아몰레드 vs IPS LCD, 스마트폰 액정 특징 비교와 장단점

스마트폰의 디스플레이는 기기와 상호작용하는 주요 방법 중 하나이므로 가장 중요한 기능 중 하나라고 할 수 있습니다. 디스플레이가 좋지 않다는 것은 사용자 환경이 좋지 않음을 의미합니다.

모든 기술과 마찬가지로 성능이 좋지 않은 부분을 쉽게 찾아낼 수 있지만 좋은 디스플레이와 진정으로 우수한 디스플레이의 차이점은 분별하기가 어렵습니다.

스마트폰에 사용되는 디스플레이는 크게 구분해서 LCD와 LED의 두 유형으로 나누어집니다. 이 두 가지 기본 기술은 우리에게 AMOLED(Active Matrix Organic Light-Emitting Diode, 능동형 유기 발광 다이오드, 아몰레드)와 IPS LCD(In-Plane Switching Liquid Crystal Display, 평면 정렬 스위칭 액정) 디스플레이라는 형태로 제공됩니다.

이 모든 것들은 마케팅 용어는 아닙니다. 즉, AMOLED, 또는 IPS LCD라는 표현은 마케팅 부분에서 잘 사용되지 않습니다. 이런 용어들 대신에 대신에 슈퍼 아몰레드, 슈퍼 LCD, 슈퍼 레티나 OLED 디스플레이, 인피니티 디스플레이 등으로 바꾸어 부릅니다.

  아몰레드(AMOLED)

아몰레드(AMOLED)의 'LED'는 발광 다이오드(Light Emitting Diode)의 약자입니다. 약간 붉은 빛으로 전원이 켜져 있음을 알려주는 많은 가전제품에 도입되어 있는 LED와 같은 것입니다. 

LED 디스플레이는 이러한 개념을 수용하여 크기를 줄이고 LED의 색상을 빨강, 녹색 및 파랑 클러스터로 배열하여 개별 픽셀을 만들어 냅니다.

아몰레드(AMOLED)에 'O'는 유기물(Organic)을 의미합니다. 이것은 각 LED의 두 도체 사이에 배열된 일련의 얇은 유기 물질 필름을 나타냅니다. 이것들은 전류가 흐를 때 빛을 냅니다.

마지막으로 아몰레드(AMOLED)의 'AM' 부분은 능동 매트릭스(Active Matrix)를 의미합니다. 수동형 매트릭스에서는 복잡한 그리드 시스템은 개별 픽셀을 제어하는데 사용됩니다. 집적 회로는 각 열 또는 행으로만 전송된 전하를 제어합니다. 

그러나 이것은 느리고 부정확합니다. 능동형 매트릭스 시스템은 각 서브픽셀(적녹청)LED에 박막 트랜지스터(TFT) 및 캐퍼시터를 부착합니다. 결과적으로 행과 열이 활성화될때 픽셀의 캐퍼시터가 리프레시 사이클 사이에서 그 전하를 유지할수 있어 더 빠르고 정밀한 제어가 가능해집니다.

위에 있는 이미지는 삼성 갤럭시 S8에 장착된 아몰레드(AMOLED) 디스플레이의 근접 사진입니다. RGB의 삼각형 패턴이 선명하게 표시되어 있습니다. 이미지 아래쪽의 어두운 부분을 보면 녹색 및 적색 LED는 꺼져 있고 파란색 LED는 약간 켜져 있습니다. 이것이 AMOLED 디스플레이가 깊은 검정색과 우수한 명암비를 갖는 이유입니다.

아몰레드(AMOLED)의 장단점

장점

- 플라스틱 기판이 얇고 가볍다.

- 플라스틱 기판은 충격 흡수가 잘 되고 파손 위험이 적다.

