디스플레이 용어알기 2022.05.20

[디스플레이 용어알기] 95편: Halation (Halo effect)

디스플레이에서 ‘Halation(헐레이션)’이란 밤하늘의 초승달처럼 명암 대비가 뚜렷한 이미지에서 어두운 영역의 경계선 부분이 하얗게 번져 보이는 ‘빛 번짐’ 현상으로, ‘Halo effect(헤일로 현상)’라고도 부릅니다. ‘Halation’은 주로 ‘로컬 디밍(Local Dimming)’ 기술을 탑재한 LCD 제품에서 나타나는 현상입니다. 로컬 디밍은 LCD가 보다 또렷한 블랙을 표현할 수 있도록 개발된 기술로, 패널 아래의 LED 백라이트를 구역별로 나눠 어두운 영역은 백라이트를 끄거나 줄이고 밝은 영역은 휘도를 높여 부분적으로 빛을 조절합니다. 이를 통해 LCD 액정에서 백라이트의 일부 빛이 새어나오는 현상을 완화할 수 있습니다. ▲ 로컬 디밍(Local Dimming) 기술이 탑재된 LCD 디스플레이에서 달 이미지 주변에 Halation이 발생하는 원리 하지만 현재 수준의 로컬 디밍 기술은 픽셀별로 미세하게 빛을 조절할 수 없고 구역별로만 조절이 가능하기 때문에, 밝은 색과 어두운 색이 함께 표현되는 이미지에서는 켜진 백라이트에서 빛이 새어 나오는 ‘빛샘 현상’이 나타나며, 이로 인해 어두운 영역의 경계선이 하얗게 번져 보이는 ‘Halation’ 현상이 나타납니다. 로컬 디밍 LCD와 달리 자체 발광 방식인 OLED의 경우, 백라이트가 불필요하고 각 픽셀별로 밝기를 조절하므로 Halation 현상이 발생하지 않습니다. 따라서 빛 번짐이 없는 보다 선명한 화질 구현이 가능합니다. 삼성디스플레이의 노트북용 OLED는 2022년 글로벌 인증 업체인 UL로부터 Halation이 없는 ‘Halo Free(헤일로 프리)’ 디스플레이로 인정을 받은 바 있습니다.
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디스플레이 용어알기 2022.04.27

[디스플레이 용어알기] 94편: 컬러 볼륨(Color Volume)

컬러 볼륨(Color Volume)이란 디스플레이 화면의 밝기에 따라 달라지는 색의 변화까지 측정하는 3차원 화질 측정 지표입니다. 디스플레이가 색을 정확하게 표현한다는 것을 그림에 비유하면, 다양한 색상의 물감을 사용해 그림을 그리는 것과 유사합니다. 따라서 디스플레이가 픽셀에서 표현 가능한 색 범위가 넓을수록 보다 실제에 가깝게 사물을 표현할 수 있습니다. 일반적으로 디스플레이의 색 표현력은 위 그림과 같이 인간이 볼 수 있는 빛과 색의 영역(가시광선)을 나타낸 다이어그램(CIE 1931)을 기반으로, 해당 영역 안에서 표현 가능한 색의 범위를 백분율로 표기해 나타내며, 이때 범위가 넓을 수록 색재현력이 좋은 디스플레이입니다. 그러나 실제로 디스플레이는 밝기에 따라서 표현할 수 있는 색의 영역이 변하게 됩니다. 어두운 화면에서는 밝을 때보다 표현 가능한 색상이 크게 줄어드는 것이죠. 그러나 2차원 색재현력 방식은 밝기에 따른 색상 변화를 그래프로 표시할 수 없기 때문에 보다 정확하게 밝기의 단계별로 표현 가능한 색재현력 지표로 컬러 볼륨을 사용합니다. 컬러 볼륨은 위 그림과 같이 부피 개념의 입체적인 형태입니다. 무지개색 광석처럼 생긴 이 입체 도형은 밝기가 낮은 단계부터 높은 단계로 변화할수록 디스플레이가 표현할 수 있는 색의 영역을 보여줍니다. 이 도형을 단층 촬영한다고 상상하면 각각의 밝기에서 평면적인 색재현력을 볼 수 있다고 이해하면 편합니다. 컬러 볼륨의 크기가 상하좌우로 늘어날수록 표현 가능한 범위가 늘어나기 때문에, 높은 컬러 볼륨 수치를 갖춘 디스플레이는 보다 현실감 있는…
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디스플레이 용어알기 2022.04.12

