업계인이 말하는 디스플레이 이야기 (3) Pentile (RGBW)

업계인이 말하는 디스플레이 이야기 (2) UV2A 모드

업계인이 말하는 디스플레이 이야기 그 세번째는 요즘 AMOLED에서 이야기가 나오는 Pentile에 대해서 적어보겠습니다.

Pentile은 원래 Clairvoyante사에서 개발한 기술로, LCD에서 말하는 Pentile은 기존의 RGB방식의 pixel당 3개의 subpixel방식이 아닌 2개의 pixel을 4개의 RGBW subpixel로 구성하여 밝기를 향상시키는 기술입니다.

LCD업계에서 가장 중요시하는 factor는 다름 아닌 패널투과율이 되겠습니다. 디스플레이에서 중요한 성능인 휘도를 결정하는 요소중의 하나가 바로 이 투과율인데, LCD에서 말하는 투과율은 BLU의 밝기를 100이라고 했을 때, 실제 LCD패널을 통과해서 나온 빛의 밝기를 말하는 것으로, LCD TV 패널의 경우 좀 높으면 4%대, 낮은 경우는 3%대를 보이고 있습니다. 즉, LCD패널의 밝기가 300cd라면 BLU는 100000cd가 되는 것이지요. 이렇게 생각하면 참 무지막지하게 비효율적인 녀석이죠...;;;
LCD의 투과율이 이렇게 엉망인 이유는, 우선 LCD는 편광판을 이용해서 편광된 빛을 이용하는 디바이스이기 때문에 기본적으로 여기서 50%를 까먹게 되고, 그 뒤로 각종 보상필름이라던지,확산판 등을 통과하면서 또 빛을 까먹고, 패널에서 배선이라던지 TFT영역이 까먹는 부분(개구율)이 생기고, 액정이나 Color PR도 빛을 모두 통과시키는 것이 아니기 때문에 이런 여러 요소들이 까먹는 걸 제외하면 최종단에서의 빛은 4%정도가 됩니다. (UV2A나 S-VA는 이상적인 경우 6%이상이 나오기 때문에 대단한 기술로 이야기 되는 것이지요.)
따라서, 이런 비효율적인 디스플레이인 LCD의 밝기를 높이기 위해서는 우선 BLU의 밝기를 세게 하면 되는데 이 경우 소비전력이 문제가 되기 때문에 투과율-개구율을 높이는 방법을 생각하게 됩니다. (개구율이란 LCD기판에서 빛이 투과되는 부분의 비율을 말합니다. 이것 때문에 배선폭도 줄이고 TFT 크기도 줄이는 갖가지 테크닉이 동원되죠. 결국 개구율이 높을 수록 BLU의 밝기를 줄일 수 있고 그렇다면 CCFL의 개수감소로 원가절감도 되고 저소비전력 제품을 만들 수 있기 때문에 패널제조사는 여기에 목숨을 겁니다.)

그러한 개구율을 획기적으로 높이려는 테크닉이 바로 이 Pentile인데요, (드디어 본론진입) 이 방식은 pixel을 RGBW로 구성하여 W(hite)부분은 그냥 빛이 통과하게 하는 방법이 되겠습니다. (간단하죠?) 간단히 말해서 W는 Color Filter를 없애 (CF가 깎아먹는 빛도 장난이 아니라서) 패널의 기본 밝기를 향상시키는 방식입니다. 즉, 기존의 RGB에다가 밝은 백색광(W)를 더해서 전체적인 휘도를 높이는 것이지요.

이렇게만 말하면 참으로 멋진 방식 같아 보이는데 말이지요... 기본적으로 1 pixel-3 subpixel이 아닌 2 pixel-4 subpixel구조인지라 기본적으로 해상도가 떨어지게 됩니다. (위 그림을 보시면 이해가 가실텐데요, 기존의 해상도에 비하면 단위 면적-길이당 subpixel의 개수가 줄어들게 됩니다.) 또한 원색의 경우에서의 W 밝기 조절문제라던지, (이게 잘못되면 원색이 선명하지 못하고 탁하게 나옵니다.) 대각선 표현문제로 인한 Anti-aliasing에서의 폰트 표현문제 등이 해결해야 될 숙제입니다...;;;

덤. AMOLED에서의 pentile은 LCD의 RGBW와는 조금 다른데요, 색상별로 형광체의 밝기효율이 다르기 때문에 이 부분을 해결하기 위해서 RGB*4개의 pixel을 2개의 RGGB subpixel로 나누는 방식입니다.

이 경우도 마찬가지로 전체 subpixel의 개수가 차이가 나기 때문에 RGB방식에 비해서 해상도가 떨어지게 되고, 이 부분이 AMOLED에서 논란이 되고 있는 것입니다.
덤2. Pentile의 문제를 극복하기 위해 1pixel-4subpixel(RGBW) 방식도 있긴 합니다만, 이 경우 subpixel의 크기가 너무 작아지고 또배선에 물려지는 subpixel의 개수가 많아지는 문제가 있어서 실제로 고려되지는 않고 있을 겁니다. 아마도... (적어도 올해 초까지는 S사에서는 고려대상이 아니었습니다...orz)