AMOLED

Active-Matrix Organic Light Emitting Diode
능동-행렬 유기 발광 다이오드

유기 LED로 만드는 디스플레이로, 전 세계 AMOLED의 95%를 삼성디스플레이가 차지하고 있다. 나머지는 LG디스플레이와 샤프디스플레이 정도.

유독 명칭에 대한 논란이 많았다. 원래 디스플레이를 연구하던 전문가나 업계 종사자들은 글자 하나 하나를 읽는 방식으로 '에이엠오엘이디'나 '에이엠올레드'라고 불렸다. 실제로는 후자 쪽으로 부르는 것이 사실상 정형화 된 편이었다. 그러던 중 2009년, 삼성전자에서 햅틱 아몰레드라는 펫네임을 가진 휴대폰을 출시하며 손담비의 노래가 삽입된 대대적인 광고를 쏟아 붓자 아몰레드라는 표현이 정착되었다. 해당 휴대폰과 가요의 정보는 햅틱 아몰레드 참조.

때문에 삼성전자가 내세우는 '아몰레드'라는 명칭에 대해 그쪽 계열의 사람들을 제외한 관련 업계와 학계 등에서의 반감이 존재한다. "그럼 LED는 레드고 OLED는 올레드냐!"[1]라는 식의 의문이 제기되기도 했었다. PMOLED는 프몰레드냐? 라는 식이다.[2] 그런데 지금은 정작 LG에서 AMOLED 기술의[3] 자사 패널을 OLED라는 이름으로 마케팅하며 '올레드'라고 읽고 있는 판이라... 비슷한 경우로 LASER[4]는 이미 레이저로 일반명사화 되었는데 AMOLED도 비슷하게 대중화된 언어에 들어가는 중이라고 생각하면 반감이 줄어들 수도 있을 것이다.

그래서 중립적인 입장에서 TFT-LCD를 앞에 빼고 LCD라고 부르는 것과 같은 식으로 OLED라고만 칭하는 경우가 많다. 과학동아에선 2010년부터 4페이지(...)나 할애해서 아몰레드라는 명칭을 밀고 있었다. 돈 받았니?

아몰레드 휴대폰이 출시되기 이전에는, 삼성SDI에서 '에이엠 올레드'라는 명칭으로 불렀으며 지금까지도 그렇다, 자세한 내용은 후술하기로 하고 어쨌든 이 때문인지 다른 기업 등에서도(과거 아이리버社의 Clix 같은 경우) AMOLED를 에이엠올레드라고 부르는 것이 사실상 정형화 되어 있기는 했는데, 그도 그럴 것이 사실상 여러모로 AMOLED 디스플레이의 주도 기업이라고 할 수 있는 곳에서 명칭을 그리 정했다고 하니 그냥 그대로 부르기로 한 것. 이는 '아몰레드'라는 명칭에도 적용시킬 수 있는 소리이다.

이 이름의 뒷이야기(?)는 삼성 내에서도 꽤나 우여곡절이 있었다. 삼성 SDI에서 개발할 때야 연구진들이나 알던 명칭이므로 LED를 '엘이디', LCD를 '엘시디'라고 읽듯 '에이엠오엘이디'나 줄여 보아야 '에이엠 올레드'라고 고지식하게 불렀다가, 해당 사업부의 후신인 삼성모바일디스플레이에서 AMOLED 패널을 양산하고 시장 주도권을 잡으면서 기존 명칭은 도저히 소비자 친화적인 명칭이 아니었기 때문에 마케팅용 이름이 필요했다.. 그래서 당시 밀어보려고 했던 아이디어가 'iAMOLED'(아이엠 올레드)였다. 물론 지금 이 명칭을 기억하는 사람이 거의 없다는 것에서도 알 수 있듯이 처절하게 실패한 네이밍 센스였다.[5]

그때 등장한 것이 삼성계열의 광고회사인 제일기획이었고, 그냥 쓰여있는 대로 읽으면 되잖아 라며 단순무식한 방법으로 이름을 짓고 당시 최고의 주가를 올리던 손담비[6]에게 노래까지 만들어 광고로 내보낸 것. 그때나 지금이나 마찬가지이지만 철저한 B2B(기업 대상 영업) 회사인 삼성모바일디스플레이가 뭔진 몰라도 전 국민이 '아몰레몰레' 하는 휴대폰 화면이 있다는 것을 알게 된 것은 확실한 마케팅의 공이었다고 할 수 있겠다.

시코 등 몇몇 IT 커뮤니티에서 능동형 유기 발광 다이오드라고 불러야 한다는 명칭 논란으로 능유발다로 합의를 봤지만, 그런 곳에서나 쓰이는 특수용어일 뿐이며 학계나 대중에 대한 영향은 당연히 없다. 비슷하게 일본에서는 초기 기술을 닦은 소니 등의 명칭으로 인해 '유기 EL' 이라는 단어가 널리 퍼져있지만 일본 외에서는 사용되고 있지 않은 실정이다. 국내에서는 휴대폰 전면표시창에 이 기술(PMOLED)을 도입할 때 살짝 언급된 때가 있었다.#

발광원리는 LED와 유사하다. 물론 p-n 접합으로 깊이 파고들거나 밴드 갭 제어 따위로 들어가면 다르지만, OLED 역시 전자와 정공이 만나 밴드 갭에 해당하는 에너지를 빛으로 내보낸다. 원래 유기 EL이라고 불렸으나 발광 원리가 LED와 유사하므로 OLED로 바뀌어 불리게 되었다.

유기물을 발광재료로 사용하는 만큼 산소와 물에 취약하므로 기판의 산소와 물에 대한 투과도가 디스플레이의 수명을 결정하는 데 있어서 큰 요인으로 작용한다. 하지만 초기의 기판의 투과도 수준으로는 TV 등 대형 디스플레이에 적합한 수명을 가지지 못했다. 일반적으로 TV 등은 5~10년 이상의 수명이 보장되어야 하겠지만, 양산 초기 단계 AM OLED의 수명은 3년가량에 불과했다. 제조 공정에서 물과 산소는 충분히 차단할 수 있지만 실생활에서는 기판으로 버텨내야 하므로, 최신의 AMOLED는 흡습재를 피막형태로 만들어서 끼워 넣거나 증착하는 방식으로 수명 저하를 막았다. 물론 지금은 다른게 문제지만

재료 특성상 푸른색 발광소자의 수명이 붉은색이나 녹색 발광소자의 수명보다 짧고 효율도 떨어지는 편이며, AMOLED의 가장 치명적인 약점인 번인이 이 청색 소자의 수명 때문에 발생한다.

또한 발광층을 증착하는데 대형화와 고밀도화에 불리함이 있다. 현재 발광층을 증착하기 위해 사용되는 공정은 evaporation을 시켜서 shadow mask를 사용하는 것인데 4세대 이상의 대면적 증착과 200 ppi 이상의 고밀도 증착이 힘들다. 따라서 ink-jet printing이나 Laser Induced Thermal Imaging(이하, LITI) 같은 공정이 개발중이다. 두 공정 모두 기존의 방법에 비해 개구율[7]이 우수하다. 반면 전자는 대면적 증착이 힘들고, 후자는 대면적 증착도 가능하고 고밀도 증착도 가능하지만 중간에 레이저로 열을 가해야 해서 수명이 안습해진다.

AM OLED는 LCD에서 TFT의 전압구동을 이용하는 것과 달리,[8] 발광을 위해서는 하나의 TFT 소자에 수nA 정도의 전류를 흘려주어야 한다.[9] 따라서 TFT 활성층의 높은 유효이동도가 필수적이므로 기존에 활성층으로 사용되던 수소화된 비정질 실리콘(이하, a-Si : H)의 사용이 불가능하다.[10] 따라서 인듐 갈륨 아연 산화물(이하 IGZO)로 대표되는 비정질 금속 산화물이나 저온 다결정 실리콘(Low Temperature Poly Silicon, 이하 LTPS)을 활성층으로 사용하여야 한다.

비정질 금속 산화물을 활성층으로 사용할 경우 기존에 사용되던 공정을 그대로 사용할 수 있고 따라서 공정 가격도 비슷하다. 게다가 가시광선 영역에서의 광투과도가 매우 좋기 때문에 TFT가 발광층을 덮는 bottom emission 구조의 디스플레이의 경우 개구율이 개선되고 투명 디스플레이를 만드는데도 유리하다. 실리콘은 밴드갭이 좁아서 가시광선 영역에서 불투명 하므로 a-Si : H나 LTPS를 채널층으로 사용하는 경우, 개구율 개선을 위해서 top emission 방식을 사용하지만 IGZO는 그런거 없다. 하지만 IGZO도 bottom emission을 사용할 경우 채널 층이 빛에 감광되어 전자와 정공쌍이 생기는 등, 물성을 제어하기 힘든 문제가 생긴다.

