼트 방지와 전도성 향상 등의 이점을 확보하고 그 외의 여러 기술적 향상을 위해 집중 연구하고 있다고 볼 수 있습니다.
3. 신축성 기술
신축성 기술 대다수가 '인쇄회로'에 대한 특허로 분류되어 있었으며, 디스플레이를 늘릴 때 필요한 핵심 기술 '전극'을 유지하기 위한 연구가 함께 진행되는 것으로 판단하고 있습니다.
<신축성 기술 관련 워드클라우드>
출처 : 키워트 가공
Stretchable 디스플레이의 핵심은 고유의 유연함을 유지하면서도 전기적인 연결과 기능은 유지할 수 있어야 하는데요. 인쇄 회로 기술은 이를 구현하는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 이 기술은 디스플레이가 늘어날 때 전극이 휘어지거나 손상되지 않도록 보장해야 하므로 '아일랜드', '배선', '절연' 등의 연구와 함께 진행하는 것으로 보입니다.
4. 전기 공급 기술
휘고 접히고 외부의 압력이 계속되는 Stretchable 디스플레이가 제 역할을 하기 위해서는 전기 공급이 원활하게 이루어져야 해요.
LG디스플레이의 전기 공급 기술 워드클라우드에서 주목해야 할 키워드로 '버퍼'와 '터치', '손상', '센싱' 그리고 '감지'입니다.
<전기 공급 기술 워드클라우드>
출처 : 키워트 가공
사용자의 터치와 디스플레이 손상을 감지할 수 있는 '센싱' 기술은 전기 공급 기술에서 핵심 기술로 여겨지는데요. 이를 위한 연구가 활발히 진행되고 있음을 볼 수 있습니다.
워드클라우드 좌측에서 확인할 수 있는 '버퍼'는 디스플레이 출력버퍼를 의미합니다. 디스플레이 버퍼 메모리 기술은 화면에 출력물을 즉시 나타내는 데 필요한 문자들을 저장하고 표시하는 장치라고 생각하면 되는데요. 디스플레이에서 다음 이미지를 표시하기 전 준비하는 단계에 필요한 기술력, 즉 '버퍼'에 대한 기술 향상을 준비하고 있다고 합니다.
'터치' '손상' '센싱'등의 핵심 키워드를 종합해 볼 때, 신축 과정에서 필요한 '배선의 신호 전달 능력 유지'와 '전기 공급에 대한 기술을 유지 및 향상' 전략을 택하고 있음을 확인할 수 있었습니다. Stretchable 디스플레이의 핵심인 유연성과 기능의 유지를 위해서 '터치' '손상' 그리고 '감지'가 중요한 부분으로 작용한다고 볼 수 있습니다. 유연성을 유지하면서 최적의 터치 감도를 유지하고, 디스플레이 손상을 감소시키는 연구를 진행하고 있다고 볼 수 있겠네요.
마치며
오늘은 LG디스플레이가 가진 디스플레이 기술과 아직 공개하지 않은 Stretchable 디스플레이를 분석해 보았습니다!
LG디스플레이는 CES에서 매년 디스플레이의 혁신적인 기술을 선보여 왔는데요. 이번에도 Meta Technology 2.0과 투명 디스플레이를 선보이며 그들의 혁신적인 기술력을 자랑하기도 했습니다.
LG디스플레이 특허데이터를 심층 분석한 결과, 아직까지 CES에서 선보이지 않은 디스플레이 유망 기술을 하나 찾을 수 있었는데요. Stretchable Display는 6년 전부터 개발되어 왔지만 상용화에 어려움이 있어, 이를 해결하기 위한 연구를 진행 중에 있다고 볼 수 있겠습니다.
Stretchable Display 기술이 아직까지 상용화되지 않은 이유는 기술의 한계가 존재하기 때문인데요. 이를 빅데이터 분석인 자연어 처리를 통해 분석해 봤을 때 '아일랜드 기판', '터치 기술', '신축성 기술' 그리고 '전기 공급 기술' 총 4개의 기술을 확보하기 위해 활발한 연구를 진행하고 있다고 분석했습니다.
'아일랜드 기판' 기술과 '신축성 기술' 개발로 고신축, 안정성을 가지는 디스플레이를 구현하고, 늘어나는 디스플레이에서 고감도 터치 성능을 만들기 위해 브릿지 전극 등의 '터치 기술' 개발이 복합적으로 진행되고 있습니다. 더불어 '전기 공급 기술'을 확보하며 디스플레이에 중요한 주사율 , 버퍼의 향상과 내구성 확보를 꾀하고 있다고 결론지을 수 있겠네요!
네 개 기술을 텍스트 시각화 분석해 늘어나는 디스플레이에 대한 전극 유지와 감지/센싱 기술 확보에 대해 집중적으로 연구하는 것을 확인할 수 있었습니다. 미래에는 LG디스플레이가 이런 기술에 대해 계속해서 연구 · 개발하는 노력을 할 것으로 예상하며, 디스플레이 분야에서 더 많은 혁신을 이루어 나갈 것으로 보입니다.
추가로 CES 전후의 특허 출원량 분석을 통해 LG디스플레이는 기술 공개 전 출원량이 증가하는 경향을 보이는 것을 확인할 수 있었습니다. 미래 기술 발전에 대비하기 위해 핵심 기술을 선점하고 그 권리를 확보해 가고 있는 것으로 생각해 볼 수 있겠네요. LG디스플레이의 출원량이 증가한다면 새로운 기술 출시가 임박했다고 기대해 볼 수 있겠습니다!
미래 LG디스플레이 기술에 대한 기대와 함께 CES에서 공개되지 않은 신기술의 궁금증을 풀어보았습니다.
그럼 저 키리는 다음에 더 재밌고 유용한 소식으로 찾아오겠습니다!
안내사항
• 본 콘텐츠는 당사의 저작물로서 모든 저작권은 당사에게 있습니다.
• 본 콘텐츠의 지적재산권은 당사에 있으므로, 당사의 동의 없이 어떠한 경우에도 어떠한 형태로든 복제, 배포, 전송, 변형, 대여할 수 없습니다. 다만 '보도·비평·교육·연구 등' 목적으로 일부 인용할 수 있습니다. 인용 시 반드시 출처를 밝혀 활용한 저작물이 (주)워트인텔리전스의 것이라는 점을 분명히 하여야 합니다. 또한 출처를 밝히더라도 전문 복사, 무단 전재, 재배포는 금지되어 있습니다.
• 본 콘텐츠에 수록된 내용은 당사 (주)워트인텔리전스 데이터 분석을 통한 결과로, 당사는 그 정확성과 완전성을 보장할 수 없습니다. 따라서 어떠한 경우에도 본 자료는 법적 책임소재에 대한 증빙자료로 사용할 수 없습니다.
• 본 자료에는 외부의 부당한 압력이나 간섭 없이 당사 연구원의 분석이 반영되었습니다.