최근 스마트폰 시장에서 가장 큰 이슈 중 하나가 바로 삼성 갤럭시S8의 붉은 화면이다. 모든 것이 완벽하다는 이 최상급 사양 프리미엄 스마트폰의 디스플레이가 붉은 기운을 보인다는 이유로 화제가 되었는데, 그 이유로 패널 불량부터 아몰레드의 특성이라는 설 등 다양한 이야기가 나오고 있다. 디스플레이 패널 제조사로도 잘 알려진 삼성은 오래전부터 아몰레드 디스플레이를 스마트폰에 적용해왔는데, 과연 아몰레드는 기존 디스플레이와 어떻게 다르고 장단점은 무엇인지 알아보자.

이전까지의 디스플레이

아주아주 예전 TV나 컴퓨터 모니터는 대부분이 CRT, 일명 브라운관이었다. 화면 뒤쪽에 있는 전자총에서 나온 전자가 앞쪽의 형광물질에 충돌해 빛을 내는 원리이기 때문에 두께를 일정 수준 이하로 얇게 만들 수 없었고, 지금의 TV처럼 대형화도 어려웠지만 소형화 역시 두께의 문제로 어려웠다. 약 20년 전만 해도 이런 브라운관 TV나 CRT 모니터가 흔했기 때문에 이 세대 또는 이전 세대라면 두툼해서 책상 위의 공간을 다 차지하던 당시의 모니터를 기억할 것이다.

애플의 아이맥 G3도 CRT 모니터를 사용했다

휴대기기들은 특성상 이러한 브라운관을 사용할 수 없기 때문에 두께가 얇고 전면이 평평한 플랫 패널 디스플레이를 사용해왔는데, 플랫 패널 디스플레이의 가장 대표적인 것이 바로 TFT-LCD이다. TFT-LCD는 Thin Film Transistor Liquid Crystal Display의 약자로, 우리말로 풀어쓰자면 박막 트랜지스터 액정 표시장치라고 할 수 있다. 컬러 필터의 뒤편에 있는 액정에 전압을 가해 배열을 조절하는 방식으로 빛을 통과시키거나 굴절되면서 앞쪽의 컬러 필터와 편광 필터를 통과해 원하는 색상을 내며, LCD의 경우 자체적으로 빛을 내지 못하기 때문에 반드시 광원이 필요하다. 광원을 쓰지 않는 경우도 있는데, 전자계산기의 디스플레이를 생각하면 된다.

초기의 LCD는 광원으로 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp, 냉음극관)을 사용했는데, CCFL은 생산 단가가 낮아 전체적인 제조원가를 낮출 수 있는 장점이 있는 반면 수명도 그다지 길지 않고 소비전력이 높은 문제를 가지고 있었다. 수명은 어차피 사용자들의 일반적인 기기 교체 기간보다 길기 때문에 큰 문제가 되지 않겠지만, 높은 소비전력은 배터리를 사용하는 휴대용 기기에게는 큰 영향을 줄 수 있다. 그래서 이를 대체하기 시작한 것이 바로 LED다. 우리가 흔히 LED 모니터라고 하는 것들은 LCD 모니터와 다른 종류가 아니며, TFT-LCD 모니터에 사용하는 광원, 즉 백라이트를 CCFL이 아닌 LED를 사용한 모니터를 쉽게 구분하기 위해 부르는 명칭인 셈이다. CCFL에 비해 LED는 수명이 훨씬 길고 소비전력이 낮아 휴대용 기기에도 적합하다.

CCFL

플랫 패널 디스플레이의 구분

그렇다면 삼성 갤럭시S8의 붉은 화면으로 지적되고 있는 아몰레드는 무엇일까? 그 이전에 먼저 플랫 패널 디스플레이의 종류를 살짝 짚고 넘어가 보자. 플랫 패널 디스플레이는 크게 발광형(Emitter)과 비발광형(Non-Emitter)으로 나눌 수 있다. 이 구분은 소자 자체가 빛을 내느냐 또는 그렇지 못하느냐를 따진 것으로, 우리가 앞서 살펴본 LCD의 경우 설명했던 것처럼 소자 자체가 빛을 내지는 못하기 때문에 비발광형에 속한다. 구동방식에 따라서는 수동형(Passive-Matrix)과 능동형(Active-Matrix)로 나눌 수 있다. 액정 소자가 배열되어있는 가로축과 세로축으로 이루어진 스캔라인과 데이터라인에 전압을 가해 교차점에 신호가 들어오는 방식인 수동형은 구조가 간단하고 제조비용이 적게 들지만 해당 소자를 구동하기 위해서는 계속 전류가 흘러야 하기 때문에 소비전력이 높고 고해상도를 구현하기가 어렵다.

LCD 디스플레이를 사용한 노트북

원하는 소자만 선택해서 컨트롤할 수 있는 능동형의 경우 트랜지스터가 있기 때문에 다음 신호가 전달될 때까지 해당 소자를 계속 켜진 상태로 유지할 수 있고 응답속도가 빨라 대형 디스플레이에 적합하다. 능동형 LCD를 AM LCD라고 표기하는데, TFT-LCD도 능동형 디스플레이에 속한다. 전자계산기나 계측기 등에 쓰이는 디스플레이는 수동형 LCD로, PM LCD라고 표기한다.

PM LCD를 사용한 계측기

아몰레드? OLED?