하지만 IGZO에 대한 특허 문제와 중국에서 대다수가 채굴되는 인듐의 특성상, 원자재의 수급 문제가 존재하며, 특허와 수급 문제를 피하기 위한 물질들은 많은 경우 전압 스트레스에 따른 문턱전압[11]의 변이가 심각한 수준이다.

전압구동을 하는 TFT-LCD에서 TFT 소자는 스위치 역할만을 하기 때문에 문턱전압의 변화는 큰 문제가 되지 않았지만, 전류를 사용하여 구동하는 AMOLED에는 심각한 문제가 된다. 문턱전압이 변하게 되면 TFT 소자에 흐르는 전류의 값 또한 변하게 되는데,[12] AMOLED에서 화면의 밝기는 전류에 선형적으로 비례한다. 따라서 문턱전압의 변화에 의해 drain 전류의 양이 변화하면 AMOLED 화면 자체의 밝기가 변하는 문제가 생기는 것이다.[13] 이렇게 전압 스트레스에 의해서 문턱전압이 변화하는 증상이 심해지는데, 이것을 TFT 소자의 열화현상이라고 한다. 따라서 산화물 기반 TFT를 사용하는 AMOLED에서는 대체 산화물 기반 TFT의 수명이 짧으므로 특허를 피하기 어렵다. 문턱전압의 변화를 막기 위해 유전막을 다층 박막으로 깔아버리는 방법이 있는데 이러면 공정이 많아져 가격이 뛴다. 유전막을 아예 바꾸는 것에 대해서는 계면에 관한 연구가 아직 부족한 편이다. 다만 IGZO는 반드시 스퍼터로만 증착해야 하는 데 반해 다른 물질들은 증착 방법에 있어서 선택의 폭이 넓다. 애초에 이 물질을 발견한 교수가 스퍼터로만 증착하라고 하기도 했고, 실제로 IGZO를 증착법의 하나인 스핀코팅으로 증착한 논문들을 살펴보면 이동도가 a-Si : H 수준이다...#1#2

IGZO 방식은 샤프에서 기술적 강점을 보유하고 있으나 맹렬히 죽을 쑤고 있는 터라 제대로 힘을 쓰지 못하고 있고, LG 측에서도 삼성을 따라잡기 위한 차세대 패널로서 역점을 두고 있다.

LTPS 채널 TFT는 보통 n 형은 300 ㎠/Vs, p 형은 100 ㎠/Vs의 유효이동도를 가지고, 현재 양산되고 있는 AM OLED의 TFT 활성층으로 사용되고 있다. 하지만 균일도가 나쁘고[14] 대형화에 걸림돌이 되며,[15] 문턱전압과 전류에 대한 보상회로가 추가로 들어가야 하므로 회로가 복잡해진다. LTPS 채널을 쓰면 보상회로 때문에 서브픽셀 한 개당 최소한 5개의 트랜지스터와 2개의 축전기 혹은 6개의 트랜지스터와 1개의 축전기가 필요하다. 거기다가 kink-effect[16]등으로 인해 body contact까지 해줘야 하는 걸 생각하면 회로 짜는 분들 지못미. 반면 산화물 TFT는 그런거 없고 a-Si : H 채널 TFT처럼 트랜지스터 2개와 축전기 1개로 단순하게 서브픽셀을 구성한다. 따라서 회로를 제작하는 데 사용하는 mask 수가 많아져[17] 수율이 떨어지고[18] 원가가 높아지는 단점을 가진다. 하지만 산소공공에 의해 carrier를 만들어 자연적으로 n 형이 되는 특성상 p 형의 사용이 거의 불가능한 산화물 채널 TFT에 반해,[19] LTPS 채널 TFT는 p 형의 사용이 가능하므로 CMOS 회로를 사용할 수 있는 장점을 지닌다.

모르겠으면 넘어가자

기술적인 문제로 대량 생산에 어려움이 많아, 패널 수급 문제로 기업 등지에 공급하는 물량이 부족한 경우가 많다. 이 때문에 넥서스 원의 디스플레이가 LCD로 바뀐 버전이 나오기도 했다. 또한 삼성모바일디스플레이에서 만든 Super AMOLED는 터치스크린을 AMOLED 모듈에 넣은 것이다. 덕분에 발광층에서 디스플레이 밖까지의 부분에서의 광투과도가 높아지고, 따라서 색 재현율이나 밝기 등의 특성이 우수해졌다.

전 세계 AMOLED 점유율, 모바일용 OLED 디스플레이는 삼성이 앞서고 대형 OLED TV의 경우는 LG가 앞서는 상황.출처

LG디스플레이, OLED 화질 정확도 인증 획득 "원작 색 그대로" - 아시아경제

AMOLED는 발광재료로 전기를 가하면 스스로 발광하는 유기물을 사용하기 때문에, 백라이트 유닛(BLU)이 필요한 LCD와는 달리 매우 얇게 만들 수 있다. 또한 BLU 없이 그 자체로 레드/그린/블루의 빛을 내므로 TFT-LCD에 사용하는 컬러필터가 필요없다. 따라서 AMOLED가 시장에서 TFT-LCD를 완전히 밀어낼 경우 BLU 생산업체나 컬러필터 만드는 사람들은 바로 실업자[20] 그런데 그것이 실제로 일어났습니다

얇은 특수 유리나 플라스틱, 금속을 기판으로, 그래핀 등의 물질을 전극으로 사용하여 AMOLED를 만들면 종이처럼 팔랑거리거나 접고 휠 수 있는 플렉서블 디스플레이의 구현이 가능하다. 실제로 삼성SDI가 전시회에 선풍기 바람에 날리는 AMOLED 디스플레이를 선보인 적도 있으며, 최근 들어서는 각종 전시회에서 휘어지는 디스플레이를 선보이기도 했다. 이러한 디스플레이의 1차적 최대 장점은 지금까지의 모든 패널들의 최대 약점인 '깨짐'이 없다는 것. 이러한 패널은 '깨지지 않는' 디스플레이 수준에서 갤럭시 라운드와 G Flex로 시연되었고, 실용성을 더하여 갤럭시 노트 엣지와 갤럭시 S6 엣지등의 삼성 플래그십 모델에 탑재하면서 더욱 대중화되었다.

BLU가 없다는 것은 생각보다도 훨씬 많은 이점을 제공하는데, 무엇보다 LCD 계열에서 보이는 고질적인 문제인 일명 '빛샘 현상'[21]에서도 완전히 자유롭다. 또한 이른바 '리얼 블랙' 이라고 불리는 깊은 검은색의 표현이 가능하다. 이는 BLU 없이 소자 자체가 빛을 내므로, 검은색에서는 말 그대로 소자를 꺼버릴 수 있어서[22] 가능한 것이다. LCD에서는 컬러필터가 검은색을 내고 있더라도 백라이트가 항상 빛을 내고 있어서, 우리가 검은색이라고 보지만 AMOLED와 비교한다면 회색같이 붕 떠보이게 된다. LCD에서도 로컬 디밍이라는 기술을 사용해 일부 백라이트를 꺼서 검은색 표현력을 높인 제품도 있지만 전력소모나 반응속도 등에서 약점을 지니고 가격이 상승해 고급형 TV에서나 볼 수 있는 실정이다. 검은색 화면에서의 전력 소모는 이론상 없으며, 이를 이용해서 화면의 일부만 켜는 것과 같은 효과가 생긴다. S뷰 커버가 이 장점을 잘 이용한 예 중 하나이다. 다만 한 색에서 다른 색으로 바꾸는 것은 반응속도가 동일하지만, 소자를 끄고 키는 데는 반응속도가 느려 잔상이 심하게 일어난다는 단점이 있다.

3D 디스플레이 구현 면에서도 LCD보다 유리한 점이 많아진다. 2011년 삼성에서 3D를 구현하기 위해 사용한 기술은 SG, 이른바 시분할 방식이다. 이는 고속동작을 필연적으로 수반하기 때문에 일반 60 Hz가 아닌 240 Hz 이상의 주파수가 필요하다. 그러나 LCD에서 사용하는 Liquid Cell의 시간에 따른 응답성이 느리기 때문에 고속동작에 한계가 있다. AMOLED의 응답특성은 LCD Cell 보다 상당히 빠르므로, 회로 문제만 해결된다면 3D 구현이 좀 더 수월하다.

