곡면 디스플레이
1. 개요
곡면 디스플레이는 화면이 굽어진 형태의 디스플레이를 의미한다. 프로젝터 맵핑 기술을 통해 구현되다가, 2000년대 이후 LCD와 OLED 기술 발달로 대중화되었다. 곡률은 디스플레이의 굽어진 정도를 나타내는 지표로, R값으로 표시되며 시청 거리에 따라 최적의 곡률이 달라진다. 곡면 디스플레이는 넓은 시야각, 빛 반사 감소, 시청 불편함 감소, 안구 왜곡 감소, 사용 효율성 증대 등의 특성을 가진다. 커브드 TV, 모니터, 휴대 장비 등 다양한 제품에 적용되고 있다.
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영상 기기 -
텔레비전
텔레비전은 움직이는 영상과 소리를 전기 신호로 변환하여 전송하고 수신 측에서 다시 영상과 소리로 바꾸는 기술을 이용한 매체로, 닙코프 원판을 이용한 초기 기계식 방식에서 음극선관 발명을 통해 전자식으로 발전하여 디지털 기술과 다양한 디스플레이 기술 발전을 거쳐 현재에 이르렀으며 사회, 문화, 경제적으로 큰 영향을 미치지만 건강 문제 및 부정적 콘텐츠 노출 등의 부작용도 존재한다. -
영상 기기 -
크롬캐스트
구글이 개발한 크롬캐스트는 동글형 디지털 미디어 플레이어 제품군으로, 모바일 기기나 PC의 스트리밍 콘텐츠를 TV나 오디오 시스템에서 재생할 수 있게 하며, 구글 캐스트 기술 지원 앱이나 크롬 브라우저 미러링으로 제어 가능하고, 다양한 모델 출시와 저렴한 가격, 편리한 사용성으로 스트리밍 미디어 대중화에 기여했다. -
디스플레이 기술 -
플렉서블 디스플레이
플렉서블 디스플레이는 구부리거나 접을 수 있는 유연한 디스플레이 장치로, 다양한 기관과 기업의 연구 개발을 거쳐 모바일 기기를 중심으로 확산되고 있지만, 가격과 내구성, 저전력 소비 측면에서 개선이 필요하며, 새로운 사용자 경험을 제공할 것으로 기대된다. -
디스플레이 기술 -
해상도
해상도는 1인치당 픽셀 또는 점의 수를 나타내는 지표로, 이미지의 선명도를 결정하며 DPI와 PPI 단위를 사용하고, 높을수록 섬세한 표현이 가능하다.
2. 역사
기존에는 프로젝터 맵핑 기술을 통해 구부러진 스크린에 화면을 구현하는 방식이 사용되었다. 그렇기 때문에 보편화된 크기의 곡면 디스플레이는 찾아보기가 힘들었으며, 주로 대형 IMAX 영화관, 시뮬레이터 등 특수 용도의 환경에서만 곡면 디스플레이가 사용되었다. 하지만 2000년대에 들어 디스플레이 기술의 진보로 LCD, OLED를 이용한 곡면 디스플레이 구현이 가능해지며, 대중화 및 제품 다양화의 가능성이 보이기 시작했다.
3. 기술
곡면 디스플레이는 LED를 백라이트로 사용하는 LCD와 자체 발광하는 OLED 두 기술로 구현된다. OLED는 백라이트가 없어 곡면 디스플레이 구현에 유리하지만, 최근에는 LCD 기술로도 높은 수준의 곡면 디스플레이를 구현하고 있다.
3.1. 곡률
곡률은 디스플레이가 굽어진 정도를 나타내는 지표로, mm 단위의 R 값으로 표시된다. 곡률이 작을수록 더 많이 굽어진 형태를 가진다.
3.1.1. 제품별 최적 곡률
화면 정면에서 시청할 때, 제품 곡률(R)과 시청 거리(d)가 동일하면 시청자는 화면 중앙부터 외곽 부분까지 모두 같은 시청 거리를 가지게 된다. 화면 외곽에서 중앙까지 전체적으로 시청 거리가 같아야 색상, 명암비 등 화질이 균일하고 전체 화면 속 정보 습득 효율이 높아진다. 곡면이 적용된 제품마다 시청 및 사용 거리가 다르기 때문에 최적 곡률도 달라진다. TV의 경우 국가별 거주 환경을 고려했을 때 보통 3m ~ 4m 정도의 시청 거리가 생긴다. 따라서 최적 곡률은 3000R ~ 4000R 수준이 된다.
