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LCD

last modified: 2015-03-18 18:12:32 Contributors

Contents

1. 디스플레이 형식(Liquid Crystal Display)
1.1. 장단점
1.2. 액정 배열 방법
2. CD 이미지 파일 형식
3. LCD 사운드시스템

1. 디스플레이 형식(Liquid Crystal Display)


Liquid Crystal Display의 약자. 액정 디스플레이. 현재 컴퓨터 모니터 시장과 대형 TV 시장의 주류. 2000년대 초반까지만 해도 CRT보다 비싸고 성능도 좋지 않아서 보기 힘들었다. 보급에 마지막까지 발목을 잡고 있었던 것은 CRT에 비해 느렸던 반응속도였고, 이 때문에 화면전환이 빠른 게임이나 동영상에서는 잔상이 생기는 문제가 있었다. 그러나 2000년대 중반부터 이 문제가 개선되어 반응속도가 빠른 LCD 모니터가 양산되면서 가격도 떨어졌고, 덩치 크고 무겁고 전기먹는 괴물인 CRT를 급격하게 대체해 나갔다.

LCD의 종류에는 계산기나 오래된 전자사전에 쓰이는 그 초록색 바탕에 검은색이 나타나는 PMLCD(Passive Matrix LCD)와 우리가 일반적으로 TV나 모니터에 사용하는 AMLCD(Active Matrix LCD)가 있다. 아래에서 설명하는 것은 AMLCD에 관한 것이다.[1]

크게 , 그리고 AD보드를 포함하는 제어부로 이루어져 있으며, CRT와는 달리 내부적으로 디지털로 작동하기 때문에 인터페이스로 기존의 D-SUB 외에 DVI도 가지고 있다(엄청 싼 기종과 17인치를 기준으로 구형제품들은 없는 경우도 있음). 요즘에는 HDMI, DP 입력도 기본으로 받아들이는 경우가 많다.

원리는 백라이트가 빛을 발하면 이 빛이 일종의 편광 구조를 가진 액정을 통과하고, 모니터 전면의 편광판을 지날 때 통과되거나 흡수되어 빛의 밝기에 변화가 생긴다. 이 액정의 편광 구조를 제어함으로써 흑/백 그레스케일을 각 픽셀마다 조절하여 원하는 영상을 만든다.

원래 백라이트 광원으로는 CCFL[2]을 썼지만 2009년부터 본격적으로 LED를 백라이트로 채택한 LCD가 상품화되고 기존 CCFL 대비 수명[3]과 소비전력[4]에서 압도적 우세를 보이고 소자 가격도 내려가면서 현재 정확한 색 재현이 필요한 일부 전문가용 모니터 패널을 제외하곤 대부분 LED를 백라이트로 채용중이다. LED가 백라이트인 LCD는 밝기가 기존제품보다는 밝은편이다. LED TV라고 광고하는 상품은 사실 LED 디스플레이가 아니라 이처럼 LED를 BLU(Back Light Unit)로 쓰는 LCD 디스플레이다. 그럼 LED 디스플레이는 어떤거냐고? 전광판... 아니면 이런 거

스타크래프트 프로게이머들은 대체로 LCD를 좋아하지 않는다. 아래의 단점과는 별개로, LCD 모니터는 대다수가 와이드 모니터라[5]서 4:3에 최적화된 스타크래프트1을 돌릴 때 이미지가 늘어나 보이기 때문.[6][7]

물건값에 비해서 고장이 났을 경우 수리 비용이 많이 드는 경향이 있다. 백라이트를 교체해야 할 경우 정도라면 그나마 낫지만, AD보드를 수리/교체해야 할 경우부터는 수리비가 본격적으로 비싸지며 액정 패널 자체가 나가 버린 경우라면 그냥 비슷한 모니터를 중고로 하나 구하는 것이 싸게 먹히겠다 싶을 정도의 수리비가 들게 된다. DIY나 사설 수리점을 이용하면 그나마 어느 정도 수리비를 아낄 수 있지만, 무상 AS기간이 끝난 후 생산처에 AS를 맡기면 같은 물건의 중고 시세를 월등히 능가하는 수리비 견적을 받을 수 있다. 또한 기껏 수리를 마치더라도 얼마 지나지 않아 같거나 비슷한 부분의 고장이 재발할 가능성도 상당히 크기 때문에 LCD에 고장이 발생했다 싶으면 다른 물건을 구하는 쪽이 장기적으로 볼 때 더 경제적일 수 있다.