전력소모 또한 LCD에 비해 적은 편이며, 양산되는 디스플레이 중 명암비, 시야각[23], 암부 표현[24] 등 거의 대부분의 평가 영역에서 가장 월등한 성능 우위를 가진다. 특히 휘도를 변화시킬 때도 일정한 색재현율을 가지는 것은 다른 디스플레이가 따라오기 힘든 장점 중 하나이다. 응답속도는 CRT나 PDP보다는 느리지만 LCD보다는 훨씬 빠르다. 소자 하나하나가 빛을 발하는 방식이므로, LED BLU를 사용한 LCD와 비교할 때 흰색 표현에서 전력소모가 상대적으로 크지만,[25] 전자와 정공을 주입하고 수송하는 층[26]의 효율이 빠른 속도로 개선되는데다가 뒤에서 이야기할 산화물 TFT의 사용으로 인한 백플레인 회로의 단순화 등의 기술적 진보 덕분에 초기와는 달리 전력 소모량 역시 빠르게 감소하고 있다. 결국 디스플레이 공학의 입장에서 바라볼 때는 단점이 없는 것이나 마찬가지인 평판 디스플레이의 완전체인 셈이다. 유일한 단점이 대형화가 힘들고 생산단가가 높다는 점인데, 이는 뒤에서 설명할 LITI 공정과 산화물 기반 TFT의 적용에 따라 개선시킬 수 있을 것으로 보이며 2011년 말에 가동될 SMD와 LG디스플레이의 8세대 AMOLED 라인에는 이런 것이 적용되어 있다는 소문이 돌고 있다. OLED '선명도 수치'가 QLED 보다 압도적으로 높다.#

또 다른 장점은 스토로빙 시뮬레이션이 손쉽다는 점이다. AMOLED는 픽셀 자체 발광 방식이므로 픽셀 단위의 밝기 제어가 가능 하고 반응속도가 빨라 잔상이 적은데, 이러한 특성을 활용하면 CRT나 PDP 같은 임펄스 타입의 특성을 샘플 앤 홀드 타입 디스플레이에서도 거의 완벽하게 구현할 수 있으며 모션 블러가 없는 화면의 구현이 가능하다. 물론 LCD도 구현이 가능하지만 휘도 타격과 구동회로의 추가로 인한 가격상승으로 인해 훨씬 구현하기 힘들뿐더러 제조사, 제품마다 품질의 차이도 매우 크다. 그에 반해 아몰레드는 그냥 CRT처럼 쏴주면 끝.[27] 이러한 특징은 가상 현실 시뮬레이션 장치인 VR 디바이스에서 매우 중요한데, 바로 이 이유 때문에 Oculus는 LCD에서 아몰레드로 이주하였다. 이에 관한 내용은 오큘러스 리프트 참고.

또 다른 장점은 역설적이게도 고 PPI 의 고해상도에 강하다는 점이다. AMOLED는 조광원이 BLU가 아닌 픽셀 자체이므로 TFT회로 전면에서 발광할 수 있는 이른바 전면 발광식이 가능하다. 전면발광식의 특성은 개구율에 적용을 받지 않는 구조라는 점이다. 갤럭시 폰의 AMOLED는 모두다 전면발광식이다.

반대로 LCD는 발광원이 BLU이므로 전면 발광식은 원천적으로 불가능하고, 모든 LCD는 배면 조사식일 수밖에 없다. 배면 조사식이므로 개구율에 지배를 받을 수밖에 없는데, 일반적으로 PPI가 올라가면 개구율이 급속하게 떨어지므로 휘도나 발광 효율이 급격하게 감소하는 문제가 있다.

QHD에서 LCD의 최대 휘도나 배터리 효율이 별로인 것은 바로 이러한 이유 때문이다. 하지만 양산이 쉬워서 양산율이 높다.

여담으로 같은 휘도의 AMOLED와 LCD이면 야외에서 AMOLED의 가독성이 LCD보다 좋다.

또한 투명 디스플레이에도 적용할 수 있다. LCD도 가능하지만 투명도는 OLED가 더 높다.

유기물이라는 특성상 LCD보다 수명이 매우 짧다. OLED 초창기 시절에 비하면 지금은 많이 개선됐지만 여전히 LCD 근처에도 못 간다. 사실상 OLED계열이 지닌 유일한 단점이지만 이 단점이 생각보다 치명적이다. 장기간 바라봤을때 미니LED나 마이크로LED, 또는 삼성에서 차세대 주력 패널기술로 밀고 있는 QNED같은 신형 무기물 패널들이 AMOLED를 밀쳐내고 그 자리를 차지할 가능성이 매우 높아보인다.

정확히는 AMOLED를 구성하는 적색 소자, 녹색 소자, 청색 소자 중 청색 소자가 수명이 짧아[28] 디스플레이가 부분 혹은 전체적으로 청색을 표현하지 못하게 됨을 의미한다. 이것으로 디스플레이에서 수명을 다하는 청색 소자가 하나둘 늘어나면서 청색을 사용하던 글자나 이미지가 자국처럼 화면에 남아 사용자를 괴롭히며, 최종적으로 디스플레이에서 모든 청색 소자가 수명을 다하고 나면 자국은 사라지지만 사용자는 가끔 오래 사용한 CRT 모니터에서 볼 수 있는 것과 같은 누렇게 뜬 화면을 사용하게 된다.[29]

AMOLED의 모든 단점 가운데 일반 사용자 피부에 직접 와닿는 단점으로는 이게 유일하다. 전력 소모는 다크 모드와 대용량 배터리로 극복되고, 비싼 가격은 원체 AMOLED가 탑재되는 기기가 주로 AMOLED 말고도 가격을 한껏 높일 요소로 가득한 프리미엄과 플래그십 제품군이다 보니...

참고로 삼성은 2018년 9월부터 갤럭시 노트 8 등에 대하여[30] 1년 이내 번인으로 서비스센터에 가면 번인 보정 프로그램을 돌린다. 그래도 안 되면 무상으로 교체해주는 경우도 있었는데 2019년부터 3개월 내 2번 무상교체로 바뀌면서 사실상 1년 내에 최대 8번을 교체받을 수 있다. 하지만 삼성전자서비스센터 직원에 의하면 화면에 손상이 없어야 보정프로그램으로 수리가 가능하다고 한다. 그 이유는 수리과정에 화면에 손상이 있으면 손상된 부분으로 인해 프로그램 접근이 불가능하기 때문.[31] 따라서 무상교체 또는 보정을 하려면 화면에는 어떠한 손상이 있어선 안 된다.

삼성전자에서 갤럭시 S8 ~ 노트 9 까지 출시제품은 M8 셀비아, S10, 노트10 제품은 M9 썬플라워 유기물질을 사용하고 M9부터는 기술의 발전으로 수명이 많이 개선되었다는 이야기도 있었다. 하지만 개개인의 사용환경과 습관은 천차만별이라 그에 따라 패널 소자의 수명도 널뛰기를 하므로 체감은 어렵지만 조금씩 개선되고 있다 생각하는게 맘 편하다. 현실적으로 1년 이상 가는 패널 수명을 개인이 동일한 기준에서 비교하는게 불가능하기때문.

OLED의 발광층을 증착하는데 사용되는 evaporation 공정이 RGB 서브픽셀 방식 기준으로 한때는 200 ppi 수준에 머물고 있었기 때문에, 300 ppi 이상을 만들어 낼 수 있는 TFT-LCD 방식보다 화소 밀도가 낮았다. 이를 극복하기 위해 펜타일 등의 방식을 적용해 논란이 되기도 했다.(아래 논란 목차 참고) 아이폰 4는 이점을 노려 자사 제품의 300 ppi 이상의 디스플레이 장치를 레티나 디스플레이(AH-IPS)라는 용어로 AMOLED와 차별성을 부여한 적이 있다. 갤럭시 S II에는 펜타일 서브픽셀 방식이 아닌 리얼 RGB 서브픽셀 방식을 차용한 Super AMOLED Plus를 사용했으나 아직 300 ppi의 벽은 높다. 하지만 그 후 삼성모바일디스플레이에선 316 ppi의 펜타일 방식이 아닌 RGB 방식의 HD Super AMOLED Plus를 개발에 성공했다. 때 마침, 재팬디스플레이[32]가 삼성을 넘어서 1.3배가 더 좋은 제품을 만들겠다고 발표하자 다음 날 HD Super AMOLED Plus를 차기 제품인 갤럭시 S III에 탑재를 하고 출시한다고...했으나 갤럭시 S III는 결국 펜타일 서브픽셀 방식인 HD Super AMOLED를 탑재하고 출시되었다. 그 이후에도 HD Super AMOLED Plus를 탑재한 기기는 출시되지 않았으며 리얼 RGB 서브픽셀 방식이 아닌 S-Stripe RGB 서브픽셀 방식[33]으로 개선된 HD Super AMOLED가 갤럭시 노트 II에 탑재되었다. 거기다가 2013년 출시된 갤럭시 S4 는 풀HD 441ppi(다이아몬드 펜타일)로 출시되었고 갤럭시 S5 광대역 LTE-A는 577 ppi(다이아몬드 펜타일 서브픽셀 방식)로 현재 모바일 디스플레이에서는 거의 끝판왕급 해상도와 화소 밀도를 가졌으므로 문제점은 많이 개선된 편.

