스마트폰 디스플레이 기술 및 용어 설명(OLED, LCD)

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스마트폰 디스플레이는 단순해 보일 수 있지만, 주력 장치의 OLED와 LCD를 만드는 데에는 많은 연구 개발이 진행되고 있습니다.

의 빛 스마트폰 디스플레이에 관한 최근 대화, 한 걸음 물러서서 우리가 계속 읽는 모든 용어를 맥락에 맞게 고려하는 것이 중요합니다. 다음과 같은 전화기 구글 픽셀 2 XL OLED 패널은 디스플레이에 대해 비판을 받았지만 소비자들은 일반적으로 OLED 패널을 칭찬했습니다. 이처럼 탄탄한 생태계를 통해 2017년에는 기기 화면에 대해 배울 것이 많습니다. 우리는 그들의 강점과 약점을 알수록 이러한 온라인 논쟁의 근원에 더 많이 접근할 수 있습니다.

AMOLED 디스플레이와 P-OLED 디스플레이, 또는 LTPS 디스플레이와 IGZO 디스플레이의 차이점은 무엇입니까? 한 스마트폰 디스플레이가 다른 스마트폰보다 나은 이유는 무엇입니까? 객관적인 데이터를 바탕으로 평가해야 할까요, 아니면 주관적인 인상을 바탕으로 평가해야 할까요? 스마트폰 디스플레이 분석이라는 화두가 중요한 역할을 하는 지점이 바로 여기에 있다.

스마트폰 디스플레이 분석은 쉬운 분야가 아니며, 스마트폰 디스플레이의 특성을 정확하게 측정하려면 리뷰어가 수백에서 수천 명이 필요합니다. 색도계, 분광 광도계, 색상 교정 소프트웨어, 휘도계 등을 포함하되 이에 국한되지 않는 1달러 상당의 장비. 하지만 장비를 갖추는 것만으로는 충분하지 않습니다. 스마트폰 디스플레이 테스터는 다양한 패널의 차이점을 정확하게 보여주는 유효하고 복제 가능한 데이터를 보장하기 위해 엄격한 방법론을 채택해야 합니다. 이는 기술 전문 용어가 많이 사용되는 분야이지만 설명이 제대로 이루어지지 않아 대부분의 사람들이 다음과 같은 사이트의 보고서를 읽게 됩니다. 디스플레이메이트 조금 혼란스러워요. 하지만 이는 시장 문제의 빙산의 일각에 불과합니다.

그렇다면 스마트폰 디스플레이에 딱딱한 느낌을 주려고 애쓰는 이유는 무엇일까요? 그 이유는 간단합니다. 고해상도, 고품질 터치스크린 디스플레이가 없었다면 최신 스마트폰은 지금과 같은 매력을 갖지 못했을 것입니다. 화면은 수백만 명의 창작자와 개발자가 열심히 제작한 콘텐츠와 상호 작용하고 소비하는 매체이며, 화면은 그러한 콘텐츠를 정의해야 합니다.

오늘날 디스플레이가 안고 있는 문제와 함께 스마트폰 디스플레이 품질이 지난 수년간 꾸준히 개선되어 온 모습을 확인할 수 있습니다. 이 기사에서는 2007년 이후에 출시된 터치스크린 스마트폰의 디스플레이 품질만 고려하고 있습니다.

제목을 읽고 이 작품이 무엇인지 아실 테니 시작해 보세요!


스마트폰 디스플레이의 진화

2007년에 출시된 애플의 오리지널 아이폰. 출처: 애플

원래 iPhone에는 HVGA(480x320) 해상도의 3.5인치 TFT 디스플레이가 있었습니다. 최초의 안드로이드폰, HTC 드림 / T-모바일 G1, 동일한 해상도로 더 작은 3.2인치 디스플레이를 사용했습니다. 이 디스플레이는 IPS(In-plane Switching의 약어이며 나중에 다시 설명)가 아니었습니다. 16:9 화면 비율이 없었습니다. 실제로 대부분의 사람들에게는 이전 3:2 화면 비율이 약간 보입니다. 시대에 뒤쳐진. 디스플레이 품질 측면에서 화면은 일반적으로 색상 정확도에 대해 보정되지 않았으며 밝기, 대비 및 시야각은 오늘날 화면에 비해 수준 이하였습니다.

그 이후로 스마트폰 디스플레이는 많은 발전을 이루었습니다. 2009년에는 WVGA(800x480) 디스플레이와 15:9 화면비를 갖춘 최초의 Android 휴대폰이 출시되었습니다. 그러다가 2010년 초에 최초의 OLED 휴대폰이 출시되었습니다. 삼성의 AMOLED 디스플레이가 사용되었습니다. 넥서스원 그리고 HTC 욕망, 공칭 WVGA 해상도는 동일하지만 PenTile 매트릭스 픽셀 배열로 인해 화면의 효율성이 저하되었습니다. 색상 해상도(나중에 자세히 설명). 당시는 이 기술이 도입된 초기 단계였기 때문에 AMOLED의 디스플레이 품질은 아직 수준에 미치지 못했습니다.

Apple은 2010년 6월 iPhone 4에 첫선을 보인 Retina 디스플레이로 삼성의 천둥을 훔쳤습니다. IPS 기술이 적용된 당시로서는 비교할 수 없는 960x640 해상도(326ppi)를 제공했는데, 이는 당시 기술로 얻을 수 있는 것 중 최고였습니다.

