노트북과 놀기

최근 노트북에 사용되는 LCD는 LED LCD로 교체되고 있는 실정입니다.
아니, 자세히 말하자면 아직, 고급모델에는 LED LCD가 탑제되고 있습니다.
그만큼 단가가 비싸기 때문입니다.

그럼 과연, 이 LED LCD는 무엇을 말하는 것일까요?
흔히 LED LCD라고 하는것은 정확하게 이야기 하자면,
'LED를 백라이트로 사용한 LCD' 라고 말할수 있습니다.

LCD에 대해 잠깐 살펴보고 가겠습니다.
LCD는 백라이트라고 불리는 배경빛(하얀색)을 액정이 각픽셀의 RGB에 해당하는 곳을 조절함으로써
우리에게 원하는 색상을 표현해주는 디스플레이 입니다.

잘 이해가 안가시죠?
아이폰의 액정을 확대하여 찍은 것입니다.

하얀색에 해당하는 글자부분을 보시면 하나의 픽샐은 빨강,녹색,파랑 색 3개의 조합으로 이루어 져 있다는걸 확인할 수 있습니다.
LCD의 백라이트는 하얀색입니다.
이 하얀색빛을 빨강, 녹색, 파랑 각 필터를 통과 시켜 순수한 빨강, 녹색, 파랑 의 빛으로 만든뒤,
화면에 표시하고자 하는 색상으로 이 3가지 빛을 조합하여 표현하는 것입니다.



빛의 3원색, 빨강, 녹색, 파랑 입니다.
사진에 나타난대로 이 3가지를 모두 섞으면 하얀빛이 됩니다.
이 법칙을 기준으로 조합할때 빨강색을 조금 어둡게 한다던지 해서 풀컬러를 표현하는 것입니다.



LCD에 대해 잘나와있는 이미지가 있습니다.
위의 이미지에는 빨강색은 강하게, 녹색은 중간정도로 파랑색은 닫았습니다.
이것이 하나의 픽셀에 대한 색상으로 표현됩니다.
화면에는 '주황색' 정도가 표현될겁니다.

이것이 LCD의 원리입니다.
자, 드디어 본론으로 들어가겠습니다.
그럼 LED백라이트는 무엇인가?
일반적인 LCD에는 CCFL이라는 백라이트가 들어갑니다.



아주 가는 '형광등'같은 것이지요.
이 백라이트가 노트북 액정의 하단쪽에 들어가서 반사판을 통해 LCD전체에 빛을 고루 비춰주는것입니다.

형광등을 생각해 봅시다.
가정에서 흔히 쓰는 형광등은 1년정도 사용하면 양쪽 끝부분이 검게 변하면서 밝기가 점점 떨어지는걸 확인할수 있습니다.
노트북에 사용되는 CCFL백라이트도 마찬가지 입니다.
오래 사용하다보면 빛의 밝기가 점점 어두워지게됩니다.
그럼 당연히 어두워진 만큼 색상을 표현할수 없게 되는 것입니다.

이 백라이트를 LED로 바꾸게 되면 LED는 CCFL보다 사용시간이 길기 때문에 더욱 오래동안 밝은 빛을 유지할수 있습니다.
또한, 적은 전력으로도 밝은 빛을 낼수 있어 배터리소모를 줄여줍니다.

제가 이전에 포스팅한
LCD 백라이트의 비밀
을 보시면 LED에 대한 장점이 잘나와있습니다.

그런데, TV광고를 보다보면 LED로 더욱 선명한 화질과 색감을 보여준다는 광고를 하고있습니다.
물론, 틀린말은 아닙니다.
하.지.만. 맞는 말도 아닙니다. 현실적으로는 말이죠.
LED LCD가 탑제되었다고 하는 노트북중 상당수는 오히려 이 LED때문에 화질을 떨어뜨리는수가 있습니다.
뭔이야기냐 하면...

백라이트로 사용되는 LED가 '저질 LED'일수도 있다는 것입니다.
백라이트로 사용되는 LED는 다연히 '백색LED'입니다.
백색이란 말은 무엇이냐? 앞서 설명드린대로 모든 색의 요소를 가지고 있는 색입니다.
만약, 백라이트로 청색LED를 쓰게되면
 

무슨 아바타도 아니고;;;;; 세상이 푸른것처럼 퍼런계통의 화면만 나오겠죠.

