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우리는 하루에 평균적으로 58번 정도 스마트폰을 들여다봅니다 (the Guardian).  여러분들은 스마트폰 화면을 들여다볼 때, 만약 현미경을 통해 화면을 자세히 들여다본다면 어떤 모습일지, 그리고 삼성디스플레이는 왜 이런 서브 픽셀 구조와 같은 디스플레이 기술의 혁신성을 높이기 위해 연구를 지속하는지 생각해본 적이 있나요? 그 이유는 바로 다이아몬드 픽셀™에 있습니다. 오늘은 여러분들의 스마트폰을 특별하게 만들어 줄 다이아몬드 픽셀™에 대해 알아보도록 하겠습니다.


다이아몬드 픽셀™이란?

우리 몸의 대략 99%는 수소, 탄소, 질소, 그리고 산소와 같은 필수 요소로 이루어져 있습니다. 우리 몸의 필수 구성 요소가 이렇듯, 디스플레이도 일반적으로 적색, 청색, 녹색(RGB)의 필수 소자들이 모여 화면에 그래픽을 보여줍니다. 이것을 우리는 ‘서브 픽셀’이라고 부릅니다. 적, 청, 녹색의 서브픽셀 3개가 모여 1개의 픽셀이 되고, 이 픽셀들이 수백만 개 모여 우리가 직접 보는 화면의 그래픽을 구현하죠. 특히 삼성디스플레이는 이러한 서브픽셀의 모양을 다이아몬드 형태로 만들어 보다 세밀한 화질을 만들어냅니다. 다이아몬드 픽셀 구조는 2013년 출시된 갤럭시 S4 시리즈의 OLED 패널에서 처음 소개되었으며, 그 후로, 다이아몬드 픽셀™은 삼성 OLED 패널을 대표하는 기술이 되었습니다.

(출처: Unbox Therapy)


다른 픽셀 구조와의 차이점은?

디스플레이 기술의 궁극적인 목표는 실제 우리가 보는 모습과 최대한 비슷하게 보여주는 것이며, 이를 위해 실물과 똑같은 비주얼을 재현한다는 것은 우리의 색에 대한 인지에 달려있습니다. 그렇다면 인간의 눈을 모방해서 이를 토대로 최상의 디스플레이를 만든다면 어떨까요? 그 답이 바로 삼성디스플레이가 다이아몬드 픽셀™을 통해 추구하고자 하는 바입니다. 다이아몬드 픽셀™은 우리 몸을 이루고 있는 자연 그대로의 형태에서 아이디어를 얻은 것으로, 이를 디지털 영역에 구현하기 위해 탄생한 생체모방 기술의 한 방식입니다.

다이아몬드 픽셀™은 단순히 구조적인 부분만 인간의 눈을 따라한 것이 아니라, 색을 인지하는 특성까지도 고려해 설계되었습니다. 예를 들어, 인간의 눈은 녹색을 가장 잘 인지하는데 이는 다이아몬드 픽셀™에서 녹색 소자의 크기가 가장 작으며 가장 촘촘히 분포되어 있는 이유를 잘 설명해줍니다. 간단히 말하자면, 각각 RGB 색상의 특징을 잘 고려해 3원색의 픽셀 구조를 설계한 것이죠.


다이아몬드 픽셀™이 더 유용한 이유

다이아몬드 픽셀™은 단순히 형태의 아름다움 그 이상의 의미를 가집니다. 무엇보다도 사용자가 좋은 디스플레이를 꼽는 데에 있어 가장 결정적인 역할을 하는 것 중 하나는 그래픽이 얼마나 선명한지, 얼마나 가독성이 좋은지인데, 이는 상당부분 픽셀 밀도에 의해서 결정이 됩니다.

