아몰레드(AMOLED)를 아시나요?

 

★ AMOLED란?

'아몰레드'로 잘 알려진 AMOLED는 능동형 유기발광다이오드
(Active Matrix Organic Light Emitting Diode)의 약칭인데요. 

전류를 가하면 자체발광하는 물질을 이용한 'EL(Electroluminescence) 디스플레이'의
한 종류입니다. 

자체발광 물질을 사용하기 때문에 EL 계열의 디스플레이는 LCD와 달리 Back Light를 필요로 하지 않습니다. 따라서 소비전력이 적으며 가볍고 얇은 구조를 구현할 수 있다는 특징을
갖고 있습니다. 

특히 AMOLED는 풍부한 색재현력과 빠른 응답속도 때문에 멀티미디어 기기로 변하고 있는 휴대폰을 비롯해 다양한 IT기기의 화면으로 채택되고 있습니다. 


★ AMOLED 기본 구조

AMOLED는 유기 박막층을 양측에서 전극(양·음극)으로 에워 싼 Sandwich구조를 하고
있습니다.
유기박막층은 전자주입층(EIL), 전자수송층(ETL), 발광층(EML), 정공수송층(HTL),
정공주입층(HIL)로 구성되어 있으며, 외부에 광을 방출해야 하므로 발광층은 광투과성이
있는 투명 전극(ITO)이 사용되고 있습니다.

                                                  [OLED 기본 구조]  

 

※ HIL  : Hole Injection Layer (정공수송층)
    HTL : Hole Transfer Layer  (정공주입층)
    EML : Emission Material Layer (발광층)
    ETL  : Electron Transfer Layer (전자수송층)
    EIL   : Electron Injection Layer (전자주입층)
                                                 

위의 구조에서 양극과 음극에 직류 전압을 걸게 되는데, 이때 각각의 전극과 유기막의
경계에서 정공(Hole, +)은 양극에서 HTL을 향하고  전자(-)는 ETL을 거쳐 양극으로 이동
하게 됩니다.
※ 전자와 정공의 수송층 내에서의 이동은 반도체 Si 단결정 중에서 이동하는 것과는 달리 매우 이동이 어렵습니다.

                                                 [OLED 발광 원리]


이동한 정공과 전자는 발광층(EML)에서 만나 결합하게 되고, 결합에 의해 전자 에너지가 안정한(기저)상태에서 -> 불안정한 높은 에너지(여기) 상태를 거쳐 -> 다시 안정한 기저상태로
돌아오게 됩니다. 이 때 여기상태에서 기저상태로 돌아올 때 두 에너지 차에 해당하는 에너지를 빛으로 방출하게 됩니다. 이것이 OLED에서의 발광의 기본 원리입니다.



★ AMOLED 특성


(1) 종이처럼 얇은 구조

Back Light가 없고 구조가 단순해 보다 얇은 디스플레이 구현이 가능합니다.
만약 AMOLED TV의 시대가 열린다면 종이처럼 얇은 TV가 등장하지 않을까 기대가 됩니다~

[AMOLED 기본 구조]

(2) 뛰어난 색재현성

외부 광원이나, Color Filter가 필요없이 재료자체에서 색을 표현하므로 자연색에 가까운
색을 표현할 수 있으며, 현존하는 디스플레이 중 최고의 색재현율을 가지고 있습니다.
(※ LCD 75% 수준에 비해 AMOLED 110% ↑)

특히, 밝기(휘도)와  계조(Gray Scale)에 따른 변화가 거의 없습니다.

 

              [AMOLED는 10%휘도에서도 98%의 색재현이 가능하지만, 
               LCD는 10%휘도에서 11%의 색재현력을 갖음]
                          
    
(3) 고휘도, 고 Contrast

자체발광하므로, 필요에 따라 구동전류(전압)을 증가시켜 휘도를 조절 할 수 있으며,
전류(전압)을 Zero로 하여 완전한 Black으로 만드는 것도 가능합니다.

※ AMOLED는 Real Black의 표현이 가능하기 때문에 100,000:1 이상의 명암비를 갖음

이러한 특성 때문에 LCD에 비해 명암비가 높고 보다 선명한 이미지 표현이 가능합니다.
또한 AMOLED는 높은 명암비와 넓은 색재현율을 갖기 때문에 육안으로 밝기는 인식할 때
LCD보다 1.5배 정도 더 밝아 보이는 특징도 있습니다.

※ Helmohltz-Kohlrausck Effeck : 색재현 영역이 넓을수록 더 밝아보이는 효과
※ Bartleson-Breneman Effect : Contrast 증가에 따라 인지휘도가 증가하는 효과

(4) 시야각

이것 역시 자체발광으로 인한 것으로 액정을 사용하는 LCD와 달리 액정의 배열에 따른 색조
나 Contrast의 왜곡, 즉 시야각이 발생하지 않으며, CRT와 같이 180˚ 어느 각도에서나 동일
한 영상을 볼 수 있습니다.

                                        

(5) 뛰어난 에너지 효율

LCD는 Back light를 광원으로 사용하기 때문에 블랙 영상을 구현하거나, 낮은 휘도를
필요로 하는 때에 상관없이 항상 일정한 전력을 소비하게 되지만, AMOLED는 자체발광
하므로 필요한 부분에 필요한 전력만큼만 소비할 수 있습니다. 따라서 일상적인 영상을 볼
경우 LCD에 비해 1/3 정도의 소비전력을 절약할 수 있습니다.

※ AMOLED는 LCD에 비해 사용되는 부품이 적고, 소비전력이 낮아 CO2 배출량 및
    폐기물의 양이 적어 Eco-Friendly Display로 각광받고 있습니다.

                                                   [2.2" QVGA 기준]

※ Back light가 항상 켜져있는 LCD는 소비전력이 일정하지만 AMOLED는 필요한 부분에만
   전력이 소모되므로 어두운 이미지에서는 LCD에 비해 매우 적은 소비전력이 소모됩니다. 


(6) 응답속도

AMOLED는 자체발광과 고체소자의 특성으로 사용환경에 관계없이 동일한 응답속도와
화질을 구현합니다.
AMOLED의 응답속도는 수십us로 액정을 사용하는 LCD에 비해 1000배 정도 빠른
응답특성을 가지고 있으며, 주변 온도에 관계없이 뛰어난 화질을 보여줍니다. 
따라서 스포츠나 빠른 영상의 스피드를 그대로 느끼며 볼 수 있으며, 눈의 피로감 또한 적습
니다. 

※ LCD : 낮은 온도에서는 액정의 응답(반응) 속도가 느려지므로,
             동영상의 응답속도가 떨어집니다.