모니터 IPS, VA, TN, PVA 패널 차이점, 특징은 뭘까?

모니터 IPS, VA, TN, PVA 패널 차이점, 특징은 뭘까?

예전에 '모니터 고르는 법'이란 글에서 모니터 패널에 대해 잠깐 다뤘었다. 이번엔 더 많은 모니터 패널들을 다뤄보고 싶어서 이렇게 또 글을 쓰게 됐다.

우선 모니터에는 1971년 개발된 TN부터 그 단점을 보완하기 위해 개발된 IPS, VA와 여기에서 또 파생된 여러 것들이 존재한다. 현재의 모니터들은 다 성능이 상향 평준화가 되어서 점점 서로간의 차이가 줄어들고, 여러 문제점들이 해결되고 있지만 그럼에도 아직 고유 특성은 남아있다.

패널의 따라 명암비, 응답속도, 시야각 들이 달라 나는 모니터를 살 때 모니터 회사, 크기와 함께 우선적으로 보곤 한다. 그러면 이제 대표적인 3개의 모니터 패널 종류 'TN', 'VA', 'IPS' 각 특징에 대해 알아보고, 그 속의 무슨 파생 제품들이 있는지 알아보도록 하겠다.

LCD 모니터

우선 lcd란 'Liquid Crystal Display'의 약자로, 정의는 '인가전압에 따른 액정 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생하는 여러 가지 전기적인 정보를 시각 정보로 변화시켜 전달하는 전기소자'이며 이는 곧 '액정 디스플레이'를 뜻한다.

우선 lcd의 구조는 이런 식으로 되어있다. lcd는 oled와 달리 자체적으로 빛을 내지 못하기 때문에 백라이트가 필요하다. 예전에는 백라이트로 ccfl(형광등)이 주로 쓰였으며 현재는 수명과, 소비전력이 더 좋은 led가 백라이트로 사용되고 있다.

LED를 백라이트로 채택한 모니터가 2007년 처음 공개된 이후 2009년부터 본격적으로 LED를 백라이트로 채택한 LCD가 상품화되고, 기존 ccfl 대비 수명과 소비전력에서 압도적 우세를 보이고 가격도 내려가면서 대부분의 모니터는 LED를 백라이트로 채용하고 있다.

제조사들도 2010년 초반 이후에는 이를 더 이상 'LED 모니터'라는 광고를 하고 있지 않지만, 여전히 'LED 모니터'라는 문구를 쓰는 곳이 있어 OLED랑 헷갈리지 않게 조심해야 한다.

이런 lcd 구조에서 액정을 배열하는 방법에 따라 패널이 크게 tn, ips, va 등으로 나뉘게 되며, 패널은 간단하게 말해서 'LCD 모니터나 TV의 액정'이라고 생각하면 된다.

IPS(In-Plane-Switching)

TN에는 좁은 시야각, 저품질의 색 재현력 문제가 있다. IPS는 ‘어디에서 보더라도 동일한 화질을 볼 수는 없을까?’ 란 생각을 통해 이를 개선하기 위해 1996년 일본의 히타치에 의해 개발된 것이며, 현재 가장 많이 사용되는 모니터 패널이다. IPS는 'In-Plane-Switching'의 약자다.

IPS는 수평으로 눕힌 액정 분자를 수평방향으로 회전시켜 백라이트 광량을 제어한다. 액정 분자가 수직 방향으로 회전하지 않기에, 어느 각도에서나 깨끗한 화면을 볼 수 있고, 시야각이 170도 이상이다. 참고로 In-Plane Switching란 이름은 패널과 평행하고 액정 분자를 수평방향으로 회전하는 것에서 유래된 것이다.

이 시야각이 좁으면 모니터의 오른쪽, 왼쪽, 위, 아래 등 정면이 아닌 곳에서 봤을 때 색 변형이 나타나게 된다. 시야각이 넓은 모니터를 사용하면 이런 정면이 아닌 곳에서 봐도 색상이 같게 나타난다.

하지만 액정 분자를 수평방향으로 회전시킨다는 특징 때문에 백라이트를 완벽하게 차단하지 못하여 검은색이 완전한 검은색으로 표현이 되지 않아 명암비가 VA에 비해 떨어진다. 사진과 같이 모니터 가장자리의 백라이트의 빛이 새 나오는 '빛샘' 현상도 있을 수 있다.

명암비란 모니터가 흰색과 검은색을 얼마나 잘 표현하는가를 나타낸 수치다.' 명암비가 낮으면 위 사진과 같이 흰색 또는 검은색이 회색과 같은 색으로 색이 명확하지 않게 나타나게 된다.

그리고 다른 단점으로는 TN 패널보다 응답속도가 조금 떨어진다는 점이랑, TN이나, VA보다 구조가 복잡하다 보니 제조 단가가 조금 높다는 점이 있다.

PLS

PLS 패널은 'Plane to Line Switching'의 약자다. PLS는 2010년 삼성에서 개발한 패널로 오랫동안 많은 인기를 얻고 있는 LG의 IPS 기술과 경쟁하도록 설계됐다. 주로 갤럭시 탭 또는 삼성 고급형 모니터 라인업에 사용된다. IPS과 거의 같은 패널이라고 생각하면 된다.

