디스플레이 연구회

액정 움직여 화면교체 '빠르게' 응답속도 빠를수록 잔상 줄어 선명한 화질 구현 회색농도 10~90% 변환 시간 측정 5.7ms이하면 잔상 거의 인식못해 `빠른 영상도 확실하게 흔들림이 없다. 응답속도 5ms' 요즘 LCD TV 판매에 열을 올리고 있는 삼성전자, LG전자의 광고 문구를 보면 이런 내용들이 자주 등장합니다. 모 업체 제품 광고에는 이런 문구 밑에 `기존의 응답속도에 비해 더욱 향상된 응답속도로 빠르게 변하는 영상에서도 화면의 끌림과 번짐이 없고 또렷하고 선명한 화질을 구현합니다'라는 부연 설명도 붙어 나옵니다. 여기서 말하는 응답속도란 과연 무엇일까요. 그리고 그것은 TV 시청에 어떤 영향을 미치는 걸까요. ◇응답속도는 잔상을 줄이는 기술=혹시 여러분은 액정(LCD) TV를 감상할 때 사람이나 물체가 움직이면서 나타나는 번짐이나 끌림(잔상) 현상을 경험한 적이 있으신가요. 특히 스포츠나 게임, 액션 영화 등 움직임이 빠른 동영상을 볼 때 이런 현상 때문에 적잖은 짜증을 경험한 분들이 있을 겁니다. 물론 최근 출시되는 액정 TV는 기술개발이 많이 이뤄져서 이같은 잔상을 거의 느끼지 못할 정도로 품질이 우수하죠. 액정 TV에서 말하는 응답속도란 바로 디스플레이에 표시되는 화면이 교체되는 속도를 의미합니다. 기술적으로 말하면 `전압을 인가한 후 액정분자가 동작하고 빛의 투과량이 변할때까지의 시간'을 뜻합니다. 액정에 의해서 동영상을 구현하는 LCD TV의 특성상 액정을 얼마나 빠르게 동작할 수 있게 하는 것이 응답속도를 결정한다는 것입니다. 따라서 응답속도가 빠를수록 화면의 잔상은 그만큼 줄어들게 돼 보다 선명한 화질을 감상할 수 있게 되는 것입니다. 응답속도를 보다 잘 이해하려면 우선 액정(Liquid Crystal)에 대해 알아야 합니다. `액정'은 LCD TV의 핵심 부품인 LCD 패널에 사용되는 핵심 재료중의 하나로 백라이트(BLU)에서 발생하는 빛을 필요한 양만큼만 화면으로 갈 수 있도록 조절, 통과시키는 역할을 합니다. 보통 액정은 자신에게 전달되는 전압량에 따라 수직 또는 수평으로 움직이며 빛의 통과량을 조절하게 됩니다. 가령 초당 화면 교체횟수가 60번이라고 하면 60번의 전압인가를 받아서 60번 운동을 하면서 각각 다른 양의 빛을 통과시킴으로써 영상 데이터를 구현한다는 것입니다. 좀더 풀어 설명하면 일련의 정지화면으로 만들어지는 동영상에서 한 정지화면을 표시한후 다음 정지화면의 신호를 표현할 때까지 걸리는 액정의 움직임 속도가 바로 `응답속도'입니다. 보통 이런 액정분자의 동작속도는 1/1000초(mili second) 단위로 표시하는데 `5ms, 8ms' 등으로 표현됩니다. 따라서 응답속도가 빠르지 않으면 빠른 동영상에서 이미지 경계가 흐려지거나 혜성꼬리와 같은 잔상이 발생하는 것입니다. 최근 출시되는 LCD의 경우 일반인들은 화질 차이를 크게 느끼지 못하지만, 화질에 민감한 사람이나 빠른 속도의 게임 등을 즐기는 마니아층에서는 액정의 민감한 운동에 따른 화질의 차이를 느끼기 때문에 LCD 패널 제조업체에서는 응답속도 개선에 지속적인 기술개발에 나서고 있습니다. ◇최근 출시제품은 4~6ms 제품이 다수=그렇다면 응답속도는 어떻게 측정할까요. 업계에 따르면 2002년 전후까지는 화면이 흑-백-흑(Black-White-Black)으로 바뀌는 시간을 측정하는 일명 온오프(On-Off) 방식이 주로 사용됐습니다. 이는 노트북과 데스크탑에서 처리하는 문서가 대체로 흰색과 검정으로 구성되는 것이 많았기 때문입니다. 이후 LCD TV 보급이 본격화되면서 이같은 흑백 방식에서 벗어나 10% 농도의 회색에서 90% 농도의 회색으로 변할 때까지 시간을 재는 회색 대 회색(Gray to Gray)의 응답속도 측정 방식을 도입하게 됐습니다. 흑백 방식은 게임이나 동영상 등에서 변화를 정확히 전달하지 못하는 단점이 있기 때문입니다. 최근에는 빠른 움직임의 동영상 특성을 감안해 동영상 응답속도(MPRT:Motion Picture Response Time)라는 개념까지 나오고 있습니다. 현재 LCD 업계에서는 통상 TV용 LCD의 경우 8ms(Gray to Gray), 모니터용 LCD의 경우 5~12ms(On-OFF), 노트북용 LCD의 경우 16~25ms(On-Off) 정도의 응답속도를 가진 제품을 출시하고 있습니다. LG필립스LCD는 작년 일본에서 열린 FPD 전시회에서 잔상저감기술(Motion Blur Reduction Technology)를 개발해 발표했는데, 이 기술은 4.6ms의 동영상 응답속도를 구현한 것입니다. 보통 5.7ms 이하면 사람이 동영상의 잔상을 인식할 수 없는 수준이라고 합니다. 이제 액정 TV의 잔상 문제는 거의 없어졌다고 해도 과언이 아니죠. 삼성전자에서 출시하는 프리미엄급 액정 TV도 응답속도가 4~6ms 수준에 불과합니다. 이처럼 응답속도에 가장 많은 영향을 주는 것은 결국 액정과 관련된 것이지만 LCD 업계는 이외에도 회로 구동 기술, 백라이트 스캐닝 기술, 120Hz 등 다양한 기술을 접목해 잔상이 없고 더욱 선명한 영상을 시청할 수 있도록 끊임없는 기술개발을 하고 있답니다. 박상현기자 psh21@