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IT/모바일(휴대폰)

스마트폰의 디스플레이 전쟁 IPS vs AMOLED의 장단점

by 썬도그 2012. 6. 1.
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안드로이드폰은 점점 상호 동기화가 되어가고 있습니다. 운영체제가 구글 안드로이드 O/S에 종속되고 하드웨어의 주요 부품마저도 퀄컴에 종속되어 가면서 회사만 다르지 비슷한 스펙을 가진 제품들이 쏟아지고 있습니다.  국내의 안드로이드폰 제조업체인 삼성전자, LG전자, 팬택 스카이는 이 레드오션에서 살아 남기 위해 여러 가지 묘안을 짜내고 있습니다. 그러나 두뇌라고 하는 AP는 퀄컴에 종속되어 있고 운영체제는 구글에 종속되어 있습니다. 여기에 벽돌같이 길쭉한 디자인은 대변혁을 일으키기 힘든 모습입니다. 왜 예전에 여자들 손거울 같은 휴대폰도 나오고 게임폰도 나오고 별별 모양의 폰이 다 나왔는데 이제는 네모랗고 길쭉한 폰들만 나옵니다. 이렇게 디자인과 AP와 O/S가 똑같다 보니 서로 닮아가고 있습니다. 책 '디퍼런트'에 보면 그런 말이 나오죠. 한 제품의 카테고리가 성숙단계에 들어서면 여러 회사의 제품들이 비슷해진다고요. 지금 이 안드로이드폰 시장이 딱 그 모습입니다. 하지만 유별하게 다른 방식을 고수하는 부분이 있습니다. 바로 디스플레이 액정 부분입니다. 삼성은 줄기차게 AMOLED라는 능동형 유기발광다이오드 디스플레이를 사용하고 있고 LG전자와 팬택 스카이는 IPS 쪽만 사용하고 있습니다. 이 IPS쪽은 애플에서도 사용하는 디스플레이이기도 합니다. 뭐 레티나 디스플레이라고 해서 다른 디스플레이 같지만 레티나는 마케팅용 이름이고 기술용어로는 IPS 디스플레이입니다. LG전자와 애플 아이폰, 아이패드는 LG디스플레이에서 생산한 IPS 패널을 사용합니다. 이에 두 진영간의 디스플레이 전쟁을 다루어볼까 합니다. 각 방식의 장단점을 적어보겠습니다.

삼성전자의 아몰레드(AMOLED)방식이란?

 

아몰레드(AMOLED)는 '꿈의 디스플레이'이자 미래의 디스플레이라고 할 수 있습니다. 그 이유는 이 AMOLED 디스플레이의 장점이 너무 많기 때문입니다. 하지만 단점도 많은 제품입니다. 
기존의 TFT-LCD와 TFT-LCD에 시야각의 단점을 개선한 IPS 방식은 백라이트가 있어야 했습니다. 
초창기에는 백라이트로 형광등 같은 광원을 사용했는데 전기를 많이 먹었죠. 그 형광등 광원을 LED 광원으로 대체한 게 요즘 잘 나가는 LED TV입니다. TV에 LTE가 촘촘히 박혀있는 게 아닌 백라이트를 LED로 써서 전력소비량을 감소한 제품입니다. 이렇게 기존의 디스플레이들은 자체발광은 못하고 뒤에서 빛을 비추어줘야 했습니다. 한마디로 영사기처럼 필름에 빛을 비추어줘야 스크린에 환한 영상이 나오듯이 백라이트가 있어야 했습니다 그런데 이 아몰레드는 박막 사이에 전기를 넣어주면 유기체가 스스로 빛을 냅니다. 제가 이 아몰레드를 처음 본 게 2천 년대 초로 기억합니다. 삼성전자에서 스스로 빛을 내는 디스플레이 발명했다고 엄청나게 좋아했었습니다. 그리고 이 새로운 기술의 상용제품들이 스마트폰 시대와 맞물려 우리 주변에서 쉽게 볼 수 있게 되었습니다.


