'픽셀' 검색 결과

디스플레이에서 ‘잉크젯 프린팅(Inkjet Printing)’이란 잉크젯 헤드의 노즐을 통해 용액의 형태로 분사해 OLED 디스플레이 픽셀을 만드는 기술입니다. 마치 프린터가 종이에 잉크를 뿌려 인쇄하는 것처럼 수십 피코 리터(1조분의 1리터) 이하의 OLED 잉크를 분사해 디스플레이를 양산하는 방식입니다. 잉크젯 프린팅을 위해서는 먼저 OLED 용 유기재료를 용매(Solvent)에 녹여 잉크의 형태(Soluble OLED)로 변경해야 합니다. 소금(유기재료)을 물(용매)에 녹이는 것과 유사한 원리입니다. 그다음 유기재료가 잘 녹아든 잉크를 잉크젯 헤드의 노즐을 통해 디스플레이 기판의 R, G, B 색상별 서브 픽셀을 생성할 격벽(Bank) 사이로 주입합니다. 주입이 모두 끝난 잉크를 건조해 용매를 제거하면 기판에는 실제로 발광에 필요한 유기재료만 남게 되며 OLED 발광을 위한 픽셀 제조가 완료됩니다. 잉크젯 프린팅 방식은 진공상태에서 유기물을 기화시키는 증착 방식과 달리, 상압이나 낮은 수준의 진공에서도 제조가 가능하며, 원하는 픽셀에만 적정량의 유기재료를 주입하는 방식이기 때문에 재료 사용 효율을 높일 수 있는 장점이 있습니다. 또한 증착 방식에  비해 상대적으로 원장 기판의 크기가 큰 대면적 패널 제작에 유리한 기술입니다. 그러나 유기재료 막 두께 형성 균일도와 농도 균일도 및 커피링(Coffee-ring) 현상 등 아직 상용화를 위한 기술적 걸림돌이 남아 있습니다. 업계에서는 재료와 공정 기술에 대한 연구 개발로 기술적 난제를 극복하면 향후 인쇄 기술을 통해 OLED 디스플레이를 제작하는 시대가 열릴 것으로 기대하고 있습니다.

최근 수년간 디스플레이 기술 발전에 점점 가속도가 붙고 있습니다. OLED, 마이크로LED, QD디스플레이 등 디스플레이 분야는 새로운 기술적 도전의 각축장으로 변해가고 있는데요. 뛰어난 기술을 바탕으로 더 선명한 화질, 더 뛰어난 응답 속도, 탁월한 색감 등 다양한 장점으로 눈길을 끌고 있습니다. 이와 같은 디스플레이 기술의 궁극적인 목표는 결국 사람에게 최적화된 디스플레이일 텐데요. 단순히 기술 스펙 향상을 넘어 인간의 눈에 더 가까이 다가가고자 도전을 거듭하고 있는 디스플레이 기술의 의미들을 짚어보는 시간을 마련했습니다. # 인간의 눈, 트루 블랙(True black)에 매혹되는 이유 트루 블랙, 딥 블랙 등 디스플레이 기술은 더 나은 명암비를 확보하기 위한 기술 경쟁이 치열합니다. 화면의 가장 밝은 부분과 가장 어두운 부분과의 차이를 비율로 나타낸 지표인 명암비를 높이면 높일수록 이를 통해 섬세한 화질 구현이 가능하다는 것인데요. 그 원리는 무엇일까요? 빛을 감지하는 사람의 눈, 인간의 시각세포에는 밝은 빛을 감지해 색감을 구별하는 원추세포(원뿔세포, Cone cell)와 어두운 빛에 반응해 명암을 구분하는 간상세포((막대세포, Rod cell)가 있습니다. 그런데 사람의 망막에는 대략 6백만개의 원추세포와 1억 2천만개 정도의 간상세포가 존재하는데요. 특히 더 많은 비율을 차지하는 간상세포는 눈의 망막에 위치한 광수용 세포(Photoreceptor Cell)로 빛을 감지하는 역할을 합니다. ▲ 컬러를 구분하는 원추세포(Cone cell)와 빛에 반응하는 간상세포(Rod cell) 이와 같은 간상세포는 굉장히 민감한데요,…

