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레이저 TV

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목차

1. 개요

레이저 TV는 레이저 광원을 사용하여 이미지를 스크린에 투사하는 디스플레이 기술이다. 1960년대에 개념이 제안되었고, 2000년대 초 상업적 제품이 등장했다. 레이저 TV는 넓은 색 영역, 높은 밝기 및 명암비, 긴 수명, 눈 건강 보호 등의 특징을 가지며, 홈시어터, 프로젝터, 기타 다양한 분야에 응용된다. 기술적 과제로는 레이저 가격과 경쟁 기술의 발전이 있으며, LED 백라이트 LCD TV에 비해 대형 스크린 영상에서 많은 장점을 가지고 있어 미래 디스플레이 시장에서 유망한 기술로 평가받고 있다.

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레이저 TV
레이저 TV
하이센스 레이저 TV
하이센스 레이저 TV
종류후방 투사 TV
발명1960년대
첫 번째 데모1974년
개발자제니스
판매 시작2008년
기술
주요 제조사하이센스
미쓰비시 전기 (2013년 철수)
작동 원리레이저 광원을 사용하여 이미지를 생성하고, 스크린에 투사하여 표시하는 방식
장점높은 색 재현율
넓은 색 영역
높은 명암비
긴 수명
에너지 효율
단점가격이 비쌈
주변광에 민감함
적용 분야가정용 TV
영화관
디지털 사이니지
프로젝터
기타
관련 기술DLP
LCoS
양자점 디스플레이
참고 사항레이저 TV는 기존의 LCD TV나 플라즈마 TV에 비해 색 재현율과 명암비가 뛰어나고, 에너지 효율이 높다는 장점을 가지고 있다. 하지만 가격이 비싸고 주변광에 민감하다는 단점도 있다.

2. 역사

레이저 TV는 디스플레이 뒷면에 광원을 가지는 후면 투사 텔레비전 방식과 거의 동일한 기구로 작동한다. 일본에서는 후면 투사 텔레비전 판매가 고전했던 과거가 있으며, 2007년 말에는 소니도 철수하여 일본 시장에서의 판매는 실패로 끝났다. 레이저 TV는 사실상 후면 투사 텔레비전의 후속 기종이라고 할 수 있다.

LG는 2013년에 전면 투사 레이저 TV를 출시했으며, 100인치(254cm)의 풀 고화질 해상도(1920 x 1080 픽셀)를 구현했다. 약 55.88cm 거리에서 스크린에 이미지를 투사할 수 있다.

2. 1. 초기 개발

텔레비전 또는 비디오 디스플레이를 위한 레이저 소스는 원래 헬무트 K.V. 로취에 의해 독일 특허 1 193 844에 제안되었다.[1] 1977년 12월, H.K.V. 로취와 F. 슈로터는 기존 및 프로젝션 방식 시스템을 위한 레이저 컬러 텔레비전을 설명하고 잠재적인 응용 분야의 예를 제시했다.[2] 18년 후, 독일 기반 회사인 슈나이더 AG는 독일 베를린에서 열린 IFA'95에서 작동하는 레이저 TV 시제품을 선보였으나, 슈나이더 AG의 파산으로 인해 이 시제품은 시장 출시 제품으로 더 이상 개발되지 않았다.

1966년에 제안된[3] 레이저 조명 기술은 상업적으로 실행 가능한 소비자 제품에 사용하기에는 비용이 너무 많이 들었다.[4] 2006년 라스베이거스 소비자 가전 전시회에서, Necsel 반도체 레이저 기술 개발업체인 노바룩스 Inc.는 프로젝션 디스플레이용 레이저 조명 소스와 프로토타입 후면 프로젝션 "레이저" TV를 시연했다.[5]