애플의 아이폰4. 출처: 애플

iPhone 4의 Retina 디스플레이는 Android 세계에서 타의 추종을 불허했습니다. 그러나 이것이 삼성이 한 단계 더 나아가려는 시도를 방해하지는 않았습니다. 그만큼 갤럭시 SiPhone 4와 거의 같은 시기에 출시된 는 한국에 본사를 둔 회사의 새로운 Super AMOLED 디스플레이 기술을 선보였습니다. 넥서스원의 디스플레이에 비해 최신 세대였으며, 직사광선에서도 더 나은 시인성을 자랑했다. 그러나 불행히도 PenTile 픽셀 배열을 사용했으며 이미지 선명도가 LCD 경쟁 제품에 미치지 못했습니다.

하지만 스마트폰의 디스플레이 품질은 시간이 지나면서 계속 좋아졌습니다. 2011년에는 RGB 매트릭스 픽셀 배열을 갖춘 삼성의 Super AMOLED Plus 디스플레이가 최초이자 마지막이었습니다. 그리고 LCD와 OLED 화면 모두에서 720p HD 디스플레이가 등장했습니다. 이는 Apple의 원래 Retina 해상도를 능가하고 디스플레이 전쟁의 새로운 국면을 시작했습니다. 바로 픽셀 밀도의 우위입니다.

디스플레이는 그 사이에 더욱 빠른 속도로 발전해 왔습니다. LCD는 크게 개선되어 RGB 매트릭스 기술을 통해 1080p Full HD에 도달한 다음 QHD 해상도에 도달했습니다. 최대 700니트의 밝기; 178도 시야각(IPS 덕분에 스펙트럼의 최고 수준) 명암비는 2000:1을 넘었습니다.

실제로 삼성의 AMOLED 디스플레이는 너무 빨리 발전하여 2014년부터 이 기술이 LCD를 뛰어넘기 시작했습니다. 몇 년 동안 모든 삼성 플래그십에는 얹어 디스플레이메이트의 최고의 스마트폰 화면 목록 - 추세가 깨질 때까지 iPhone X의 OLED 디스플레이로 (삼성에서 만든 패널), 디스플레이메이트 올해 최고의 스마트폰 디스플레이로 선정되었습니다.

한동안, 삼성디스플레이 OLED 분야에서 주목할만한 유일한 제조업체였지만 2017년에 상황이 바뀌었습니다. LG디스플레이 스마트폰에 P-OLED 디스플레이를 공급하는 세간의 이목을 끄는 계약을 체결했습니다.

따라서 우리는 스마트폰에서 sRGB 및 DCI-P3 색상 보정이 증가하는 것을 확인했으며 현재 두 주요 모바일 운영 체제 모두 색상 관리를 지원합니다. 또한 모바일 HDR 디스플레이와 최대 120Hz의 적응형 화면 새로 고침 빈도가 등장했습니다. 의심의 여지가 없습니다. 스마트폰 디스플레이의 미래는 밝습니다.

이 모든 것을 염두에 두고 몇 가지 일반적인 디스플레이 용어를 정리하고 확장해 보겠습니다.


간단한 용어로 용어 표시

여러 디스플레이 기술 및 픽셀 배열 비교. 출처: 위키미디어

LCD(액정 디스플레이): LCD는 액정의 광 변조 특성을 기반으로 하는 평면 디스플레이입니다. LCD는 매우 얇지만 여러 층으로 구성되어 있습니다. 이러한 레이어에는 액정 솔루션이 사이에 있는 두 개의 편광 패널이 포함되어 있습니다. 빛은 액정 레이어를 통해 투사되고 색상이 지정되어 가시적인 이미지를 생성합니다.

주목해야 할 중요한 점은 액정은 자체적으로 빛을 방출하지 않으므로 LCD에는 백라이트가 필요합니다.. 얇고 가벼우며 일반적으로 생산 비용이 저렴하며 스마트폰에 사용되는 가장 성숙한 디스플레이 기술입니다.

LCD의 장점으로는 높은 밝기, 다양한 시야각에서 일관된 색상 충실도, 더 나은 색상 선명도 등이 있습니다. RGB 매트릭스 사용 및 수명 덕분에(LCD는 번인에 취약하지 않지만 일시적인 이미지 문제가 발생할 수 있음) 보유). 또한 일부 OLED 제품에 비해 대비가 낮고 응답 시간이 열악한 경향이 있습니다.

평면 내 스위칭 기술의 다이어그램. 출처: SIIM

IPS(평면 내 스위칭): In-plane 스위칭은 디스플레이의 유리 기판 사이에 액정층의 분자 방향을 배열하고 전환하는 것을 포함합니다. 간단히 말해서 TFT 디스플레이의 시야각과 색 재현성을 향상시키는 데 사용되는 기술로, TN(Twisted Nematic) 디스플레이를 대체하기 위한 것입니다. LCD에서 최대 178도의 수평 및 수직 시야각을 확보하는 데 사용됩니다.