ADS(AD-PLS) 패널은 'Advanced PLS'의 약자다. 중국 BOE에서 개발한 IPS 계열로 하이디스의 AFFS를 응용한 패널이다. 중국 회사답게 가성비는 좋다.

AH-IPS

AH-IPS는 LG디스플레이에서 개발한 패널로, LCD 액정 분자의 수평 전계와 수직 전계를 동시에 이용하여 액정을 구동하는 패널로, 기본 IPS와 마찬가지로 시야각이 우수하고 터치패널에도 안정적인 움직임을 제공한다.

빛의 투과율이 기존 IPS보다 높아서 밝기와 명암비, 소비전력 측면에서 모바일 기기에 최적화된 패널이다.

AH-VA

AH-VA 패널은 AUO에서 개발한 패널이다. 뒤에 VA가 들어가 PVA, MVA와 같은 계열로 착각할 수 있지만, IPS와 동일한 기술이다.

VA(Vertical Alignment)

VA는 IPS와 마찬가지로, TN의 좁은 시야각, 저품질의 색 재현력 문제를 개선하기 위해 나온 패널이다. 현재 AUO와 삼성디스플레이의 대표 패널로 'Vertical Alignment'의 약자이다.

VA은 전압을 주지 않았을 때, 액정 분자가 수직 방향으로 배열되며, 최대 전압을 주었을 때 액정 분자가 수평 방향으로 배열된다.

전압을 주지 않았을 때 액정 분자가 수직으로 배열되며 백라이트에 빛을 차단하기 때문에 IPS, TN이 명암비가 1000:1인 반면, VA 패널은 명암비가 3000:1 정도로 높다는 장점이 있다. 이 명암비가 높으면 검은색은 더 검은색처럼, 흰색은 더 흰색처럼 색들이 명확하게 보이게 된다.

VA 패널의 단점으로는 응답속도가 TN, IPS 패널에 비해 느리단 점이 있다.

MVA

MVA 패널은 1998년 후지쯔가 TN과 IPS를 절충해 개발한 패널로 VA의 개선 판이라고 생각하면 된다.

PVA

PVA 패널은 MVA의 대안으로 1990년대 후반 삼성에 의해 개발된 패널이다. PVA은 MVA와 유사한 특성을 가지고 있지만 실제론 개발 방법이 다르고 삼성만의 기술이라 독립된 기술로 간주될 수 있다. MVA 패널과 마찬가지로 VA의 개선판이라 생각하면 된다.

A-MVA

A-MVA 패널은 2005년 AUO에 의해 개발된 패널이다. MVA의 시야각과 색상 왜곡 문제를 개선하기 위해 개발된 것으로 MVA 개선 판이라고 생각하면 된다.

TN(Twist Neumatic)

TN 패널은 IPS, VA, TN 중 가장 오래된 패널이다. TN 패널은 1971년 스위스에서 개발되었으며, 'Twist Neumatic' 란 이름의 약자이다.

TN은 전압을 주지 않았을 때 액정 분자가 수평으로 배열되며 백라이트의 빛을 통과시키며, 최대 전압을 줬을 때 액정 분자가 수직 방향으로 배열되며 빛을 차단하게 된다.

TN의 문제점은 액정이 원하는 방향이나 각도로 배열되지 않으면 화면이 잘 보이지 않거나 색이 이상하게 변하는 색 반전 현상 등의 문제점 등이 있다.

그래도 아주 오래된 TN 패널이 아직까지 사용된다는 점은 낮은 가격과, 빠른 응답속도라는 장점이 있다.

정리

패널의 시야각은 IPS, VA, TN순으로 넓고, 응답속도는 TN, IPS, VA순이며, 명암비는 VA, IPS, TN순이다.

패널	TN	VA	IPS
색감	보통	좋다	좋다
시야각	좁다	넓다	아주넓다
응답속도	빠르다	느리다	보통
명암비	보통	아주좋음	좋음

참고

https://blog.lgdisplay.com/2015/06/ft201606/%EF%BB%BF

[Future Talk] 우리는 왜 IPS를 선택했는가? | LG디스플레이 블로그 디스퀘어

지난 [Future Talk] 강연보기 – SF영화 속에서 미래를 꿈꾸다 액정이 수평으로 구동되는 원리를 바탕으로 뛰어난 광시야각과 화질을 구현해낸 IPS(In-Plane Switching)는 LG디스플레이를 업계 1위로 만든,

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https://blog.lgdisplay.com/2015/07/ah-ips/

AH-IPS, 모바일 디스플레이에 더욱 적합하다는 너의 정체가 궁금해 | LG디스플레이 블로그 디스퀘��

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https://www.tftcentral.co.uk/articles/panel_technologies.htm

Panel Technologies - TN Film, VA, IPS - TFTCentral

Introduction One of the most important aspects of any display you can understand is the panel technology being used. Specifications alone won't give you the full picture of a displays performance, and we all know that manufacturers can exaggerate specs on

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