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…

픽셀(pixel)이라는 단어 자체는 ‘그림 요소(picture element)’를 줄여서 만든 말이다. 매우 간단한 말이지만 우리 생활 속에 없어서는 안 될 디지털 영상과 이미지를 구성하는 중요한 기술인 만큼 픽셀 기술의 발전은 인류의 생활상을 크게 뒤바꿔 놓았다. 그렇다면 픽셀 기술은 어떻게 발전해온 것일까? 글. 크리스 터너(Chris Turner) 최초의 픽셀, 원형은 점묘파 미술 ▲ Study for La Grande Jatte (1884-1885)_ 조르주 쇠라(Georges Seurat. 프랑스 화가. 1859-1891) 그림을 요소로 환원해서 픽셀의 원형을 제시한 것은 미술에서 맨 처음 시도되었다. 신인상주의 화가들이 사용한 점묘법(Pointillism)은 이전까지 면을 그리던 미술 작화 방식을 점을 찍어 표현하는 방법으로 바꿔 놓았다. 빛과 색을 중시한 이전의 미술 기법에서 탈피해 모든 사물을 점으로 묘사한 신인상주의는 픽셀을 중심으로 이루어지는 현대의 이미지 표현 기술의 원형이다. 이와 같은 점묘법의 창시자는 프랑스 화가였던 조르주 쇠라였는데, 그는 점묘법을 통해 컬러가 다양한 빛의 혼합이라는 사실을 직관적으로 보여주었다. 당시 과학자들은 색과 색이 모이면 고유의 색감이 사라지고 다른 색이 떠오르는 간섭현상을 밝혀냈는데, 쇠라를 비롯한 신인상주의 화가들이 이를 캔버스 위에서 구현해냈다. 이미지를 디지털 신호로 바꾸기까지 화면에 문자 형태든, 스마트폰의 아이콘이든 픽셀이 디지털 이미지를 생성하는 과정은 현대의 컴퓨터보다 먼저 등장한 세 가지 수학적 발견을 기반으로 한다. 첫 번째는 프랑스의 귀족이자 1800년대 초에 나폴레옹 치하에서 지방 장관을…

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…

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.

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.

우리가 디스플레이 스펙을 표현할 때 자주 사용하는 단위들이 있습니다. 화면 밝기, 해상도, 화면 재생률, 소자 크기 등 디스플레이 관련 자주 사용하는 단위들에는 어떤 것이 있고, 그 단위는 어떤 것을 나타내는지 카드뉴스를 통해 함께 알아보겠습니다.

디스플레이 화면에 이미지가 나오기까지는 여러 단계를 거쳐야 합니다. 디스플레이 드라이버 IC (DDI)는 디스플레이의 각 픽셀을 구동하기 위해 꼭 필요한 반도체칩입니다. 기기의 중앙처리장치로부터 어떤 화면을 구동할지 신호를 입력받아서 패널을 동작시키기 위한 출력신호를 생성하고 제어하는 역할을 합니다. 쉽게 설명하면, 드라이버 IC는 패널의 각 픽셀에게 어떻게 행동해야 할지 명령을 내립니다. 드라이버IC는 Gate IC와 Source IC 등으로 이루어져 있습니다. 이들은 각각 서브픽셀을 켜고 끄거나, 픽셀들이 표현할 색차이를 만들어냅니다. Gate IC와 Source IC의 전압차를 이용해 전류를 TFT에 전달하면, TFT는 해당 명령에 따라 각 서브픽셀을 직접 켜거나 끄는 스위치 역할을 합니다.  그렇게해서 원하는 이미지가 패널에 생성됩니다.

SF 영화에 자주 등장하는 투명 디스플레이. 대표적 기술인 투명 OLED는 화면의 뒷면도 투명하게 보이는 첨단 디스플레이 기술입니다. 투명한 재료를 사용해 제작하고, 픽셀에 빛이 통과할 수 있는 투과 공간을 마련해 구현합니다. 향후 차량 유리의 HUD를 대체하는 등 화면 건너편을 봐야 하는 환경에서의 활용이 기대되는 기술입니다.