OLED(유기발광다이오드): OLED는 LCD와 달리 백라이트가 필요하지 않습니다. 픽셀에 개별적으로 전원을 켜고 끄는 발광 다이오드가 포함되어 있기 때문입니다. OLED 디스플레이의 장점에는 이론적으로 "무한한" 명암비, 더 넓은 기본 색 영역, 다양한 보기에서 밝기 변화가 적다는 점 등이 있습니다. 낮은 APL로 더 나은 전력 효율성을 제공합니다. 단점으로는 다양한 시야각에서의 색상 변화, 번인(burn-in), 높은 APL에서의 낮은 전력 효율성 등이 있습니다. 응용 프로그램.

APL(평균 사진 수준): APL은 주어진 화면에 얼마나 많은 흰색 콘텐츠가 있는지 결정합니다. 콘텐츠의 APL을 모르면 OLED 디스플레이의 실제 밝기를 결정할 수 없습니다. 따라서 일반적으로 다양한 APL 비율에서 여러 측정값을 볼 수 있습니다. 100% APL은 완전히 흰색이고, 0% APL은 흰색 흔적이 전혀 없는 완전히 검은색 화면입니다. OLED 패널의 밝기는 가변적입니다. 낮은 APL 시나리오에서는 밝기가 증가하고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

LTPS의 장점. 출처: Ubergizmo

LTPS(저온폴리실리콘): LCD의 제조기술이다. 디스플레이 해상도를 높이고 낮은 온도를 유지하기 위해 폴리실리콘 대신 비정질 실리콘을 대체합니다. 전력 효율과 픽셀 밀도를 높이는 데 사용됩니다.

IGZO(인듐 갈륨 아연 산화물): IGZO는 인공 투명 결정질 산화물 반도체를 이용해 만든 디스플레이로, 날카로운. 인듐, 갈륨, 아연, 산소로 구성되어 있으며 대부분 태블릿에 사용되지만 일부 스마트폰 제조업체에서도 사용하기 시작했습니다. (좋은 예는 Android 기기의 120Hz 디스플레이입니다. 레이저폰.) 전력 효율성이 크게 향상될 것이라고 약속하지만, 일부 디스플레이의 경우 LTPS LCD에 비해 밝기와 대비가 감소했다는 단점이 있습니다.

HDR(하이 다이내믹 레인지): HDR(High Dynamic Range)은 보다 생생한 미디어 시청 경험을 약속하는 일부 최신 장치 및 향후 플래그십의 디스플레이 기능입니다. 간단한 설명은 다음과 같습니다. HDR 지원 디스플레이는 최고 밝기가 높아 하이라이트의 디테일을 희생하지 않고도 장면에 더 자세한 그림자를 제공합니다. 또한 더 넓은 색상 범위와 더 풍부한 색상 깊이를 표시할 수 있으므로 각 색상 그라데이션에서 더 많은 단계를 거쳐 더 많은 색상을 얻을 수 있습니다.

이는 HDR 디스플레이가 넓은 색 영역(DCI-P3이 현재 가장 광범위하게 지원되는 넓은 색 영역)을 지원하고 10비트 색상도 지원하기 때문입니다. UHD 얼라이언스). 이를 통해 이론적으로 HDR 지원 스마트폰은 10억 개 이상의 색상을 표시할 수 있습니다. 현재 플래그십 스마트폰은 HDR10을 지원하기 시작했고, 돌비 비전 표준.

미터제곱당 칸델라: 니트라고도 알려진 평방 미터당 칸델라는 광원 강도의 함수이며 모든 화면의 밝기를 측정하는 데 사용됩니다. cd/m^2 숫자가 높을수록 디스플레이가 더 밝아집니다. 대부분의 스마트폰 디스플레이 리뷰에서는 약 200니트에서 측정이 수행된다는 것을 알 수 있습니다.

명암비: 디스플레이의 최고 밝기와 블랙 레벨의 비율입니다. OLED 디스플레이는 픽셀이 완전히 전환될 수 있기 때문에 이론적으로 무한한 명암비를 갖습니다. 하지만 실제로는 주변 조명으로 인해 완전히 어두운 곳을 제외하고는 이 기능이 실현되지 않습니다. 방. 따라서 OLED 패널은 화면 반사율을 줄여 명암비를 향상시킬 수 있습니다.


최신 LCD의 문제점

LCD는 가장 인기 많은 현재 시중에 나와 있는 스마트폰 디스플레이 기술. 대부분의 중저가형 스마트폰에는 비용 문제로 인해 OLED 디스플레이가 아닌 LCD가 사용됩니다. 비플래그십 스마트폰에서는 OLED 대신 LCD를 사용하면 제조업체의 BOM(Bill of Materials)이 줄어들어 결과적으로 이윤이 증가하고 원가가 낮아집니다.

그렇다고 LCD에 단점이 없다는 뜻은 아닙니다. LCD는 OLED와 같은 대체 기술보다 성숙한 기술로 여겨지지만 여러 측면에서 OLED에 비해 열등합니다. 하나씩 살펴보겠습니다.

OLED와 LCD 명암비 비교. 출처: 4K LED TV 리뷰

차이. 최신 LCD의 정적 대비는 최대 2000:1이지만 제조업체에서는 더 높은 동적 대비를 판매하는 경우도 있습니다. Apple 및 Huawei와 같은 공급업체는 무한 명암 등급을 포기하기로 선택했지만 이러한 점에서 LCD는 OLED의 이론적 무한 명암 대비에 훨씬 미치지 못합니다. 이유? LCD 디스플레이의 검정색은 그렇지 않습니다. 진실 화면의 백라이트 때문에 검게 보입니다. 가장 깊은 검정색조차도 어두운 회색 음영처럼 보이며 이는 특히 어두운 곳에서 두드러집니다.

