여러분은 스마트폰으로 주로 무엇을 하시나요? 전화나 메시지 등의 커뮤니케이션, 음악이나 영상 감상을 위한 엔터테인먼트, 검색이나 웹서핑 또는 전자책 등의 정보 획득, 소셜커머스 등의 쇼핑 등 정말 다양한 목적으로 스마트폰을 사용하실 텐데요. 이렇게 다양한 사용자 환경에 따라 스마트폰은 더 빠른 속도와 더 나은 기능으로 발전하고 있습니다.
스마트폰에 탑재되는 모바일 디스플레이 역시 사용자들의 니즈에 맞춰 생동감 있고 선명한 화질 구현이 더욱 요구되고 있는데요, 오늘은 모바일 디스플레이에서 우수성을 인정 받고 있는 AH-IPS 기술에 대해 알아보겠습니다.
IPS란 무엇일까요?
IPS를 알기 위해 먼저 LCD에 대해 말씀드릴께요. LCD가 영상을 구현하는데 중요한 ‘액정(Liquid Crystal)’이 들어 있습니다. 액정은 전기적인 신호를 받으면 그 형태가 변화하면서 빛의 양을 조절하게 되고, 그에 따라 영상을 표시하게 되는데요. 이러한 액정 구동 방식에 따라 TN, VA, IPS 등 총 3가지 패널로 나뉩니다.
(출처:LG디스플레이 홈페이지)
TN 방식은 기본적으로 액정의 배열 상태에 따른 빛의 통과 유무에 따라 명암비를 얻습니다. 따라서 액정이 원하는 방향이나 각도로 배열되지 않으면 화면이 잘 보이지 않고, 시야각에 따른 색변환이 발생합니다. 또한 빠른 동영상에서 잔상이 남는다는 단점이 있습니다.
이러한 TN의 좁은 시야각을 개선하기 위해 개발된 방식이 VA(Vertical Alignment) 방식과 IPS(In-Plane Switching) 방식입니다.
VA는 글자 그대로 액정을 수직 방향으로 정렬한 다음 시야각을 보정해 줄 수 있는 필름을 덧붙인 방식입니다. TN 패널에 비해 명암비가 좋은 것이 큰 장점이지만 응답 속도가 낮고 빠른 영상을 감상할 경우 잔상이 나타날 수 있으며 복원력이 상대적으로 떨어져 터치를 사용하는 모바일 디스플레이에는 적합하지 않다는 단점이 있습니다.
IPS 방식은 LCD 패널 내부에 액정 분자를 세워둘 필요가 없이 제자리에서 회전만 하는 방식으로, 어느 각도에서나 깨끗한 화면을 볼 수 있습니다.
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초기에 개발된 IPS 패널은, TN 패널의 좁은 시야각과 낮은 색 표현력을 향상시키기 위해 개발되었는데요. 하지만 반응속도의 손실과 생산성이 낮다는 단점이 있었습니다. 이러한 단점을 보완하기 위해 화소 반응속도가 향상된 S-IPS(Super IPS), 기존의 명암비를 향상시킨 AS-IPS(Advanced Super IPS), TW(True White) 색 필터를 특징으로 하는 A-TW-IPS(Advanced True White IPS), 기존 S-IPS 패널을 개선한 H-IPS 등을 거쳐 지금의 AH-IPS가 탄생하게 됩니다.
AH-IPS의 특징
AH-IPS 방식은 LCD 액정 분자의 수평 전계와 수직 전계를 동시에 이용하여 액정을 구동하는 모드를 말합니다. 기존의 IPS와 마찬가지로 시야각이 우수하고 터치 패널에도 안정적인 영상을 제공합니다. 또한, 측면 시인성이 우수하고 빠른 응답속도를 자랑하는 것은 물론이고 액정을 통과하는 빛의 양, 즉 투과율이 기존의 IPS 패널보다 높기 때문에 밝기(Brightness)와 소비전력 측면에서는 더욱 우수한 성능을 나타냅니다.
기존의 IPS가 시야각 개선에 중점을 두었더라면 AH-IPS는 시야각은 물론이고 모바일기기, 특히 스마트폰 디스플레이가 요구하는 소비전력, 해상도(ppi), 색정확도, 안정적인 터치 구동에 장점이 있는 진화된 기술이라 할 수 있습니다.
