디스플레이 패널은 이미지와 영상을 통해 우리에게 다양한 시각 정보를 전달해 주는 역할을 합니다. 더욱 좋은 화질을 보여주기 위해 표현할 수 있는 컬러와 해상도가 꾸준히 발전해 왔고, 최근 발표된 삼성 갤럭시S9의 경우에는 색정확도 수준이 완벽에 가까울 정도로 정확하고 우수하다고 해외 디스플레이 분석 기관으로부터 평가될 정도로 디스플레이는 끊임 없이 진화해 왔습니다.
오늘은 디스플레이 패널에 화면을 구현하기 위한 필수 부품인 DDI(디스플레이 드라이버 IC)에 대해 알아보는 시간을 갖겠습니다.
픽셀을 제어하기 위해 TFT에 명령을 내리는 '디스플레이의 신호등'
DDI는 Display Driver IC(Integrated Circuit)의 약자로 OLED, LCD 등의 디스플레이를 구성하는 수많은 픽셀을 구동하는 데에 쓰이는 작은 반도체 칩입니다.
디스플레이가 화면에 정보를 표현하기 위해서는 가장 먼저 사용자가 터치나 리모컨을 통해 기기를 컨트롤해야 합니다. 그럼 이 명령을 받은 기기의 두뇌 즉, 중앙처리장치(AP또는 CPU)는 사용자가 명령한 내용을 신호로 처리해서 내보냅니다. 이 신호는 PCB라는 회로기판을 거쳐서 DDI를 통해 패널에 전달됩니다. 이때 DDI는 각각의 픽셀을 어떻게 행동하라는 명령을 내리게 됩니다. DDI는 픽셀에게 명령을 직접 내리지는 않고 디스플레이 패널 안에 있는 TFT(박막트랜지스터)를 통해서 픽셀을 제어합니다.
TFT의 기능에 대해서는 아래의 관련 콘텐츠를 참고하시면 이해에 도움이 됩니다.
디스플레이의 픽셀은 빛의 삼원색인 RGB(Red, Green, Blue)를 표시하는 서브픽셀로 구성되어 있고, 이러한 서브픽셀을 직접 제어하는 것이 TFT(박막트랜지스터)입니다. 그리고 TFT에 신호를 전달해서 최종적으로 픽셀을 제어하는 역할을 하는 것이 DDI입니다. DDI는 AP와 패널 사이에서 신호의 통로 역할을 하며 다채로운 영상 정보를 화면에 보여줄 수 있는 중요한 기능을 합니다.
비유하자면, TFT는 RGB 서브픽셀을 구동하는 '스위치' 역할을 하고, DDI는 스위치가 어떻게 움직일지를 알려주는 '신호등' 역할을 한다고 볼 수 있습니다.
DDI의 종류
위 사진에서 노란색 화살표가 가리키는 긴 금속 막대가 바로 DDI입니다.
DDI의 종류는 크게 두 가지입니다. 스마트폰에 들어가는 모바일용 DDI, 태블릿이나 스마트 TV 등 중대형 전자제품에 들어가는 중대형용 DDI입니다. 패널에 따라 DDI를 부착한 방식은 조금씩 다릅니다. TV와 같은 대형 패널에는 여러개의 DDI가 측면과 상단에 부착되는 경우가 많고, 스마트폰을 비롯한 모바일 제품에는 1개의 통합 DDI를 부착합니다.
DDI의 구성과 작동 원리
DDI는 크게 Gate IC 와 Source IC로 이루어져 있습니다. Gate IC는 서브픽셀들을 켜고 끄는 역할을 담당하고, Source IC는 그 서브픽셀들이 표현할 색상의 차이를 만들어냅니다. Source IC와 Gate IC에서 전압차를 이용해 전류를 TFT에 흘려주어 각각의 서브픽셀들이 구동하게 됩니다. 일부 제조사 또는 제품에 따라서는 Gate IC가 TFT(LTPS)에 내장되기도 합니다.
오늘은 디스플레이를 구동의 신호등 역할을 하는 DDI에 대해서 살펴보았습니다. 다음 시간에는 DDI와 함께 구성되는 패키지 기술의 종류와 FPCB에 대해서 알아보는 시간을 갖겠습니다.
