갤S4 풀HD 아몰레드에 숨은 비밀

삼성디스플레이가 삼성전자 갤럭시S4에 탑재된 능동형유기발광다이오드(AMOLED) 패널에 처음으로 풀HD급 해상도 구현에 성공했다.

경쟁사들이 고해상도 액정표시장치(LCD) 기반의 풀HD 스마트폰 공세를 펼치는 가운데 발광 유기물을 증착해 화소를 표현하는 AMOLED의 특성상 고해상도 구현이 어려울 것이라는 우려를 해소하게 됐다. 인치당 화소수를 440ppi 수준까지 높이면서 펜타일 방식의 한계도 일정부분 상쇄했다는 평가다.

21일 업계에 따르면 삼성디스플레이는 갤럭시S4에 탑재된 5인치 풀HD 슈퍼 아몰레드 패널에 독자적인 화소 배열 구조인 다이아몬드 펜타일 방식을 채택했다.

하나의 픽셀에 두 개의 서브픽셀이 포함되는 펜타일 구조를 유지하면서 서브픽셀(RG/BG) 배치 방식을 대각선 형태로 바꿨다. 기존 RGB는 가로와 세로 픽셀이 일렬로 배치되는 게 기본적인 방식이지만 서브픽셀 배치를 대각선 형태로 바꾸면서 픽셀 모양이 마름모꼴 혹은 육각형 형태로 보여진다. 이는 과거 브라운관(CRT) 디스플레이의 픽셀 구조와 유사하다.

삼성디스플레이 관계자는 “기존에 수직으로 증착했던 발광소자를 마름모꼴로 증착하면서 공간 활용성을 높이고 문자 표현력도 2.2배높이면서 가독성 개선에도 성공했다”면서 “풀HD 슈퍼아몰레드 해상도는 갤럭시S3에 탑재된 HD(1280×720) 슈퍼아몰레드 대비 2배 이상, 갤럭시S2(800×480)와 비교하면 5배 이상 획기적으로 향상됐다”고 말했다.

AMOLED는 높은 색재현율과 빠른 반응속도 등의 장점에도 불구하고 발광 유기물을 증착해 화소를 구현하는 특성상 고해상도 구현에 어려움을 겪어왔다. 때문에 삼성디스플레이는 화소에 증착되는 픽셀 구조를 변경하는 실험을 계속해왔다. 갤럭시S3 등에 쓰인 ‘펜타일’ 방식과 갤럭시노트2에 도입된 ‘S-스트라이프’ 방식이 대표적이다.

갤럭시S부터 갤럭시노트, 갤럭시S3 등에 쓰였던 펜타일 방식(BG·RG)은 한 화소에 청·녹 혹은 적·녹 유기물만을 번갈아 증착하는 기술이다. 높은 절전효율과 생산성에도 불구하고 화소수가 RGB 방식의 3분의 2 수준으로 같은 해상도의 디스플레이 보다 색재현율 떨어지고 화면 확대시 텍스트가 번지는 약점 등이 지적돼 왔다.

삼성디스플레이 측은 갤럭시S2용 패널에서는 펜타일 대신 픽셀당 적녹청(RGB) 서브픽셀을 모두 증착시켜 선명도를 높였다. 갤럭시노트2에서는 한 화소에 RGB 유기물을 모두 넣으면서 청색 유기물은 세로로 녹색과 적색 유기물은 가로로 배열하는 독자방식인 S-스트라이프 방식을 시도했다.

최신작인 갤럭시S4에서는 다시 펜타일 방식으로 회귀했지만 인치당 화소수를 440ppi 수준으로 크게 높이면서 펜타일 방식의 단점을 대폭 해소했다는 평가다. 화면을 확대해도 촘촘한 화소 표현이 가능해졌고 구부러진 모양이나 한자 등 표현도 자연스러워졌다.

이와 함께 삼성디스플레이는 기존 적색 소자에만 적용하던 인광 재료를 녹색 소자까지 확대 적용하면서(그린폴레드, Green PHOLED) 발광효율을 높이는데도 성공했다. 이에 따라 전반적인 소자 수명 개선에도 도움이 될 것으로 보인다.