LCD가 작동하려면 백라이트가 필요하기 때문에 이 문제에 대한 실질적인 해결책은 없습니다. 그렇지 않으면 화면이 보이지 않습니다. 디스플레이 제조업체의 유일한 수단은 블랙 레벨의 휘도를 줄이는 것입니다. 블랙 레벨이 어두울수록 대비가 높아집니다.

주변광이 많은 환경에서는 실제로 눈에 띄는 차이가 거의 없습니다. LCD 및 OLED 디스플레이(적어도 이 측면에서는). 기본적으로 후자의 장점은 다음과 같습니다. 부정. 하지만 동영상을 시청할 때나 어두운 테마나 배경화면을 사용할 때 LCD의 약점은 부각됩니다. 이 문제는 디스플레이의 시야각에서도 명백하게 드러납니다. 각도가 왼쪽에서 오른쪽으로 이동함에 따라 검은색이 희미해지는 경향이 있기 때문입니다. 이로 인해 미디어 시청 경험이 덜 몰입적으로 느껴질 수 있습니다.

LCD 디스플레이의 대비 단점은 햇빛 아래에서도 가독성에 영향을 미칩니다. 과거에는 직사광선에서 LCD가 OLED 디스플레이보다 확실히 뛰어났지만 이제는 그렇지 않습니다. 자동 밝기 부스트 모드 및 기타 기술을 갖춘 OLED 디스플레이는 LCD를 능가하는 낮은 반사율과 높은 대비를 활용할 수 있습니다.

LCD가 OLED 디스플레이보다 지속 가능한 밝기 수준이 더 높다는 사실에도 불구하고 햇빛은 최신 LCD의 반사율 및 대비 부족으로 인해 OLED의 가독성이 더 좋아지는 경향이 있습니다. 패널. 미래에는 더 높은 기본 대비를 갖춘 더 밝은 디스플레이로 이러한 문제가 완화될 수 있지만, LCD는 여기서 추진력을 잃었습니다.

LCD 시야각 비교. 출처: 미쓰비시

시야각의 밝기 충실도. 최고의 IPS LCD는 대부분 색상 변화가 없습니다. 즉, 각도 변화에도 색상이 변하지 않거나 색조가 나타나지 않습니다. 그러나 각도가 조금만 바뀌어도 인식되는 밝기 수준에는 필연적으로 영향이 미칩니다. 큰 문제는 아니지만 프리미엄 기기보다 색상 변화가 더 많이 발생하는 경향이 있는 중저가형 스마트폰에서 더 뚜렷하게 나타납니다.

OLED 디스플레이는 시야각이 바뀔 때 밝기와 대비 손실에 영향을 받지 않습니다. 그것은 실제로 두 가지 악 중 더 적은 것을 선택하는 것으로 귀결됩니다. 색상 변화를 겪고 살 수 있습니까, 아니면 상실감을 느끼며 살 수 있습니까? 명도? 전자의 경우에는 OLED 디스플레이를 선택해야 하고, 후자의 경우에는 LCD가 최선의 선택입니다. 고품질 패널(일반적으로 플래그십 제품에서 발견됨)을 사용하면 이러한 딜레마를 줄일 수 있습니다.

OLED에 비해 열등한 응답 시간. LCD는 이 분야에서 꾸준히 개선되어 왔으며 최신 세대의 LCD는 구형 디스플레이에 비해 고스팅 현상이 적습니다. 그러나 이는 완화될 수는 있지만 해결되지는 않는 또 다른 문제입니다. 이 분야에서는 OLED가 훨씬 뛰어납니다. 이것이 바로 Google의 Daydream 모바일 VR 플랫폼이 출시된 이유 중 하나입니다. 필요하다 OLED 디스플레이.

저가형 및 중급형 스마트폰의 LCD는 잔상 현상이 발생하기 쉽고 응답 시간도 더 느립니다. 이로 인해 휴대폰은 OLED 디스플레이를 사용하는 경쟁사보다 덜 부드럽고 반응성이 떨어지는 느낌을 받을 수 있습니다.

전반적으로 LCD가 지난 몇 년간 엄청난 발전을 이루었기 때문에 LCD를 신랄하게 비판하기는 어렵습니다. 저가형 스마트폰에 색상 변화가 없는 5.5인치 Full HD IPS 디스플레이가 탑재되는 것은 드문 일이 아닙니다. 해상도, 밝기, 색상 등이 열악한 몇 년 전의 플래그십 스마트폰보다 눈에 띄게 좋아졌습니다. 정확성.

그러나 LCD의 한계로 인해 추악한 모습을 드러내는 것은 주력 제품(점점 중급 제품)에 있습니다. 전문가들의 증거에 따르면 OLED는 상대적으로 미성숙함에도 불구하고 고급형에서는 LCD보다 전반적으로 우수합니다. 이것이 바로 LCD가 더 넓은 지원 범위를 지원한다는 사실에도 불구하고 주력 스마트폰에서 LCD가 훨씬 덜 보편화되고 있는 이유입니다. 색 영역(예: DCI-P3), HDR10 및 Dolby Vision과 같은 HDR 표준, 이전보다 향상된 응답 시간 전에.