1.1. 장단점

장점으로, CRT모니터에 비해 무게가 대단히 가볍다. 화면크기가 비슷한 경우 약 30~50% 이상 가볍다. 또한 대단히 얇기 때문에 아무 데나 쉽게 배치할 수 있고, 벽에 걸거나 매립하는 등 특수용도로 제작하기에도 알맞다. 키보드와 마우스 그리고 라면냄비가 책상 위로 자연스럽게 올라갈 수 있는 환경을 마련해준 일등공신이다.

하지만 단점도 있는데, 최대 해상도 및 일부 정규 해상도 이외에는 화면이 뭉그러져 보인다. LCD는 구조상 작은 점들의 집합인 화소를 이용하여 화면을 표시하기 때문이다. 화소와 픽셀이 n:1 정수비로 대응하는 경우는 큰 문제가 없지만, 2.5:1 등 실수비로 만나는 경우 한 픽셀은 2화소를, 다음 픽셀은 3화소를 사용해서 구현하거나 중간 화소는 두 픽셀의 값을 섞기 때문에 화면이 울퉁불퉁 뭉그러져 보이는 것이다. 이 때문에 다양한 해상도가 필요한 사람에게는 불편함이 꽤 있다. 또한 특성상 화면에서 직각인 위치가 가장 선명하게 보이며, 옆으로 이동하는 경우 채도가 일그러지는 현상을 볼 수 있다. 흔히 시야각이라고 하는 것으로, 보급형 TN패널은 약 160도에서 170도, 소위 고고급형이라 불리는 광시야각 패널(s-pva, s-ips, A-mva등)은 약 178도의 시야각을 갖는다. 이 각도 밖으로 벗어나면 멋진 화면을 볼 수 없다. 하지만 시야각 안이라도 보는 각도에 따라 약간씩 밝기 및 채도에 차이가 나기 때문에, 좀 심한 경우에는 모니터 위쪽와 아래쪽의 색이 다른 것이 눈에 띄기도 한다. 특히 가까이서 보면 문제가 더 심해진다. 사실 시야각의 기준이 밝기가 1/10으로 떨어지는 각도이기 때문에 별 의미 없는 각도라 봐도 된다. 그리고 최근에는 시야각이 거의 무의미하다고 생각해도 될 정도로 넓어졌으니까 뭐.(176도쯤은 아무나 지원한다.)

명암비가 낮다. 검은 색을 완전하게 표현하지 못하기 때문이다. 액정을 통해 빛을 차단함으로서 색을 표현하는데, 액정이 빛을 완벽하게 차단하지 못해 약간 새는 경향이 있다. 따라서 검정을 표현하지 못하고 검은 회색 정도로만 표현한다. 따라서 명과 암의 비인 명암비가 CRT나 OLED에 비해 떨어진다. 국소적으로 라이트를 끄는 로컬 디밍 등의 편법으로 해결해보려고 하나 완전히 해소되진 않고 있다.(그래도 명암비가 매우 좋아진 편이다. 수백만:1이 생긴 시대니까.)