이제 OLED에 대해 설명할 차례다. OLED는 LCD와는 달리 스스로 빛을 내는 발광형 디스플레이로, 이 점이 LCD와 가장 큰 차이점이라고 할 수 있다. OLED는 Organic Light Emitting Diode의 약자로, 우리말로 풀어쓰자면 유기 발광 다이오드라고 할 수 있다. 유기물질에 전류가 흐를 때 스스로 빛을 낼 수 있기 때문에 LCD의 가장 뒷면에 있던 백라이트층을 두지 않아도 되며, 그만큼 두께를 얇게 만들 수 있다. 그런데, OLED에도 제어 방식에 따라서 수동형과 능동형으로 나눌 수 있다. 수동형 OLED는 PM OLED, 능동형 OLED는 AM OLED인 셈이다. 읽는 방식은 ‘피엠 오엘이디’, ‘에이엠 오엘이디’라고 그대로 알파벳 하나씩 발음한다.

여기에서 무언가 눈에 띄었는가? 아마도 어디선가 많이 본듯한 단어가 보였을 것이다. 그렇다. 능동형 OLED, AM OLED다. 붙여 쓰면 AMOLED, 이걸 알파벳 하나씩 읽지 않고 그냥 한 단어처럼 발음하면 ‘아몰레드’가 된다. 아몰레드는 삼성전자가 능동형 LED가 사용된 자사의 스마트폰을 홍보하면서 붙인 이름으로, TV에 가수 손담비가 나와서 “아몰레 몰레 몰레”라는 후렴부를 반복하면서 정식 명칭처럼 굳어져버린 케이스라고 할 수 있다.

아몰레드라는 이름을 각인시킨 손담비

AMOLED 패널을 사용한 초창기 스마트폰의 문제점은 LCD에 비해 색재현율이 떨어진다는 것이었다. 아몰레드의 특성상 완벽한 블랙을 표현한다는 장점이 있었지만, 전반적으로 푸른색이 감도는 색표현으로 상당히 부정확한 색감을 제공했다. 현재의 AMOLED는 개선을 거듭해 기존보다 훨씬 향상된 색재현율을 제공하고 있기 때문에 전반적인 색감에 문제가 있다는 지적은 거의 없는 편이다.

갤럭시S8의 붉은 화면은 왜?

앞에서의 설명대로 AMOLED의 색재현율도 초창기와는 달리 많이 좋아졌다. 예전에는 흰색 바탕이 주를 이루는 문서 화면이나 브라우저 화면을 띄우면 푸르뎅뎅한 느낌이 확연히 들었지만, 지금은 그렇지 않다. 그렇다면 갤럭시S8의 붉은 화면은 왜 그런 것일까? 디스플레이에서 색을 표현하는 것은 화소마다 들어있는 빨강과 녹색, 청색 세 개의 서브 픽셀이 조절되면서 다양한 색상을 표현하는 것인데, 같은 AMOLED 패널이라고 하더라도 서브 픽셀의 구조는 달라질 수 있다. LCD를 비롯한 플랫 패널 디스플레이의 가장 기본적인 서브 픽셀 구성은 RGB 방식을 사용한다. 한 화소 안에 길쭉하게 RGB 세 서브 픽셀이 들어서 있어서 RGB stripe라고 하며, 하나의 화소로 모든 색깔을 표현할 수 있다. 하지만 삼성전자의 AMOLED는 직접 특허를 보유하고 있는 펜타일(Pentile)이라는 서브 픽셀 구조를 취하고 있다. 초창기의 펜타일 구조는 한 픽셀 안에 다섯 개의 서브 픽셀을 배열해서 5라는 숫자를 가리키는 penta와 tile을 합성한 펜타일이라는 이름은 여기에서 비롯되었다.

초창기의 펜타일 구조

삼성이 현재 사용하고 있는 다이아몬드 펜타일 구조

하지만 현재 삼성이 사용하는 펜타일 구조는 RGBG 펜타일로, 한 화소에 RG 또는 BG를 배열한 구조를 사용하고 있다. 그렇기 때문에 하나의 화소로는 모든 색상을 표현할 수 없으며, 화소 두 개가 있어야만 RGB 삼원색이 모두 갖춰져 모든 색상을 만들 수 있게 된다. 갤럭시S4에서부터 채택된 다이아몬드 펜타일 구조는 일반적인 RGBG 펜타일 구조를 기울인 것과 같은 다이아몬드 펜타일 구조를 사용하고 있으며, 소자의 소재를 계속 연구해나가서 OLED의 숙명인 번인 현상도 상당히 뒤늦게 나타나도록 개선되었다.

갤럭시S8의 아몰레드 패널 역시 좀 더 개선되어서 붉은색의 소자가 새롭게 교체된 것으로 알려졌는데, 이로 인해 좀 더 나아졌을 것이라는 기대와는 달리 이 새로운 소자가 전체 색상의 밸런스를 망가트려 전체적으로 지나치게 붉은색이 감도는 화면이 만들어졌다는 것이 현재까지의 대체적인 추측이다. 소프트웨어의 변경만으로 색 밸런스가 다시 잡힌다면 큰 문제로 번지지는 않을 것으로 보이지만, 여전히 OLED의 색재현율에는 한계가 있다는 지적에서 벗어나기는 힘들 것으로 보인다.

성문경 기자 press@appstory.co.kr