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디스플레이(display) 장치 – RGB 목록

조회 : 9091 | 2008-02-01


핸드폰 화면

 



그림. 이것은 여러분들이 가지고 있는 핸드폰의 화면입니다. 공공장소에서는 진동 모드로 설정해 주세요~~
가끔 아빠께서 출근하시다가 헐레벌떡 다시 오셔서 “내 핸드폰 어디 있지?” 하시면서 핸드폰을 찾으셔요. 아빠께서는 가끔 핸드폰을 집에 두시고 출근하시는 데, 핸드폰을 두고 출근하시면 온종일 불안해 하신답니다.

핸드폰의 화면을 확대하면 눈으로는 잘 볼 수 없었던 수많은 사각형들이 가득 차 있는 것을 볼 수 있어요. 정말 신기하죠? 핸드폰 화면을 눈으로 자세히 들여다 보면 아주 작은 깨알처럼 보이는 점들이 있는 데, 이 점들이 바로 하나의 사각형들이랍니다.

 

 

 





1) 그럼 작고 신비로운 세계로 들어가 볼까요?





아하! 이것은 핸드폰 대신에 디지털 카메라의 화면을 확대한 사진이에요. 역시 눈으로 보는 것과는 많이 다르죠?
디지털 카메라의 화면도 글씨나 그림 대신에 빨간색, 초록색, 파란색의 많은 사각형으로 되어 있어요.

 

 

 

사진

 

 

 

 



2) 다른 화면들은 어떤가요?

 

 

 





 

핸드폰이나 디지털 카메라와 같이 화면을 표시하는 장치에는 또 어떤 것들이 더 있을까요? 그래요. 바로 여러분들이 지금 바라보고 있는 컴퓨터의 모니터가 있어요. 이것도 역시 빨간색, 초록색, 파란색 사각형으로 되어 있지요?
이 사진은 다시 핸드폰의 화면을 500 배로 확대한 것이에요. 이들 빨간색, 초록색, 파란색 세 개를 합쳐서 하나의 화소라고 한답니다. 이들 각각의 밝기에 따라서 다양한 색을 만들고, 이들이 모여서 큰 글자나 그림이 만들어 지지요.
이러한 장치를 일컬어서 디스플레이(Display) 장치 혹은 화면 표시 장치라고 합니다. 전자 제품에서 디스플레이란 화면에 그림이나 동영상과 같은 정보를 시각적으로 전달하고 표시하는 장치이지요.
디스플레이 산업은 반도체, 이차전지와 더불어 우리나라 IT 산업의 핵심 부품 중의 핵심이며 수출 효자 종목으로 세계 디스플레이 시장에서 일본 등과 치열한 경쟁을 하고 있답니다.

 

 

 




3) TV도 그런가요?



네. TV 화면도 역시 디스플레이 장치 중 하나랍니다. 그런데 컴퓨터 모니터, 휴대폰, 디지털 카메라와 색깔의 구성은 같지만, 사각형 대신에 기다란 선으로 되어 있네요.
그럼 TV는 다른 디스플레이 장치들과는 다른가요?
TV를 켜 볼까요? 아! TV도 역시 다른 디스플레이 장치들처럼 작은 사각형들로 구성되어 있어요. 실제로 대부분의 TV들은 처음부터 사각형의 화소로 구성되어 있답니다.



4) 왜 디스플레이 장치들은 세 가지 색으로 되어 있나요?
디스플레이 장치의 화소는 빨간색(Red), 초록색(Green), 파란색(Blue)의 빛의 삼원색으로 구성되어 있는 데, 이를 간단하게 영어로 RGB 라고 한답니다. 색의 삼원색은 자주색(magenta), 노란색(Yellow), 청록색(Cyan)이지요.
빨간색, 초록색, 파란색의 세 가지 빛을 모두 같은 곳에 비추면 백색이 되지요. 그리고, 빨간색과 초록색의 빛을 비추면 노란색이 됩니다. 이처럼 RGB 색상의 밝기를 각각 조절하면 다양한 색깔의 빛을 만들 수 있게 되지요. 흠~. 신기하지요?







