LCD vs LED vs OLED

옥외 디지털 광고 집행을 위한 필수 구성 요소
디스플레이의 차이에 대해 정리했습니다.


출처는 삼성 디스플레이 뉴스룸.
https://news.samsungdisplay.com/



LCD = Liquid Crystal Display

LCD에도 여러 타입이 있지만
아래 설명은 기본 타입으로 설명하고
'전압을 가하지 않은 상태에서 빛을 투과시키'는 타입이다.






디스플레이에 출력되는 영상은
"밝기"와 "색"으로 표현된다.


Liquid Crystal, 이하 액정은 액체처럼 유동성을 가지면서
고체처럼 규칙적인 배열을 가진 물질이다.


액정은
- 빛을 통과시킨다.
- 전기 자극을 주면 상태가 변한다.

액정은 "빛의 투과 정도"를 조절해서 "액정 표시 장치"라고 불린다.
BLU, 이하 백라이트 유닛에서 나가는 빛을
액정의 배열 방식에 따라 통과시키고
그 양을 조절해 디스플레이의 "밝기"와 "색"을 표현한다.



LCD는 다음과 같은 계층으로 이루어져있다.



( BLU > 편광판 > TFT > 액정&컬러필터 > 편광판 > 윈도우 )



LCD는 LED와 달리 "스스로 빛을 발하지 않는다."
BLU의 백색빛을 이용한다.

백라이트 빛이 편광필름을 통과하면
빛에 방향성이 부여된다.
액정은 이 방향성이 있는 빛으로 필요한 만큼만 픽셀에 도달할 수 있게 
투과되는 빛의 양을 조절한다.
투과된 빛은 컬러필터를 지나면서 색을 표현한다.



TFT로 액정을 비트면 빛도 비틀어진다.



<TFT>
TFT는 박막 트랜지스터이며
반도체로 이뤄진 전자회로다.

전류의 흐름을 조절하는 역할을 하며
1.기판 위 전류가 흐를 수 있게 액티브 층 형성
2.게이트 전압 조절을 통해 source -> drain 으로 전자를 이동시킨다.

TFT를 통과한 전류는 LCD의 경우
"액정을 회전시킨다".
즉, 전기E가 운동E로 전환되는 층이 TFT이다.



<컬러 필터>
컬러 필터는 정적이다.
컬러 필터는 실제 색을 만드는 역할을 한다.
빛의 삼원색, RGB의 서브픽셀로 구성되어있다.




<편광판>
특정 방향의 빛을 통과시키거나
외부 빛 반사를 줄이기 위한 얇은 필름이다.
액정의 앞뒤에 배치된다.

이 두 편광판은 서로 직각이어서
비틀어짐이 90도라고 가정한다면
편광판 > TFT 에서 빛이 비틀어짐 없이 그대로 통과될 시,  위 편광판에서 막힌다.
편광판 > TFT 에서 빛이 틀어져서 그대로 통과될 시, 위 편광판을 통과한다. 

90도가 아니라 다른 각도에 따라
통과하는 빛이 달라지므로 밝기도 달라진다.

밝기만으로는 표현을 다 할 수 없으므로
컬러 필터를 거쳐 표현하게 된다.








OLED = Organic Light Emitting Diode



LED인데 유기화합물로 구성된, 스스로 빛을 내는 디스플레이다.
O가 안 붙은 LED는 무기화합물로 구성되어있다.

기판 >  TFT > 유기물층 > 윈도우로 구성된다.

유기물층은 '발광층'과 발광을 돕는 '보조층'으로 이루어져있는데

'보조층'은 음극으로부터 나오는 전자를 주입하고 수송하는 보조층과 
양극으로부터 나오는 정공을 수송하고 주입하는 보조층으로 나뉜다.

전자와 정공은 '발광층'에서 만나 재결합하는데
이때 발생하는 에너지가 빛의 형태로 나타난다.

유기화합물을 승화시켜 유리기판에 달라붙게하는데
상대적으로 LED보다 저온으로 증착시킬 수 있다.

단점은, 무기화합물을 쓰는 LED보다 수명이 짧고
이로 인해 번-인 현상이 나타난다.

그래서 옥외 광고판 / 거대한 미디어 월 등에는 LED가 주로 쓰임.










LED = Light Emitting Diode

P형/N형 반도체를 접합시켜
양 극에서나오는 전자와 정공이 만나 발생하는 에너지가 빛의 형태로 나타난다.














LCD와 LED를 비교하면

LCD는 일반적으로 LED보다
- 해상도가 더 높고
- 색상 정확도, 선명도가 높으며 시야각이 높음 -> 그래픽 작업에 좋음.
- 가격이 저렴.
- 백라이트로 인한 전력 소비 +

- 제한된 명암비(백라이트로 인해 검은색이 찐 검은색이 아니라 회색임.)



LED는 
- 높은 명암비
- 전력 효율 높음, 수명 김
- 가격이 비쌈.
- 더 밝은 흰색과 그에 따른 생생한 색상.



* 색상 정확도는
  생생한 색상이라는 주관적 느낌과 동일하지 않은 지표임.


 






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