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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디스플레이 용어알기 2021.09.06

[디스플레이 용어알기] 85편: 응답속도(Response Time)

디스플레이 응답속도(응답시간, Response Time)란 ‘전기 회로(TFT)에 전압을 인가한 후 실제로 최종적인 픽셀이 변할때 까지의 시간’을 뜻하는 용어로, 쉽게 표현해 디스플레이에 표시되는 화면이 교체되는 속도를 의미합니다. 즉, 응답속도가 느릴수록 화면이 변할 때 기존 장면이 남아있는 모습인 잔상이 많아져 화면이 흐릿하게 보이는 반면, 응답속도가 빠르면 잔상이 줄어들어 보다 선명한 화면을 볼 수 있습니다. 응답속도는 1000분의 1초를 뜻하는 밀리세컨드(ms)를 단위로 사용합니다. 예를 들어 5ms라고 하면 1000분의 5초만에 픽셀이 변경돼 새로운 화면을 보여주는 성능입니다. 응답속도는 크게 두가지 방식으로 측정합니다. 먼저 ‘백색 대 흑색(White to Black)’ 방식은 픽셀이 흑-백-흑(Black-White-Black)으로 바뀌는 시간을 측정하는 방식으로 가장 전통적인 방식이며, 이후에 흑백 방식에서 벗어나 10% 농도의 회색에서 90% 농도의 회색으로 변할 때까지 시간을 재는 ‘회색 대 회색(Gray to Gray)’ 방식이 등장했습니다. ▲ LCD와 OLED의 단면구조 비교 (LCD는 액정의 물리적 움직임이 필요하다) 대표적인 평판 디스플레이인 LCD는 액정의 물리적 움직임이 필요하기 때문에 응답속도가 상대적으로 느린 반면, 픽셀 스스로 빛을 내는 방식인 OLED는 별도의 물리적 구동이 불필요해 상당히 빠른 응답속도를 보여줍니다. 삼성디스플레이의 노트북용 OLED는 0.2ms의 응답속도를 기록해 2021년 5월, 글로벌 인증기관 SGS로부터 Gaming Performance 인증을 받기도 했습니다.
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디스플레이 용어알기 2021.08.26

[디스플레이 용어알기] 84편: UPC (Under Panel Camera, UDC)

UPC는  Under Panel Camera의 약자로 UDC(Under Display Camera)라고도 불립니다. 말 그대로 디스플레이 패널 아래에 카메라를 장착하는 것으로, 스마트폰이나 태블릿 등 IT 기기의 전면 카메라를 디스플레이 아래 넣는 기술입니다. 스마트폰 시장에서 풀스크린 트렌드가 지속되면서 스마트폰의 상하단, 좌우 부분의 베젤이 최소화되고 이를 위해 지문 인식이 디스플레이에 내장되거나, 전면 카메라 부위만 디스플레이를 컷팅한 노치컷, 펀치 홀, 티어드롭형 등 다양한 형태의 디스플레이가 등장했습니다. UPC 기술은 전면 카메라 부위에도 화면이 나오는 완벽한 풀스크린 실현을 위해 등장한 기술입니다. UPC 기술은 패널 하단에 카메라 모듈을 배치하여, 평소에는 일반 화면이 나오다가 카메라를 동작시키면 촬영이 가능해집니다.한 영역에 카메라와 디스플레이 두 가지 기능이 공존하려면 디스플레이를 위한 발광 영역과 카메라가 빛을 받을 수 있는 투과 영역이 구분되어야 합니다. 또한 디스플레이 패널 아래 카메라가 위치하는 만큼, 패널 투과율을 높이는 것이 중요합니다. 이를 위해 카메라가 요구하는 특성(투과율, 광학 간섭 등)을 만족시키기 위한 종합적 기술(적층구조 및 디자인)이 적용됩니다.
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디스플레이 용어알기 2021.08.04