[디스플레이 용어알기] 93편: 플리커(Flicker)

‘플리커(Flicker)’란 디스플레이 또는 조명에서 빛의 밝기가 계속 변하면서 깜빡이는 현상을 뜻하며, 사람의 눈에 인지되는 ‘가시(Visible) 플리커’와 사람의 눈에는 보이지 않는 ‘비가시(Invisible) 플리커’로 구분됩니다. ▲ 조명에서 나타나는 플리커 현상 비교. 오른쪽 전등은 플리커 현상을 보인다. (240FPS로 슬로모션 촬영) 플리커 현상은 광원이 온(On)/오프(Off)를 반복할 때 나타나는데, 먼저 조명에서 나타나는 원리를 알면 이해가 수월합니다. 일반적으로 가정에 공급되는 전류는 교류(AC)인데, 교류 전류는 특성상 양극(+)과 음극(-)을 계속 반복하는 파형을 갖고 있습니다. 만약 60Hz(헤르츠) 교류 전류를 사용하는 국가라면, 1초에 양극과 음극을 60번 오가는 파형을 볼 수 있습니다. ▲ 교류 전류 파형에 따른 조명의 온/오프 그래프 파형을 보면 양극도 음극도 아닌 0이 되는 순간이 있는데, 이때 전류가 순간적으로 흐르지 않아 조명이 오프(Off) 상태가 됩니다. 아주 짧은 시간 동안 나타나는 현상이므로 인지가 어렵지만, 켜짐과 꺼짐이 반복되는 상태입니다. 유사하게 디스플레이에서도 픽셀이 켜지고 꺼지는 과정에서 플리커 현상이 발생합니다. 특히 LCD의 경우 전압을 이용해 액정을 움직여 픽셀의 밝기를 조절하게 되는데, 이 때 전압이 일부 새는 현상 등으로 밝기가 균일하게 유지되지 않는 특성이 있습니다. 반면 OLED는 액정이 필요 없는 픽셀 자체 발광 구조를 갖춰, 액정 구동으로 인해 유발되는 단점이 없습니다. 특히 삼성디스플레이는 최근 노트북용 OLED에 플리커 현상이 없는 ‘플리커 프리(Flicker Free)’ 인증*을 받아, 눈 건강을 위한 보다 나은…
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디스플레이 용어알기 2022.03.28

[디스플레이 용어알기] 92편: Eco²OLED™(에코스퀘어 OLED™)

Eco²OLED™(에코스퀘어 OLED™)는 삼성디스플레이가 개발한 ‘무편광 OLED 패널’ 기술입니다. 일반적으로 OLED 디스플레이는 외부에서 패널로 빛이 들어오면 패널 안의 전극(전자 회로)에 닿은 후 다시 반사되며 본래보다 화질이 낮아지는 특성이 있습니다. 이를 방지하기 위해 통상 불투명한 플라스틱 시트(Sheet)인 편광판(Polarizer)을 패널에 부착해 반사를 최소화합니다. 그러나 빛이 편광판을 통과하면서 밝기가 50% 이상 감소해 광 효율이 떨어지는 문제가 발생합니다. Eco²OLED™는 삼성디스플레이가 업계 최초로 편광판 기능을 내재화하면서 광효율을 향상시킨 기술입니다. 편광판 대신 외광 반사를 막아주는 패널 적층 구조를 개발해 빛 투과율을 33% 높여 패널의 소비전력을 최대 25%까지 아낄 수 있습니다. ‘Eco²OLED™’는 저(低) 소비전력(Efficient Power Consumption)과 더불어 플라스틱 소재 부품 사용을 줄인 친환경(Eco Friendly Component) 부품이라는 의미를 담고 있는 용어로, 환경친화적 기술일 뿐만 아니라, 빛 투과율 향상의 장점을 활용해 UPC(Under Panel Camera: 디스플레이 패널 하단에 카메라를 배치) 기술 구현에도 기여한 혁신적인 디스플레이 플랫폼 기술입니다.
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디스플레이 용어알기 2022.03.08

[디스플레이 용어알기] 91편: 라운드 다이아몬드 픽셀™ (Round Diamond Pixel™)