상업용 레이저 TV 개발에 대한 첫 보고서는 2006년 2월 16일에 발표되었으며,[6][7] 2008년 초까지 레이저 텔레비전의 대규모 출시 여부가 결정될 것으로 예상되었다.[8] 2008년 1월 7일, 2008년 소비자 가전 전시회와 관련된 행사에서, 고성능 적색 레이저[9] 및 대형 스크린 HDTV 시장의 주요 업체인 미쓰비시 디지털 일렉트로닉스 아메리카는 65인치 1080p 모델인 최초의 상업용 레이저 TV를 공개했다.[10][11][12] "미쓰비시 레이저뷰 TV"라는 브랜드의 이 레이저 TV는 2008년 11월 16일에 6999USD에 판매되었지만, 미쓰비시의 전체 레이저 TV 프로젝트는 2012년에 중단되었다.[15][16][17]

2. 2. 상용화 및 발전

텔레비전 또는 비디오 디스플레이를 위한 레이저 소스는 원래 헬무트 K.V. 로취에 의해 독일 특허 1 193 844에 제안되었다.[1] 1977년 12월, H.K.V. 로취와 F. 슈로터는 기존 및 프로젝션 방식 시스템을 위한 레이저 컬러 텔레비전을 설명하고 잠재적인 응용 분야의 예를 제시했다.[2] 18년 후, 독일 기반 회사인 슈나이더 AG는 독일 베를린에서 열린 IFA'95에서 작동하는 레이저 TV 시제품을 선보였으나, 슈나이더 AG의 파산으로 인해 이 시제품은 상용화되지 못했다.

1966년에 제안된[3] 레이저 조명 기술은 상업적으로 실행 가능한 소비자 제품에 사용하기에는 비용이 너무 많이 들었다.[4] 2006년 라스베이거스 소비자 가전 전시회에서, Necsel 반도체 레이저 기술 개발업체인 노바룩스 Inc.는 프로젝션 디스플레이용 레이저 조명 소스와 프로토타입 후면 프로젝션 "레이저" TV를 시연했다.[5] 상업용 레이저 TV 개발에 대한 첫 보고서는 2006년 2월 16일에 발표되었으며,[6][7] 2008년 초까지 레이저 텔레비전의 대규모 출시 여부가 결정될 것으로 예상되었다.[8]

2008년 1월 7일, 2008년 소비자 가전 전시회와 관련된 행사에서, 고성능 적색 레이저[9] 및 대형 스크린 HDTV 시장의 주요 업체인 미쓰비시 디지털 일렉트로닉스 아메리카는 65인치 1080p 모델인 최초의 상업용 레이저 TV를 공개했다.[10][11][12] "미쓰비시 레이저뷰 TV"라는 브랜드의 이 레이저 TV는 2008년 11월 16일에 6999USD에 판매되었지만, 미쓰비시의 전체 레이저 TV 프로젝트는 2012년에 중단되었다.[15][16][17]

LG는 2013년에 이미지를 표시하는 소비자 제품으로 전면 투사 레이저 TV를 출시했으며, 100인치(254센티미터)의 풀 고화질 해상도인 1920 x 1080 픽셀을 구현했다. 약 55.88cm 거리에서 스크린에 이미지를 투사할 수 있다.

중국에서는 중국 전자 비디오 산업 협회 제7차 이사회 제6차 회의에서 레이저 TV 산업 지부 설립을 공식 승인했다. 산업 지부의 설립은 레이저 TV 분야의 업스트림과 다운스트림을 연결하는 전체 산업 체인이 공식적으로 열렸음을 상징하며, 레이저 TV 산업을 더욱 크고 강력하게 만들기 위함이다. 2022년까지 중국 시장의 레이저 TV 판매량은 100만 대를 넘어설 것이며, 판매액은 118억 CNY에 달할 것이다.[19] 레이저 디스플레이의 보급을 더욱 가속화하기 위해, 중국 과학기술부는 "차세대 레이저 디스플레이 기술의 엔지니어링 및 개발"을 8대 주요 산업 개발 방향 중 하나로 우선순위를 정했다. 관련 기술적 문제들이 점차 해결됨에 따라, 가정에서의 레이저 TV 제품 대중화는 주요 목표로 남아 있다.