그런 이유로 백라이트는 백색빛을 사용하는것입니다.
다시 본론으로 돌아와서...

그런데, 이 '백색LED' 만드는것은 쉬운일이 아닙니다.
아니, 정확하게 말하면 정확한 '백색'빛을 내는 LED를 만드는게 쉽지 않습니다.
백색 LED를 만드는 방법은 3가지가 있습니다.
하나는 간단하게 빨강LED, 녹색LED, 파랑LED 를 동시에 빛을 내서 백색으로 만드는 방법입니다.
가장 확실한 방법이지요. 그런데 그러면 하나의 백색을 만들기위해 3개의LED가 들어가게 되고
당연히 단가는 올라가게됩니다. (3배나 비싸지게 된다는 것입니다.)
거기다 빨,녹,청 중 하나의 LED가 전력이 고르지 못해 조금 어두워진다면 완전한 백색이 되지 못합니다.
그래서 이방식은 전력 컨트롤도 중요합니다.
이방법은 화질을 중요시하는 LCD TV, 그것도 고급형 TV에 사용됩니다.

두번째는 UV LED 위에 형광물질을 결합하여 만듭니다.
UV 즉 자외선 LED 위에 형광물질을 결합하면 넓은 파장의 스펙트럼을 갖는 빛을 낼수 있습니다.
쉽게 이야기 하자면 풍부한 색상 속성을 지닌 빛을 얻을수 있다는 것입니다.
하지만, UV LED가 일반 LED보다 비싼것이 단점입니다.

다른 방법으로는 청색LED 에 황색형광물질을 결합하면 우리눈에는 백색으로 보이는 빛이 나온다고 합니다.
청색LED야 쉽게 구할수 있고 그야말로 단가도 저렴한 방법입니다.
흔히 볼수 있는 백색LED가 이방법으로 나옵니다.
그런데, 이 LED는 스펙트럼 파장이 풍부하지 못합니다.



이렇게 만든 백색LED는 다른 색상에 비해 청색속성(청색과 주황색)을 많이 가지고 있습니다.
즉, 이 LED를 사용한 LCD는 화면의 색상에 대한 왜곡이 생긴다는 것입니다.

차라리 CCFL 백라이트를 탑제한 패널보다 못한 결과가 나올수 있습니다.(색감면에서)
그런데 사람눈은 그리 정밀하지 못하기때문에 원본과 비교해서 보지 않는이상 큰차이를 모르고 넘어갈수 있습니다.
바로 그런점을 악용할수 있다는것이지요.

우리들은 그냥 LED LCD라고 하면 뭔가 한단계높은 '좋은것'이라고 인식하고 있습니다.
단순히 LED LCD는 무조건 기존 LCD보다 좋을것이라는 편견을 가지고 있는것입니다.
제대로 만든 LED LCD는 당연히 기존 LCD보다 좋을수 있습니다.
그러나, 현실적으로는 단순히 트렌트에만 치중한 저급 LED LCD가 많이 나오고 있는것이 문제입니다.

LCD 모니터에서 백라이트보다 몇배는 더 중요한 것이 있습니다.
바로 '액정' 입니다.
똑같은 24인치 LCD라도 10만원대가 있고 100만원대 LCD가 있습니다.
이것은 백라이트의 차이가 아닌 '액정'의 차이입니다.
쉽게 FN패널을 사용하였는가 IPS패널을 사용하였는가에 따라 가격차이가 납니다.

TN패널을 사용한 LED백라이트의 LCD보다는 IPS패널을 사용한 CCFL 백라이트의 LCD가 더 좋은것입니다.
저급패널에 저급 LED를 사용한 모니터는 결코 좋은것이 아닙니다.
(패널에 대해서는 다음번에 다시 소개하도록 하겠습니다.)


- 삼성전기의 노트북용 2.5칸델라 고급백색LED -

잘보셨다면 손가락을 꾸욱!

얼마전 LED백라이트 LCD에 대한 포스팅을 하였습니다.
LED백라이트가 CCFL백라이트를 대체할 가까운 미래의 디스플레이 플랫폼이라면
AMOLED 는 새로운 디스플레이입니다.
디스플레이 업계에서는 '꿈'의 디스플레이라고 불리울정도로 많은 가능성을 가진 디스플레이입니다.
특히 일본 전자업체에서는 한국에 밀린LCD시장을 만회하기위해 이 AMOLED에 사활을 걸고 있습니다.

