공부와 생각들/디스플레이 공부 200

2-23) 성능과 특성 용어와 의미, 시야각

디스플레이에서의 시야각(viewing angle)이란 정상적인 화면을 볼 수 있는 최대한의 각도입니다. 특히 LCD의 경우, 액정의 비대칭 동작으로 인하여 화면을 보는 각도에 따라서 명암비가 바뀌는데, 명암비가 유지되어 영상을 볼 수 있는 최대 각도를 시야각으로 나타냅니다. 즉, 화면의 위 아래(수직), 그리고 왼쪽과 오른쪽(수평)에 따라 명암비가 일정치 이상 되는 각도로 표현하지요. 여기서 명암비의 일정치는 기기와 용도에 따라 다른데, 대체적으로 10:1 정도를 일컫습니다. LCD에서는 시야각을 넓히기 위하여 다양한 액정 구동 모드를 개발하였는데, 대표적인 방식들로는 TW(Twisted Nematic) 모드, IPS(In Plane Switching), 그리고 VA(Vertical Alignment) ..

2-22) 성능과 특성 용어와 의미, 색심도와 계조, 감마 보정

# 이 내용은 ‘2-6) 화소가 만드는 색, 색의 수’와 중복됩니다. # 다만, 후반부에 ‘감마 보정’에 관한 내용을 추가하였습니다. 흑백 디스플레이는 블랙과 화이트 2개, 혹은 둘 사이의 밝기를 변화시켜가며 몇 개의 그레이만을 표현하고, 디자이너가 사용하는 디스플레이는 수십억개의 색을 표현하기도 합니다. 디스플레이가 얼마나 많은 색상을 표현할 수 있는지를 나타내는 수치가 색심도(color depth), 즉 색의 깊이이며, 표현 단위로는 비트(bit)를 사용합니다. 일반적으로 색심도가 낮은 디스플레이는 색과 영상이 자연스럽지 못하고, 색심도가 높은 디스플레이일수록 화면이 다양하고 자연스러운 색과 영상을 표현할 수 있습니다. 색심도의 단위인 비트의 개념부터 보겠습니다. 기본적으로 비트는 0과 1로 이루어진..

2-21) 성능과 특성 용어와 의미, 명암비

명암비(contrast ratio), 혹은 대조비는 디스플레이가 표현하는 최대 휘도와 최소 휘도의 상대적인 비율입니다. 어떤 디스플레이의 명암비가 10,000:1이라면, 최대 휘도가 최소 휘도의 1만배라는 뜻입니다. 또한 아주 밝은 색부터 가장 어두운 색까지 최대 10,000 단계의 명암을 구분할 수 있다는 의미로, 명암비가 높을수록 우수한 화질을 구현할 수 있습니다. 명암비가 중요한 역할을 하는 이유는 인간의 눈이 밝기를 절대적으로 인지하지 못하기 때문입니다. 즉, 밝고 어두운 것을 상대적으로 느끼게 되죠. 동적 명암비라는 표현도 있는데, 이는 LCD의 경우, 어두운 화면에서는 백라이트의 밝기를 낮춰 어두운 부분의 디테일을 확인할 수 있게 하고, 밝은 화면에서는 백라이트의 밝기를 높여 밝은 부분을 잘 ..

2-20) 성능과 특성 용어와 의미, 다이나믹 레인지와 HDR

디스플레이의 화질을 높이는 데에는 5가지 요소가 있습니다. 이미 설명한 색영역과 함께 색심도, 프레임 속도, 해상도, 그리고 넓은 다이나믹 레인지입니다. 즉, 색영역은 표시할 수 있는 색상의 범위를 나타내며, 색의 선명도, 자연스러움과 관계됩니다. 색심도는 각각의 부화소가 표시할 수 있는 원색의 밝기를 세분화 시키는 정도이며, 화소가 표시할 수 있는 색상의 수와 색상 변화의 섬세함을 결정합니다. 프레임 속도는 1초에 표시될 수 있는 영상의 수입니다. 속도가 증가할수록 영상에서 움직임이 부드러워지죠. 해상도는 화소의 갯수입니다. 동일 크기의 화면에서는 화소의 수가 많을수록, 즉, 해상도가 증가할수록 이미지 디테일이 섬세하여집니다. 그리고 다이나믹 레인지(dynamic range)는 가장 어두운 부분과 가장..