아몰레드(AMOLED)의 장점

 

1. 저전력(이론상..)
2. 시야각이 넓다
3. 잔상이 없다
4. 반응속도가 빠르다
5. 백 라이트가 없어서 스마트폰을 얇게 만들 수 있다
6. 명암비가 좋다

환상적입니다. 위에서 말했듯 꿈의 디스플레이이고 언젠가는 아몰레드라고 하는 OLED 방식이 디스플레이를 정복할 것입니다. 그 시기가 제 예상으로는 2018년 경이되지 않을까 합니다. 장점을 좀 설명하자면 먼저 백라이트가 없기 때문에 백라이트 들어가는 두께만큼 얇게 만들 수 있습니다. 또한 자체발광을 하기에 시야각도 넓습니다. 또한 잔상도 없고 반응속도가 아주 좋습니다. 여기에 쓰지 않는 픽셀은 전원을 아예 넣지 않기에 전력소비도 낮습니다. 예를 들어 검은색을 표현할 때 기존의 LCD 방식은 검은색도 전기를 먹었습니다. 백라이트는 항상 켜있기 때문이죠. 그러나 아몰레드라는 OLED 방식은 검은색을 표현할 때 아예 픽셀에 전기를 넣지 않음으로써 궁극의 검은색을 표현하고 이런 이유로 명암비가 뛰어납니다하지만 이 장점은 이론상 장점입니다. 왜냐하면 검은색은 전기를 넣지 않음으로써 전력소비를 적게 하는 것은 맞지만 흰색을 표현할 때 IPS 방식보다 두배의 전력을 사용하기 때문에 실제로는 IPS보다 전력소비가 많습니다
이 사실은 해외 유명 인증기관과 대학에서 비교 테스트를 통해서 알려졌습니다. 

아몰레드(AMOLED)의 단점


그러나 이 궁극의 디스플레이도 단점이 없는 것은 아닙니다.

1. LCD 방식보다 디스플레이 수명이 짧다
2. 색 오버가 일어나고 경계선의 뭉개짐 현상과 색 번짐도 있다
3. 아직 기술적인 완성도가 떨어진다

아몰레드(해외에서는 보통 통틀어서 OLED라고 부릅니다)는 기술이 나온 지 오래된 기술이 아닙니다. IPS가 90년대 중반 히타치에서 나온 기술인데 반해 2천년대 초중반에 개발된 것으로 기억되는 아몰레드는 나온지 오래되지 않아서 기술적인 성숙도가 아직 IPS로 대표되는 LCD계열에 비해서 좀 떨어집니다 이렇게 기술적인 성숙도가 떨어지는 모습은 수명에서부터 나타납니다. 언젠가는 LCD 패널과 비슷한 수명이 5만 시간이 될 날이 오겠지만 지금 현재의 아몰레드의 픽셀 수명은 약 3만 시간밖에 안됩니다. 

수명을 늘리기 위한 꼼수로 태어난 펜타일 방식의 아몰레드

 

보통 디스플레이가 자연의 색을 구현할 때는 빛의 3원 색인 빨강, 녹색, 파란색을 씁니다. 이 3가지 색이 합쳐져서 수십만 색을 내는 것이죠. 그런데 아몰레드 방식에는 치명적인 약점이 하나 있습니다. 그 이유는 파란 픽셀이 다른 픽셀에 비해 수명이 50%나 떨어집니다. 녹색과 빨간 픽셀은 그런대로 수명이 길지만 파란색 픽셀 수명이 확 떨어지다 보니 전체적인 제품 수명이 떨어집니다. 
보통 스마트폰은 2,3년 쓰는데 2년을 쓰기에는 디스플레이 수명이 간당간당하니 삼성은 불안 불안했고 그 파란색 픽셀의 수명을 늘릴 꼼수를 찾아내게 됩니다. 그 꼼수란 파란색과 빨간색 픽셀 크기를 확 늘리고 RGB라는 빨강-녹색-파랑의 색 배열이 아닌 빨강-녹색-파랑-녹색-빨강-녹색 배열로 배치를 한 펜타일 방식을 선보입니다