현재 OLED의 개선 속도로 인해 LCD에 대한 우위가 확보될 것으로 보입니다. 하지만 OLED도 완벽하지는 않습니다. 다음으로 넘어가자 그것은 가장 큰 문제.


OLED 디스플레이의 문제점

삼성전자는 2010년대부터 OLED에 올인했다. 갤럭시 S. 이제 다수의 OEM이 플래그십 스마트폰에서 OLED 디스플레이를 선호하는 것으로 보이며, 이 기술은 중급 및 저렴한 플래그십 장치에 천천히 침투하고 있습니다. OLED를 탑재한 저가형 휴대폰은 특별히 흔하지는 않지만, OLED 디스플레이 가격이 계속 하락함에 따라 몇 년 안에 상황이 바뀔 수 있습니다.

하지만 특정 기술이 인기가 있다고 해서 문제가 없는 것은 아닙니다. OLED 화면은 며칠 만에 품질이 저하되기 시작할 정도로 눈에 띄게 불완전하며 일부 사용자는 휴대폰을 사용하기 시작한 지 얼마 지나지 않아 번인(burn-in) 징후를 발견했습니다. 디스플레이 기술에는 여러 세대가 지나도 해결되지 않은 오랜 문제가 있습니다.

PenTile 매트릭스 OLED 디스플레이를 S-Stripe와 비교합니다. 출처: 샘모바일

PenTile 매트릭스. PenTile 매트릭스 OLED 디스플레이는 이미지 선명도가 부족합니다. 대부분의 LCD는 RGB 매트릭스를 사용합니다. 이는 픽셀당 3개의 균일한 하위 픽셀(빨간색, 녹색, 파란색)이 있음을 의미합니다. PenTile OLED 디스플레이는 고르지 않은 레이아웃에서 픽셀당 2개의 하위 픽셀(빨간색과 녹색 또는 파란색과 녹색)만 갖습니다. 2013년 갤럭시 S4부터 펜타일 OLED 디스플레이는 다이아몬드 모양을 닮은 서브픽셀 레이아웃을 사용해 '다이아몬드 펜타일'이라는 이름이 붙었다. PenTile OLED 디스플레이의 녹색 하위 픽셀 수는 LCD의 녹색 하위 픽셀 수와 동일하지만 빨간색 및 파란색 하위 픽셀 수는 더 작습니다.

정확하게 말하면 PenTile OLED 디스플레이에는 녹색 하위 픽셀 수에 비해 빨간색 및 파란색 하위 픽셀 수가 절반만 포함되어 있습니다. 이는 LCD와 동일한 공칭 픽셀 밀도를 가지고 있음에도 불구하고 PenTile OLED 디스플레이는 하위 픽셀 밀도가 낮기 때문에 선명하지 않다는 것을 의미합니다.

따라서 Full HD(1920x1080) LCD 디스플레이는 Full HD PenTile OLED 디스플레이보다 선명하지만 그 차이는 화면에 표시되는 콘텐츠에 따라 다릅니다. PenTile OLED 디스플레이의 유효 색상 해상도는 항상 공칭 해상도보다 낮습니다. Full HD(1920x1080) 디스플레이의 경우 유효 색상 해상도는 1357x763입니다(수직 및 수평 해상도를 모두 2의 제곱근으로 나눕니다).

그렇다고 해서 PenTile OLED 디스플레이가 RGB 매트릭스 픽셀 레이아웃을 사용하는 LCD 경쟁사보다 선명도가 절반에 불과하다는 의미는 아닙니다. PenTile OLED 디스플레이에는 픽셀 부족을 보완하기 위해 서브픽셀 앤티앨리어싱이라는 기술이 탑재되어 있습니다. 격차를 완전히 해소하지는 못하지만 효과적인 색상 해상도의 손실을 완화하는 데 도움이 됩니다.

PenTile 배열의 효과는 텍스트 렌더링에서 가장 뚜렷하게 나타납니다. 하위 픽셀의 레이아웃이 고르지 않기 때문에 문자 가장자리에 PenTile 효과가 나타납니다. 본질적으로 텍스트는 RGB 매트릭스 LCD만큼 선명하지 않지만 QHD PenTile 디스플레이는 실제로 Full HD RGB 디스플레이만큼 선명합니다.

그렇다면 해결책이 있나요? 2011년 삼성은 RGB 매트릭스 AMOLED 디스플레이를 시장에 출시했습니다. 갤럭시 S II 슈퍼 AMOLED 플러스라고 합니다. 2012년에는 갤럭시 S III HD 해상도를 수용하기 위해 PenTile 배열을 다시 채택했지만 Galaxy Note II에서는 삼성이 다른 것을 시도했습니다.

노트 II에는 S-스트라이프 디스플레이 (유출된 마케팅 자료를 기준으로) 비표준 RGB 매트릭스를 사용합니다. 서브픽셀 레이아웃이 기존 RGB 매트릭스만큼 균일하지는 않았지만 핵심은 디스플레이가 상대적으로 높은 해상도를 유지하면서 PenTile의 선명도 문제를 극복하는 픽셀당 3개의 하위 픽셀 (HD).

