스마트폰 디스플레이에 대한 모든것 (UHD? 4K? LCD? AMOLED?)

독일의 데이터 회사인 statista에 따르면, 2018년 한해에 출시된 스마트폰의 수는 14억대라고 합니다.

그리고 이 숫자는 매해 증가하고 있는 추세입니다. 

그만큼, 출시되는 스마트폰도 다양하고 기술의 변화는 빠릅니다.

스마트폰의 디스플레이를 설명하는 약자들은 다양하고 복잡해, 이해가 어려운 경우가 많습니다.

오늘은 스마트폰 디스플레이의 종류들에 대해 자세히 알아보겠습니다. 

 

「 스마트폰의 디스플레이는 해상도와 판넬 타입으로 크게 분류됩니다. 」

일반적으로 HD, UHD 는 해상도를 칭하는 용어이며,

LCD, LED, AMOLED 는 디스플레이 종류를 칭하는 용어입니다.

 

---

해상도 (Resolution)

「 해상도는 이미지가 좌우로 몇개의 픽셀로 이루어졌는지를 보여주는 지표이다. 」

 

해상도는 이미지가 좌우로* 몇개의 픽셀(pixel)로 이루어졌는지를 보여주는 지표입니다.

*(픽셀이란 하나의 색을 보여주는 점으로써, 이 점들이 모여 하나의 그림을 이루게 됩니다.)

일반적으로 우리가 1200 * 900 해상도를 얘기한다면, 가로 1200 픽셀 그리고 세로 900픽셀을 의미합니다.

 

화소의 개념또한 해상도와 관계가 있는데, 화소란 총합 몇개의 픽셀로 이루어진 이미지인지를 의미합니다.

즉 1200만 화소라고 하면, 4000픽셀 * 3000픽셀의 이미지를 뜻합니다.

 

즉, 해상도 = 4000*3000처럼, 비율이 중요하며

화소 = 1200만 화소 처럼 값이 중요합니다.

PPI(Pixel Per Inch)라고 해서, 디스플레이 인치별 픽셀 수로 해상도를 판단할 수도 있습니다.

 

여러 픽셀로 이루어진 그림

아래 처럼 스마트폰의 해상도는 

-HD

-Full HD

-QHD / 2K

-UHD / 4K

로 크게 분류됩니다.

 

PPI, (Pixel Per Inch) 계산법은 아래와 같습니다:

 

1. 먼저 피타고라스의 정리를 사용하여, 빗변의 길이를 구해줍니다.

(즉, 1280 * 720 픽셀이라고 했을 경우) diagonal = √ (1280² + 720²) = 1468.6

2. 구한 빗변의 픽셀을 디스플레이 인치수로 나눕니다.

(diagonal 값 1469.6  / 5 inch) = 293 ppi

---

판넬별 (Panel)

액정 디스플레이의 종류는 비디오식, 비 비디오식, 3차원 디스플레이등 용도도 많고 종류도 많습니다만, 익숙하게 사용되는 디스플레이는

아래와 같습니다:

LCD, OLED,AMOLED, SUPER AMOLED 등등,

 

가장 크게는 LCD와 OLED로 구분됩니다.

AMOLED, SUPER AMOLED, P-OLED는 다 OLED에서 파생된것입니다.

 

LCD

LCD는 (Liquid Crystal Display) 의 약자로써, 액정을 의미하는 Liquid Crystal 그리고 화면을 의미하는 Display로 이루어진 용어입니다.

원리는 이름에서 처럼, 2개의 유리판 사이에 액정을 삽입하여, 액정에 전기를 가함으로써 액정의 배열에 변화를 만들어 영상을 나타냅니다. LCD는 뒤에서 빛을 내는 백라이트를 필요로 합니다. 그 백라이트는 CCFL이라는 냉음극관 형광램프로 사용하거나, LED 를 사용합니다.

LED는 디스플레이가 아닌 백라이트를 칭하는 용어입니다.