AMOLED가 LCD와 가장큰 차이점은 자체 발광을 한다는 것입니다. LCD는 백라이트로 통해 오는 빛을 액정이 RGB속성을 적절히 조절해 원하는 색을 만들어낸다면
AMOLED는 자체적인 빛을 내어 자연 그대로의 색감과 명암비를 만들어낼수 있습니다.
AMOLED는 형광또는 유기물에 전류를 흘러보내면 빛을 내는 원리를 이용해 만들어 졌는데
이런점 때문에 기존의 백라이트가 필요없어 종이처럼 얇은 디스플레이를 만들어낼수 있습니다.
이 유기물질을 어떤것이냐에따라 빛의 색깔을 다르게 할수 있기때문에 RGB색을 내는 유기물질을 통해 풀컬러구현이 가능합니다.
기존의 LCD는 하얀빛에서 RGB색속성을 열고 닫는 것과 차이가 있습니다.

AMOLED의 또다른 장점은 동영상 응답속도가 마이크로세컨드단위로 (LCD는 밀리세컨드)
LCD에 비해 100배 이상 빨라 동영상 잔상문제를 해결할수 있습니다.
자체발광하기때문에 색재현율과 명암비가 월등합니다.

아직 AMOLED는 가격적으로 큰 문제가 있습니다. 하지만 이미 상용화 되어있어 현재도 만은 기기에 적용되고 있는 실정입니다.
특히 AMOLED를 적용한 TV가 출시가 되고 있어 그와 비슷한 차세대 노트북 디스플레이로 각광받고 있습니다.
만약 AMOLED가 노트북 디스플레이로 적용이 된다면 노트북의 모니터는 더욱 얇아지고 그만큼 무게가 경량화 될수 있습니다.
-왼쪽 이미지는 AMOLED가 적용된 아이리버의 클릭스-

참고사이트 (삼성sdi)
http://amoled.samsungsdi.com/

우리가 쓰는 노트북의 LCD는 액정으로 액정은 자체발광을 하지 못합니다.
그래서 외부에서 빛을 내주어야 액정의 내용이 밝게 비치게 되는데
LCD에서는 백라이트라는것으로 발광을 해주게 됩니다.

예전 노트북의 백라이트로 많이 사용되던 것을 CCFL이라는 음극관인데
이것은 우리가 흔히 볼수 있는 형광등과 이슷합니다.(형광등보다는 더 밝습니다.)
보통 이 백라이트는 LCD아래쪽에 위치하게 되는데 이 백라이트에서 나온 빛은
액정바로 뒤에있는 투명 플라스틱판을 통해 액정전체에 퍼지게 됩니다.
이 빛은 여러층의 필터와 액정을 거쳐 최종적인 색으로 나타나 우리눈에 보이게 됩니다.
이 CCFL은 일반 형광등과 비슷하므로 모든 방향으로 빛을 발산하기 때문에.빛을 한방향(LCD방향)으로 빛을 모아서 보내주는 구조를 가지게 됩니다. 이런 구조를 가지게 되므로
LCD의 밝기균형이 다르다는 단점이 있습니다.(아래쪽은 밝고 위쪽은 상대적으로 어둡습니다.) 또한 CCFL이 구조상 가질수 밖에 없는 두께.(약 4mm이상) 가 필수적입니다.(형광등이 무한적 얇아질수 없는것처럼)

그리고 이 CCFL은 생각보다 수명이 짧습니다. 보통 5~10만시간 정도로 봅니다.
물론 충분한 시간이지만 이것은 형광등과 같이 빛이 점점 어두워지는 특성이 있습니다.
보통 3년이상 꾸준히 사용한 노트북의 경우 액정의 밝기가 현저히 줄어든것을 알수 있습니다.
그리고 CCFL는 수백볼트의 교류전압이 필요한데 노트북은 아시다시피 아답터에서 나오는 출력은 12~19V(직류)정도밖에 되지 않습니다. 그래서 별도의 인버터라는것이 필요합니다.
인버터는 쉽게 차량에서 220V를 사용하수 있도록 해주는것입니다.
제가 체크해본 LCD는 인버터에서 교류 440V 가 나오더군요. 어쨋든 이정도 고압을 만들기위해선 전력소모도 많은 편입니다.