이 단점은 동영상이나 게임, 영화 등에는 낮은 화소 밀도라도 구별하기 힘드므로 별 상관 없다는 반응이 있는 한편, 책이나 텍스트를 볼 때는 글자 자체가 도드라져 보이는 문제가 있다. 물론 개인에 따라 전혀 느끼지 못하는 사람이나 민감하게 느끼는 사람도 있을 수 있다. 직접 보고 판단하자.

사실, 고급 종이 출판물의 경우 2000 DPI[34]가 넘을 정도로 해상도가 매우 높다. 삼성전자의 보급형 컬러 레이저 프린터도 집적도가 2400dpi[35]일 정도. LCD나 OLED 등은 인쇄물에 비해 화소 밀도가 현저하게 떨어지는 덕분에 종이책만큼의 미려한 폰트 표현을 기대할 수는 없는데, 그래서 나온 것이 펜타일의 subpixel rendering 이라는 일종의 편법이다. LCD나 OLED는 일반적으로 픽셀들의 가로 세로 배열로 이뤄져있고 각 픽셀 안에는 Red, Green, Blue 의 삼원색을 각각의 서브픽셀로 표현하여 하나의 픽셀의 색을 표현하는데, subpixel rendering 이란, 바로 이 Red, Green, Blue 의 색을 표현하는 각각의 소자를 하나의 픽셀처럼 눈속임하여 사용하는 변칙적인 방법이다. 이 중 펜타일은 두 가지 방식이 있는데 다이아몬드 쉐도우마스크 방식은 한 픽셀 안의 서브픽셀을 바로 옆의 픽셀의 서브픽셀로도 사용하여 픽셀들을 이루고 (이 경우 겹친 서브픽셀은 그 두 픽셀이 따로 갖고 있어야할 밝기값을 혼합한 밝기를 가짐) 그리고 삼성 초기의 방식은 3원색 중 1개의 온전한 빨강이나 파랑과 반쪽 크기의 초록색만 갖고 있는 불완전한 픽셀을 주위의 나머지를 갖고 있는 다른 불완전한 픽셀과 합쳐서 하나의 온전한 픽셀로 표현해 적은 서브픽셀들로 더 많은 픽셀들을 표현하는 방식이다. 이렇게 하면 화소 밀도를 2배로 뻥튀기하여 표현하게 된다. 물론, 그것들이 실제 하나의 픽셀은 아니기 때문에, 모니터의 소자 배열 순서(일반적으로 RGB 이지만, 간혹 BGR 도 있다.)에 최적화하지 않으면 폰트 주변부의 각 소자가 내는 색깔들이 보이면서 눈의 피로가 크게 증가한다. 어쨋건, 종이책에 비해 화소 밀도가 크게 떨어지는 같은 LCD/OLED의 입장에서 subpixel rendering 은 반드시 필요한 테크닉이다. 다만, 적용된 주요 기술들[36]이 펜타일 최적화가 안 돼 효과가 더 적었다. 덕분에 같은 해상도여도 펜타일 방식이 가독성이 안 좋다는 이야기는 여기서 나오는 것이다.

대부분의 AMOLED의 픽셀 구조는 펜타일 방식이기 때문에, 동일한 화소 밀도의 LCD보다 화질이 떨어진다.[37]

그것보다 더 큰 문제는 화소 밀도로 높아질수록 소자 크기가 줄어든다는 점이다. 문제는 그렇게 될 경우 발광 소자(=픽셀)의 수명이 줄고 소비 전력량이 증가한다는 데에 있다. PDP 수준의 급격한 소비 전력량 증가는 아니더라도, 수명 문제쪽은 LCD보다 훨씬 타격이 크다. 반대로 소비 전력량 면에서는 타격은 LCD가 훨씬 큰 상황. PDP보다 수명이 짧은 OLED로서는... 이를 생산 기술의 발달로 해결해야 하는 상황이다.

펜타일 방식의 AMOLED 디스플레이에 대한 비난을 위해 잘못된 개념을 바탕으로 이른바 실질 PPI라는 척도를 들이대는 사례가 많았다. 이는 PPI에 대한 정의와, 약간의 수학적 지식만 있다면 잘못된 개념이라는 것을 알 수 있다.



일단 PPI라는 개념에 대해서 짚고 넘어갈 필요가 있다.

PPI 문서에서 이른바와 같이, PPI는 Pixels Per Inch의 약자로서 해상도의 밀도 단위이다. 20ppi라고 하면 1인치에 픽셀 20개가 있다는 의미이다. 픽셀(Pixel)이 단위 길이당 얼마나 조밀하게 표현되는가를 뜻하며, 이것이 낮으면 네모 반듯한 픽셀이 눈에 거슬리고, 높으면 자연스러운 이미지를 보게 된다.

여기서 "실질 PPI 2/3설"을 주장하는 사람들이 혼동하는 개념이 있는데, 간혹 ppi를 면적 당 화소수로 착각하기도 한다. Pixels Per Square Inch, 즉 단위 제곱 인치당 픽셀의 수와 혼동하지 말자. 가로 세로 각각 1인치인 정사각형의 디스플레이 안에 100 x 100 픽셀이 들어가면 이 그림의 해상도는 100 ppi가 되며 10,000 Pixels Per Square Inch가 된다. ppi를 2배로 늘려주기 위해서는 4배의 픽셀이 필요하고, ppi를 1/2로 낮추기 위해서는 1/4배, 즉 2,500개의 픽셀이 필요하다는걸 알수 있다.

PPI의 개념에 대해 알아봤으면, 이제 이 잘못된 가설을 반박할수있다.

기본적으로, 위에 언급한것처럼 PPI는 인치당 픽셀의 수이다. 근본적으로 다이아몬드 펜타일 방식의 디스플레이와 RGB 방식의 디스플레이는 동일한 해상도를 가졌다고 가정했을때, 픽셀수 자체는 동일하기 때문에 같은 가로, 세로 폭을 가졌다고 가정했을때 당연히 ppi 역시 동일하다. 펜타일과 RGB의 차이는 픽셀당 서브픽셀 수가 2개이냐, 3개이냐의 차이일 뿐이고 우리는 이를 따로 "sppi" 라는 개념으로 설명할수 있다.[38]

여기서 서브픽셀의 수가 2/3개라고 픽셀수도 2/3개라고 가정하여[39] 실질 PPI라는 개념을 새로 만들어 내서 2/3을 곱해야 한다는 주장이 있다. 보통 이런 지표는 사실상 쓰이는 경우는 없지만, 백보 양보하여 이 주장을 받아들인다고 쳐도 2/3을 곱해서는 안된다. 위 PPI 계산식에 따라서 단위면적당 픽셀수가 2/3개라면 ppi는 (2/3)^(1/2) = 약 0.816... 이 되기 때문에 백보 양보해서 이런 주장을 받아들이더라도 2/3이 아닌 0.816배를 곱하는 것이 올바른 계산법이다.



이는 실제로 서브픽셀 기준 sppi를 보면 잘 알수 있다. 대표적으로 갤럭시 S6의 디스플레이는 R : 408sppi, G : 577sppi, B : 408sppi의 수치를 가지는데, 위에 언급된 가설에 따르면 갤럭시 S6의 실질 PPI는 단순히 577에 2/3을 곱한 384.666ppi 라는 주장이다.

위의 스크린샷에 나온 갤럭시 S7 또한 WQHD 해상도를 가지고, S6과 동일한 577 ppi를 가지고 있다. 실질 ppi를 기반으로 한 논리면 저 디스플레이는 사실상 385ppi의 화면과 동일한 해상력을 가진다는 주장이 된다.

아이폰 X에도 역시 삼성디스플레이가 납품한 다이아몬드 펜타일 방식의 458ppi 해상도의 디스플레이가 내장되었다. 여기에 2/3을 곱하면 약 305ppi의 디스플레이와 동급이라는 말이 되는데, 이는 곧 아이폰 4의 320ppi의 레티나 디스플레이보다 오히려 후퇴했다는 주장이 된다.



펜타일과 RGB 간에는 실질 ppi 차이로 인해 FHD 펜타일 디스플레이가 HD RGB 디스플레이와 맞먹고, HD 펜타일 디스플레이와 800x480 해상도의 RGB 디스플레이와 맞먹는다는 주장을 하는 경우도 있지만 역시 위에서 볼수 있다시피 잘못된 주장이라는 것을 알 수 있다.