2019년 12월 말, CESI 중국 국가 전자 표준화 연구소의 연구소와 베이징 협화 의과대학 병원의 안과 의사팀은 레이저 디스플레이의 시각적 인식 및 눈의 피로에 관한 연구 프로젝트를 수행했다. 이 연구에서 32명의 피험자를 동일한 환경 조건에 배치하여 레이저 TV와 LCD TV를 비교했다. 눈 깜박임 빈도와 주관적 인지 점수를 디스플레이 간에 비교 분석했다. 그 결과, LCD TV를 장시간 시청하면 눈 부기, 눈 통증, 광선 공포증, 안구건조증, 흐린 시야와 같은 특정 증상이 나타난 반면, 레이저 TV를 시청할 때는 뚜렷한 시각적 변화나 눈의 불편함이 없었다.[27]

2020년 1월 16일, 중국 전자 영상 산업 협회의 레이저 텔레비전 산업 지부는 상하이에서 업계 최초의 레이저 TV 눈 보호 백서를 발표했다. 이 백서는 중국 전자 기술 표준화 연구소의 CESI 연구소와 베이징 협화 의과대학 병원의 안과 전문가들이 레이저 TV와 기존 LCD TV의 눈 보호 평가 데이터를 발표하고, 청소년의 시각 건강을 보호하는 방법에 대한 과학적 제안을 했다.[28] 레이저 TV 시장은 2014년부터 2019년까지 연평균 281%의 복합 성장률을 보였다. 2019년에는 하이센스 레이저 TV 80L5가 연간 TV 베스트셀러 목록에서 1위를 차지했다. 사용자 설문 조사 데이터에 따르면, 사용자의 93% 이상이 눈 건강 보호의 이점을 주장하는 레이저 TV를 선택했다.[29]

일본에서는 2007년 말, 다른 기업에 이어 소니도 철수하여, 일본 시장에서의 후면 투사 텔레비전 판매는 실패로 끝났다. 이후 등장한 레이저 TV는 사실상 후면 투사 텔레비전의 후속 기종이라고 할 수 있다. 2008년 11월 16일, 최초의 상용 레이저 TV가 미쓰비시 전기에서 미국에서 발매되었다. 일본에서는 2010년 8월에 국내 최초의 레이저 TV "'''LASERVUE'''（75-LT1）"가 발매되었다.

2. 3. 중국 시장의 성장

중국 전자 비디오 산업 협회 제7차 이사회 제6차 회의에서 레이저 TV 산업 지부 설립이 공식 승인되었다. 이는 레이저 TV 분야의 업스트림과 다운스트림을 연결하는 전체 산업 체인이 공식적으로 열렸음을 상징하며, 레이저 TV 산업을 더욱 크고 강력하게 만들기 위함이다. 2022년까지 중국 시장의 레이저 TV 판매량은 100만 대를 넘어설 것이며, 판매액은 118억위안에 달할 것이다.[19]

중국 과학기술부는 레이저 디스플레이의 보급을 가속화하기 위해 "차세대 레이저 디스플레이 기술의 엔지니어링 및 개발"을 8대 주요 산업 개발 방향 중 하나로 우선순위를 정했다. 관련 기술적 문제들이 점차 해결됨에 따라, 가정에서의 레이저 TV 제품 대중화가 주요 목표로 남아 있다.