그러나 S-Stripe 디스플레이는 삼성이 다이아몬드 PenTile로 전환하면서 수명이 짧았습니다. 갤럭시 노트 3, 회사는 S-Stripe AMOLED 디스플레이를 계속해서 10인치 태블릿에 사용했지만 갤럭시 탭 S, 이 기술은 다른 스마트폰에는 등장하지 않았습니다.

심지어 iPhone X도 서브픽셀 앤티앨리어싱 기능이 있는 PenTile 디스플레이를 사용하여 높은 PPI(인치당 픽셀 수)의 S-Stripe가 여전히 재정적으로나 기술적으로 불가능하다는 것을 증명합니다. (파란색 하위 픽셀은 OLED에서 가장 빠르게 노화되는데, 삼성이 Galaxy S III에서 PenTile로 다시 전환한 이유로 이를 언급했습니다.)

iPhone X의 PenTile OLED 화면. 출처: 더버지

요약하면, PenTile은 특히 낮은 해상도에서 OLED의 문제로 남아 있습니다. PenTile HD 디스플레이는 선명도가 최적이 아닙니다. Full HD 범위에서는 상황이 더 좋아지지만 일반 보기 범위와 특정 상황에서는 개별 픽셀이 계속 표시될 수 있습니다. QHD 해상도 이상이 되어야 PenTile의 문제가 줄어들기 시작합니다.

색상 변화. 이것이 OLED 디스플레이의 두 번째 근본적인 문제이다. 전통적으로 OLED 디스플레이는 밝기와 대비가 뛰어났습니다. 즉, 보는 각도가 변해도 디스플레이의 색상 대비가 손실되지 않습니다. 반면, 각도 변화에 따라 디스플레이의 색상 톤이나 색조가 변하는 색상 변이 현상이 발생합니다.

일부 OLED 디스플레이는 이 점에서 다른 디스플레이보다 우수합니다. 예를 들어, 삼성의 AMOLED 디스플레이는 예전에는 색 변이 현상이 심했는데, 회사에서는 점차 그 현상을 줄이기 위해 노력해 왔습니다. 새로운 세대가 나올 때마다 색상 변화는 덜 뚜렷해졌지만 완전히 제거되지는 않았습니다. Note 8과 같은 휴대폰에서 볼 수 있는 삼성의 최신 AMOLED 디스플레이는 여전히 비스듬한 각도에서 약간의 색상 변화 문제를 겪고 있습니다. 예를 들어 2012/2013년 AMOLED 디스플레이보다 눈에 띄게 나아졌지만 Galaxy S7의 디스플레이에서는 크게 개선되지 않았습니다.

반면 V30과 Pixel 2 XL에서 볼 수 있는 LG의 P-OLED 디스플레이 기술은 훨씬 더 뚜렷한 색상 변화로 어려움을 겪고 있습니다. 디스플레이는 미세한 각도 변화에도 푸른 색조의 색상 변화를 나타냅니다. 이는 삼성의 2012/2013년 디스플레이를 연상시킵니다.

색상 변화가 주요 문제입니까? P-OLED 디스플레이에서는 큰 문제지만 대부분의 AMOLED 디스플레이에서는 “큰 문제는 아니다”라는 의견이 지배적이다. 그러나 우리가 보기에 앞으로의 주요 단계는 색상 변화를 완전히 제거하는 것입니다. 디스플레이를 정면에서 보지 않으면 색상 변화로 인해 색상 정확도가 떨어집니다. 또한 여러 사람이 동시에 디스플레이를 볼 때 색상 변화로 인해 일관된 시청 경험이 방해됩니다.

Google Pixel 2의 이미지 번인. 출처: 더버지

노화. OLED 디스플레이의 또 다른 불행한 특징은 LCD보다 빨리 노화되는 경향이 있다는 것입니다. OLED 디스플레이에는 이미지 잔상(단기)과 디스플레이 번인이라는 두 가지 노화 문제가 있습니다. (장기간).

이미지 잔상은 본질적으로 일시적이며 화면 내용의 일부가 디스플레이에 겹쳐지거나 "붙어" 있을 때 발생합니다. 이 문제는 LCD(특히 LG 플래그십 스마트폰의 Quantum IPS 디스플레이)에서 더 흔히 발생하지만 OLED 디스플레이에서도 발생합니다.

더 일반적으로 OLED 디스플레이는 번인(burn-in) 문제를 겪습니다. 이는 디스플레이 영역에 영구적인 변색의 형태로 나타나며, 가장 일반적으로 발생하는 현상입니다. Android의 탐색 및 상태 표시줄과 같이 오랫동안 정적인 상태로 유지되는 영역에서 발견됩니다. 전화기.

번인 현상이 발생하는 데 걸리는 시간은 일반적으로 수개월, 가장 좋은 경우에는 수년입니다. 그러나 번인(burn-in)은 매우 가변적인 현상입니다. 일부 사용자는 삼성의 최신 AMOLED 디스플레이(예: Galaxy S8)를 탑재한 스마트폰을 사용해도 며칠 또는 몇 주만 사용한 후에도 영구적인 번인 현상이 발생한다고 보고했습니다. 사용자들은 또한 P-OLED 디스플레이에서 짧은 시간 후에 번인(burn-in)이 발생한다고 보고했습니다. LG V30 그리고 구글 픽셀 2 XL.