4. 특성
곡면 디스플레이는 평면 디스플레이에 비해 넓은 시야각, 빛 반사 감소, 시청 시 불편감 및 안구 왜곡 감소, 사용 효율성 증대 등 다양한 장점을 가진다.
4.1. 넓은 시청 각도
곡면 디스플레이는 동일 시청 거리에서 시청할 때 일반 디스플레이보다 시야각이 넓다. 시야각이 넓을수록 더 많은 양의 정보가 시세포를 자극하여 시신경을 통해 뇌에 더 많은 시각 정보를 전달한다. இதனால் 같은 영상을 보더라도 평면 디스플레이보다 현실감(Presence), 임장감(Immersive experience)을 더욱 느끼게 된다.
4.2. 화면의 빛 반사 감소
페르마의 원리에 의해 빛의 입사각과 반사각은 반사면 접선에 수직한 법선 기준으로 동일하다. 곡면 디스플레이는 곡면 특성으로 인해 같은 방향으로 입사한 빛이 큰 각으로 입사하고 따라서 반사각도 크게 된다. 다시 말해 작은 범위의 입사각만이 시청점에 도달하여 화면 시청에 영향을 미치게 되고 큰 각도로 입사한 각은 시청점에 도달하지 않는다.
4.3. 시청 시 불편감 감소
호롭터 이론에 의하면 안구는 호롭터(Horopter) 곡선상에 놓여진 물체를 동일 선상에 위치한다고 인지한다. 반면 수평선상(Flat)에 놓여진 물체끼리는 원근감을 느끼게 되고, 시청 위치에 따라 원근감이 심해지면 이중상으로 인식이 된다. 곡면 디스플레이는 호롭터 곡선과 유사한 형태로 화면 중심부와 외곽부가 같은 선상으로 인식되어 영상 시청 시 어지러움이 적고 편안한 경험을 제공한다.
4.4. 안구 왜곡 감소
인간의 안구는 구형이기 때문에 평면 이미지를 볼 때 왜곡이 발생할 수 있다. 곡면 디스플레이는 이러한 안구 왜곡을 상쇄시켜 평면으로 인식되도록 한다. 파르테논 신전은 인간의 시각 인지 특성을 고려하여 건축되었는데, 안구의 상이 맺히는 망막은 구체로 되어 있기 때문에 물리적으로 평행하게 놓여진 두 직선은 초점 중심에서 멀어질수록 굽어진 형태로 보이게 된다. 디스플레이 시청 시에도 마찬가지로 초점 중심에서 멀어질수록 볼록한 구면의 가장자리를 보는 것과 같은 왜곡 현상이 일어난다. 따라서 화면에 적당한 곡률을 적용하여 안구 왜곡을 상쇄시키면 인간은 이것을 평면으로 인식한다.
4.5. 사용 효율성 증대
버지니아 공과대학교 연구팀의 '디스플레이 사이즈와 곡률이 사용자에게 미치는 영향'에 대한 연구 결과에 따르면, 같은 크기의 평면 디스플레이에 비해 곡면 디스플레이에서 연구 참여자의 작업 수행 시간이 24% 빠른 것으로 나타났다.
5. 적용 제품
곡면 디스플레이 기술은 TV, 모니터, 휴대 장비 등 다양한 제품에 적용되고 있다.
* TV]: 삼성전자와 LG전자 등 한국 기업들이 휘어진 화면을 가진 TV 시장을 주도하고 있다.
* 모니터]: -- --
* 휴대 장비: 삼성 갤럭시 라운드, 갤럭시 핏, LG G Flex
5.1. 커브드 TV
커브드 TV는 휘어진 화면을 가진 TV를 말한다. 삼성전자와 LG전자 등 한국 기업들이 이 시장을 주도하고 있으며, 다양한 크기와 곡률의 제품을 출시하고 있다.
5.1.1. LCD TV
삼성전자 UN65HU9000F 등
5.3. 휴대 장비
* 삼성 갤럭시 라운드, 갤럭시 핏
* LG G Flex