이미지 출처 

http://androidcommunity.com/lcd-vs-ips-vs-amoled-htc-one-x-s-and-lg-optimus-4x-screens-comp ared-20120306/

이 펜타일 방식을 통해서 아몰레드는 긴 수명을 갖게 됩니다. 생명은 연장했으나 문제가 발생합니다. 전통적인 색재현 방식인 RGB방식이 아닌 파랑과 빨간 픽셀이 녹색에 2배나 크기 때문에 파란색과 빨간색의 색 오버가 발생합니다. 

우리고 보통 아몰레드 디스플레이를 보고 화사하다고 하는 게 바로 이 색 오버 때문입니다. 문제는 이 색 오버가 첫인상을 강하고 화사하고 좋은데 장시간 쳐다보면 눈이 좀 피로합니다. 

 

이런 색 오버는 아몰레드는 파란색을 흰색이라고 한다는 소리가 나올 정도로 푸르스름한 느낌이 납니다. 또한 녹색을 공유해서 쓰기 때문에 이미지의 경계선의 색 뭉개짐 현상도 일어납니다.  장점이 많은 아몰레드 지만 수명이 IPS로 대표되는 LCD에 비해서 길지 않고 그 단점을 극복하기 위해서 펜타일을 만들어 냅니다. 

녹색을 공유하는 이유는 사람의 눈이 녹색에 민감하기 때문입니다. 인체공학까지 이용한 기술이 펜타일입니다. 꼼수라고 하지만 저것도 하나의 기술이죠. 또한 과도기적인 기술이기에 언젠가는 사라질 방식입니다.  언젠가 파란 픽셀의 수명도 길어지게 되면 펜타일 방식은 사라질 것입니다. 하지만  색감에 대한 문제 색오버에 대한 문제점은 계속 안고 가야 합니다. 

물론 이 단점이 단점으로 느껴지지 않을 분도 있을 것 입니다. 색감 그 따위 감당할 수 있고 그거까지 구분하면서 보냐?라고 할 수도 있습니다. 그런 분들에게는 이게 단점이 되지 않을 것 입니다. 

이와 비슷한 내용의 기사가 보입니다

삼성 갤럭시 S3에 펜타일 방식을 선택한 이유는 디스플레이 수명 때문? 보드나라 기사 링크

이 기사를 보면 스마트폰 교체주기가 2년으로 짧아졌는데  수명을 길게 하기 위해서 펜타일을 선택한 이유가 이해하기 어렵다고 말하고 있습니다. 아몰레드에도 펜타일 방식이 아닌 RGB방식도 있습니다. 슈퍼 아몰레드 플러스가 그 방식인데요. 그 방식은 색감도 정직하고 IPS와 거의 흡사하던데요. 왜 자꾸 삼성은 푸르스름한 느낌이 나는 펜타일을 자꾸 고집할까요?  저 기사대로 수명 때문일까요? 

아몰레드 디스플레이를 쓰는 스마트폰들
자신이 쓰고 있는 스마트폰이 아몰레드인지 IPS인지 모르는 분들 많을 것입니다. 
제가 호명할 테니 명단에 있나 찾아보세요. 먼저 삼성전자 스마트폰의 전 제품이 아몰레드 방식이라고 보시면 됩니다 
아몰레드는 두 방식이 있는데 IPS 같은 RGB패턴 방식의 슈퍼 아몰레드 플러스가 있고 펜타일 방식이 있습니다. 저는 슈퍼 아몰레드 플러스 방식이 참 좋던데요. 