픽셀수는 동일하고, 서브픽셀수가 1.5배 RGB가 더 높지만, HD와 FHD의 픽셀수는 2.25배 차이난다.[40] 따라서 FHD 펜타일 디스플레이는 HD 해상도의 RGB 디스플레이에 비해 2.25배의 픽셀과 1.5배의 서브픽셀[41]을 내장하고 있다. 서브픽셀 기준으로 쳐줘도 동일 해상도의 펜타일과 RGB 디스플레이는 0.5등급 정도의 차이라는 것이다. 물론 우리 눈은 우리를 속이기 때문에 동일 해상도라고 가정시 실제로는 0과 0.5 사이의 어딘가에 위치해 있을것이다. 결론적으로 봤을때는 일단 해상도가 높은게 깡패이다.

형광LED, 레이저광원 등을 사용한 LCD에 비해 색 재현율이 떨어지는것. 일반적인 LCD보다는 넓지만, Rec.2020 등 차세대 규격에 대응을 못 하고 있는 실정. 그리고 QD를 쓰면 OLED보다 더 싼 가격에 더 광색역을 확보 할 수 있다! 다만 Rec.2020은 언제 보급될지 요원한 데다가 색상표현이 색역 지원으로 끝나는 게 아니며 모바일 쪽은 QD보다 AMOLED가 더 싸다.

하지만 TV 등 대형패널 쪽에서는 엣지형 백라이트를 사용한 LCD보다는 전력소모가 높고, 비디오월 등 항상 밝은 화면을 틀어놓는 디스플레이에서는 LCD에 비해 뒤쳐질 수밖에 없다. 근데 그쪽은 또 PMOLED쓴다

LCD와 비교 시 80% 정도의 수율을 보여주고, AMOLED가 생산 단가가 비싼지라 최소 주문 수량이 정해져 있으며, 그 양은 수십만 대 이상이라고 한다.

검은 색상에서 전력소모가 LCD보다 엄청나게 적은 것은 사실이며, 덕분에 사진 등을 볼 때는 전체적으로 LCD 의 60~80% 정도의 전력소모를 보인다.[42] 그러나, 흰색에서는 150% 내외의 전력 소모를 보인다. 그런데 이것은 흰색에서만이다. 흰색은 R G B 모두 최대 발광 상태이기 때문이고 여타의 다른 색상은 밝은 화면에서도 아몰레드가 전력 소비가 더 적다. 예를 들면 적색은 R G B 값이 (255,0,0) 이므로 R픽셀만 전력 소모가 일어나고 G 나 B는 최소 전력 소모 상태이다. 이렇게 표현하는 색상에 따라 전력소모가 차이가 나는데, 문제는 오늘날 흰색 바탕에 검은 글씨가 종이에 글을 읽고 쓰는 것과 비슷한 느낌을 준다 하여 여기 나무위키를 비롯한 대부분 웹페이지 및 에디터, 이북 등이 바탕화면을 기본적으로 흰색으로 사용한다는 것이다. 그래서인지 나무위키에선 어두운 화면 기능을 지원한다. 어두운 바탕화면보다 밝은 바탕화면을 선호하는 사람은 피해갈 길이 없다. 그러나 이는 갤럭시 S5가 출시되며 LCD와 동등한 밝기+흰 화면에서의 전력소모를 보여주어 거의 해결된 문제가 되었고, AMOLED를 주력으로 밀고있는 삼성 스마트폰도 기존의 흑색UI에서 백색UI의 사용을 늘려나가면서 백색에서의 전력 과소모를 거의 해결한 듯한 모습을 보인다. 여러 상황을 종합하면 LCD보다는 AMOLED가 전력 소모가 적은 것이 현재의 상황이다.

디스플레이 업체 입장에서 돈이 될 만한 패널 사이즈는 기술적 변화로 인해 사이즈가 시시각각 변하는 모바일 분야보다는 TV나 노트북, 모니타 같은 분야이다. 그러나 AMOLED는 기술적인 문제로 인해 대형화가 쉽지 않다. SMD는 대형화를 할 수 있는 역량이 충분히 된다고 판단되나 2011년에도 TV 및 IT에서 대형화를 하지 못한 것으로 미루어 보아 양산을 할 수 있는 기술적 성숙도에는 도달하지 못한 것으로 판단된다. 그리고 얼마 후 마침내 나왔다. CES 2012에서 55인치 대형 TV가 삼성과 LG에서 출시된 것. 2007년 10월에 소니가 세계 최초로 11인치 소형 TV를 만들면서 첫 선을 보였으나 가격이 넘사벽이었고 사실상 머나먼 기술이라 취급되었던 것이 불과 4년 3개월 만에 55인치 대형 tv가 나온 것이다. 2012년 런던 올림픽을 기점으로 AMOLED TV를 홍보함과 동시에 쏟아 낼 예정. 그러나, LG에서 내놓은 OLED TV가 약 8000$, 900만 원정도가 될 예정이며, SMD 쪽의 가격도 큰 차이는 없을 것으로 보이기 때문에, 크기까지 감안해서 본다면야 소니의 11"에 2500$ 보다는 많이 나아졌지만, 아직 일반인들의 사정권에 들어오는 가격은 아니다. 즉, 4년이 넘게 지난 지금까지도 가격을 LCD 와 경쟁하는 수준까지 내리는 데 실패한 것으로 볼 수 있다. 사실, 해상도가 깡패인 문자표현에서는 AMOLED 가 LCD 에 비해 떨어지기 때문에 작은 문자를 읽는 경우가 많은 모바일 디스플레이에서는 LCD 에 비해 열세이긴 하지만, 영상이 주가 되는 대형 디스플레이의 경우는 화질면에서 우월한 AMOLED 가 가격만 제대로 맞춰준다면 LCD 에 비해 확실한 우위를 점할 수 있을 것이다. OLED TV, LCD와 경쟁할 수 있는 가격대 진입

기술적인 문제로 인해 2011년 현재 LTPS 방식의 AMOLED 소자만이 양산이 용이하므로 이에 따른 장비의 가격 상승으로 일반 TFT-LCD 패널보다 가격이 비싸다. 그러나 이러한 문제는 SMD 가 5.5세대 AMOLED 장비를 가동하면서 어느 정도 해결이 가능할 것 같다. SMD 5.5 세대 AMOLED 양산가동

중소형 AMOLED 디스플레이의 경우 삼성모바일디스플레이가 2010년 당시 세계 AMOLED 시장의 98% 이상을 점유하고 있다. 사실상 경쟁 없는 단독 시장. 2011년 하반기 들어 LG디스플레이, 일본, 대만, 중국 등에서 정부의 지원까지 받아가며[43] 새로이 사업에 뛰어들고 있는 상황이라 기존 같은 '단독시장'이 유지되기는 어려울 것이나, 그래도 향후 몇 년간은 삼성디스플레이[44]가 압도적인 지위를 유지할 듯. 매년 점유율이 10%씩 내려가도 5년 후에나...[45] 2015년 3분기 기준으로 삼성모바일디스플레이가 여전히 95.8% 이상을 점유하고 있다.

하지만 대형 AMOLED 디스플레이 시장에서의 경우 완전히 반대가 되는데 결론부터 말하면 2017년 기준으로 LG가 압도적인 1위이다. 하단에 자세히 서술한다.

삼성이 중소형 AMOLED 디스플레이를 상용화한 이후부터 시장에서는 꾸준히 OLED 가 성공하기 위해서는 대면적 TV에 적용해야 한다는 의견이 나왔고 이는 OLED의 단점이 대형 디스플레이에서는 크게 와닿지 않아 장점만 극대화될 수 있다고 보았기 때문이다.[46] 이에 LG에서 2013년 1월 최초로 OLED TV를 출시, 이후 삼성이 따라가면서 OLED TV의 시장의 포문이 열렸다. 여담으로 삼성은 LCD 분야가 급격히 치고 올라오는 중국 및 전통적 강자인 일본에 의해 앞으로 레드오션이 될 것이라는 예상을 하고 사실상 LCD 디스플레이 생산을 포기하고 OLED에 전념하고 있기에 OLED TV의 출시는 프리미엄 TV 시장을 장악한 삼성에게 있어 매우 중요한 사항이었다.

과거 전문가들은 OLED TV의 성공에 대해 부정적이었다. 부정적으로 평가하는 이유는 1) OLED TV 와 LED TV와의 차별성이 거의 없고[47] 2) OLED/UHD에 특화된 콘텐츠도 없는 상황이며 3) 소비자들은 저렴한 가격을 원하는데 현재로선 UHD급 OLED TV의 경우 너무 고가이기 때문이다.