간단히 말하면, 사용자는 고밀도 픽셀(인치 당 픽셀 수)을 보유한 고해상도 디스플레이를 선호한다는 것입니다. 촘촘하게 담아낼 수 있는 픽셀의 수가 늘어날수록, 더 뛰어나다는 의미이죠. 고해상도 혹은 높은 수의 인치 당 픽셀 수(PPI, Pixel Per Inch)를 달성하기 위해서, 삼성디스플레이는 디스플레이 전체의 레이아웃을 가로지르는 45도의 대칭선을 두어 최적의 공간 주파수를 파악하는 것에 성공했습니다. 이러한 새로운 배열 방식으로 인해 녹색의 픽셀 수는 청색과 적색 픽셀 수의 2배에 달하게 되었고, 디스플레이에서 녹색은 가장 잘 보이는 색상이 되었습니다.

현재 스마트폰은 문자 메시지부터 동영상 시청, 게임, 사진 촬영에 이르기까지 정말 다양한 분야에서 사용되고 있습니다. 사용자들은 더욱 선명하고 역동적인 이미지를 잘 표현할 수 있는 디스플레이를 원하죠. 문자를 예로 들면, 가느다란 대각선을 표시하기 위해서 디스플레이는 정교한 패턴을 보여줄 수 있어야 합니다.

녹색 서브픽셀의 밀도가 높아 가시성이 좋은 삼성디스플레이의 다이아몬드 픽셀™은 시중에 나와있는 다른 어떤 픽셀 구조보다도 가독성이 뛰어납니다. 직선, 대각선과 더불어 날카롭고 정교한 패턴을 표현하는 능력이 굉장히 뛰어나죠. 따라서 화면에 표시되는 내용이 무엇이든 가장 정확하고 선명한 이미지를 보여줄 수 있습니다. 특히나 다이아몬드 픽셀™의 엣지 부분에서는 이런 선명함을 더 잘 경험해볼 수 있을 것입니다.


라운드 다이아몬드 픽셀™이란?

삼성디스플레이는 지난 8월 출시된 갤럭시Z폴드3 스마트폰에 Eco² OLED™(에코스퀘어 OLED™) 기술을 도입했습니다. Eco² OLED™는 그동안 패널이 외부에서 들어오는 빛을 반사하는 것을 막기 위해 디스플레이에 일반적으로 부착되는 불투명한 플라스틱 부품인 편광판을 없앤 OLED 디스플레이입니다. 편광판을 제거한 OLED 디스플레이는 빛 투과율을 33% 높여 기존 OLED 패널 대비 패널의 소비전력을 25%까지 절감할 수 있습니다.

디스플레이에서 편광판을 제거하는 것은 혁신적인 변화였습니다. 이 새로운 기술은 좀 더 뛰어난 빛 투과율을 보여주기 위해 픽셀 구조 최적화도 함께 필요했습니다. 이를 위해 삼성디스플레이는 동그라미 모양의 서브픽셀들로 이루어진 ‘라운드 다이아몬드 픽셀™’을 개발해 Eco² OLED™를 완성했습니다. 픽셀 배열과 해상도는 기존의 다이아몬드 픽셀™ 배치와 유사하지만, Eco² OLED™기술과 함께 적용된 라운드 다이아몬드 픽셀™은 더 적은 소비전력으로 더 밝은 화면을 보여줄 수 있습니다. 실제로, 갤럭시Z폴드3는 지금의 스마트폰 시장에서 이 기술을 도입한 최초이자 유일한 스마트폰으로, 기존의 OLED보다 더 밝고 선명한 색감을 자랑합니다. 올해 타임지가 선정한 2021년 최고의 발명품에 이름을 올리기도 했죠.

(출처: Nick Ackerman)

삼성디스플레이는 다이아몬드 픽셀™ 그리고 라운드 다이아몬드 픽셀™ 개발에 이어 앞으로 다가올 기술에 최적화된 새로운 픽셀 디자인 개발도 지속할 계획입니다. 이러한 노력과 성과가 디스플레이의 미래를 향한 또 한번의 혁신으로 기억되길 기대합니다.

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