[디스플레이 상식 사전] 편광판(Polarizer)

 

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LG디스플레이 블로그에서는 디스플레이 상식에 대해 알고 싶으신 분들을 위해 ‘디스플레이 상식 사전’ 시리즈를 진행하고 있습니다. 디스플레이에 대한 아주 기본적인 지식부터 심도 있는 단어까지, 이해하기 쉽게 풀어드립니다. 이번 시간에는 디스플레이에서 떼려야 뗄 수 없는 핵심 부품, 편광판에 대해 알아보겠습니다.

 

편광판 Polarizer

입사광의 수직 또는 수평 편파를 구분하여 통과시키거나 차단시킬 수 있는 성질의 필름

 

위 설명만 읽고서는 아직 편광판이 무엇인지 감이 잘 안 오시죠? 아래에서 차근차근 소개해드리겠습니다.

 

 

편광판의 역할 – 원하는 빛만 쏙쏙 골라 투과시킨다!

 

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빛이 어떻게 움직이는지 알고 계신가요? 우리에게 보여지는 빛은 자연광이고, 자연광은 모든 방향으로 진동합니다. 때문에 위 사진의 좌측 부분처럼 사방 팔방으로 뻗어 나갑니다.

 

반면, LCD는 빛이 한쪽 방향으로 굴절하게끔 유도해 영상을 나타내는데요. 그래서 액정 분자에 입사되는 빛의 진동 방향을 조절하는 것이 중요하지요. 이 역할을 편광판이 담당합니다. 정리하면, 편광판은 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 자연광을 한쪽으로만 진동하는 빛으로 바꿔 투과시켜주는 것이지요.

 

Q. 만약, LCD에 편광판이 없다면 어떻게 되나요?

만약 편광판이 없다면, 백라이트의 빛이 걸러지지 않아 화면은 뿌옇게 보일 것입니다. 이 때문에 편광판을 ‘디지털 셔터(Digital Shutter)’라고도 부르기도 하는데요. 사진기의 셔터처럼 원하는 부분만 쏙쏙 골라 투과시켜주기 때문입니다.

 

 

 

LCD에서의 편광판

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위 LCD 구조를 보세요. 후면에 백라이트가 있고, 그 앞에 두 개의 편광판과 액정이 있습니다. 액정은 고체와 액체의 성질을 동시에 가지는 물질인데요. 액정이 전기신호에 따라 빛을 차단하거나 통과시키는 방식으로 화면을 만들어냅니다.

 

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두 편광판은 각각의 역할이 있는데요, 아래 그림은 편광판이 하나는 수직, 하나는 수평으로 되어있어 블랙이 되는 경우입니다. 왜 일까요?

 

첫 편광판에서는 다양한 진동의 빛을 수직으로 진동하는 빛만 통과하도록 바꿔줍니다. 즉, 빛이 그림의 쇠창살 같은 곳에 걸려버리면 통과를 못하죠. 통과된 빛은 액정을 거쳐 마지막 편광판에 도달하는데 여기서 다시 한 번 걸러져 화면의 밝기를 결정짓는 것입니다. 위 그림에서 빛이 액정을 거친 후에도 그대로 수직 형태로 되었다면 결국 수평 모양의 편광판에 걸려서 막히게 되겠죠.

 

 

블로그 필진 :D logger 멤버인 김태궁 선임님이 만든 위 영상을 보시면 LCD에서의 편광판 역할을 더욱 잘 이해하실 수 있을 겁니다.

 

Q. 그럼 자발광소재인 OLED에는 편광판이 필요 없겠네요?

OLED 소자 자체에 전기 신호를 주면 빛이 나는 자발광 디스플레이, OLED. 이 때문에 빛을 내는 데 편광판이 반드시 필요하진 않습니다. 그런데 사실, OLED에서도 편광판을 사용합니다! 그 이유는 블랙 색상을 더욱 정확하게 표현하고, 야외시인성을 확보하기 위해서이지요. 쓰임새가 LCD와는 조금 다르죠? 차이점에 대해 더 자세히 알아보고 싶으시면 아래 포스팅을 참고해보세요.

 

LCD와 OLED 편광판의 차이

 

또한, 편광 방향의 좌우 영상을 달리한 양안시차를 이용해 3D 화면을 만들기도 합니다. 편광판의 원리에서 착안한 것이죠. 3D를 구현하는 편광판의 역할을 보시려면 아래 포스팅을 확인해보셔도 좋습니다.

 

관련 포스팅

3D 구현 방식을 결정짓는 편광판의 역할

 


브라운관에서 LCD, 그리고 OLED까지 더 선명해지고 얇아진 디스플레이. 이는 그 안에서 빛을 조절해주는 편광판이 있었기에 가능했겠지요? 특히, 편광판 시장은 LG화학이 10년 가까이 앞서 시장에 진출한 일본 업체들을 무너뜨리고 2009년부터 세계 시장 점유율 1위를 차지하고 있답니다. 대형 LCD 시장에서 6년 연속 1위를 지키고 있는 LG디스플레이와 함께 LG의 큰 자부심이라 할 수 있겠죠?

 

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