2019년 12월 말, CESI 중국 국가 전자 표준화 연구소와 베이징 협화 의과대학 병원의 안과 의사팀은 레이저 디스플레이의 시각적 인식 및 눈의 피로에 관한 연구 프로젝트를 수행했다. 이 연구에서는 32명의 피험자를 동일한 환경 조건에 배치하여 레이저 TV와 LCD TV를 비교했다. 눈 깜박임 빈도와 주관적 인지 점수를 비교 분석한 결과, LCD TV를 장시간 시청하면 눈 부기, 눈 통증, 광선 공포증, 안구건조증, 흐린 시야와 같은 증상이 나타난 반면, 레이저 TV 시청 시에는 뚜렷한 시각적 변화나 눈의 불편함이 없었다.[27]

2020년 1월 16일, 중국 전자 영상 산업 협회의 레이저 텔레비전 산업 지부는 상하이에서 업계 최초의 레이저 TV 눈 보호 백서를 발표했다. 이 백서에서는 중국 전자 기술 표준화 연구소의 CESI 연구소와 베이징 협화 의과대학 병원의 안과 전문가들이 레이저 TV와 기존 LCD TV의 눈 보호 평가 데이터를 발표하고, 청소년의 시각 건강 보호 방법에 대한 과학적 제안을 했다.[28] 2014년부터 2019년까지 레이저 TV 시장은 연평균 281%의 복합 성장률을 보였으며, 2019년에는 하이센스 레이저 TV 80L5가 연간 TV 베스트셀러 목록에서 1위를 차지했다. 사용자 설문 조사 데이터에 따르면, 사용자의 93% 이상이 눈 건강 보호의 이점을 주장하는 레이저 TV를 선택했다.[29]

3. 기술 원리

레이저 TV는 정반사를 통해 스크린에 이미지를 투사하여 시청자가 영상을 볼 수 있게 한다. 기본적인 시스템은 디스플레이 후면에서 레이저 광선을 직접 투사하는 방식이다. 과거에는 갈바노미터, 폴리곤 미러, 프리즘, 음향 광학 소자 등 복잡한 기구를 사용했으나, 최근 MEMS 기술 발전으로 소형화 및 집적화가 가능해졌다.

레이저는 고휘도, 높은 색순도, 넓은 색 재현 범위를 제공하여 기존 액정 프로젝터 방식보다 우수한 화질을 구현한다. 또한, 가상 현실(VR)용 3D 디스플레이 장치나 디지털 시네마 프로젝터 등 다양한 분야로의 활용도 모색되고 있다.

2006년부터는 반도체 레이저를 이용한 적색 및 청색 레이저의 고출력화와 더불어 소형 고출력 녹색 레이저 개발이 진행되면서, 레이저 TV의 소형화, 저가격화, 저전력화가 이루어지고 있다.

3. 1. 레이저 광원

레이저는 현재 후면 프로젝션 TV 및 프론트 프로젝터와 같은 프로젝션 디스플레이 장치에 사용되는 UHP 램프[22]의 이상적인 대체품이 될 수 있다. LG는 레이저 프로젝터의 수명을 25,000시간[23]으로 주장하며, 이는 UHP의 10,000시간에 비해 길다.

레이저 광원은 일반적으로 특정 파장의 빛을 사용하여 더 넓은 색상 영역과 뛰어난 밝기를 제공한다. LED 또는 OLED와 달리 레이저 광원은 더 순수한 색상을 생성하여 더 생생하고 정확한 색상 재현으로 시청 경험을 향상시킨다. 또한, 레이저 광원은 일반적으로 수명이 길고 에너지 효율이 높아 운영 비용과 환경 영향을 줄이는 데 기여한다.

컬러 텔레비전은 적색, 녹색 및 청색의 세 가지 뚜렷한 파장의 빛이 필요하다. 적색 레이저 다이오드는 상용화되어 있지만, 상온에서 적절한 수명으로 필요한 전력을 제공할 수 있는 상용 녹색 레이저 다이오드는 없다. 대신 주파수 배가를 사용하여 녹색 파장을 제공할 수 있다. 섬유 레이저, 내부 공진기 배가 레이저, 외부 공진기 배가 레이저, eVCSEL 및 OPSL(광 펌핑 반도체 레이저)과 같은 여러 유형의 레이저를 주파수 배가 소스로 사용할 수 있다. 내부 공진기 배가 레이저 중 VCSEL은 대량 생산된 주파수 배가 레이저의 기반이 될 가능성이 매우 높다. 청색 레이저 다이오드는 2010년경에 공개적으로 사용 가능해졌다.