[디스플레이 용어알기] 83편: Rec.2020

‘Rec.2020’은 국제전기통신연합 ITU(International Telecommunication Union)가 제정한 방송용 영상의 색공간 표준으로, 정식 명칭은 ‘ITU-R Recommendation BT.2020’, 줄여서 ‘Rec.2020’ 또는 ‘BT.2020’으로 부릅니다. ※ BT : Broadcasting service (Television) 영상 콘텐츠는 표준화된 규격 안에서 제작되고, 이후 해당 콘텐츠를 보여주는 디스플레이도 같은 규격을 따를 때, 콘텐츠 제작자가 의도한 색감이 그대로 표현됩니다. 마치 운동 경기에 기본적인 규칙이 있고, 경기가 벌어지는 공간에 대한 규격도 존재해야 올바른 시합이 진행되는 것과 비슷합니다. 경기장에 규격이 있듯이 디스플레이에서 색을 보여주는 공간에도 규격이 있습니다. 그것을 색공간(Color Space)이라고 부르며, 이 공간에 대해서는 여러 기관이나 회사별로 다양한 기준이 존재합니다. 그 가운데 Rec.2020은 현재 가장 대표적인 UHDTV 색공간입니다. ※ CIE 1931 : 프랑스 국제조명위원회 CIE(Commission internationale de l’éclairage)에서 1931년에 발표한 색공간으로 현재 가장 많이 사용되는 전통적인 표준 (무지개색 다이어그램은 인간의 눈으로 볼 수 있는 가시광선의 영역) 2012년에 제정된 Rec.2020은 1990년에 제정된 기존의 HDTV(High-Definition Television) 규격(ITU-R BT.709)보다 색공간이 확대됐고, 해상도 및 색심도 등이 향상됐습니다. Rec.2020은 기존의 Rec(BT).709에서 정의한 HDTV(1920×1080)보다 높아진 UHD 해상도인 4K(3840×2160)와 8K(7680×4320)를 지원합니다. 또 동일한 색의 진함과 연함을 달리하여 얼마나 많은 색상을 표현할 수 있는지를 나타내는 수치인 ‘색심도’를 최대 12비트까지 지원해 최대 약 68억개의 색을 표현할 수 있습니다.
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디스플레이 용어알기 2021.07.20

[디스플레이 용어알기] 82편: 고분자 OLED

OLED 디스플레이는 유기 발광 물질을 재료로 사용하는 제품·기술로, 이때 사용하는 재료는 크게 ‘고분자 OLED 유기재료’와 ‘저분자 OLED 유기재료’로 구분됩니다. 고분자 OLED 유기재료는 일반적으로 10,000g/mol(그램/몰) 수준 이상의 많은 분자량(분자의 질량)을 가진 물질을 뜻하며, 1990년 케임브리지 대학에서 최초로 이를 이용한 OLED를 발표했습니다. 고분자 OLED 유기재료는 저분자에 비해 구조가 복잡하고 무거운 특성 때문에 ‘증착’ 공정이 아닌, 잉크젯 등의 프린팅 설비를 이용한 ‘용액(soluble)’ 공정 방식의 OLED 제조에 적합합니다. 프린팅 OLED 공정은 [용액화] → [토출] → [건조] 순으로 진행됩니다. 고분자 유기재료를 OLED 디스플레이 픽셀로 만들기 위해서는 먼저 재료를 프린팅이 가능한 잉크 형태로(용액화) 만들어야 합니다. 따라서 먼저 R, G, B 빛을 내는 각 유기재료를 용매(solvent)에 녹여 용액(잉크)으로 만드는 과정을 거칩니다. 그리고 잉크를 프린팅 설비에 담아 각 픽셀을 생성할 위치에 떨어뜨린(토출) 후, 액체 상태인 유기재료를 건조시켜 박막 형태의 픽셀을 만드는 방식으로 OLED 디스플레이를 제작합니다. 고분자 유기재료를 활용한 프린팅 OLED 공정은 저분자 유기재료의 증착 공정과 달리 FMM(파인메탈마스크)을 사용하지 않기 때문에 재료 사용 효율이 높으며, 진공 챔버를 사용하지 않고 상압에서도 구현이 가능한 장점이 있습니다.
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디스플레이 용어알기 2021.06.23

[디스플레이 용어알기] 81편: 저분자 OLED

OLED 디스플레이는 유기 발광 물질을 재료로 사용하는 제품·기술로, 이때 사용하는 재료는 크게 ‘저분자 OLED’와 ‘고분자 OLED’로 구분됩니다. 저분자 OLED용 유기 재료는 일반적으로 500 ~ 1200g/mol(그램/몰) 수준 이하의 적은 분자량(분자의 질량)을 가진 물질을 뜻하며, 고분자 OLED 유기 재료에 비해 상대적으로 구조가 단순하고 가벼운 무게를 가집니다. OLED는 1987년 이스트만 코닥社 연구진에 의해 최초로 개발되었는데, 이 때 사용된 재료가 저분자 OLED였습니다. 저분자 OLED는 발전을 거듭해 현재 상용화 된 대부분의 OLED 디스플레이 재료로 사용되고 있습니다. 저분자 OLED는 재료에 열을 가해 승화시키는 방식인 ‘증착(evaporation)’ 공정을 통해 디스플레이의 픽셀 소자로 제작됩니다. R, G, B 각 색상을 내는 픽셀마다 서로 다른 재료가 필요하므로, 패터닝 마스크(FMM, Fine Metal Mask)를 사용해 각각의 영역에 저분자 OLED 재료를 증착시킵니다. 고분자 재료에 비해 상대적으로 가볍기 때문에 증착 공정이 가능하며, 이에 따라 정밀한 미세 패터닝(픽셀 소자 제작)이 가능하고, 발광 성능도 우수한 장점을 가지고 있습니다.
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디스플레이 용어알기 2021.06.04