- 잠재적인 매우 넓은 색 영역

- 깊은 검정색 표현과 명암비가 뛰어나 HDR에 적합

- 우수한 에너지 효율

단점

- 더 어렵고 비싼 생산 기술, 낮은 수율

- 청색 LED는 적녹보다 빨리 열화되어 패널의 수명이 짧음

- 디스플레이의 한 부분이 멈춘 이미지를 지속적으로 표시하면 픽셀이 빠르게 열화됨

  슈퍼 아몰레드와 인피니티 디스플레이

슈퍼 아몰레드는 삼성의 마케팅 용어입니다. 이것은 터치스크린을 디스플레이 위의 별도의 레이어(층)이 아니라 디스플레이에 통합시킨 것을 의미합니다. 디스플레이를 더 얇게 만들 수 있습니다.

인피니티 디스플레이는 삼성의 또다른 마케팅 용어입니다. 베젤이 없는 최첨단 디스플레이를 의미합니다. 그러나 그것은 여전히 슈퍼 아몰레드입니다.

예정대로라면 AMOLED 패널 생산 비용이 LCD 패널보다 더 낮아질 것입니다.

  IPS LCD

LCD 디스플레이는 일부 편광 필터와 액정 매트릭스 및 일부 컬러 필터, 그리고 밝게 빛나는 백라이트를 통해 작동됩니다. 액정 픽셀은 전기가 공급되면 비틀어지고 그것은 주사율에 영향을 받습니다.

액정 픽셀은 사용된 전압에 따라 다양한 각도로 비틀어질 수 있기 때문에 편광 패널과 함께 사용하면 디스플레이를 만들 수 있습니다. 집적 회로의 그리드는 특정 행 또는 열로 전하를 전송하여 각 픽셀을 제어하는 데 사용됩니다.

색상은 적녹청 필터를 사용하여 만들어지며 이 필터는 다양한 각도로 혼합되어 다른 색상들을 만들어냅니다.

위의 사진은 화웨이 메이트 8의 디스플레이입니다. 적녹청의 각 색상이 어떻게 같은 크기의 서브 픽셀을 만들어내는지 확인하세요.

LCD의 장단점

장점

- 뛰어난 자연 색상 재현과 정확성

- 번인의 위험 없음

- 제조 기술이 잘 정립되어 있으므로 쉽게 만들 수 있음

단점

- 레이어의 깊이 문제로 시야각은 제한될 수 있음

- 항상 켜져 있는 백라이트때문에 명암비가 좋지 않고 깊은 검정 표현 불가능

- 저렴한 패널에서는 백라이트가 비치는 문제 발생(빛샘 및 한지액정)

- 단기적인 '잔상'의 문제

  슈퍼 LCD

슈퍼 AMOLED와 마찬가지로 슈퍼 LCD 디스플레이에는 터치스크린이 통합되어 있습니다. 외부 글래스와 디스플레이 사이에는 공간이 없으므로 슈퍼 AMOLED와 비슷한 이점을 갖습니다.

  레티나, 레티나 HD, 슈퍼 레티나 HD 디스플레이

위의 확대 이미지에서 볼 수 있듯이 맥북 프로는 레티나 디스플레이로 판매되지만 일반 LCD와 특성이 같습니다.

  색상 정확도 및 디스플레이 해상도

두 기술 모두 720p, 1080p 및 QHD및 4K 해상도 디스플레이를 만드는데 사용할 수 있습니다. 그리고 제조사들은 HDR10을 지원하는 LCD와 AMOLED 디스플레이를 만들었습니다. 그래서 해상도 부분에서는 두 기술 사이에 차이점은 없습니다.

색상에 관해서는 AMOLED가 더 깊은 검정 표현이 가능하고 명암비가 높다는 것을 알고 있지만 전반적인 색상의 정확도는 두 유형의 디스플레이 모두 우수합니다.

지난해 V10과 블랙베리 프리브 등 주요 2015/2016 스마트폰들을 테스트했을 때 AMOLED 기반 디스플레이는 매우 정확한 결과물이 나왔으며 LCD 디스플레이는 전반적으로 푸른 색조를 띄었습니다. LCD 디스플레이는 푸른 빛의 백라이트를 사용하기 때문에 별로 놀라운 일은 아닙니다.