광원으로 레이저를 사용하기 때문에 고휘도에 색순도가 높고, 색 재현 범위가 우수하다. 현재 일반적인 액정 프로젝터처럼 투사하는 방식도 있다. 또한 가상 현실 표시용으로 편광 스크린과 조합한 3D 표시 장치 개발도 진행되고 있다. 또한, 디지털 시네마의 프로젝터로서 영화관용 프로젝터 개발도 진행되고 있다.

사용하는 레이저 또한, 반도체 레이저를 이용한 적색 및 청색의 고출력화에 이어 2006년부터 소형 고출력 녹색 레이저 개발이 진행된 결과, 소형, 저가격, 저전력화가 가능해지고 있다.

3. 2. 디지털 광학 처리 (DLP) 방식

레이저 TV의 원리는 DLP 기술을 사용하여 이미지를 표시하는 것이다. DMD 칩을 예로 들 수 있는데, DMD 칩은 레이저 TV의 이미지 형성 핵심 부품이다. 수백만 개의 작은 거울이 배열되어 있으며, 각 작은 거울은 초당 수만 번의 빈도로 정방향과 역방향으로 뒤집힐 수 있다.[20] 빛은 이 작은 거울을 통해 스크린에 직접 반사되어 이미지를 형성한다. 인간의 눈의 시각적 관성으로 인해, 고속으로 같은 화소에 조사되는 세 가지 색의 삼원색이 혼합, 중첩되어 색상을 형성한다.[21]

3. 3. 주사 방식

레이저 TV 이미지는 정반사에 의해 스크린에 반사되어 사람의 눈으로 들어가 이미지를 형성한다. 레이저 TV의 원리는 DLP 기술을 사용하여 이미지를 표시하는 것이다. DMD 칩은 레이저 TV의 이미지 형성 핵심 부품으로, 수백만 개의 작은 거울이 배열되어 있으며, 각 작은 거울은 초당 수만 번의 빈도로 정방향과 역방향으로 뒤집힐 수 있다.[20] 빛은 이 작은 거울을 통해 스크린에 직접 반사되어 이미지를 형성한다. 인간의 눈의 시각적 관성으로 인해, 고속으로 같은 화소에 조사되는 세 가지 색의 삼원색이 혼합, 중첩되어 색상을 형성한다.[21]

영상 신호는 별개의 회절 각도에서 빔을 분리하기 위해 광굴절 결정을 사용하는 음향 광학 변조기(AOM)에 의해 레이저 빔에 도입된다. 빔은 해당 AOM 결정의 특정 브래그 각도로 결정에 들어가야 한다. 압전 소자는 영상 신호를 결정의 진동으로 변환하여 이미지를 생성한다.

빠르게 회전하는 다각형 거울은 레이저 빔에 수평 주사 변조를 제공한다. 이 빔은 곡면 거울에 반사되어 검류계에 장착된 거울로 이동하여 수직 주사를 제공한다. 또 다른 방법은 빔을 광학적으로 확산시켜 DLP와 마찬가지로 각 전체 라인을 한 번에 변조하여 레이저에 필요한 최대 전력을 줄이고 전력 소비를 일정하게 유지하는 것이다.

기본적인 시스템은 디스플레이 후면에서 레이저 광선을 직접 투사하여 영상을 재생한다.

4. 특징

레이저 TV는 스크린에 반사된 이미지를 통해 영상을 보여주며, 사람의 눈에 해가 없는 디스플레이 제품으로 평가받는다. 안과 의사들의 평가에 따르면, 레이저 TV는 전자기파가 없어 눈을 보호하고, 종이 읽기와 비교했을 때 20% 더 편안하다.[25] 4K 디스플레이 해상도를 지원하며, 순수한 광원과 밝은 색상으로 사실적인 화면을 제공한다.