라운드 다이아몬드 픽셀™(Round Diamond Pixel™)은 디스플레이의 화면을 구성하는 기본 단위인 픽셀을 둥근 형태의 서브 픽셀로 만든 후 다이아몬드 구조로 배치한 화질 최적화 기술입니다. 디스플레이에서 ‘픽셀(Pixel, 화소)’이란 화면의 이미지를 구성하는 기본 단위를 뜻합니다. 스마트폰, 모니터, TV 화면에 나타나는 이미지는 이러한 픽셀들이 여러 개 모여 하나의 큰 이미지를 형성해 표현되는 것이죠. 그런데 기본 단위로 불리는 픽셀은 다시 더 작게 나눌 수 있습니다. 마치 하나의 분자를 쪼개면 여러 개의 원자로 이루어지는 것을 떠올리면 비슷합니다. 하나의 픽셀은 일반적으로 빛의 3원색인 빨강색(R), 녹색(G), 파란색(B)으로 이루어집니다. 이렇게 각각의 단일 색상을 나타내는 작은 픽셀을 ‘서브픽셀(Sub-Pixel)’이라고 부르며, 이러한 서브픽셀은 구성 방식에 따라 스트라이프(Stripe), 다이이몬드(Diamond) 등 여러가지로 분류됩니다. 이 가운데 다이아몬드 픽셀™은 인간의 눈이 녹색을 가장 잘 인지하는데 착안, 녹색 소자의 크기를 가장 작게 만들고, 동시에 가장 촘촘히 분포시켜 RGB 색상의 특징을 잘 살려냈습니다. 특히 가독성이 중요한 텍스트의 경우에도 상하좌우의 직선 뿐만 아니라 대각선까지도 날카롭고 정교하게 표현해 선명한 화질을 구현합니다. 2021년 삼성디스플레이는 디스플레이에 일반적으로 부착되는 불투명한 플라스틱 부품인 편광판을 없애 빛 투과율을 33% 높인 Eco²OLED™(에코스퀘어 OLED™) 기술을 공개하며, Eco²OLED와 결합해 화질을 최적화 한 ‘라운드 다이아몬드 픽셀™’을 함께 발표했습니다. 삼성디스플레이가 개발한 라운드 다이아몬드 픽셀™은 서브픽셀이 각진 형태인 기존의 다이아몬드 픽셀™ 보다 서브픽셀의 빛의 회절 제어를 향상시킨…
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디스플레이 용어알기 2022.02.08

[디스플레이 용어알기] 90편: 다이아몬드 픽셀™ (Diamond Pixel™)

다이아몬드 픽셀™(Diamond Pixel™)’은 디스플레이의 화면을 구성하는 기본 단위인 픽셀을 다이아몬드 형태로 배치한 효과적인 화질 향상 기술입니다. 디스플레이에서 ‘픽셀(Pixel, 화소)’이란 화면의 이미지를 구성하는 기본 단위를 뜻합니다. 스마트폰, 모니터, TV 화면에 나타나는 이미지는 이러한 픽셀들이 여러 개 모여 하나의 큰 이미지를 형성해 표현되는 것이죠. 그런데 기본 단위로 불리는 픽셀은 다시 더 작게 나눌 수 있습니다. 마치 하나의 분자를 쪼개면 여러 개의 원자로 이루어지는 것을 떠올리면 비슷합니다. 하나의 픽셀은 일반적으로 빛의 3원색인 빨강색(R), 녹색(G), 파란색(B)으로 이루어집니다. 이렇게 각각의 단일 색상을 나타내는 작은 픽셀을 ‘서브픽셀(Sub-Pixel)’이라고 부르며, 이러한 서브픽셀은 구성 방식에 따라 여러가지로 분류됩니다. 전통적인 서브픽셀 배치 방식은 오른쪽 그림과 같이 R, G, B가 일렬로 배치되는 형태입니다. ‘스타라이프(Stripe)’ 타입이라고도 부릅니다. 반면 ‘다이아몬드 픽셀™(Diamond Pixel™)’은 왼쪽과 같이 픽셀을 다이아몬드와 유사한 모양으로 묶을 수 있도록 배치합니다. 인간의 눈은 녹색을 가장 잘 인지하는데, 다이아몬드 픽셀™은 녹색 소자의 크기를 가장 작게 만들고, 동시에 가장 촘촘히 분포시켜 RGB 색상의 특징을 잘 살려냈습니다. 특히 다이아몬드 픽셀™은 가독성이 중요한 텍스트의 경우에도 상하좌우의 직선 뿐만 아니라 대각선까지도 날카롭고 정교하게 표현해 선명한 화질을 구현하는 첨단 기술입니다.
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디스플레이 용어알기 2022.01.13

