'액정'과 관련한 여러가지 용어들을 정리해보려고 함
LED, LCD, OLED, QLED, DDI
1. LED
LED는 'Light Emitting Diode'의 약자로 직역하면 '발광다이오드'
diode(다이오드)는 일반적으로 전압이 가해지면 열을 통해 그 에너지를 방출하는데 이 LED는 열이 아닌 '빛'의 형태로 에너지를 방출함
간단히 설명하면, p형 반도체와 n형 반도체의 에너지띠 차이에 해당하는 파장의 빛을 방출하는 구조
참고로 가정용 조명에 있어서 LED는 혁명이었음
백열전구나 형광등에 비해서 LED는 작고, 수명도 길고, 더 밝은데다, 전력소모도 적음
(1) 백열전구는 요즘 거의 안 쓰는데 전구 안에 있는 필라멘트에 전류를 흐르게 하면 필라멘트의 전기저항에 의해 손실된 에너지가 빛과 열로 방출되는 형태
효율이 너무 안 좋아서 분위기 연출 등 특별한 이유가 아니면 아예 안 씀
(2) 형광등은 우리가 은근 자주 쓰는데 형광등 내부에 있는 기체에 에너지를 가해서 빛을 방출시킴
조금 더 자세히 설명하면 형광등 안에는 양 끝에 필라멘트가 있음 이 필라멘트에 전류를 흘려보내면 전자가 방출됨
그러면 그 전자는 반대쪽 전극으로 이동함
전자가 이동하면서 관 안에 있는 수은전자와 충돌함
충돌할 때 자외선이 방출됨
이 자외선과 형광등 내부에 발라놓은 형광물질이 반응하면서 가시광선이 방출됨
형광등도 백열전구보다는 효율이 좋지만 LED보다는 안 좋음
또한 자주 껐다 켰다하는 경우, 상당히 불리함
(3) LED는 셋 중 가장 효율이 좋음 소비전력, 수명, 유지비용 등 여러 측면에서 우수함
또한 플라스틱 재질로 되어있어 내구성도 좋음
최종적으로 이야기해보면
LED는 빛을 내는 도구의 하나인 것!!!
우리가 생각하는 화면을 의미하는 것은 아님
그렇다면 액정, 화면, display 이야기를 할 때 'LED'라는 용어가 왜 쓰이는 걸까??
그건 바로 LCD의 원리와 관련이 있음
2. LCD
LCD는 "Liquid Crystal Display"의 약자
우리가 흔히 말하는 '액정'과 같은 말
액정이라는 뜻이 액 (진 액 液) liquid 이고 정 (밝을 정 晶) crystal
즉, LCD는 display 화면 종류 중 하나를 말하는 것
이 그림을 보면 조금 이해가 빠를텐데
LCD는 기본적으로 맨 뒤에 빛을 발생시키는 '백라이트'가 있고 그 빛이 중간에 여러 필터를 거쳐서 우리 눈에 화면으로 보여지는것
이 LCD의 가장 큰 단점은 검정색 표현이 불완전하다는 것
왜냐하면 검정색 조차도 back light units의 빛을 받아서 발생시키기 때문에 완전 어두운 검정이 아닌 뿌연 느낌의 검정이 발생됨
3. OLED
LCD의 단점을 보완해 나온 것이 OLED
'Organcic Light Emitting Diode' 의 약자로 '유기 발광 다이오드'를 의미함
LCD는 back light units에서 빛을 발사하고 중간 필터를 거쳐 우리 눈에 들어오는 방식이었다면
OLED는 백라이트 없이 소자 하나하나가 자체발광을 하기 때문에 어두운 화면에서 아예 소자를 꺼버릴 수 있음
그렇기에 검정색 재현력도 굉장히 좋고 에너지 효율도 LCD보다 좋음
또한 back light units이 필요없다보니 LCD에 비해서 화면을 훨씬 얇게 만들 수 있음
LG에서 rollable TV 를 만들 수 있었던 이유
하지만 단점도 존재
burn-in 현상이 발생할 수 있음
소자 각각이 자체 발광을 하다보니 발광소자의 수명이 짧다는 단점이 존재
일부 소자가 나가버리면 화면에 얼룩처럼 자국이 남음
4. QLED
사실 QLED는 기술 이름이 아니라 samsung의 제품 이름
삼성에서 QLED를 광고할 때 OLED vs QLED 라는 식으로 광고를 해서 마치 OLED라는 기술과 대적할만한 QLED라는 기술이 있는 것처럼 했는데
Nope!!
그냥 제품 이름
정확히 말하면, QLED가 화면을 구현하는 방식은
QD-LCD
자체발광하는 소자를 사용한 OLED와 다르게 back light units이 필요한 LCD에 QD filter를 추가한 것
QD-LCD 에 대해 조금 더 알아보면
Quantum-Dot Liquid Crystal Display의 약자
Quantum-Dot(퀸텀닷) 물질을
LCD의 filter로 사용한 것
기존 LCD보다 색 순도와 빛 안정성이 높다는 장점
진정한 의미의 QD-LED는 현재 개발 중에 있음
5. DDI
DDI는 화면의 빛 발광 그 자체의 기술이나 용어라기 보다는 스마트폰, TV의 화면을 구동하는 장치 화면을 통제한다는 느낌
다만 센서는 아님
센서(sensor)는 외부자극을 디지털 신호로 바꿔주는 것이기 때문
DDI는 "Display Drive IC"의 약자
0,1로 구성된 디지털 신호를 시각적으로 우리가 볼 수 있도록 출력시키는 명령을 내리는 chip
정리해보면, DDI가 디지털 신호로 된 값(value)를 각각의 픽셀에게 아날로그 신호로 변환을 해서 RGB 값을 명령하는 역할을 함
DDI는 Pannel DDI와 Mobile DDI가 있음
큰 화면에는 Panel DDI, 작은 스마트폰에는 Mobile DDI 가 들어감
당연히 화면이 작으면 DDI 개수가 적게 들어감
보통 TV나 tablet에는 6~12개 정도 mobile에는 1개가 들어감
요즘 나오는 foldable smartphone은 2개
최근 휴대폰을 보면 베젤이 점점 얇아지고 있음
바로 이 DDI가 그 핵심적인 역할
휴대폰 화면 베젤에 DDI가 들어갈 수 있는데 휴대폰 화면이 OLED로 바뀌면서 화면 끝을 접을 수 있게 되었음
그에 따라 베젤을 점점 안으로 접으면서 DDI가 안으로 들어가고, 베젤은 점점 얇아지게 되는 것
TV처럼 큰 화면에서는 한 화면에 DDI가 여러개가 들어가다보면 DDI 끼리 충돌하는 경우가 생김
이를 조절해주는 것이 T-Con (Time Controller)
정해진 시간에, 정해진 신호로 각 픽셀에 전달하도록 DDI를 통제하는 역할
이 모든 일의 처리 순서를 정리해보면
Digital TV 는
DTV SoC => T-Con => DDI => display
Mobile 은
Soc => DDI => display
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