그리고 화소의 밝기가 변하는 시간인 반응속도 문제가 있다. 액정의 분자 구조가 바뀌는데 시간이 걸리기 때문이다. 이 속도가 느리면 잔상이 보인다. 또한 분자 구조의 변화 속도가 밝기 변화에 반비례하기 때문에 움직임이 심한 영상은 이상하게 보일 수 있다. 이를 해결하기 위해 오버드라이브와 같은 기술이 나왔지만 완벽한 해결책은 아니다. 이러한 문제로 군사용, 특히 레이더 같은 경우 아직도 CRT를 주로 쓰고 있다가 2000년대 후반에 들어서 이러한 문제를 해결한 LCD를 쓰고 있다. 레이더에 잔상이 나타난다면 탐지에 매우 큰 혼란이 있기 때문에 이러한 기능이 해결되는 특수한 LCD를 주로 쓴다. 다만 크기의 이점 때문에 LCD를 쓰는 곳도 있다. 부피의 이점이 워낙 크기 때문에..(최근의 반응속도는 5ms~2ms 정도.)
게다가 계속 켜져있는 샘플 앤 홀드 방식 자체가 사람 눈의 작동방식과 안 맞기 때문에 반응속도를 아무리 끌어올려도 CRT급 잔상은 불가능하다!. (근데 샘플 앤 홀드 방식은 AMOLED도 마찬가지)

그래도 꾸준히 개선 + 신기술 도입하여 12~13년정도부터는 네이티브 120Hz/144Hz 재생빈도, NVIDIA G싱크, ULMB [8]등 첨단 기술을 듬뿍 끼얹어서 LCD주제에 거의 정상급 CRT에 근접하는 충공깽한 게이밍 응답속도를 자랑하는 제품들도 나오고 있다. 상세한 영문 벤치마크 + 리뷰
이게 왜 충격적인 기술인지는 블로그 글에 잘 정리되어 있다. 관심있는 위키러는 "퍼수트 카메라로 촬영한 아수스 VG278H[9] TN LCD에서의 각각의 모션 성능 비교입니다." 부분 꼭 보기 바란다. 같은 LCD에서도 기술 두어개 끼얹었다고 얼마나 넘사벽의 차이가 날 수 있는지 잘 보여주는, 기술 발전의 승리의 한 장면이니깐. 마지막 드래곤볼 비유도 필견, 그야말로 LCD가 CRT 게이밍 응답속도를 잡는다는건[10] 큐이프리더를 잡는다는 꼴이니깐! [11]

그래도 현재 정상급 게이밍 LCD는 거의 전부 TN패널이라[12] 화질면에서는 나름 한계를 보이고 있다.[13]

또한 일단은 주요 물질이 액체이기 때문에 추운 곳에서는 특히 반응이 느려져 잔상이 생길 수 있..지만 보통 백라이트로 인한 발열이 꽤 있기 때문에 크게 걱정할 문제는 아니다. 발열이 좋은 역할을 하는 흔치 않은 사례

제조 공정 중 삑사리가 나는 경우 불량화소가 생긴다.[14] 픽셀 하나가 검은색이나 흰색, 기타 한 색으로 고정되는 경우인데, 화면 가장자리면 그나마 낫지만 한가운데 떡하니 박히는 경우 정말 보기 싫어진다. 무결점 정책 제품이면 교환이라도 되지만 그렇지 않다면 컴퓨터 쓸 때마다 한숨만 나오게 하는 장본인. 하지만 새로 샀을 때 보통 A존이라 불리는 중앙부(화면을 9분할 했을때 한 가운데 부분)에 불량화소가 있는 경우엔 어지간하면 교환 해준다.

장점보다 단점이 많아 보이지만, 크기와 무게, 발열, 전력 소모 등의 이점이 매우 커서 결국 PDP를 밀어내고 CRT 이후의 디스플레이의 주류로 등극하였다.

또한 시간이 지남에 따라 특정 부위가 변색되는 번인(Burn-in) 현상이 거의 일어나지 않는다. 물론 아예 없는 것은 아니지만, CRT, PDP, AMOLED에 비하면 금강불괴라고 생각해도 좋을 정도.

다만 디스플레이에 따라서 소위 고스트 현상이라고 불리는 현상이 있는데, 이는 한 화면을 오래 켜둘 경우 액정 자체가 약간 굳어서 번인 같이 화면에 잔상이 남아있는 현상이 생긴다.[15] 이는 LCD 전체로 보면 극소수지만, 레티나 맥북 프로 특정 생산 주차 제품에 광범위하게 이 현상이 일어나서 논란이 있었다.