[디스플레이 용어알기] 89편: QD(Quantum Dot)

QD(Quantum Dot, 퀀텀닷)는 수 나노미터(㎚) 수준 크기의 초미세 반도체 입자를 말합니다. 1나노미터가 10억분의 1미터이므로 굉장히 작은 크기라는 것을 알 수 있습니다. QD는 일반적으로 2~10㎚ 크기이며, 주로 중심체(Core)와 껍질(Shell)로 구성됩니다. QD는 빛을 비추거나 전류를 공급했을 때 입자의 크기에 따라 나타내는 색이 달라진다는 점이 특징입니다. 즉, 동일한 물질이라고 하더라도 작은 크기의 입자는 파란색을 나타내고, 큰 입자는 붉은색을 나타내는 등 크기에 따라 발생시키는 빛의 색이 다르기 때문에, 빛의 마법사로 불리기도 합니다. QD는 1982년 러시아의 과학자들이 예배당을 장식하는 색유리 그림인 스테인드글라스를 연구하던 중 반도체의 주요 소재인 카드뮴(Cd) 화합물에서 이런 현상을 처음 발견하면서 세상에 알려졌습니다. 과학자들은 이 현상을 ‘양자구속효과(Quantum Confinement Effect)’라고 부르기로 했습니다. QD는 다양하고 순도 높은 빛을 발광한다는 점과 소자의 화학적 특성이 우수하다는 점에서 디스플레이, 태양전지, 바이오 센서, 양자 컴퓨터 등 다양한 분야에 사용될 것으로 전망되고 있습니다. 이 중 QD의 발광특성을 디스플레이에 활용한 것을 QD디스플레이라고 합니다. QD디스플레이는 간소하고 효율적인 발광 구조를 갖추고 있기 때문에 현존 최고 수준의 화질을 만들어낼 수 있습니다. 청색 자발광층에서 시작된 순도 높은 빛이 QD 발광층에 있는 QD소자들과 만나 디스플레이 화면을 표현하며, 이때 QD소자의 특성이 반영돼 적색과 녹색도 고순도의 빛을 만들어냅니다. 이러한 장점은 디스플레이의 색 표현력을 최대화해 보다 자연색에 가까운 컬러를 보여줍니다. 또한 QD디스플레이는 자체 발광 구조를 갖추고 있으므로 빠른 응답속도와 무한대에 가까운 명암비를…
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디스플레이 용어알기 2021.11.17

[디스플레이 용어알기] 88편: 가변주사율

디스플레이에서 주사율은 1초에 얼마나 많은 장면을 화면에 표현하는지 나타내는 수치로, 단위는 Hz(헤르츠)를 사용합니다. 예를 들어 120Hz의 주사율은 1초에 120번의 이미지가, 60Hz는 60번의 이미지가 화면에 불러오는 것입니다. 주사율이 높을수록 1초에 더 많은 이미지가 보이는 만큼 영상을 좀 더 부드럽고 매끄럽게 감상할 수 있는 반면, 이미지를 더 많이 불러오는 만큼 전력 소모도 증가합니다. 화면 전환이 빠른 게임이나 동영상의 경우 고주사율이 적용되면 보다 자연스럽고 부드러운 화면 변화를 감상할 수 있습니다. 그러나 상대적으로 화면의 변화가 적은 이미지나 텍스트 기반의 콘텐츠는 일반 주사율의 화면과 고주사율에서 볼 때의 이미지 변화가 거의 없기 때문에 고주사율이 적용되면 불필요한 전력 소모가 발생할 수 있습니다. 이런 문제점을 해결하기 위해 등장한 것이 바로 ‘가변주사율’ 입니다. 빠른 화면 전환이 필요한 콘텐츠에서는 고주사율을 적용하고, 상대적으로 변화가 적은 콘텐츠를 소비할 때는 보다 낮은 주사율을 적용하는 것입니다. 삼성디스플레이의 ‘어댑티브 프리퀀시’ 기술은 소비자의 사용환경에 맞춰 디스플레이의 주사율을 조정해 주는 가변주사율 기술입니다. 빠른 화면 전환이 필요한 스포츠, 게임 등은 120Hz, 이메일 확인과 같은 변화가 적은 화면은 30hz, 그리고 사진과 같이 정지 이미지는 10hz로 구동하는 등  화면의 상황에 따른 탄력적인 주사율을 적용해 소비전력은 줄이고, 화면은 고화질로 감상할 수 있습니다.
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디스플레이 용어알기 2021.10.18