엑스페리아 Z5 프리미엄, LG V10(LCD)은 블랙베리 프리브 및 갤럭시 노트 5(AMOLED)와 비교하여 차이가 나는 푸른 색조를 보여줍니다.

올해 실시된 다른 테스트에서, AMOLED 디스플레이는 과거와 비교해서 크게 달라지지는 않았습니다.

OLED : 갤럭시 노트 8, 픽셀 XL, 원플러스 5, 갤럭시 S8 플러스

LCD : 메이트 9, 아이폰 7 플러스

  번인과 잔상

AMOLED 디스플레이의 가장 큰 약점 중 하나는 바로 '번인(Burn-in)' 의 위험성입니다. 이것은 디스플레이의 특정 부분이 영구적으로 변색되는 문제를 말합니다. 텍스트 또는 이미지의 외곽선이 나타나거나 색바램과 눈에 띄는 패턴이 디스플레이에 나타날 수 있습니다.

디스플레이는 정상적으로 작동하지만 눈에 띄는 고스트 이미지나 변색이 지속됩니다. 이것은 OLED 패널에 사용되는 적녹청 LED 서브픽셀 사이의 수명이 다르기 때문에 나타나는 문제입니다.

청색 LED는 적색 또는 녹색 픽셀보다 발광 효율이 현저히 낮으므로 더 높은 전류에서 구동될 수 밖에 없습니다. 따라서 픽셀은 더 빨리 소모되고 OLED 디스플레이의 색상은 균등하게 소모되지 않으므로 결국 적색이나 녹색 색조를 띄게 됩니다.

패널의 한 부분에서 파란색 또는 흰색 이미지를 표시하는 데 많은 시간을 소비하면 파란색 픽셀이 다른 픽셀보다 더 빠르게 소모됩니다.

이론적으로 AMOLED 디스플레이의 수명은 하루 12시간 사용할 때에도 수 년입니다. 그러나 일부 디스플레이는 다른 것들보다 더 빨리 번인이 일어날 수 있다는 사례들이 많습니다. 단 몇 개월만에 번인 흔적이 나오는 디스플레이는 확실히 정상이 아니기 때문에 결함으로 간주됩니다.

LCD 디스플레이를 사용하는 사용자는 번인의 위험이 없는 스마트폰을 선택한 것을 축하해줄 수는 있지만 '잔상'이라고 하는 문제가 발생할 수 있습니다. 간단히 말해서, 픽셀이 한 자리에 머물게 된다는 것입니다.

다행히도 이 현상은 일반적으로는 일시적으로만 일어나며 시간이 지나면 원래 상태로 돌아갑니다.

  결론

디스플레이 기술 뿐만 아니라 기기의 다른 부분에 대해서도 고려해야 할 요소가 많기 때문에 둘 사이에 우열을 가리는것이 힘들 수 있습니다. 예를 들어 AMOLED 팬이라면 대용량 장치와 고급 프로세서를 좋아하겠지만 그건 LCD 팬도 마찬가지입니다.

일반적으로 두 유형의 디스플레이중 하나라면 문제가 있는 것은 아니므로 원하는 것을 선택하면 됩니다.

하이엔드 스마트폰에는 일반적으로 AMOLED 디스플레이가 사용되고 중급 및 저가형 스마트폰은 일반적으로 LCD 디스플레이를 사용합니다. 그러나 LCD 디스플레이가 장착된 고급 스마트폰도 많으므로 정확하게 구분되는 것은 아닙니다.

최근 몇 년 동안 OLED 생산 비용이 급격히 떨어짐에 따라 앞으로 더 많은 중급형 스마트폰에도 OLED가 장착될 것입니다.

LG, 삼성 등의 기업들은 이러한 추세를 보면서 OLED 생산 능력을 빠르게 확장시킬 수 있습니다. LCD는 여전히 TV 및 기타 대형 가전에서 밝은 미래를 보일지 모르지만 모바일에서는 OLED 패널에 의해 점차 지배될 것으로 보입니다.

참고 자료

http://www.androidauthority.com/amoled-vs-lcd-vs-retina-vs-infinity-display-801135/

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