현재는 디스플레이계의 대세로 자리잡아 온갖 업체가 난립하면서 시장이 포화될 지경이다. 이미 대형 TV시장은 포화되었다 보아도 될 것이고, 도리어 많이 팔리는 것은 스마트폰, 태블릿용 소형 패널이다.

1.2. 액정 배열 방법

  • TN (Twisted Nematic)
전자시계부터 컴퓨터 모니터에 이르기까지 가장 광범위하게 쓰인다. 1971년 Schadt와 Helfrich에 의해 고안된 것으로 당시의 다른 액정보드(dynamic scattering, guest host 등)에 비해 고대비비, 아날로그 계조, 낮은 구동전압의 특징을 지니고 있어 LCD 상용화의 밑거름이 되었다. 빠른 응답 속도[16]와 낮은 전력 소모가 장점이지만 좁은 시야각이 치명적인 단점. 때문에 일반적인 유저도 'TN 패널 = 후지다'라는 인식을 갖게 된 관계로 요즘 이 패널을 사용하는 모니터의 십중팔구는 광고에서 TN 패널이라고 표기를 해두지 않는다. 가격이 저렴하고 시야각이 160~170 정도로 표기되어 있다면 '이 녀석이구나' 하자. 사실 TN패널에도 품질 편차가 적지 않은데, 괜찮은 품질의 TN 패널은 주로 LCD 모니터에 쓰이고[17], 저질(...)의 TN 패널은 노트북에 쓰인다.[18]
  • IPS (In-Plane Switching)
매우 대칭적이고 넓은 시야각 특성이 나타난다. 1992년 제안되어 1995년 일본 Hitachi에서 IPS모드를 채용한 TFT-LCD가 출시되었다. 전극구조가 복잡하고 동작전압이 증가하는 문제점이 있다. 또한 TN패널이나 AMOLED에 비해 반응속도가 상대적으로 딸린다는 결점도 있으며 TN패널에 비해서는 상대적으로 전력이 더 소모되는 문제점도 있다. 액정분자가 수평으로 회전하기 때문에 백라이트를 완벽하게 차단하지 못하므로[19], 명암비가 아래 서술할 AV VA에 비해서 떨어진다. 하지만 시야각이나 색감 등에서 여전히 우위를 차지하고 있기에 일부 고급 노트북이나 모니터들은 TN패널 대신 이 패널을 채용하며, 특히 LG에서 이 점을 적극 어필하고 있다. 노트북보다는 태블릿, 스마트폰, 모니터에 더 많이 활용되고 있는 실정.하지만 요즘 LG 저가형 IPS는 TN보다 명암이 떨어진다는게 함정
  • VA (Vertical Alignement)
다른 모드에 비해 가장 높은 명암비 특성을 가지며 뛰어난 색재현력과 낮은 전력 소모 특성을 갖고 있다. 그리고 색상의 채도가 높아 진한 색감을 보여준다. 광시야각을 장점으로 내세우고 있으나(WVA라는 용어를 쓰기도 한다) 시야각은 TN 패널 정도까지는 아니더라도 살짝 거슬리는 편이고 다른 모드에 비해 잔상의 정도가 심하여 액션 영화나 스포츠 같은 빠른 영상 감상 및 FPS나 액션 게임에는 부적합하다는 평가가 꽤 있다. 이 문제를 해결하기 위해 오버드라이브 기술을 활용하기도 한다. 물론 많은 개선이 이루어져 민감한 사람이 아니라면 크게 거슬리지 않을 수도 있지만 IPS나 TN패널에 비해서는 심한 것이 사실이다. 노트북에서는 일부 삼성 고급 노트북 및 일부 울트라북 등에 사용되고 있다. 그리고 액정을 누르면 복원속도가 무척 느려서 터치스크린에서는 사용이 불가능하다. 그래서, 스마트폰에서는 IPS나 OLED를 사용한다. 우리의 팬택운수는 베가 LTE에 VA 패널을 사용해주셨다! 그리고 곧바로 베가 LTE M에서 IPS로 바꾸었을 뿐.
하지만 샤프랑 에이조가 마약을 마셨는지 세계최초의 광시야각 FPS게임 특화모니터를 출시하였다. VA주제 240hz에 응답속도1ms 다시는 VA응답속도를 무시마라 (그래도 실측 테스트 수치를 보면 정상급 TN 게이밍 모니터들보다는 느리다. (저 사이트는 인풋렉+잔상 총합이 16ms 이하면 정상급으로 취급하지만 실제 매니아측에서는 5ms~8ms이내로 잡아야 정상급으로 인정해준다 카더라)