하지만 이러한 문제는 금방 해결되어 결과적으로는 전문가의 예측이 틀린 샘이 되었는데, 우선 해상도를 높이기 어렵다는 단점은 더 높아져봐야 구분이 안 된다는 사실에 의해 어이없이 해결되었기 때문이다. 내 눈으로 보는 것보다 더 선명하바 인간의 안구라는 디바이스의 한계 때문에 기술을 발전시킬 메리트 자체가 사라졌기 때문에 프리미엄 TV는 8K 해상도에 집착하지 않고 경쟁을 멈추고 4K에 정착하게 되었다. 애시당초 4K부터가 해상도 증가의 메리트가 크지 않음에도 화소가 4배! 하고 마케팅할 요소가 많아 억지로 진행된 측면이 강했다.때문에 해상도가 증가하지 않는 상황은 색재현도와 HDR처럼 실제 화질에 중요한 요소들이 드디어 TV 기술력의 척도, 즉 마케팅 요소로 주목받는 상황을 의미한다. 그리고 그 결과 반사광과 누설전류만 제어하면 진정한 Black을 실현할 수 있는 OLED의 다이나믹 레인지[48]가 빛을 발하게 된 것이다. 그리고 생산 경험의 축적은 LG OLED TV의 극적인 가격 하락으로 이어졌다.

OLED 기술이 중국에 유출됐다는 정황이 포착됐다. 다만 증착 등 직접 현장에서 사용하는 기술은 유출되지 않았으며, 기본적으로 LGD 측은 도면 자체는 상용제품이 출시되면 이를 뜯어서 확인할 수 있다는 태도로 별일 아니라는 식. 물론 유출을 막지 못한 기업이 하는 말이므로 걸러들어야겠지만... 이러한 LGD의 해명에도 불구하고 BOE는 지난해와 이번해 유출된 기술을 통해 AMOLED 패널 양산을 앞당길 수 있을 것이라는 예상이 나왔다.

AMOLED의 부각되는 장점 때문에 이제 LCD가 모조리 망하고 AMOLED로 대세가 넘어갈 것이라는 생각이 들 수 있다.[49] 다만 CRT에서 TFT-LCD로 이행하는 과정을 살펴보면 그런 일이 일어나기는 시간이 오래 걸린다는 것을 예측할 수 있다. 일단 CRT에서 TFT-LCD로 디스플레이의 주류가 넘어가는데는 기술적으로도 시간적으로도 여유가 있었다. 게다가 TFT-LCD는 CRT에 비해 화질이 떨어졌음에도 불구하고 전력소모, 무게, 공간활용, 소형화, 대형화 등에서 매우 뛰어나 CRT를 밀어낼 수 있었다. CRT를 대체하기 위해 LCD와 경쟁하던 PDP도 3D 디스플레이 때문에 약간 숨통이 트인 것을 제외하면 같은 이유로 거의 사장되어 버렸다. 또한 기술에 별 관심이 없는 일반인의 수준에서는 TFT-LCD와 상대비교를 하지 않는 이상 확실하게는 구분하기 어렵다는 의견도 존재한다.[50]

이런 사례들을 보면 소비자에게 화질이 일정 수준 이상이면 구매를 결정하는 데 문제가 되지는 않다고 볼 수 있으며, 따라서 2011년 6월 기준으로는 AMOLED가 최고의 장점인 화질을 제외했을 때, TFT-LCD를 완전히 밀어낼 만큼 기술적인 차이가 있다고 보기는 어렵다. 게다가 TFT-LCD 또한 기술적 진보가 이루어지고 있으므로 AMOLED가 TFT-LCD를 시장에서 완전히 밀어내기 위해서는, 기존의 패러다임을 완전히 바꿀 수 있는 플렉시블 디스플레이나 투명 디스플레이 등이 양산되어야 하는 등, 상당한 시간이 걸릴 것이다.

그렇지만 분명 LCD에 비해서는 응답속도 문제에서 자유롭고, 또 AMOLED의 특성상 역동적인 장면이 많은 많은 영화, 애니메이션, 게임 등에 있어 제격이라는 평가를 받으며, 색역 역시 Super AMOLED 기준으로 NTSC 대비 120% 정도로 LCD에 비해 월등히 우월한 광색역의 표현이 가능해[51] 이 역시 굉장한 장점으로 여겨져 수요가 점점 늘어나고 있다.[52]

2014년 7월 SMD의 QHD(2560*1440) 해상도를 가지는 5.1인치와 10.5인치 패널을 채용한 제품이 출시된 것으로 보아, 상당한 기술 발전이 있은 듯 하다.

아난드텍의 평을 빌자면, AMOLED 디스플레이가 LCD에 비해 더 빠른 속도의 발전을 보여준 것은 사실이다. 그러나 LCD가 AMOLED보다 훨씬 더 나은 위치에서 시작했던 것 또한 부정할 수 없는 사실이다. 그간 출시된 모바일 기기들을 종합해보면 AMOLED가 고급 LCD 수준의 만족스러운 디스플레이 테스트 결과를 보여준 것은 2014년 이었다. 삼성전자의 경우 갤럭시 S4에 와서야 고급 LCD 디스플레이 수준의 디스플레이라는 평가를 받을 수 있었다.[53] 또한 갤럭시 S5에 와서야 동세대 LCD 디스플레이의 품질을 뛰어넘었다는 평가를 받았다.

LCD 진영도 놀고만 있는 것은 아니라서 현재 LCD에 양자점 백라이트를 삽입한 QD-LCD를 상용화하였고[54], QD-LCD는 기술적 난이도가 훨씬 낮아서 중국, 대만업체들도 개발하고 있다.

삼성디스플레이 측은 아예 자체발광 양자점 디스플레이 QLED로 방향을 선회한 듯하다. # 다만 상용화가 이루어지기까지는 상당한 시간이 소모될 것이다.

최근에 블루 소자를 사용하지 않는 PCOLED 방식(Plasmon-Coupled Organic Light Emitting Diode 플라스몬 커플링 유기 발광 다이오드)을 개발하여 궁극적으로 번인 현상을 거의 해결하려 한다는 소식이 들려 왔다. (영문기사) http://www.androidauthority.com/pcoled-lasts-longer-than-oled-658175/[55] 청색 소자를 빼고 특수한 공법으로 청색을 재현한다고 한다.[56][57] 하지만 이러한 방식 때문에 청색광이 약하고 색 순도가 떨어진다는 단점이 있다.
https://www.itri.org.tw/eng/DM/PublicationsPeriods/654743136734356214/content/focus1_1.html


16년 3월 IHS의 조사에 따르면 16년도 1분기에 5인치 1080p AMOLED 디스플레이의 단가가 $14.30까지 떨어졌으며, 같은 규격의 LTPS LCD는 $14.60로 LCD보다 AMOLED가 더 저렴하다는 조사가 나왔다. 작년에는 $17.10과 $15.70로 AMOLED의 단가가 더 비쌌기에, 기술이 성숙되면서 가격이 점점 떨어지는 상황으로 볼 수 있다. 하지만 이는 제조원가로 삼성이 싸게 팔아준다는 소리는 절대 아니다. 이 소식이 소비자에게 반가운 소식이 되는 때는 LG E5 라인의 안정화, 일본의 재팬 디스플레이, 중국의 BOE 등의 AMOLED 제조로 경쟁 구도가 된 뒤가 아닐까 싶다.

2017년 기준으로 플래그쉽 스마트폰의 OLED 채용이 늘어나는 추세다. 플래그쉽 라인의 OLED 채용은 TV에서 먼저 시작되었는데, 이는 LCD 디스플레이 생산 기술의 총아인 LTPS[58] 기술이 전력 소모나 고밀도화에 유리하나 대형화하기엔 원가 부담이 너무 크기 때문이다.[59] 그런데 LTPS 기술이 OLED에도 도입되고 화질 면에서 LCD를 압도하기 시작하면서 굳이 플래그쉽에 LTPS TFT LCD를 사용하지 않아도 되는 상황이 되어버린 것이다. 결국 2017년엔 V30과 아이폰 X가, LCD를 고집하던 소니도 2018년 하반기에 발표한 엑스페리아 XZ3부터는 OLED를 사용한다고 발표하면서 대부분의 플래그쉽이 OLED에 점령되어 LTPS TFT LCD 페널이 중~하급기로 밀려나는 실정이다. 원가 절감이 어려운 구조를 생각하면 수익성이 악화되는 건 불보듯 뻔한 상황. 이는 결국 구형 LTPS 라인의 폐쇄로 이어지고 있다.

문제는 OLED가 번인 현상을 소폭 완화하는 데 그쳤을 뿐 소자 수명 면에서 LCD를 따라잡지 못한 상황에서, 이렇게 번인보다 장점이 크다는 제조사 판단에 의해 LTPS TFT-LCD가 고사되면 OLED가 하이엔드에 그치지 않고 서서히 로우엔드까지 잠식할 가능성이 있다. 이렇게 될 경우 기본 성능의 열세보다 번인을 더 문제로 삼는 소비자들의 선택권이 축소될 염려가 있다.