번인 문제에 대한 해결책이 있나요? 다시 말하지만, 제조업체는 이를 완화할 수는 있지만 해결할 수는 없습니다. 이는 현세대 OLED 디스플레이의 고유한 특성입니다. OEM은 흰색 내비게이션 바를 사용하고, 내비게이션 바 버튼을 어둡게 하고, Always-On 디스플레이에서 약간 움직이는 시계와 같은 기타 소프트웨어 조정을 통해 이를 완화하는 경우가 많습니다. 삼성, 애플, 구글은 모두 번인을 방지하기 위해 소프트웨어를 사용하고 있다고 말했지만 세 사람 모두 번인은 피할 수 없다고 밝혔습니다. 간단히 말해서, OLED 디스플레이 품질은 몇 달 동안 정기적으로 사용하면 영구적으로 저하됩니다(해당 기간 동안 상당한 정도는 아니더라도).

번인이 발생하는 이유 중 하나는 OLED 디스플레이에 있는 LED의 유기적 특성 때문입니다. 앞서 언급한 것처럼 파란색 하위 픽셀이 가장 빨리 노화됩니다. 마이크로LED는 무기 LED와 OLED의 서브픽셀 기술을 결합해 이론적으로 이 문제를 해결할 수 있는 기술이지만 아직 상용화되지는 않았다. 가까운 미래에도 OLED는 획기적인 발전이 없는 한 영구적인 번인(burn-in) 현상이 계속될 것입니다.

높은 APL에서의 전력 효율성. 용어 섹션에서 설명했듯이 OLED의 디스플레이 밝기는 APL(Average Picture Level)이 높을수록 감소하고 APL이 낮을수록 증가하기 때문에 가변적입니다. OLED의 전력 효율은 디스플레이에 표시되는 콘텐츠의 APL과 관련이 있습니다.

낮은 APL(<65%)에서 OLED는 LCD보다 전력 효율이 더 높습니다. 디스플레이메이트. 즉, 디스플레이의 콘텐츠에 흰색 배경이 많지 않으면 전력 소비가 줄어듭니다. 이는 흰색 배경이 두드러지지 않는 비디오와 같은 미디어 콘텐츠에 중요합니다. 여기서 더 많은 하위 픽셀이 켜져 결과적인 흰색 조명으로 결합됩니다.

반면, 웹 콘텐츠는 일반적으로 웹 페이지의 배경이 흰색이기 때문에 OLED가 더 많은 전력을 소비하게 됩니다. 따라서 APL이 높습니다. (참고로 Android 5.0 Lollipop UI의 평균 APL은 80%로 나타났습니다. 모토로라).

거래 내용은 다음과 같습니다. 웹 브라우징과 같은 작업의 경우 최신 세대의 OLED에서 이미터 효율이 크게 향상되었음에도 불구하고 LCD는 거의 항상 OLED보다 전력 효율성이 더 높습니다. OLED는 높은 APL에서 격차를 좁히고 있고, 낮은 APL에서는 이미 LCD를 앞질렀다. 아직 완전히 거기에 도달한 것은 아니지만, 몇 년 안에 높은 APL 시나리오에서 OLED가 LCD보다 전력 효율이 더 높을 것으로 기대하는 것은 무리가 아닙니다.

이제 OLED와 LCD 디스플레이 기술 모두에 영향을 미치는 문제를 간략하게 살펴보았으니 이제 디스플레이 품질과 관련하여 OEM이 오해하는 오해의 소지가 있는 사양을 고려해 보겠습니다.


스마트폰 디스플레이의 잘못된 사양

삼성의 갤럭시노트8.

에 따르면 디스플레이메이트, Galaxy Note 8의 디스플레이는 1200nits만큼 밝아질 수 있습니다. 그러나 이 수치는 햇빛의 자동 밝기 향상에만 적용됩니다. 1% APL(디스플레이가 거의 검은색에 가까운 전체 화면 배경)을 표시한다는 의미로, Note 8의 디스플레이는 밝기를 수동으로 올려 728니트에 도달할 수 있습니다. 하지만 실제 밝기는 적응형 모드에서 100% APL에서 423니트입니다. 분명히 두 숫자 사이에는 큰 차이가 있으며, 필요한 자격 정보를 추가하지 않고 728니트 수치를 Note 8의 기능으로 홍보하는 것은 오해의 소지가 있습니다.

대조적으로 제조업체는 믿을 수 없을 정도로 높은 동적 대비를 광고하는 경향이 있습니다. 정적 대비는 정격 대비보다 낮은 경우가 많으며 이는 LCD에 영향을 미치는 문제입니다(진정한 검정색 덕분에 OLED에는 대비 문제가 없습니다). 동적 대비는 정적 대비보다 훨씬 높은 경향이 있지만 일반 사용자에게는 그다지 유용하지 않습니다. 그런 다음 정적 대비 수치는 주변 환경이 많은 환경을 설명하지 못한다는 사실이 있습니다. 빛. 이 시점에서 실제 대비는 100:1~200:1로 감소합니다. 이는 디스플레이의 정격 대비와 큰 차이입니다.


방정식의 공급 측면

OLED 디스플레이는 뛰어난 이미지 정확도를 달성할 수 있으며 수요가 점점 늘어나고 있습니다. 하지만 공급이 처음부터 끝까지 이루어지나요?