  • OCB (Optically Compensated Bend)
1984년 미국 P.Bos교수에 의해 고안. pi cell이라고도 한다. 빠른 응답과 대칭적이고 넓은 시야각의 특성을 지닌다.
  • PLS (Plane to Line Switching)
삼성에서 개발, 광시야각, sRGB 기준 99% 색재현율 등을 특징으로 내세우고 있다. 주로 갤럭시 탭 또는 삼성 고급형 모니터 라인업에 사용된다. 사실상 IPS와 동일기술.
요즘은 Adobe RGB 100%에 도전한다 하더라.
  • AH-VA (Advanced Hyper-Viewing Angle)
벤큐에서 개발, 광시야각, sRGB 기준 100% 색재현율 등을 특징으로 내세우고 있다. 이름만봐서는 PVA MVA과 같은 계열로 착각하지만 사실상 IPS와 동일기술. VA의 뜻도 Vertical Alignement이 아닌 Viewing Angle로서 IPS이름 장난인게 함정이다. VA모니터라고 산놈들에게 알린다. 훼이크다 이 병신들아
출저는 벤큐계열의 AUO사
아무래도 PVA, MVA계열이 작은화면만들때 상당히 문제가있나보다.

2. CD 이미지 파일 형식

CD Space에서 사용하는 CD 이미지 파일 형식
국산이지만 알집ALZ와 마찬가지로 호환성이 떨어진다. 사실 비교가 되지 않을 정도로 ALZ가 호환성이 떨어진다는 사실은 비밀이다. 오직 CD Space에서만 읽을 수 있으며 다른 프로그램에서 사용하기 위해서는 같이 제공되는 툴이나 WinISO를 이용해 ISO로 변환해야 한다.

LCD를 ISO로 쉽게 바꾸기 위해서는 lcd2iso 컨버터를 찾아 활용하자.

지펜놀의 후속작인 ZIP+에서는 LCD 파일을 자체적으로 마운트해서 사용할 수 있다.