또한, 레이저 TV는 동일한 크기의 LCD TV보다 전력 소비량이 적고 가볍다. 100인치 레이저 TV는 300와트 미만의 전력을 소비하는데, 이는 같은 크기의 LCD TV의 1/2~1/3 수준이다. 무게는 LCD TV의 약 10분의 1 수준이며, 3m 거리에서 80인치 레이저 TV 시청이 가능하다.[25]

4. 1. 넓은 색 영역

레이저 TV는 후면 프로젝션 TV 및 프론트 프로젝터에 사용되는 UHP 램프[22]를 대체할 수 있다. LG는 레이저 프로젝터의 수명을 UHP 램프의 10,000시간보다 긴 25,000시간[23]으로 주장한다. 현재 텔레비전은 인간이 인식할 수 있는 색상 영역의 40%만 표시할 수 있지만,[24] 레이저 TV는 레이저 광원을 통해 기존의 LED 및 OLED 기술보다 넓은 색 영역과 밝기를 제공한다. 레이저 광원은 더 순수한 색상을 생성하여 더 생생하고 정확한 색상 재현으로 시청 경험을 향상시키며, 수명이 길고 에너지 효율이 높아 운영 비용과 환경 영향을 줄이는 데 기여한다.

레이저의 파장을 조절하여 인간의 눈이 인식할 수 있는 색상의 최대 90%까지 표현 가능하다.[26]

4. 2. 높은 밝기와 명암비

레이저 TV 이미지는 스크린에 반사되어 사람의 눈으로 들어가 영상을 형성한다. 안과 의사와 전문 평가에 따르면 레이저 TV 제품은 맨눈에 해가 없는 디스플레이 제품이다. 스크린에는 전자기파가 없어 눈을 보호하고 건강하며 편안하다. 종이 읽기 편안함과 비교하여 20% 더 높다. 레이저 TV는 주로 대형이며, 순수한 광원, 밝은 색상 및 사실감을 가지고 있으며, 4K 디스플레이 해상도를 지원한다.

광원으로 레이저를 사용하기 때문에 고휘도에 색순도가 높고, 색 재현 범위가 우수하다.[25]

4. 3. 긴 수명

레이저 TV 이미지는 스크린에 반사되어 사람의 눈으로 들어가 영상을 형성한다. 안과 의사와 전문 평가에 따르면 레이저 TV 제품은 맨눈에 해가 없는 디스플레이 제품이다. 스크린에는 전자기파가 없어 눈을 보호하고 건강하며 편안하다. 종이 읽기 편안함과 비교하여 20% 더 높다. 레이저 TV는 주로 대형이며, 순수한 광원, 밝은 색상 및 사실감을 가지고 있으며, 4K 디스플레이 해상도를 지원한다.

레이저 TV는 동일한 크기의 LCD TV보다 전력 소비가 적다. 예를 들어, 100인치 레이저 TV는 300W 미만을 소비하며, 이는 동일한 크기의 LCD TV의 1/2~1/3 수준이다. 레이저 TV는 동일한 크기의 LCD TV의 약 10분의 1 무게이며, 사람들은 3m의 시청 거리에서 80인치 레이저 TV를 시청할 수 있다.[25]

  • 레이저의 수명 동안 전체 전력 출력을 유지하여 화질 저하가 없다.
  • 매우 넓은 색 영역을 가지며, 레이저의 파장을 조절하여 인간의 눈이 인식할 수 있는 색상의 최대 90%까지 표현 가능하다.[26]
  • 3D 스테레오스코픽 비디오 표시 가능하다.
  • 초점을 유지하면서 모든 깊이 또는 모양의 표면에 투사 가능하다.