 

Tablets
Portable music players
Games consoles
Music production hardware
Digital cameras

출처 : 위키백과


 

위에서 붉게 칠한 것은 슈퍼 아몰레드 플러스 제품입니다. 제가 갤럭시S2가 좋았던 것은 RGB패턴 방식의 슈퍼아몰레드 플러스 디스플레이를 사용했기 때문입니다. 그런데 말이 많은 펜타일 방식을 왜 갤럭시 S3에 사용했는지 이해가 좀 안가네요. 플러스가  좋은데 펜타일 방식을 사용했습니다. 

아무튼 이 아몰레드라는 OLED 기술은 완성형이 아닌 진화형이기에 장점도 많지만 현재는 과도기라서 과도기가 가지고 있는 불안정성도 갖추고 있습니다.  뭐 삼성전자가 아몰레드 노래를 부르고 있지만 얼마 전 2012 CES에서 LG전자가 OLED TV로 대상을 받았듯 LG전자도 OLED 제품 만들고 있습니다.  반대로 삼성전자도 IPS 제품을 만드는데 두 회사가 자존심은 있어서 IPS라고 하지 않고 Super LCD2라고 하는 이름으로 HTC ONE X 액정에 사용되고 있습니다. 

그러고 보면 업체들이 기술은 똑같은데 마치 새로운 기술인양 마케팅용 기술용어를 막 만들어내는군요. 
LED TV도 원래는 LED 광원을 쓰는 LCD TV인데 언젠가부터 마치 대단한 업그레이드 인양하잖아요.

 

 

 

LG전자, 애플의 IPS 방식이란?

IPS는 전통적으로 LG전자가 밀고 있는 방식이자 애플과 팬택에서도 사용하고 있는 방식입니다. 레티나 디스플레이가 바로 이 IPS 방식입니다. 뭐 애플이 만든 색다른 디스플레이가 아닌 레티나는 마케팅을 위해서 만든 용어일 뿐입니다. 이 IPS 방식은 이미 우리가 매일 평면 모니터를 통해서 보고 있습니다. RGB패턴이 촘촘히 박힌 액정에 백라이트가 빛을 쏘는 방식이죠. 스스로 빛을 못 내니 백라이트가 뒤에서 쏴줘야 합니다. 이런 방식을 통틀어서 보통 LCD 방식이라고 합니다. 

LCD 방식은 TFT-LCD 방식이라는 TN계열과 IPS 계열과 나뉩니다. 초창기의  LCD는 TN계열이고 지금도 저가 모니터들은 TN계열을 씁니다. 위 사진에서 오른쪽이 일반 패널 즉 TN 패널입니다. TN 패널의 단점은 시야각이 단점입니다. 지금 보고 있는 모니터를 위에서 내려다 봐서 화면이 제대로 보이지 않으면 TN패널입니다. 
IPS는 이 TN패널의 시야각의 단점을 해결한 제품입니다. 자세하게 설명하면 머리 아플 것 같아 이 정도로만 하겠습니다. 시야각이 좋은 즉 상하좌우에서 봐도 정확하고 제대로 보이는 방식이 IPS입니다.

IPS 방식의 장점

1. 정직한 색감이 우수하다 2. 시야각이 좋다 3. 가독성이 좋다 4. 저전력 5. 고해상도 디스플레이

장점은 크게 색감과 시야각입니다. 아몰레드의 장점보다는 숫자상으로는 적은 편입니다. 하지만 아몰레드의 장점 중 일부는  완성형이 아닌 진화형이 이고 IPS는 완성형입니다. IPS는 90년대 중반 히타치에서 나온 기술로 완성도가 높은 기술입니다. 최근에 모니터 쪽에서 IPS바람이 먼저 불었고
스마트폰에도 IPS 바람이 불었습니다. 제 생각으로는 모니터는 광시야각이 그렇게 필요 없습니다. 모니터를 위에서 내려다보거나 누워서 PC를 하지 않는 이상 가격이 싼 TFT-LCD를 써도 됩니다. 그러나 스마트폰은 이리저리 각도를 달리해서 볼 경우가 많기에 IPS가 좋습니다. 스마트폰 쪽에 IPS 바람을 일으킨 것은 애플 아이폰4입니다. 레티나 디스플레이라고 불리며 눈의 인지 수준을 넘어선 해상도라고 대대적인 광고를 했죠. 