현재는 소자의 수명 문제만 빼고 나머지 부분에선 LCD보다 모든 방면에서 우월한 차세대 디스플레이 기술이라는 점엔 의심의 여지가 없다. 여전히 소자의 수명문제로 인한 번인문제는 여전히 해결할 실마리가 보이지 않는 상황이지만 제품의 교체시기가 생각보다 짧은 스마트폰 분야에선 색 정확도, 적은 전력소모, 얇은 두께로 제조 시 얻는 이점 등으로 2년 정도의 사용시기는 충분히 버틸 수 있다고 판단하기 때문에, 스마트폰의 발전에 따라 내부공간이 더 줄어드는 상황에서 OLED의 장점이 크게 다가오는 부분도 있어 사실상 대세로 굳어졌다.

고정된 화면을 오랫동안 조사할 경우 번인현상이 일어난다. 이는 소자를 태우는 화면 구성 방식이기 때문이다. 일례로 흑백으로 이루어진 체스무늬를 오랫동안 화면에 나타낼 경우, 100시간 정도 후에는 PDP에서 자주 목격할 수 있었던 번인 현상이 일어나 얼룩 같은 것이 남는다.[60] AMOLED가 상용 디스플레이로서 가치가 있느냐는 논란을 일으키는 주된 원인이자, 가장 치명적인 문제점.

초기에는 '뭐 이 정도 문제쯤이야, 번인 현상 나타날 때쯤이면 슬슬 폰 바꿀 때 됐겠지.' 하는 사람들이 많았지만, 사용자가 늘어나고 시간이 흘러 이런저런 사용 경험들이 쌓이면서 대체적으로 형성되기 시작한 인식은 번인은 AMOLED 최대의 문제이자, 이것을 해결하지 못하면 AMOLED의 미래는 없는 수준이 되었다.[61] 까놓고 말해서 삼성 모바일 매장에 전시된 기기들을 보면 앱 아이콘은 물론이고, 심하면 뷰커버 창 모양으로 선명한 얼룩이 생긴 기기들을 쉽게 찾아볼 수 있다. 그게 아니더라도 패널 전체가 색이 바래 흰색 화면이 누렇게 떠 있다. 혹은 나무위키를 많이 해서 오른쪽 하단에 화살표 자국이 생기거나 청색 소자의 수명을 늘리기 위한 연구는 계속 진행 중이며, 꽤 성과를 낸 사례들도 있으나 실제 양산품에 적용될 수 있는 수준까지는 아직 미치지 못했다. 간혹 아무리봐도 얼룩 같은 건 보이지도 않으며 번인체크 프로그램을 써야 알 수 있을 정도면 실사용에 문제가 없다고 하는 사람들도 있는데 1년 정도 지난 아몰레드 디스플레이와 IPS를 가져다가 흰색화면을 켜놓고 비교해보면 아몰레드 쪽이 확연히 더 누렇다.

더 심각한 문제는 휴대폰을 2년정도 정상화면으로 쓴다음 그때부터 색이 변하는게 아니라, 구입직후부터 사용시간에 비례하여 점진적으로 노랗게(청색소자의 발광력이 줄어드는) 변한다는 점이다. 즉 화면을 켜두는 시간이 많거나 시각이 예민한 사람들은 단 몇달만에도 구입초기와 비교하여 색이 달라져있는것을 느낀다. 시간이 지날수록 당연히 색의 변화도 심해져서 1년후엔 아예 다른폰이 되어버린다. 이 문제때문에 컬러를 전문적으로 다루는 전문직 종사자들이 AMOLED가 탑재된 디바이스를 꺼리는 경우가 있으며 몇번 데이고 나면 성능과 스펙이 아무리 좋아도 단지 AMOLED라는 이유만으로 구입을 포기하게 되기도 한다.

누래지는 이유는 청색 소자의 밝기가 줄어들어 빨간색과 초록색 소자가 더 밝아 그 두 색을 섞은 노란색이 되기 때문이다. 청색도 같은 밝기로 빛나줘야 흰색이 되는데 그러질 못하기 때문에 누렇게 변한다.

실제로 AMOLED 초기 모델에 해당하는 옴니아 2를 자세히 보면 키패드와 화면 맨 위 시작줄이 화면에 얼룩으로 남아 있는 경우가 많다. 이 외에도 AMOLED를 사용한 삼성 갤럭시시리즈 스마트폰에서는 종종 상단바에 번인 현상이 일어난다. 주위에 이 폰을 쓰는 사람이 있다면 흰색이나 파란색 단색 화면을 띄운 후 자세히 관찰해 보자. 키패드와 시작줄은 화면에 거의 항상 상주하는 데다가 흰색 위주의 단색이라서 이런 번인 현상이 나타나기에 딱 좋다. 갤럭시 시리즈는 반대로 노티바가 검은색이라 노티바를 제외한 전역에서 번인 현상이 일어난다. 이러한 초기기술 특유의 문제는 지금 LG디스플레이의 AMOLED 초기작인 G플렉스에서 나타나고 있다. 사용하면서 번인되는 수준이 아니라 전원을 켤 때 로고가 부팅 후 일정시간 잔상으로 남는 수준으로, 기술 미성숙에서 오는 문제로 보인다.[62]

문제는 삼성이 분명 이러한 AMOLED의 문제점을 인지하고 있는 주제에 이에 대한 사후처리가 엉망이라는 점이다. 대외적으로는 개통 후 1년 내에 1회 번인이 일어난 패널을 무상 교체해준다고는 하나, 실제로는 번인의 기준이 매우 소비자에게 비 우호적이다. '사용에 불편이 있을 경우'라는 조건을 붙였는데, 이 기준이 매우 제멋대로다. 까놓고 말해서 2014년 중순 이후에는 센터에서는 수리 기사마다 차이가 있지만, 운이 나빠서 깐깐한 수리 기사를 만났는데 번인이 상단바에만 나타나있는 경우에는 "상단바 번인으로는 교환 못 해준다"라고 운운하면서 수리를 거부하는 경우가 굉장히 많다. 아예 본사에서 이에 대한 공문이 내려왔다. 폰 상단에 선명하게 이통사 로고가 번인으로 찍혀버렸는데도 상단바라는 이유로 수리를 거부당했다는 성토글을 찾기는 어렵지 않다. 물론 위에 서술되어 있듯 상단바 번인만으로 교체해주는 수리 기사도 있으니 지점이나 수리 기사마다 차이가 있다.

펜타일 서브픽셀 방식은 발광층 부분에 전술되었듯이, 현재 OLED의 발광층을 증착하는 데 사용되는 evaporation 공정이 RGB 서브픽셀 방식 기준으로 200 ppi 수준에 머물고 있기 때문에 4 인치나 3.7 인치 크기에서 WVGA 해상도를 구현하기 위해서는 어쩔 수 없는 선택이었다.[63] 반면 색공간 왜곡 논란의 경우에는 사실 높은 색재현율로 인해 엄연히 장점에 해당하는 부분이지만, 단지 후술하는 sRGB 색공간에 의한 어쩔 수 없는 왜곡 현상이라 문제가 된다. 이는 광색역 LCD 패널이 출시되고부터 이미 지속되고 있는 오래된 이야기이다.

그러나 갤4 이래로 공정은 LITI공정으로 넘어 갔으며 PPI 한계는 극복 되었다. 위에 기술된 200PPI 한계는 FMM 구공정의 상황이고 갤6의 경우 Red 408 SPPI Green 577 SPPI Blue 408 SPPI 수준이 되었다.


sRGB는 1996년에 CRT 기준으로 만든 색공간인데, 실제로 사람의 눈이 인식 가능한 색 중 35%[64]정도밖에 표현할 수 없다. 그래서 sRGB만이 표준은 아니고, Adobe RGB 같은 보다 넓은 표준 색공간이 존재하며, 모든 디스플레이가 표준에 정확히 맞춘 색 재현율을 가지는 것은 사실상 불가능하기에, 컬러 프로파일을 사용하여 소프트웨어적으로 보정해주는데, 대부분의 소프트웨어가 이를 지원하지 않기 때문에 발생하는 문제이다. 하드웨어적으로 색공간 변환을 지원하는 AD보드를 사용하여 이런 문제를 없앨 수도 있다. 이런 기능을 보려면 에이조 정도는 되어야 했으나, 점점 보편화 되어 웬만한 HDTV 정도만 되어도 충분히 볼 수 있는 기능이 되었고, SMD 홈페이지에서 기술정보, AMOLED, OLED Max로 들어가면 확인 가능하듯이 SMD에서 제조하는 AMOLED에도 이런 기능이 있다.