[디스플레이 용어알기] 87편: MPRT (동영상응답속도)

MPRT(Motion/Moving Picture Response Time)란 디스플레이에서 동영상의 응답시간을 뜻하는 용어로, 일정속도로 움직이는 영상에서 잔상이 생겼다가 사라지는 시간을 뜻합니다. MPRT는 일반적인 응답시간(Response Time)과 동일하게 밀리세컨드(ms)를 단위로 사용하며, 디스플레이의 MPRT 단위가 작을수록 더 자연스럽고 선명한 동영상을 표현할 수 있습니다. 일반적인 디스플레이 응답속도(Response Time)는 픽셀의 밝기 변화를 측정하는 방식으로, 0 Gray(black)에서 255 Gray(White)로 변하거나 그반대, 또는 그외 지정된 Gray에서 다른 지정된 Gray로 변하는 경우의 응답시간을 평가합니다. ‘회색 대 회색(Gray to Gray)’ 방식이 대표적입니다. 이와 달리 MPRT는 영상의 프레임 하나가 바뀌는 동안, 움직이는 패턴의 잔상이 사라지는 시간을 측정합니다. 위 그림과 같이 일정한 패턴을 디스플레이에 표시한 후 일정한 속도로 이동시키는 방식이며, 이 장면을 카메라로 촬영해 이미지의 끌림 정도(Blurred Edge Time/Width)를 분석합니다. 따라서 MPRT 수치가 작은 디스플레이일수록 잔상(끌림 정도)이 적게 발생하며, 액정이 불필요해 반응 속도가 빠른 자체발광 방식의 OLED 디스플레이의 경우 짧은 MPRT와 빠른 응답속도를 구현하므로 보다 선명한 화질을 표현할 수 있습니다.
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디스플레이 용어알기 2021.09.24

[디스플레이 용어알기] 86편: 시야각 (Viewing Angle)

‘시야’는 사람 눈이나 렌즈 등이 볼 수 있는 범위를 의미합니다. 디스플레이를 평가할 때 우리가 종종 사용하는 ‘시야각’도 이와 관련된 의미입니다. 우리가 모니터 화면을 볼 때 제품에 따라 정도의 차이가 있지만 정면에서 보는 화면과 측면에서 보는 화면이 다르게 보이는 경우가 있습니다. 정면에서는 깨끗한 화질을 볼 수 있지만 옆이나 위에서 내려다볼 때는 정면보다 어둡거나 색이 탁해진 화면을 보게 되는 것인데요. 디스플레이 화면을 볼 때 화질을 왜곡 없이 시청할 수 있는 각도를 ‘시야각’이라고 합니다. 시야각은 화면을 중앙에서 바라볼 때와 비교하여 상하좌우 위치에서 비스듬히 볼 때 화질의 차이가 있는지를 수치로 표현한 것입니다. 시야각이 좋은 디스플레이일수록 보는 위치에 상관없이 동일한 화질로 화면을 감상할 수 있습니다. 시야각이 좋지 못한 디스플레이는 측면에서 바라볼 때 화면의 컬러가 왜곡되거나 휘도가 저하되는 등 최적의 화질 감상이 어렵습니다. 일반적으로 빛은 직진성을 갖고 있어, 빛을 통해 화면을 구현하는 디스플레이 역시 바라보는 각도에 따라 밝기나 색에 영향을 받습니다. LCD의 경우 백라이트의 빛이 액정과 컬러필터를 통과하는 구조를 갖고 있어, 자발광 디스플레이에 비해 시야각에 제한이 있습니다. 차세대 대형 디스플레이로 주목받고 있는 QD 디스플레이는 자발광형 디스플레이입니다. QD는 빛을 전방위로 균일하게 발광시키는 특성이 있어, 시청각도에 따른 화질 변화를 최소화시켜 보다 균일한 휘도와 색감을 전달합니다.
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