최근 출시되는 고급형 노트북에는 LED백라이트가 사용되는 추세입니다.
LED는 요즘 전등을 대체할 정도로 그 사용범위가 넓어지고 있는 발광체 입니다.
LED의 장점은 사용 전력에 비해 매우 밝은 빛을 낼수 있다는 것입니다.
보통 12V정도면 LED를 충분히 켤수 있기때문에 굳이 고압을 발생시켜주는 인버터가 필요없습니다. 거기다 LED는 기술력에 따라 매우 작게, 얇게 만드는것이 가능하기 때문에 LCD를 더욱 얇게 만들수 있습니다.(애플의 맥북에어가 좋은 예입니다.)

LED를 백라이트로 사용하는 방법은 보통 2가지가 있습니다.
현재 노트북에서 가장 많이 사용되는 에지라이트 방식은 이전 CCFL방식과 같이 LCD의 가장자리에 LED를 직렬배치하여 한마디로 CCFL을 대체하는 것입니다.LED는 빛의 직진성이 좋아 LCD에 빛을 고르게 확산시킬수 있는 장점이 있습니다.
큰화면의 LCD는 아래위 양족에 이 백라이트를 배치시키기도 합니다.
이경우 LED의 발광면이 평평하기 때문에 도광판(LCD에 빛을 전달해주는 투명플라스틱)에 밀착되어 그만큼 빛의 감쇄가 적습니다.
CCFL의 경우 형광등과 같이 동그랗기때문에 도광판에 빌착되지 않고 확산형이라 빛의 상쇄가 많습니다.
하지만 이런 에지라이트 방식은 LED의 빛 전달이 충분하지 않을경우 각 백라이트가 있는 부근에 여러부위에 해오름 현상이 보일수 있다는것이 단점입니다.

대형LCD의 경우 메쉬라이트를 사용하는데 이것은 바둑판처럼 LED를 LCD면적 전체에 배열하는 것입니다. 이경우 LED하나가 담당하는 면적이 좁아지기 때문에 밝은 빛을 낼수 있다는것이고 또한 비교적 균일한 밝기를 낼수 있다는것이 장점입니다.
여기에 특정 기술을 적용하면 명암비(Contrast)를 높일수 있습니다. 일반적인 LCD는 백라이트의 빛이 밝으면 화면의 어두운부분(검은부분)이 회색으로 보이는 경우가 많은데 메쉬라이트에서는 어두운부분의 LED를 끔 으로써 어두운 부분은 더욱 어둡게 밝은 부분은 밝게 만들수 있습니다. 그래서 이제껏 만들수 없었던 10000:1의 명암비를 만들수 있습니다.
하지만 면적당 필요한 LED의 수가 많아지기 때문에 가격이 상승한다는 단점이 있습니다.

LCD의 색상필터는 빵강,초록,파랑의 3색을 분리해내어 각각을 조합함으로써 색을 재현해 앱니다.
CCFL의 경우 백색 빛에 대부분의 색(빨,주,노,초,파,남,보)이 포함되어있는 하얀색 입니다.
그럼 이 빛이 각각의 필터를 통화하더라도 100% 빨강,초록,파랑만 분리되는게 아니라 다른비슷한 영역의 빛까지 나올수가 있습니다.

이처럼 CCFL의 경우 모든색이 포함이 되어있기 때문에 색감이 조금 탁해지는 경향을 보입니다. 하지만 LED는 하얀색에 빨강,초록,파랑의 3속성만 담을수 있기때문에 좀더 선명한 색을 표현할수 있는것입니다.
CCFL이 지금 당장 LED에게 자리를 내어주지는 않을것입니다. CCFL이 대량생산에서는 LED보다 훨씬 저렴하게 생산할수 있고 다른 여러 장점을 가지고 있기 때문입니다.
하지만 LED는 더욱 밝아지고 저렴해지며 수명이 길어지고 있습니다.
우리는 점점발전해가는 노트북 기술을 즐기면 되는것입니다.


이미지 출처 :
http://www.tomsguide.com/us/
http://uglychickens.blogspot.com/2007/05/illumi-lite-led-backlight.html
http://www.mp3car.com/vbulletin/639201-post1189.html
http://www.commerce.com.tw/modules.php?modules=products&action=detail&ID=C0011435&no=53666&category=0