이렇게 여러 가지 방법을 이용하여 색역을 보정하는 경우에는 표준 색공간보다 색재현율이 좁은 곳이 없다면 문제가 되지 않는다. 정작 논란이 일어나던 당시 문제삼던 이들에 의해 비교대상이 되곤 했던 아이폰 4의 레티나 디스플레이의 색재현율은 NTSC 대비 50% 수준으로[65], sRGB 색공간보다 색역이 한참 좁다. 게다가 광색역은 컬러 프로파일이나 고성능의 AD보드를 사용하여 특정 색공간에서 왜곡이 일어나지 않도록 할 수 있지만, 협색역은 커버가 안 된다.

사실 궁극의 '색상영역'은 전자기 파장의 길이로 표현하는 스펙트럼의 범위일 것이다. sRGB니 랩공간이니 하는 다차원 영역은 어디까지나 스펙트럼을 인간의 눈에 있는 수용체로 인식하는 과정에서 분화되는 감각의 강도차이를 재배열한 것뿐임을 기억하자.

2011년 4월 29일에 정식 출시된 갤럭시 S II에 사용된 4.3 인치 Super AMOLED+는 펜타일 서브픽셀이 아닌 RGB 서브픽셀 방식으로 픽셀을 구현한다.[66] 때문에 2011년 상반기, HD해상도의 디스플레이를 탑재한 스마트폰이 출시되기 직전까지는 스마트폰 관련 커뮤니티에서는 스마트폰 디스플레이의 종결자가 될 것이라는 의견이 많았는데, 사실상 디스플레이를 평가함에 있어 RGB 서브픽셀 방식을 사용했다는 이유로 종결자라는 호칭까지 붙이는건 과장이 아니냐는 의견도 있다. 예를 들어, 스크린 밝기는 당시 경쟁작들에 비해서 낮은 편이었다.

그리고 2012년 9월 출시 예정인 갤럭시 노트 II에는 HD Super AMOLED란 이름으로 RGB 타입의 디스플레이가 들어간다는 사실이 발표되었다.

HD급 제품, 특히 갤럭시 넥서스에 탑재된 부품에서 치명적인 기술결함이 나타난다. 초기 생산 부품은, 흰색이나 회색 바탕에서 조도를 낮출 경우, 파란 색 격자 무늬가 선명하게 보이며, 갤럭시 S3 출시 이후에 출고 된 부품의 경우, 약 2~4개월 이상 사용 할 경우 가로줄이 두껍게 나타난다.

이제 위에서 나온 ppi 논란이나 밝기 논란, 전력소모 논란은 갤럭시 노트5에서 860nits의 밝기와 QHD급 해상도를 찍으면서 전부 옛날말이 되었다 공밀레 시전!!

전력소모쪽은 APL 50%[67]에서 LCD 대비 37% 전력효율이 높고 APL 67%가 LCD 디스플레이와 아몰레드 디스플레이의 전력효율이 일치하는 교차점이고 그 이상의 APL에서는 LCD의 전력효율이 높다고 한다.[68]
전력효율이 일치하는 교차점이 아몰레드 초기에

이 정도 수준이었던 걸 고려하면 큰 발전을 이루었고, 스마트폰 디스플레이의 고 ppi화에 아몰레드 디스플레이 자체의 기술 발전으로 이 교차점은 더 상승할 것으로 보인다. 다만 갤럭시 S7의 아몰레드 디스플레이는 최대밝기나 전력소모보다는 다른 분야로 신경을 쓴 듯하다. LCD와의 전력소모 교차점은 APL 기준 65%로 갤럭시 노트5와 비슷한 수준이고, 최대밝기 또한 855nits로 갤럭시 노트5와 비슷한 수준이다.

윗 링크의 갤럭시 노트5의 Displaymate의 분석을 보면, PPI와 디스플레이의 밝기 한계 또한 개선된 지 오래고, 색감 또한 다양한 디스플레이 색상 모드를 통해 자신이 원하는 색감을 선택할 수 있다. 또한 기존의 아몰레드의 강점이었던 시야각이나 최소밝기 부문, 명암 대비에서는 LCD 진영에서 따라잡을수 없을 정도의 차이를 벌리고 있다. 사실상 진정한 문제로 남은 게 번인 하나뿐이고, 아몰레드의 품질을 두고 일어나는 팬덤들의 논란도 번인 하나밖에 안 남은 상황.

그나마 번인 현상도 삼성전자의 터치위즈 UI가 롤리팝부터 전체적으로 흰색 + 청색 계통으로 바뀌었고, 이번 갤럭시 S7에 Always On 기능이 탑재된 것을 보면 (비록 폰트가 미세하게 움직이는 식의 꼼수는 있지만) 삼성전자 내부에서도 번인 현상에 대해 어느 정도 자신이 생겼고, 이 자신감이 AMOLED의 수명문제를 개선했다는 방증이 될 수 있다. 물론 최근에 출시된 기기에도 번인 현상이 일어난다는 제보[69]가 종종 존재하므로 완전히 해결된 것이라고 속단하기는 이르다. 전작 대비 점점 나아지고 있는 거지, 완전하게 해결이 되었다고 말하는 건 아니다.[70]

그 밖에도 AMOLED는 LCD에 비해 훨씬 눈이 피로하다는 논란이 있다. 초기 아몰레드는 청색소자 수명 때문에 상대적으로 색온도가 높게 설정되어 있었고 그 때문에 눈이 아프다는 사람들도 많았다. 광색역 특유의 강한 채도에 불만을 가진 사람들도 상당했고.[71] 다만 이 문제는 최신 갤럭시 플래그십 등 탑재제품들이 sRGB 모드를 지원하고, 색온도를 D65에 맞추면서 해결된 문제.

최근에는 또한 잔상문제가 뜨고 있다. 특히 인터넷에서 흰 바탕에서 글자로 검은색으로 표현된 글을 스크롤을 할 때 글자 잔상이 심하게 남는다. 이것은 AMOLED는 검정색을 표현할 때 소자를 완전히 끄는 방법을 사용하기 때문에 스크롤을 하게 되면 아주 빠르게 소자를 끄고 켜는 행동을 하게 되는데 이것이 글자가 움직일 때 미세한 잔상으로 남아 인간의 눈에 엄청한 피로를 준다는 것. 하지만 AMOLED소자를 끄고 켜는 게 LCD의 반응속도보다는 훨씬 빠르기에 이건 아몰레드 자체의 문제보다는 삼성이 갤럭시 S III부터 화면밝기 조절을 위해 PWM을 쓰기 때문일 수도 있다. 화면밝기를 높이면 체감이 안 될 정도로 사라지고 PWM을 채용하지 않은 갤럭시S II까지는 없던 문제인 등 전형적인 PWM의 모습이다.[72] 다만 그렇다 하더라도 PWM을 사용한 LCD나 PDP 등보다 더 체감이 잘 된다는 말도 있다. 이에 대해서는 삼성의 삽질 때문이나 안드로이드의 가변 프레임 때문이라는 의견이 있다.

잔상문제와 비슷하게 검은 화면에서 스크롤을 내리거나 올리면 밝은색이 표현되는 부위에 남색 잔상이 생기는 일명 스미어링 현상[73]도 부각되고 있다. 특히 검은 배경을 쓰는 웹툰에서 부각되는 편. 이때는 디스플레이 밝기를 높이면 해결되지만 어두운 곳에서의 사용에 지장이 생길 수 있다.

2019년 현재 AMOLED를 생산하는 디스플레이 제조사는 크게 삼성디스플레이, LG디스플레이, 소니[74], 재팬디스플레이, 대만 CMEL 등이 있다.

국내에서도 아몰레드 이전에 2007년 아이리버의 클릭스 시리즈, 삼성전자의 SPH-W2400 스페셜 에디션[75], 2008년 아이리버의 스핀, LG전자의 LG-SH150A[76], LG-SU100, 그리고 2008년 말 코원의 S9에 사용되었다. 2010년 9월 현재, 유기물의 증착 기술이 높은 수준의 ppi를 구현하는 데까지 도달하지 않아 SMD에서 만든 많은 OLED 디스플레이는 펜타일 서브픽셀 방식으로 픽셀을 구현한다. 물론 클릭스나 LG전자의 휴대전화에 사용된 것은 RGB 서브픽셀로 픽셀을 구현한다.(애초에 펜타일 서브픽셀 방식의 특허를 SMD에서 인수해 갖고 있기도 하다)

생각외로 모토로라도 AMOLED의 사용이 높다. 이전 플래그십인 Droid RAZR을 시작으로 이후 대부분 플래그쉽에는 AMOLED를 채용하고 있다. 모토X부터는 AMOLED의 디스플레이 일부만 사용할 수 있다는 장점을 이용하는 기능을 탑재하는 걸로 봐서 앞으로도 AMOLED를 계속 사용할 가능성이 높다.[77]