IPS는 전통적인 RGB패턴 방식의 픽셀 순서를 사용합니다. 빨강-녹색-파랑 순서를 사용하기에 색감이 정직합니다. 하얀색을 하얀색으로 표현하죠. 화이트 밸런스가 정확하다는 게 가장 큰 장점입니다. 또한 고해상도 제품을 만들고 있기 때문에 해상도 면에서 아몰레드 제품들보다 한수 위입니다.  

얼마 전 LG전자는 440 PPI를 지원하는 초고해상도의 5인치 스마트폰 패널을 공개하면서 해상도 종결 선언을 했습니다.
아이폰4S가 326 PPI인데요. 400대를 확 넘어가 버렸네요.  이 400대 PPI제품을  TN계열의 베가 LTE폰에서 봤는데 300대 와는 또 다른 차원이었습니다. 선명함을 넘어서 실제 물체가 있는 듯한 착각을 들 정도였습니다. 다만 TN계열이라서 시야각이 아쉬웠고 팬택은 TN에서 IPS로 갈아탑니다.

IPS는 색 오버가 없습니다. 다만 명암비가 아몰레드보다는 떨어져서 눈에 확 들어오는 느낌은 없고 차분한 모습입니다. 아몰레드가 20대의 젊음의 활기가 느껴진다면 IPS는 3,40대의 노숙함과 점잖음이 느껴집니다. 

웹 페이지 가독성도 무척 좋고 줌인 줌 아웃해도 색이 흐트러지지 않습니다. 
우직하다고 할까요? 그런 느낌입니다. 아몰레드에 비해 장점은 많이 않지만 단점도 딱히 없습니다.
  물론 IPS는 언젠가 아몰레드라는 OLED 방식에 밀려서 사라질 것 입니다만 지금 현재로써는 가장 기술적 완성도가 높은 디스플레이 방식입니다.


IPS의 단점

1. 패널 두께가 아몰레드에 비해 두껍다
2. 명암비가 아몰레드에 비해 떨어진다

아몰레드의 장점이 IPS의 단점이죠. 얼마 전에 본 OLED TV를 보니 검은색이 정말 시커멓게 보여서 살아있는 느낌이었습니다. 
이게 다 무한대의 명암비를 가진 OLED의 장점입니다. 

 

IPS 디스플레이를 쓰는 스마트폰들
LG전자의 스마트폰과 팬택 스카이, 애플 아이폰, 아이패드가 IPS 디스플레이를 사용합니다.
특히 LG전자는 IPS를 전면에 내세우고 있죠.

 




폰아레나 닷컴이 비교한 최신 스마트폰 화질 비교 

리뷰를 쓰지만 저는 리뷰 전문 블로그는 아닙니다. 특히 해외의 막강한 리뷰 블로그나 사이트를 보면 참 꼼꼼하게 세심하게 담는다며 감탄을 합니다. 
폰아레나 닷컴은 유명한 휴대폰 사이트입니다. 이곳에서 최근에 발매되어 화제가 되고 있는 갤럭시 S3와 경쟁 회사 제품들의 액정 성능을 비교한 글을 올렸습니다. 

 

Screen comparison: Samsung Galaxy S III vs the fierce competition

 

 

평가는

4가지로 분류해서 했습니다. 야외 시인성과 해상도, 색 재현, 시야각으로 나눠서 테스트를 했습니다
테스트 스마트폰 모델은 순서대로 갤럭시 S3---갤럭시 S2----갤럭시 넥서스-----갤럭시 노트---HTC One X-----애플 아이폰4S---LG 옵티머스 LTE 순서입니다
참고로 아몰레드 군단은 갤럭시 S2, S3, 넥서스, 노트가 있고 IPS 군단은 애플 아이폰4S, LG 옵티머스 LTE, HTC One X가 있습니다
HTC One X의 디스플레이는 삼성전자가 제공하는 Super LCD2 액정을 쓰는데 이 액정 기술은 IPS와 동일합니다. 

