[페이턴트] 디스플레이, 이제는 원하는 모양으로 바꾼다
[페이턴트] 디스플레이, 이제는 원하는 모양으로 바꾼다
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삼성디스플레이가 2016년 8월 11일 출원하고 2017년 12월 12일 등록 받은  '스트레처블 디스플레이 장치 및 스트레처블 디스플레이 장치의 제조 방법' 특허 도면. 그림=키프리스 캡처
삼성디스플레이가 2016년 8월 11일 출원하고 2017년 12월 12일 등록 받은 '스트레처블 디스플레이 장치 및 스트레처블 디스플레이 장치의 제조 방법' 특허 도면. 그림=키프리스 캡처

[비즈월드] ‘상식을 파괴해야 발명이 탄생한다.’ 디스플레이에 정확히 들어맞는 말입니다.

전자기기나 부품은 제작할 때 금속물질을 많이 사용하기 때문에 한번 만들어 놓으면 변형하기 어려웠습니다. 모듈 형태로 만들어 빼고 낌으로써 다른 모양으로 바꾸는 정도가 고작이었습니다. 디스플레이의 경우 화면은 필름을 사용하기 때문에 휘거나, 접거나, 두루마리처럼 둘둘 마는 것 까지가 한계라고 생각되었습니다.

그러나 이 한계도 넘어설 것 같습니다. 화면 크기를 늘리거나 줄여서 형태를 자유자재로 변형할 수 있는 디스플레이를 접할 날이 머지않을 것으로 전망됩니다. 소위 ‘스트레처블 디스플레이’의 상용화가 임박한 것입니다.

스트레처블 디스플레이 사용 예. 사진=특허청 제공
스트레처블 디스플레이 사용 예. 사진=특허청 제공

스트레처블 디스플레이는 지금까지와는 전혀 다른 제품입니다. 즉 현재까지는 ‘접을 수 있는’ 폴더블 또는 ‘달력처럼 둘둘 말 수 있는’ 롤러블 디스플레이와 같이 한 방향만으로 변형이 가능했습니다. 반면 스트레처블 디스플레이는 두 방향 이상으로 변형할 수 있으며 신축적으로 변형이 되었다가 원래의 모습으로 돌아갈 수 있는 차세대 디스플레이를 말합니다. 웨어러블 기기와 접목하여 사용되는 등 응용 범위와 시장 잠재성이 무한하다고 할 수 있습니다.

스트레처블 디스플레이 연도별 출원 동향(최근 10년). 표=특허청 제공
스트레처블 디스플레이 연도별 출원 동향(최근 10년). 표=특허청 제공

비즈월드가 특허청 자료를 분석한 결과 디스플레이 장치에 관한 특허출원 중 디스플레이 화면의 변형이 가능한 ‘스트레처블 디스플레이’와 관련된 특허 출원이 최근 크게 증가했습니다.

디스플레이 장치 중 스트레처블 디스플레이에 관한 특허출원이 지난 2007년부터 2018년까지 최근 10년간 총 142건이 출원됐습니다. 기술 개발은 최근 더욱 활발해졌습니다. 지난 2015년부터 2018년까지 최근 4년 동안 출원된 특허가 2011년부터 2014년까지 출원된 특허 수에 비해 약 1.8배(48건에서 85건)나 늘어난 것입니다. 관련 업계가 스트레처블 관련 R&D에 집중하고 있는 것으로 조사됐습니다.

출원인별로는 내국인이 136건으로 전체 출원 건수의 95.8%를 차지했습니다. 외국인은 6건(4.2%)이었습니다. 삼성디스플레이가 32건(22.5%)으로 가장 많았으며 ETRI(한국전자통신연구원이 16건(11.3%), LG디스플레이가 15건(10.6%), 서울대학교가 9건(6.3%) 순으로 나타났습니다.

한국이 디스플레이 산업의 최강국이라는 점을 특허 출원 동향에서도 알 수 있는 대목입니다. 중소형 스마트폰용 디스플레이에서는 삼성디스플레이가, 대형 OLED 분야에서는 LG디스플레이가 세계 시장을 거의 석권하고 있습니다. 두 업체와 연구기관을 중심으로 차세대 디스플레이에서도 글로벌 경쟁사에 앞서기 위한 개발이 한창임을 보여 줍니다.

즉, 폴더블, 롤러블 디스플레이 이후의 차세대 디스플레이에 대한 새로운 시장 확대 계기를 한국이 마련하고, 웨어러블, 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 차량용 디스플레이 등 4차 산업혁명의 첨단 기술들과 접목해 나가겠다는 의지입니다. 다양하게 활용 가능한 미래형 테크놀로지로 각광 받고 있는 스트레처블 디스플레이에 대한 선도적인 연구 개발이 이루어지고 있는 것입니다.

스트레처블 디스플레이 기술별 출원 현황(최근 10년). 그림=특허청 제공
스트레처블 디스플레이 기술별 출원 현황(최근 10년). 그림=특허청 제공

주요 기술별로는 기판의 신축성 관련 기술이 49건으로 전체의 34.5%였습니다. 또 전극과 배선 신축성 관련 기술도 47건으로 33.1%를 차지해 두 부문의 특허 출원이 절대 비중이었습니다. 기타 화소 구조 관련 기술이 13건으로 9.2%, TFT의 신축성 관련 기술이 8건으로 5.6%였습니다.

이는 스트레처블 디스플레이의 경우 기판의 휘어짐과 변형에 대해 충분한 신축성 확보가 무엇보다 중요하므로 이를 개선하기 위한 기술개발에 주력했기 때문인 것으로 분석됩니다.

특허청 디스플레이기기심사팀 관계자는 “스트레처블 디스플레이는 다양한 분야에 용용 가능한 기술로서, 향후 관련 산업 발전 및 일자리 증대에 기여할 것으로 기대된다”면서 “국내 기업들은 스트레처블 디스플레이 기술을 선점하고 시장 경쟁력을 갖추기 위해 신축성이 확보된 기판 및 전극 구조 관련 핵심기술에 대한 특허권을 우선적으로 획득하여 해당분야에서 우위를 확보해 나가는 것이 무엇보다 중요하다”고 강조했습니다.

글로벌 시장에서 성공한 제품은 굳이 정부가 나서지 않아도 민간 차원에서 기술 개발과 지식재산권 확보에 주력하게 됩니다. 디스플레이 분야가 대표적입니다. 이 대목에서 정부가 해야할 일은 삼성과 LG 등 두 대기업에 집중되어 있는 산업 구조를 바꾸어 협력업체 또는 독자적인 생존이 가능한 디스플레이 전문 중소기업을 육성하는 일입니다. 분업과 협엽을 유도하고 기술 개발 전문 중소기업을 육성해야 한국이 디스플레이 최강국으로서의 입지를 탄탄하게 다질 수 있습니다.


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