대답은 다음과 같습니다. 지금은 아닙니다. LCD 분야에서 주목할 만한 디스플레이 제조업체는 많으며, 그 중에는 Japan Display(JDI), Sharp, LG Display, Tianma, BOE 등이 있습니다. 하지만 OLED 기술에서는 삼성디스플레이가 시장을 장악하고 있다. 특히 LG디스플레이는 2017년부터 P-OLED 디스플레이 판매를 시작했고, BOE 등 중국 제조사들도 OLED 디스플레이 생산에 박차를 가하고 있다. 하지만 삼성디스플레이는 경쟁사보다 몇 년 앞서 있다는 장점이 있습니다.

과거 삼성디스플레이는 자신의 지위를 이용해 매각했다. n-1 AMOLED는 다른 OEM에게 디스플레이하고 삼성전자 모바일 사업부를 위해 현재 세대 최고의 AMOLED 패널을 유지합니다. 오늘날에도 18:9 WQHD+(2880x1440) AMOLED 디스플레이를 탑재한 스마트폰은 거의 없습니다. 다음과 같은 장치 화웨이 메이트 10 프로 그리고 원플러스 5T 6인치 풀 HD+(2160x1080) 18:9 디스플레이가 있습니다. 해당 디스플레이는 최신 세대 패널이지만 해상도가 낮습니다. 물론 기업이 OLED 패널에 더 많은 비용을 지불할 의향이 있다면 삼성디스플레이는 기꺼이 최고 품질의 AMOLED 기술을 공급할 것입니다. 한 가지 예는 업계에서 상당한 영향력을 갖고 있는 Apple입니다. 회사는 공급원으로부터 최고 품질의 디스플레이를 요구하며, iPhone X의 OLED 디스플레이도 예외는 아닙니다.

삼성디스플레이 매출 성장. 출처: 디스플레이 데일리

아이폰X의 디스플레이는 애플이 디자인하고 삼성이 제조한 맞춤형 패널인 것으로 알려졌다. 삼성 스마트폰의 디스플레이와 화면비(19.5:9), 해상도(2436x1125), 픽셀 밀도(458PPI)가 다릅니다.

아이폰X는 대용량 제품이다보니 OLED 디스플레이 수요가 많아 삼성디스플레이가 이를 거의 감당하지 못할 정도다. 이 회사는 2017년 아이폰X용으로 약 5000만개 정도의 OLED 패널을 애플에 공급했으며, 차기 아이폰에서는 더 늘릴 것으로 예상된다. 이는 OLED 디스플레이 시장의 부족 현상으로 이어질 수 있다. 공급되는 AMOLED 디스플레이의 대부분은 안드로이드 OEM이 아닌 애플로 향하고 있다.

OLED에서의 경쟁이 하나의 해결책이다. LG디스플레이는 앞서 G플렉스 스마트폰 시리즈에 P-OLED 디스플레이를 사용했다가 2017년 다시 OLED 디스플레이 사업에 진출했다. 구글은 LG의 P-OLED 디스플레이를 사용하기 위해 수백만 달러 규모의 계약을 체결함으로써 관심을 표명했습니다. 애플도 과거에도 관심을 보였다.

P-OLED 디스플레이는 아직 AMOLED 디스플레이에 비해 경쟁력이 없지만 LG 디스플레이는 2018년 이후에 격차를 좁힐 수 있습니다. 이는 업계에 좋은 소식이 될 것입니다.


마지막 말

이 기사를 통해 우리는 디스플레이 분석 분야가 얼마나 복잡한지 살펴보았습니다. 많은 디스플레이 전문가들은 어떤 디스플레이도 주관적으로 판단해서는 안 된다고 말합니다. 그러나 대부분의 사람들에게는 주관적인 평가가 여전히 유용할 수 있습니다. 특히 객관적인 테스트 작업 흐름을 설정하는 것이 매우 어렵다는 점을 고려하면 더욱 그렇습니다. 명심해야 할 점은 판단에 앞서 스마트폰 디스플레이 기술에 대한 사전 지식이 있어야 잘못된 정보로 인해 의견이 변질되는 것을 방지할 수 있다는 점이다.

물론 사람들마다 주관적인 선호도가 다르며 괜찮습니다. 많은 사람들은 객관적으로 부정확한 채도가 높은 색상을 선호합니다. 다른 사람들은 sRGB 또는 DCI-P3 색 공간을 기준으로 보정된 정확한 색상 모드를 선호합니다. 일부는 Quad HD 해상도를 선호하는 반면 다른 일부는 OLED 디스플레이의 PenTile Full HD 해상도에 완벽하게 만족합니다. 스마트폰 디스플레이에 관한 한 선택은 좋은 것이며, 디스플레이 제조업체와 스마트폰 공급업체 모두 이를 존중해야 합니다.

요점은 다음과 같습니다. LCD와 OLED에는 장점과 단점이 있으며 둘 다 서로 다른 궤적으로 발전해 왔습니다. OLED는 향후 몇 년 동안 스마트폰에서 선택되는 기술로 남을 가능성이 높지만, 현재로서는 PenTile, 색상 변화 및 번인과 같은 문제로 인해 기술이 완벽한 사용자를 달성하는 데 방해가 됩니다. 경험. 저가형 장치 범위에서 실행 가능해지기 전에 공급 측면도 개선되어야 합니다.

2007년 최초의 터치스크린 스마트폰 디스플레이가 출시된 이후 우리는 먼 길을 걸어왔지만 아직 갈 길이 멀습니다.