일반적으로 LCD화면이라 함은, CCFL 백라이트를 사용하는 LCD 디스플레이이며,

LED 디스플레이는 LED 백라이트를 사용하는 LCD 디스플레이입니다.

 

결국, LCD와 LED는 백라이트의 형식만 다른 LCD 디스플레이입니다.

위의 그림 처럼, LCD 디스플레이는 2개의 유리판 사이에 액정과 색필터가 있으며, 맨 뒤에는 백라이트가 있습니다.

 

이 백라이트에 의해, LCD의 종류가 결정됩니다.

-CCFL 백 라이트 = LCD

-LED 백 라이트 = LED

 

각각의 장단점은 아래와 같으나, 기술의 발전으로 인해, LED의 한계들이 극복되면서, LED를 많이 사용하고 있는 추세입니다.

 

OLED

OLED 는 Organic Light Emitting Diode의 약자이며, 빛을 발광하는 뜻을 담고 있습니다. OLED 는 LCD와는 큰 구조적 차이를 보입니다.

기본적으로 OLED는 수백만개의 LED로 만들어져 있으며, LCD처럼 빛을 투과하여 영상을 보여주는것이 아니라 직접 빛을 발광하여 영상을 보여줍니다. 그렇기 때문에 백 라이트를 필요로 하지 않습니다.

OLED는 LCD와 달리 많은 계층을 (백 라이트 포함) 필요로 하지 않기 때문에, LCD보다 더 얇게 만들 수 있는 것이 특징중 하나입니다.

 

OLED는 LCD 와 비교하였을 때 아래와의 차이점을 가지고 있습니다. 

-백 라이트가 없음

-명암을 더욱 잘 표현

-얇음 (0.1mm의 제품이 시연된 적도 있음)

-구조적으로 간단함

 

백라이트가 없다는 사실은 명암이 높아짐을 의미합니다. 

LCD는 검은색도 빛을 통하여 표현이 되었지만, OLED의 경우는 검은 부분의 픽셀을 아예 꺼버리기 때문에 검은색이 더 잘 표현됩니다.

 

간단한 OLED 의 구조

 

OLED의 차이점에 대해서 살펴 보았으니, OLED 에서 파생한 다른 디스플레이들에 대해 알아보겠습니다.

 

위의 그래프에서 처럼, OLED 디스플레이는, 크게는 AMOLED와 P-OLED 로 나누어지며,

SUPER AMOLED는 성능이 향상된 삼성의 AMOLED화면으로 이해할 수 있습니다.

 

추가적으로, RETINA 라는 용어는 애플에서 만든 마케팅 용어이며, 

인간의 눈으로 차이를 느낄 수 없는 해상도를 가지고 있는 화면을 칭합니다.

정확한 수치로 구분되지 않으나, 애플에서는 아이폰 4부터 RETINA 화면이라는 용어를 사용하였으며,

아이폰 4의 해상도는 960*640 픽셀로 330 ppi를 가지고 있습니다. 

 

결론적으로 디스플레이 판넬은 아래처럼 정리할 수 있습니다:

1. OLED와 LCD의 차이 = OLED는 수백만개의 LED로 이루어져 있으며, 자체 발광음 함, LCD는 백라이트를 통하여 빛을 투과함으로써, 영상을 보여줌

 

2. OLED 와 AMOLED의 차이 = OLED에 TFT를 추가하여, 픽셀 하나하나의 전류를 관리, 기존 OLED는 하나의 행에 전류를 공급

 

3. AMOLED와 SUPER AMOLED의 차이 = 성능의 차이와, 투가적인 터치 레이어 없이 터치 기능을 추가한것

 

4. AMOLED와 P-OLED의 차이 = 후면 기판을 플라스틱으로 만들었는지, 유리로 만들었는지의 차이. P-OLED는 플라스틱을 후면 기판으로 활용

 

---

이상으로 스마트폰에 들어가는 디스플레이를 해상도와 판넬별로 구분하여 한번 살펴보았습니다.

물론 위의 설명은 차이를 알기위한 간단한 설명으로써, 디스플레이의 차이를 다 설명하지는 않습니다 :)