2-19) 성능과 특성 용어와 의미, 개구율

개구율(aperture ratio)은 단위 화소에서 실제로 빛이 나올 수 있는 부분의 면적 비율입니다. 빛이 가려지는 부분은 주로 TFT와 회로 어셈블리 영역입니다. 개구율이 높으면 동일 전력에 대해 밝기가 증가하거나 동일 밝기에 대해 소비 전력이 감소합니다. 효율이 높아지며, 특히 OLED와 같이 누적 전류량에 의해 열화 현상을 보이는 디스플레이에서는 개구율의 증가가 수명 연장에 매우 중요하죠. 전면 발광 OLED의 경우, TFT에 의해 빛이 가려지는 부분이 거의 없어서 후면 발광 OLED보다는 높은 개구율을 얻을 수 있습니다. 현재는 개구율에 상대적으로 민감한 모바일 기기용 소형 OLED가 전면 발광 방식을 택하고 있지만, TV 등 대형 OLED에서도 해상도 증가, 화소 크기 감소가 중요한 이슈가 되..

쉬어가기) 도플러 효과

도플러 효과 오는 그대 그 웃음소리 높게 귓전에 울린다 떠나는 그대 나직한 흐느낌 아득하게 젖어든다 다가오는 기차 재회의 기적소리 높게 울려 퍼진다 멀어져가는 기차 이별의 기적소리 여운으로 사라진다 Doppler effect Change in frequence or wavelength of a wave in relation to an observer who is moving relative to the wave source An animation illustrating how the Doppler effect causes a car engine or siren to sound higher in pitch when it is approaching than when it is receding

2-18) 구성부 용어와 의미, 터치 스크린부

디스플레이가 정보의 출력 기능만이 아닌 입력의 기능을 가지게 된 동기가 터치 스크린, 혹은 터치 센서 패널(Touch Sensor Panel, TSP)로부터 왔습니다. 즉, 터치 스크린은 사용자가 디스플레이를 통하여 기기에 명령, 요구를 넣을 수 있는 입력부에 해당하며, 따라서 디스플레이 패널에서 화면이 나오는 패널의 윗부분에 위치합니다. 먼저, 터치 스크린의 위치에 따라 외장형과 내장형으로 나눌 수 있습니다. 초기에는 디스플레이 패널의 바깥쪽에 필름 형태의 터치 스크린을 부착하는 외장형 방식을 주로 사용하였지만, 최근에는 패널 안으로 집어 넣는 내장형이 대세를 이루고 있습니다. 내장형 방식을 적용하면, 패널의 두께를 줄일 수 있고, 터치 스크린 표면에서 빛의 반사가 줄어서 화면의 밝기를 낮추더라도 시인..

2-17) 구성부 용어와 의미, 능동 구동 화소부

능동 구동 화소부는 빛이 나오는 부분인 화소, 세부적으로는 RGB 3원색이 나오는 세개의 부화소들과 각 부화소들에 집적되어 있는 스위칭 소자, 즉, 박막 트랜지스터(TFT)와 저장 커패시터(SC)로 구성됩니다. 화소(픽셀)는 앞서 설명하였듯이 화면을 구성하는 최소 단위로써 RGB 부화소(서브 픽셀)에서 나오는 빛들이 가산 혼합되어 원하는 밝기와 색을 만들며, 화소 각각이 독립적으로 작동하면서 화면에 영상을 만들어갑니다. 화소 내부에는 3원색을 만드는 RGB 부화소들이 있으며 이들의 모양과 크기는 RGB 각각의 효율이나 수명에 따라 별도로 결정이 됩니다. 혹은, 화소의 밝기를 증가시키기 위해 하얀색(White, W) 부화소를 추가하여 한 개의 화소 안에 4개의 RGBW 부화소가 있는 경우도 있습니다. 각각..

2-16) 구성부 용어와 의미, 기판부

기판(substrate)은 말 그대로 ‘기초가 되는 판,’ 즉, 디스플레이가 만들어지는 얇고 넓은 판입니다. 기본 특성으로는 빛이 통과할 수 있도록 투명하여야 하며, 올려지는 각 구성부들간의 전기적인 절연을 위한 절연성입니다. 이 외에도 편평도, 내열성, 내화학성, 친환경성 등의 다양한 물리 화학적 요구 조건이 있죠. 이러한 기판부에는 주로 (투명) 전극과 화소, TFT 등이 형성됩니다. 가장 기본적인 기판은 유리입니다. 이에 요구되는 조건은 투명도와 절연성에 더하여서, 표면이 평탄하고 균일한 표면 품질이 확보되어야 하고, 알칼리 산화물 등이 없는 무알칼리로써 액정이나 실리콘 박막 오염되지 않아야 합니다. 그리고 섭씨 300도 이상의 고온 공정에도 치수나 형상이 변하지 않도록 유리의 변형점이 높고 열 팽..

쉬어가기) 3원색

3원색 하얀 햇빛 빛의 3원색 숲의 초록 바다와 하늘의 파랑 그리고 열정, 빨강 행복의 3원색 Primary colors; are sets of colors that can be combined to make a useful range of colors. The primary colors are those which cannot be created by mixing other colors in a given color space. For additive combination of colors, as in overlapping projected lights or in TVs and monitors, the primary colors normally used are rde, green, and blue.