야외시인성

태양빛 밑에서도 환하게 볼 수 있는지를 테스트한 이 야외 시안성 테스트에서 
HTC One X가 가장 좋았고 그다음으로 옵티머스 LTE와 아이폰4S가 뒤를 따랐습니다. 갤럭시 S2와 S3가 그 뒤에 서 있습니다. 

해상도

해상도는 보통 정밀도라는 PPI 숫자로 표시됩니다. PPI가 높은 스마트폰이 고해상도이자 선명하게 보이는 스마트폰입니다. 
가장 좋은 해상도는 AH-IPS라는 고해상도 IPS 제품을 쓰는 LG전자의 옵티머스 LTE와 아이폰4S가 공동 1등을 했습니다. 옵티머스 LTE는 329 PPI이고 아이폰4S는 326 PPI입니다I
그 뒤를 Super LCD2 액정을 쓰는 HTC의 One X였습니다. 갤럭시 시리즈는 갤럭시 넥서스, 갤럭시 S3, 갤럭시 S2, 갤럭시 노트 순이었습니다. 참고로 갤럭시 S3는 306 PPI 해상도입니다. 

 

 

색 재현력

색재현력에서도 IPS 제품이 상위에 올랐습니다. HTC One X와 아이폰4S와 옵티머스 LTE가 상위에 올랐고 아몰레드 제품들은 그 뒤를 따랐습니다. 아몰레드 제품에서는 갤럭시 넥서스와 갤럭시 S3가 최고로 뽑혔습니다

 

시야각

시야각에서는 슈퍼 아몰레드를 쓰는 갤럭시S3가 가장 좋은 것으로 나타났지만 폰트, 대각선, 곡선 표현 등 일반적인 디스플레이에서는 RGB 스트라이프 방식의 IPS 방식이 펜타일 방식의 아몰레드보다 우수한 것으로 말하고 있습니다. 

 


미래의 디스플레이 아몰레드 VS 현 챔피언 IPS

 

아몰레드는 장점이 많은 디스플레이이고 언젠가는 세계 정복을 할 디스플레이입니다. 하지만 현 챔피언은 IPS입니다. 
시안성이나 전력소비나 색재현력, 해상도, 색감면에서 앞섭니다. 물론 이 앞섰다고 수치상으로 말해도 실질적으로 우리가 아몰레드나 IPS를 들여다보면 그게 그거 같이 느껴집니다. 하지만 장시간 두 제품을 쳐다보면 차이점이 매직아이처럼 도드라져 나올 것입니다. 하지만 이게 정답이라고 말할 수는 없습니다. 
사람마다 느끼는 게 다르고 주관이 다르니까요. 누군가에게는 IPS가 좋다고 하고 누군가는 아몰레드의 화사함이 좋다고 할 수 있으니까요. 언젠가는 아몰레드로 정답이 정해지겠죠. 아몰레드는 아직도 진화 중인 디스플레이이고 IPS는 이미 기술이 성숙단계에 접어들어 단점이 많지 않은 제품입니다. 
아몰레드는 좋고 나쁨이 많은 제품이라면 IPS는 좋은 점도 나쁜 점도 많지 않은 점 않고 안정적인 제품입니다. 디스플레이 전쟁은 올해를 지나 몇 년 동안 계속될 듯합니다. 아몰레드가 또 한 번의 진화를 하기 전(파란 픽셀 수명 연장)까지는 IPS와 혈투를 계속 벌일 듯하네요. 아몰레드가 진화하면 IPS도 진화하겠죠. 그러다 어느 순간 둘이 섞이게 될 듯합니다

 

 

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