CD Space가 호환성이 떨어져서 경쟁에서 도태된 프로그램이었기에, 그 전용 파일 형식인 이 LCD 역시 호환성 문제로 인해서 경쟁에서 도태된 형식이 되었다. 하지만 지금도 돌아다니는 물건들이 종종 보인다.
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  • [1] 사실 PMLCD도 컬러 화면을 출력할 수 있다. 어차피 컬러 출력이야 3개 픽셀에 각각 컬러 필터 RGB하나씩 얹어서 쓰면 되니까. 실제로 80년대 초에 나온 닌텐도 휴대용 게임기에 단색 컬러기능을 넣은 액정이 사용되었다. 동영상 등 고프레임이 필요 없고, 작은 사이즈가 필요한 상황에선 훨씬 더 저렴하며 무엇보다 전력소비가 매우 낮고 백라이트가 필요 없기 때문에 소전력으로 항상 켜져 있어야 하는 탁상시계 등에서 아직도 많이 사용된다. (밑에서 서술하는, 백라이트가 필요한 AMLCD의 경우는 절대 휴대용 기기에서 전력사용 때문에 항상 켜져 있을 수 없다. 의심나면 한번 휴대폰 액정 조명시간을 항상 켜짐으로 세팅해 봐라. 배터리가 얼마나 버티나.)
  • [2] Cold Cathode Fluorescent Lamp의 약자로, 냉음극관이라고도 부른다. 원리는 형광등과 완전히 동일하다. 일반 형광등은 음극에 열을 가해 전자를 방출해서 빛을 내지만, CCFL은 음극에서 전자를 방출시킬 때 열을 가하지 않는다는 차이점이 있다.
  • [3] 카탈로그 스펙으로 CCFL은 약 5만 시간, LED는 10만 시간 이상이지만 CCFL은 사용하면서 열에 의해 변색이 진행되어 1만 시간만 지나도 흰색이 누렇게 뜬다.
  • [4] 동일 인치 비슷한 스펙일 때 LED 사용 패널의 전력 소모는 CCFL 사용 패널의 절반 이하
  • [5] 2000년도 초중반까지만해도 5:4모니터가 많았다.
  • [6] 그래픽 드라이버또는 모니터에서 화면비 설정을 하면 이미지가 늘어나지 않지만, DVIHDMI 케이블로 연결해야만 가능하다. 어차피 LCD 모니터를 살 때 DVI 케이블이 동봉되므로 그리 신경쓰지 않아도 되기는 하지만.
  • [7] 하지만 스타크래프트2로 넘어오면서 LCD는 필수품화.
  • [8] 울트라 로우 모션 블러, 라이트부스트의 2세대 기술
  • [9] ROG 브랜드를 달기전 27인치 FHD 구형 제품
  • [10] 아직 완벽히 잡지는 못했다
  • [11] LCD가 처음 보급되던 당시에는 인풋렉+잔상으로 100ms도 훨씬 더 넘게 까먹기 일수였고(아무리 막눈이라도 알아차릴 수 밖에 없는 참상이다), 지금도 인풋렉+잔상 총합이 수십ms를 넘나드는 제품들이 많다. 하지만 정상급 게이밍 제품들은 인풋렉+잔상을 10ms이내로 잡고(CRT 대비 인풋렉 자체는 1ms이하인 제품들도 있다) 라이트부스트 등의 기술로 근본적인 잔상 문제까지 극복하고 있는데, 이를 27인치 1440p에다가 집대성한 제품이 바로 저 ROG 스위프트다.
  • [12] 15년초인 현재까지도 아직 광시야각 패널로는 응답속도+인풋렉 두마리 토끼를 잡은 CRT급 게이밍 모니터를 만드는게 불가능하다. 그나마 EIZO Foris FG2421란 제품이 상당한 게이밍 성능을 보이긴 하는데 TN 게이밍 제품들에 비하면 인풋렉이 느린 편이다.
  • [13] 게이밍 모니터에 쓰이는 TN은 고가패널이라 저가 TN들의 안습한 화질은 안 나오지만, 근본적인 작동방식 차이에서 나오는 광시야각 패널들만의 장점을 완전히 따라잡는건 불가능하다.
  • [14] 종사자의 말에 따르면, 100% 무결점 LCD는 존재하지 않으며(다만 이러한 불량 화소는 일반인 눈에는 띄지 않을 수 있다) 아무리 불량 화소가 있다고 하더라도 업체가 설정한 threshold 이하일 경우 정상품으로 출시한다고 한다.
  • [15]
    oraebang.jpg
    [JPG image (Unknown)]
    노래방 등과 같은 환경에서 사용되는 LCD인 경우 그럴 수도 있다. 사진은 오락실 노래방의 LCD 디스플레이를 촬영한 것이다.
  • [16] 덕분에 120hz를 지원하는 lcd모니터의 대부분은 tn이다.
  • [17] 그 중에서도 고가 제품들 위주, 사실 너무 싼 제품이면 패널 자체가 공급사에서 남는 저급을 가져다 쓰기 때문에 TN이고 IPS고 VA고 상관없이 공평하게 후지다(...)
  • [18] 특히 삼성 노트북에 쓰이는 TN 패널의 품질은 상당히 안좋다고 하며, 이에 대한 논란도 있다.
  • [19] 검은색 배경이라든가, 암부만 있는 화면에서는 화면 하단이 시퍼렇게 나오는 특유의 빛샘 현상이 있다.