이것은 간단한 실험으로도 쉽게 확인할 수 있답니다. 색의 삼원색이 혼합되면 검정색인 것을 확인하기 위하여 회전 원판을 삼등분하고 각각 자주색, 노란색, 청록색을 칠하고 회전시키면 검정색이 되지요. 반면에 세 개의 손전등에 각각 빨간색, 초록색, 파란색의 셀로판지를 붙이고 한 곳에 비추면 백색이 된답니다.



이 사진은 디지털 카메라로 컴퓨터의 화면을 가까이에서 확대하여 찍은 사진이에요.
성능이 좋은 디지털 카메라가 있다면 이처럼 RGB로 구성된 컴퓨터 화면을 확인할 수도 있어요.
한 번 해보세요.

 

 

 

사진

 

 

 



5) 한 걸음 더.. 액정 디스플레이(LCD) 장치의 원리는?
디스플레이 장치에는 브라운관, 액정 디스플레이, 발광 다이오드(Light emitting diode, LED), 플라즈마 표시장치(Plasma display panel, PDP) 등이 있습니다.
이들 중 컴퓨터 모니터, 핸

드폰 등에 가장 많이 사용하는 디스플레이 장치는 액정이라는 고분자 화합물을 이용한 것입니다. 2장의 얇은 편광 유리판 사이에 고체와 액체의 중간 성질을 갖는 액정 고분자를 넣어서 만든 박막트랜지스터 LCD는 지금은 디지털 카메라, TV등에서도 많이 사용되고 있지요.





 



LCD는 램프에서 나온 백색광을 모든 화면에 비추는 백라이트와 LCD 패널로 구성됩니다. 즉, 박막트랜지스터에 의해서 상하 유리판에 적당한 전압으로 액정 분자의 배열 상태를 조절하면, LCD 패널 아래의 편광판에 의해 편광된 빛에 일정한 방향성을 줄 수 있습니다.
즉 그림에서처럼 백라이트에서 나온 빛이 편광 유리판을 통과하면 한쪽 방향으로만 진행하는 편광된 빛이 되지요. 이 빛은 액정과 상호 작용을 하게 되는데, 이 액정의 배열이 완전히 바뀌면 편광된 빛이 진동하는 파동의 방향이 바뀌고 위의 편광판을 통과하지 못하므로 빛이 차단되지요. 그리고 액정의 배열의 바뀌는 정도에 따라서 통과되는 양이 달라지기 때문에 적당한 양의 원하는 빛을 컬러 필터를 통과시켜 명암을 조절합니다. 그리고 이것들이 합성되어서 다양한 색을 나타낼 수 있게 되는 것입니다. 어려운가요?



6) 간단한 완구와 비교해 볼까요?


비교실험


 

 

것은 동네 문방구에서 파는 장난감이에요. 스위치를 누르면 발광 다이오드(LED)가 켜지면서 불빛이 나가는 데, 이 발광 다이오드는 액정 디스플레이 장치의 백라이트와 같은 역할을 합니다. 그리고 컬러필터를 통과하면 컬러필터에 그려진 그림이 비추어지게 됩니다. 그러나 이 장난감에는 액정 고분자가 없기 때문에 단지 컬러필터에 그려진 색깔만을 나타낼 수가 있는 것이랍니다.

 

 


Quiz. 이것은 무엇일까요?



칠흙과 같은 어두움을 밝혀주는 한여름의 가로등 주위에는 수많은 하루살이들이 몰려들지요. 이 사진은 가로등 주위에서 하루살이와 함께 흔히 발견되는 생물의 날개인 데, 손으로 만지면 손에 미세한 가루가 묻어 나온답니다. 아름답지요? 저는 이것을 현미경으로 관찰하면서 짜릿한 전율을 온 몸으로 느꼈답니다.
그런데 왜 이들은 불빛 주위로 몰려 들고 심지어는 타 죽기도 할까요? 그것은 하루살이들이 주광성이라는 특성을 갖고 있기 때문입니다. 주광성이란 생물이 빛에 반응하여 이동하는 성질인데, 하루살이처럼 빛의 방향으로 움직이는 양주광성과 지렁이처럼 빛의 반대 방향으로 움직이는 음주광성이 있지요. 곤충을 유인하는 유아등이나 물고기를 모으는 집어등은 곤충이나 물고기의 양주광성을 이용한 것입니다.


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