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디스플레이 상식사전에서는 디스플레이에 대한 아주 기본적인 지식부터 심도 있는 단어까지, 이해하기 쉽게 풀어드립니다. 이번에는 디스플레이를 고를 때 매우 중요한 요소 중 하나로 꼽히는 ‘시야각’에 대해서 설명하고자 합니다.

 

시야각(Viewing Angle): 

화면 표시 장치에서 정상적인 화면을 볼 수 있는 최대한의 비스듬한 각도

 

그러니까 디스플레이에 맺히는 상을 육안으로 확인할 수 있는 각도이지요! 디스플레이는 보는 각도에 따라서 대비비(외부로부터 조사되는 빛에 따라 자동으로 조절되는 Contrast Ratio)가 변화되는 특성을 가지고 있는데 이 변화되는 정도를 시야각으로 나타냅니다. 시야각은 상하 그리고 좌우에 따라 대비비가 어느 값 이상이 되는 각도로 표현하지요.

 

 

시야각(Viewing Angle)의 중요성

 

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디스플레이를 선택할 때 가장 중요하게 생각하는 것 중 하나가 바로 시야각! 아주 옛날에는 이 시야각 문제가 크게 주목 받지 않았습니다. 대화면 LCD가 등장하기 전, 중소형 제품은 대부분이 1인 사용자를 위한 제품들이었기 때문입니다. 혼자 정면에서 보는 작은 화면에서 시야각은 큰 문제가 아니었던 거죠.

 

그러나 대형 LCD 시대가 시작되고, TV를 거실에 놓고 가족 모두가 함께 보기 시작하면서 시야각의 중요성이 두드러지기 시작했습니다. 같은 공간. 같은 TV로 같은 화면을 보고 있지만 서로 다른 색을 느낀다면 문제가 되는 거죠.

 

모바일이나 태블릿 등도 여러 명이 함께 활용하는 가능성이 높아지면서 같은 화면을 보는 사람이라면 누구나 같은 색감, 같은 그림을 보고 싶어하게 되었습니다. 그 때문에 정면 뿐 아니라 비스듬한 각도에서도 잘 보이는 우수한 시야각의 디스플레이에 대한 필요성이 대두되기 시작했습니다.

 

 

시야각을 넓히기 위한 기술은? – TN, VA, IPS

 

이제 시야각이 넓은 것이, 특히 큰 화면에서나 여러 사람이 함께 보는 화면에서 중요하다는 것을 아셨을 텐데요. 그럼 디스플레이 시야각과 관련된 기술은 어떤 것들이 있을까요? 대표적인 액정 구동 방식에 대해 살펴보도록 하겠습니다.

 

1. TN(Twisted Nematic)

예전에는 대부분의 LCD 액정 구동 방식이 바로 TN 방식이었습니다. TN은 액정 분자가 90도 꼬인 상태로 배열되어 있어 `꼬인 막대기’모드라고도 불립니다. 1970년대에 개발된 초기 기술로, 기본적으로 액정의 배열 상태에 따른 빛의 통과유무에 따라 명암비를 얻습니다.

 

시야각이 협소한 단점이 있어 디스플레이 업체들은 이를 대체할 수 있는 액정 구동방식을 고민하게 되었죠. 이 TN의 좁은 시야각을 개선하기 위해 개발된 것이 아래 나올 VA(Vertical Alignment)와 IPS(In Plane Switching) 방식입니다.

 

2. VA(Vertical Alignment)

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VA는 기술 이름에서 엿볼 수 있듯이 수직 배향성 액정을 사용하는 방식입니다. 전원이 들어오지 않을 때는 액정 분자가 수직으로 서서 블랙의 색을 표현하고 있다가, 전원이 들어오면 액정이 수평으로 구동되어 색을 표현하는 식입니다. TN에 비해 명암비와 시야각이 좋다는 장점이 있지만, 응답속도가 떨어져 동적인 움직임이 많은 액션 영화나 움직임이 많은 FPS 게임을 즐길 때는 잔상을 느낄 수 있다는 단점이 있다고 하네요.

 

또한 수직으로 서 있는 액정이 누웠다 일어나는 액정 구동 방식 상, 터치에 취약합니다. TV화면을 두드렸을 때 번쩍임이 있다면 그건 바로 VA방식의 LCD인데요. 때문에 터치 제품들에는 사용하기 어렵습니다.

 

 

3. IPS(In Plane Switching)

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IPS는 광시야각 구현을 위한 LCD 구조의 하나로, 화소 전극과 공통 전극을 동일 평면 위에 배열하여 액정이 수평으로 회전하게 하는 액정 모드로, 액정분자가 수평으로 구동되는 원리를 바탕으로 시야각이 좋고 응답속도가 빠른 것이 특징입니다. TN이나 VA 모드는 액정이 전기장의 방향이 상하판 사이에 형성되는 데 반해(수직배향), IPS 모드는 전기장의 방향을 액정층에 평행하게 형성해 액정 분자가 빙글빙글 돌며 수평을 유지합니다.

 

액정분자가 수직으로 서지 않기 때문에 터치해도 복원력이 뛰어나고, 어느 각도에서 봐도 명암이나 색의 역전 현상이 없습니다. 그리고 TN과 VA패널에 비해서 광시야각이 가장 뛰어나지요! 화면의 어두운 영역에서 밝은 영역에 이르기까지 자연스러운 계조 표현으로 정확한 색감으로 동영상을 즐길 수 있습니다. LG디스플레이가 세계 최초로 대량 생산에 성공한 기술이기도 합니다. LG디스플레이는 IT/Mobile과 TV의 특성에 맞춰 AH-IPS 등 차별화된 IPS 기술을 다양하게 개발, 적용하고 있습니다.


시야각 개선을 위해서는 액정 구동 방식뿐 아니라 시야각 개선 필름 등 다양한 기술들이 개발되고 있습니다. 오늘 준비해 본 시야각 포스팅, 어떠셨나요? 알찬 내용을 많이 담으려고 노력했는데 워낙 광범위한 단어이다 보니 조금 아쉬움이 남네요. 그래도 앞으로 디스플레이 상식사전은 계속되니 차차 소개할 기회가 있을 것 같습니다. 다음에 또 만나요!

 

  • 김준형

    좋은 정보 감사합니다.