갤럭시 핵심 경쟁력 ‘아몰레드’ 발전 역사

4년만에 모바일스크린 왕좌…진짜 게임 지금부터

지난 2010년 3월 미국 라스베이거스에서 열린 북미무선통신박람회(CTIA)에서 능동형유기발광다이오드(AMOLED) 디스플레이를 탑재한 갤럭시S가 처음 공개됐다.

당시까지만 해도 외신들은 AMOLED에 대해 “차세대 디스플레이로서 발전 가능성은 무한하지만 기존 액정표시장치(LCD)와의 치열한 경쟁을 극복할 수 있을지에 대해서는 의문”이라는 회의적인 입장을 내놨다.

AMOLED 디스플레이가 시장에 본격 출시된 지 4년이 흐른 지금 미국의 디스플레이 화질평가 전문기관인 디스플레이메이트는 삼성전자의 차세대 전략 스마트폰 ‘갤럭시S5’에 탑재된 풀HD 슈퍼아몰레드 디스플레이를 “현존하는 최고의 모바일 디스플레이”라며 추켜세웠다.

이 제품은 디스플레이메이트로부터 종합평가 역대 최고 점수인 ‘엑설런트(Excellent) A’ 등급을 받았다. 현재까지 디스플레이메이트에서 평가한 제품 중 엑설런트A 등급을 받은 것은 갤럭시S5가 유일하다. AMOLED가 지난 4년 동안 갤럭시S5까지 진화하면서 단점을 하나하나 상쇄하며 진화를 거듭한 결과다.■LCD 못 넘는다던 아몰레드 풀HD까지 진화

차세대 디스플레이로만 주목받던 AMOLED가 급부상한 계기는 지난 2011년 출시된 갤럭시S2다. 갤럭시S5는 5개월 만에 1천만대 판매고를 올리며 전 세계적인 히트를 기록했다.

하지만 이때까지만 해도 AMOLED는 LCD가 따라올 수 없는 뛰어난 색재현력과 명암비, 빠른 반응속도 등의 장점에도 불구하고 적·녹·청 유기발광소자 세밀하게 증착해 화소를 구현하는 까다로운 공정방식으로 인해 고해상도 구현에 어려움을 겪었다.

삼성디스플레이는 해상도 문제를 극복하기 위해 화소에 증착되는 픽셀 구조를 변경하는 실험을 계속해 갤럭시S4부터 픽셀구조를 문자 표현력과 가독성에 유리한 ‘다이이몬드 픽셀구조’를 탄생시켰다. 이 구조는 서브픽셀을 일렬로 배치하는 기존방식과는 다르게 대각선으로 배치해 다이아몬드 구조를 만들어서 공간활용성과 문자 표현력을 높였다.

이를 통해 갤럭시S4부터 해상도를 풀HD(1920×1080)까지 끌어올리면서 “AMOLED는 5인치대 화면에서 풀HD 해상도 구현이 힘들다”는 기존의 우려를 말끔히 해소했다. 4년 전 WVGA(800×480) 해상도에서 갤럭시S4부터는 인치당화소수(PPI)도 레티나디스플레이의 326ppi를 훌쩍 뛰어넘는 432ppi를 달성했다.

이와 함께 AMOLED는 갤럭시S5까지 진화하면서 단점을 하나하나 장점으로 반전시켰다. 특히 최신작인 갤럭시S5에서는 휘도, 야외시인성, 소비전력 등 전 영역에 걸친 기술혁신을 통해 최고의 디스플레이로 거듭났다.

■갤럭시S5 디스플레이 뜯어보니

삼성디스플레이는 갤럭시S5 디스플레이 휘도 개선에 가장 많은 공을 들였다. 유기재료와 공정개선으로 갤럭시S 시리즈의 휘도는 꾸준히 높아져 갤럭시S5에서 351cd/㎡를 기록했다. 이는 기존 갤럭시S3의 224cd/㎡ 대비 40% 가까이 개선된 수치다.

갤럭시S4부터 적용된 HBM(High Brightness Mode) 기술로 야외시인성도 향상됐다. HBM은 자발광디스플레이의 특성을 활용해 조도가 높은 야외에서 디스플레이 밝기를 최대로 높이는 삼성디스플레이의 고유기술이다. 실제로 갤럭시S5는 강한 태양광이 있는 야외환경 실험에서 현존하는 모바일디스플레이 중에서 가장 밝은 698cd/㎡ 휘도를 구현했다. 갤럭시S4(475cd/㎡)와 비교해서도 47% 이상 높아졌다.

갤럭시S5는 야외시인성에 결정적인 영향을 주는 반사율도 업계 최저인 4.5%로 구현했다. 시중에 출시된 대부분의 LCD 디스플레이가 10% 이상의 반사율을 가지는 것과 비교해 월등히 낮은 수치다.

모바일 디스플레이의 핵심 이슈인 소비전력도 큰 폭으로 개선됐다. 동일 사이즈로 환산했을 때 갤럭시S5가 1.5와트, 갤럭시S4가 1.91와트로 갤럭시S5가 27% 더 낮은 소비전력을 기록했다. 이는 높은 효율의 OLED 소재 적용과 광학개선을 통해 가능했다.

갤럭시S5에는 최초로 ‘슈퍼디밍’ 기술도 도입됐다. 이 기술은 디스플레이 최저 휘도를 2cd/㎡까지 떨어뜨려 잠자기 전이나 영화관처럼 어두운 환경에서 눈부심을 없애 주변사람에게 영향을 주지 않고 디스플레이를 구동할 수 있는 기술이다. 연구결과에 따르면 일반적으로 간접조명이 있는 침실환경(3~5럭스)에서 2cd/㎡ 이상부터 눈부심을 느끼는 것으로 나타났다. 기존 제품들의 최저 휘도가 8cd/㎡ 수준임을 고려하면 획기적인 수준이다.

■진격의 AMOLED, 진짜 게임은 지금부터

중소형 모바일 시장에서 AMOLED 시장규모는 갤럭시S 시리즈의 히트에 힘입어 2010년 이후 폭발적으로 증가하고 있다.

지난 2010년 1분기 매출기준 5.6%에 불과하던 시장점유율은 그 해 4분기 12.9%로 두 배 이상 성장했고 2012년 처음으로 30% 넘어 지난해 35%까지 올랐다. 출하량도 2012년 1억개에서 지난해에는 연간 출하량이 2억개를 돌파하는 등 꾸준히 늘고 있다.

향후 스마트폰 뿐만 아니라 다양한 스마트 기기로 AMOLED 디스플레이 채택이 확대될 것으로 전망된다. 특히 휴대성과 착용성이 강조되는 웨어러블 시장에서 전망이 밝다. 이미 삼성전자가 갤럭시S5와 함께 출시한 ‘삼성 기어핏’에는 웨어러블 기기 최초로 플렉서블 AMOLED가 적용돼 시장의 관심을 받고 있다.

삼성디스플레이 관계자는 “AMOLED는 LCD 대비 얇고 가벼우며 플렉서블 디스플레이를 구현하기 용이한 특성으로 향후 스마트폰 뿐만 아니라 태블릿, 노트북, 모니터 등 다양한 IT 기기로 영역을 확장하며 차세대 디스플레이로 확고히 자리매김할 것으로 전망된다”고 말했다.