4. 4. 눈 건강 보호

레이저 TV 이미지는 스크린에 반사되어 사람의 눈으로 들어가 영상을 형성한다. 안과 의사와 전문 평가에 따르면 레이저 TV 제품은 맨눈에 해가 없는 디스플레이 제품이다. 스크린에는 전자기파가 없어 눈을 보호하고 건강하며 편안하다. 종이 읽기 편안함과 비교하여 20% 더 높다.[25]

2019년 12월 말, CESI 중국 국가 전자 표준화 연구소의 연구소와 베이징 협화 의과대학 병원의 안과 의사팀은 레이저 디스플레이의 시각적 인식 및 눈의 피로에 관한 연구 프로젝트를 수행했다. 이 연구에서 32명의 피험자를 동일한 환경 조건에 배치하여 레이저 TV와 LCD TV를 비교했다. 눈 깜박임 빈도와 주관적 인지 점수를 디스플레이 간에 비교 분석했다. 그 결과, LCD TV를 장시간 시청하면 눈 부기, 눈 통증, 광선 공포증, 안구건조증, 흐린 시야와 같은 특정 증상이 나타난 반면, 레이저 TV를 시청할 때는 뚜렷한 시각적 변화나 눈의 불편함이 없었다.[27]

2020년 1월 16일, 중국 전자 영상 산업 협회의 레이저 텔레비전 산업 지부는 상하이에서 업계 최초의 레이저 TV 눈 보호 백서를 발표했다. 이 백서는 중국 전자 기술 표준화 연구소의 CESI 연구소와 베이징 협화 의과대학 병원의 안과 전문가들이 레이저 TV와 기존 LCD TV의 눈 보호 평가 데이터를 발표하고, 청소년의 시각 건강을 보호하는 방법에 대한 과학적 제안을 했다.[28] 사용자 설문 조사 데이터에 따르면, 사용자의 93% 이상이 눈 건강 보호의 이점을 주장하는 레이저 TV를 선택했다.[29]

5. 응용 분야

레이저 프로젝터는 피사계 심도가 높아 평평하지 않은 표면에도 이미지나 데이터를 투사할 수 있다는 장점이 있다. 또한 선명도, 색 공간, 명암비가 다른 프로젝션 기술보다 뛰어나다. 레이저 프로젝터의 온-오프 명암비는 보통 50,000:1 이상인 반면, 최신 DLP 및 LCD 프로젝터는 1,000:1에서 40,000:1 수준이다. 기존 프로젝터에 비해 레이저 프로젝터는 낮은 광속 출력을 제공하지만, 높은 명암비 덕분에 실제로는 더 밝게 보인다.[1]

볼 풀의 플라스틱 공 이미지 레이저 TV와 플라즈마 TV 비교

5. 1. 프로젝터

레이저 프로젝터는 여러 방식으로 구현되는데, 그중 하나는 이미지(화상)를 스크린에 직접 쓰는 비행하는 빛 점의 원리를 기반으로 한다. 이러한 유형의 레이저 프로젝터는 세 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있다. 비디오 신호를 사용하여 세 가지 선명한 스펙트럼 색상(빨강, 녹색, 파랑)으로 구성된 변조된 빛을 제공하는 레이저 소스와 유연한 광섬유 도파관이 있으며, 이 도파관은 비교적 작은 프로젝션 헤드로 빛을 수송한다. 프로젝션 헤드는 픽셀 클럭에 따라 빔을 편향시키고 임의의 거리에 있는 스크린에 방출한다. 이러한 레이저 프로젝션 기술은 휴대용 프로젝터, 플라네타륨, 비행 시뮬레이터 및 기타 가상 현실 응용 분야에 사용된다.