왜 모바일 디스플레이는 AH-IPS일까?
1) 뛰어난 해상도
사람의 눈은 일반적으로 TV는 2~3m 거리에서 시청하며 책은 40~60cm 거리에서 보게 됩니다. 하지만 스마트폰 디스플레이는 보다 가까운 거리에서 확인하기 때문에 보다 높은 해상도를 필요로 하게 되는데요. AH-IPS 디스플레이에는 사람의 눈이 인식할 수 있는 픽셀보다 더 많은 픽셀을 집어 넣어 픽셀 하나하나를 육안으로 쉽게 구별할 수 없을 만큼 높은 해상도를 자랑합니다.
또한 최근에는 통신 기술의 발달로 LTE, LTE-A 등 더 많은 데이터를 더 빠르게 처리할 수 있는 환경이 만들어졌는데요. 이에 따라 HD, 블루레이 등의 고화질 영상과, 유투브 등의 동영상 스트리밍 서비스를 사용하는 분들도 점차 늘어나고 있습니다.
뿐만 아니라 한국어, 일본어, 중국어, 아랍어 등 2바이트 이상의 문자를 사용할 경우 디스플레이 해상도가 떨어질 경우 깨짐 현상이 발생하게 됩니다. 이처럼 작은 스마트폰 디스플레이 안에 더 많은 정보를 더욱 선명하게 표현하기 위해서는 AH-IPS 디스플레이는 필수 요소라고 할 수 있습니다.
2) 야외에서도 선명하게!
일반적으로 하루 중 야외에서 스마트폰을 사용하는 비중은 약 20%정도(평균 144.5분)입니다. 그 중에서도 카메라, 웹/인터넷 검색, 위치기반서비스(LBS), 소셜미디어(SNS)를 사용하는 비중이 높게 나타나는데요. 그만큼 디스플레이의 야외 시인성도 중요한 요소로 작용합니다. AH-IPS 디스플레이를 장착한 디스플레이는 향상된 빛투과율로 명암비와 밝기가 향상돼 야외에서도 높은 시인성을 제공합니다.
3) 터치시에도 안정적인 화질 구현
VA패널은 터치하는 순간 하얗게 화면이 변하면서 잔상이 심하게 남아 터치 스크린 구현에는 불리합니다. 반면 AH-IPS 패널은 화면 터치시에도 매우 안정적으로 화면을 유지하기 때문에 모바일에 적합한 디스플레이라고 할 수 있습니다.
IPS는 액정이 가로 배열되어, 터치 시 액정이 본래의 위치에서 크게 벗어나지 않지만 VA는 액정이 세로로 배열되어 터치 시 배열이 흐트러지는 불안정한 구조입니다. 또한, VA에 비해 터치 이후 제자리로 돌아오는 데 약 10배 정도 빠른 복원력을 가지고 있습니다.
4) 자연색의 정확한 구현
전자 기기가 우리 생활에서 차지하는 비중이 더욱 커져감에 따라 동시에 보다 정확한 이미지 구현에 대한 요구가 높아지고 있는데요. AH-IPS 디스플레이의 향상된 컬러 정확도는 원래의 색상을 왜곡하지 않고 정확하게 재현합니다.
5) 배터리 수명의 향상
현재 사용하는 스마트폰의 배터리에 만족하지 못하는 분들이 많으실텐데요.
웹 브라우징, 소셜 미디어, 지도 등의 어플리케이션에 사용되는 스마트폰 배터리는 약 60%입니다. 이렇게 배터리 소모가 많은 이유는 하얀 배경색에 기인합니다. 하지만 보다 높은 수준의 빛 투과성을 제공하는 AH-IPS는 전력 소비량이 낮기 때문에 스마트 기기의 배터리 수명 향상에 많은 장점을 갖고 있습니다.
기존 VA 기술을 채용했던 기업들 조차도 IPS의 우수성을 인정하고 속속 IPS 기술을 채용하기 시작하면서 IPS의 기술 우수성이 주목 받았습니다. LG디스플레이는 다양한 디스플레이를 동시에 사용하는 N-스크린시대에 보다 선명하고 정확한 최고의 화질을 즐길 수 있는 AH-IPS 기술을 통해 앞으로도 모바일 디스플레이 업계의 선두 자리를 지켜갈 것입니다.