[디스플레이 용어알기] 80편: 클린룸(Clean Room)

클린룸(Clean Room)은 디스플레이·반도체 등을 생산하는 팹(FAB)에서 주로 사용되는 건물 내부의 환경 형태입니다. 디스플레이에서 클린룸이란 ‘먼지를 비롯한 제반 환경 조건(기온, 습도, 기류, 기압 등)이 일정한 규격에 맞게 유지되는 깨끗한 공간’을 의미합니다. 디스플레이는 미세한 전자회로와 박막 층(Layer)들로 이루어져 있기 때문에 제품 생산 과정에서 아주 작은 먼지나 입자 조차도 제품의 품질에 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 먼지가 극도로 적은 공간, 청정실(淸淨室)이라고도 불리는 ‘클린룸’을 조성해 공정을 진행합니다. 디스플레이에서 클린룸은 ‘클래스(Class)’라는 규격으로 청정 등급을 표시합니다. 클래스란 ‘가로와 세로, 높이가 각 1피트(ft)인 정육면체 공간당 포함하고 있는 0.3㎛ 크기 이상의 먼지(파티클) 개수’를 뜻합니다. 초미세먼지의 크기 2.5㎛ 보다 8배나 작은 크기를 기준으로 먼지의 갯수를 세는 것인데요. 예를 들어 1입방피트 안에 0.3㎛ 보다 큰 먼지가 1000개 들어있다면 ‘클래스 1000’이라고 표시합니다. 일반적인 OLED 디스플레이 주요 팹(FAB) 공정인 TFT(박막트랜지스터), EVEN(증착인캡)은 ‘클래스 1000’ 수준의 환경에서 이루어지며, 이는 일반적인 대기 상태인 ‘클래스 300만’과 비교해 상당히 높은 청정도입니다. ▲ 클린룸 내부의 설비와 방진의류를 착용한 근무자 클린룸 안에서는 각종 생산 설비와 사람들이 움직이기 때문에, 설비 및 근무자로부터 먼지가 발생하게 됩니다. 따라서 높은 청정도를 항상 유지하기 위해 클린룸은 다양한 장치로 구성돼있습니다. 천장의 고성능 필터와 바닥에 설치된 공기순환 구조를 통해 24시간 깨끗한 공기를 유지하며, 근무자가 클린룸 내부로 들어가기 위해서는 특별한 복장인 ‘방진의류’를 착용하고 에어샤워를 거쳐야 합니다. 방진의류는 머리카락이나 먼지 등 미세한 입자들이…
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디스플레이 용어알기 2021.05.03

[디스플레이 용어알기] 79편: 팹(FAB)

FAB(팹)이란 ‘Fabrication Facility’의 준말로 디스플레이/반도체 생산 공정이 이루어지는 시설을 의미합니다. OLED, LCD와 같은 초미세공정이 필요한 디스플레이 패널이 FAB에서 생산되며, TFT(박막트랜지스터), 증착(EV), 인캡슐레이션(EN) 등 제조 핵심 공정이 FAB 안에서 이루어집니다. ▲ FAB에서 이루어지는 OLED 주요 공정 TFT와 같은 박막트랜지스터 공정을 비롯해, EV, EN 등의 핵심 공정들은 CVD(화학적 증착), PVD(물리적 증착), 스퍼터링 증착 등 주로 진공 챔버를 거쳐야 하며, 챔버 안에서 가스를 사용한 화학적 결합 등을 이용하므로 제품 생산을 위한 FAB 인프라는 각 공정을 효율적이고 유기적으로 연동할 수 있는 구조를 갖춰야 합니다. FAB 내부는 온습도 등 공정 환경을 일정하게 유지하는 것이 중요하며 특히 아주 작은 먼지(파티클)라도 제품 불량의 원인이 되기 때문에, FAB은 외부 요인으로부터 제품을 보호하기 위해 일반적으로 클린룸(Clean room)이라는 높은 청정도를 갖춘 공간 형태로 운영됩니다. ▲ OLED 디스플레이를 생산하는 삼성디스플레이 FAB
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