레이저 프로젝터는 높은 피사계 심도와 같은 특수 기능 덕분에 평평하지 않은 표면을 포함한 모든 종류의 프로젝션 표면에 이미지나 데이터를 투사할 수 있다. 일반적으로 선명도, 색상 공간 및 명암비가 다른 프로젝션 기술보다 높다. 예를 들어 레이저 프로젝터의 온-오프 명암비는 일반적으로 50,000:1 이상인 반면, 최신 DLP 및 LCD 프로젝터는 1,000:1에서 40,000:1 범위이다. 기존 프로젝터와 비교하여 레이저 프로젝터는 낮은 광속 출력을 제공하지만, 매우 높은 명암비로 인해 밝기가 실제로 더 크게 나타난다.

기본적인 시스템은 디스플레이 후면에서 레이저 광선을 직접 투사하여 영상을 재생한다.

과거에는 주사계에 갈바노미터나 폴리곤 미러, 프리즘, 음향 광학 소자 등 복잡한 기구를 사용했지만, 최근 MEMS 기술 발전으로 소형화, 집적화가 가능해졌다.

광원으로 레이저를 사용하기 때문에 고휘도에 색순도가 높고, 색 재현 범위가 우수하다. 현재 일반적인 액정 프로젝터처럼 투사하는 방식도 있다.

또한 가상 현실 표시용으로 편광 스크린과 조합한 3D 표시 장치 개발도 진행되고 있다. 아울러, 디지털 시네마의 프로젝터로서 영화관용 프로젝터 개발도 진행되고 있다.

사용하는 레이저 또한, 반도체 레이저를 이용한 적색 및 청색의 고출력화에 이어 2006년부터 소형 고출력 녹색 레이저 개발이 진행된 결과, 소형, 저가격, 저전력화가 가능해지고 있다.

6. 기술적 과제

레이저 TV는 아직 해결해야 할 기술적인 과제가 남아있다. 주요 과제로는 레이저 부품의 높은 가격과 OLED, 마이크로 LED 등 다른 디스플레이 기술과의 경쟁이 있다.[31]

6. 1. 레이저 가격

레이저는 레이저 TV의 가장 비싼 부품이다. 더욱 진보된 레이저 다이오드는 일반적으로 더 많은 반도체 재료를 필요로 하므로, 비용 절감은 당분간 레이저 TV의 산업화에 있어 해결해야 할 과제로 남을 것이다. 현재 출시된 레이저 TV 제품은 일반적으로 수입된 반도체 장치를 사용한다.[31]

6. 2. 경쟁 기술

레이저는 레이저 TV의 가장 비싼 부품이다. 더욱 진보된 레이저 다이오드는 일반적으로 더 많은 반도체 재료를 필요로 하므로, 비용 절감은 당분간 레이저 TV의 산업화에 있어 해결해야 할 과제로 남을 것이다. 현재 출시된 레이저 TV 제품은 일반적으로 수입된 반도체 장치를 사용한다. 현재 대형 스크린 디스플레이 솔루션 시장에는 LCD, OLED, 그리고 곧 출시될 마이크로 LED 디스플레이와 같은 다양한 경쟁 기술이 존재한다. 레이저 TV는 더 큰 시장 점유율을 확보하기 위해 경쟁 우위를 유지할 수 있도록 지속적인 발전을 거듭해야 한다.[31]

7. 전망

LED 백라이트 LCD TV와 비교하여 레이저 TV는 대형 스크린 영상에서 많은 장점을 가지고 있다. 기술적 구성 측면에서 레이저 TV는 레이저 광원, 이미징 모듈, 회로 제어 시스템 및 디스플레이로 구성된다. 이러한 각 장치의 기술 발전은 경쟁 디스플레이 기술과 비교하여 시장 점유율을 높이는 데 도움이 될 것이다. 또한 레이저 광원은 더 낮은 제조 탄소 배출량, 더 높은 색 재현율, 더 높은 에너지 효율이라는 장점을 가지고 있다. 레이저 텔레비전의 발전은 더 나은 광학 이미징 기술과 결합되어 미래 가정용 디스플레이 시장에서 수익성이 있을 수 있다.

참조

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