TV, 알고 사세요.

삼성전자와 LG전자는 세계 최대 가전 전시회인 ‘CES2021‘에서 최고 혁신상 6개를 포함해 총 68개의 혁신상을 대거 수상하며 글로벌 전자 시장에서의 리더십을 입증했습니다. 특히 가전 전시회에서 TV 부문은 가장 큰 관심이 쏠리는 핵심 시장입니다. 국내 기업들의 기술 선점은 환영할 일이지만, 과열된 경쟁 속에서 헷갈리는 이름과 복잡한 네이밍은 소비자들의 구매를 망설이게 하는데요. OLED, QLED, Mini LED 등 복잡한 TV기술과 용어를 아주 간단하고 최대한 쉽게 풀어보겠습니다.

 

TV의 기초가 되는 기술들을 알아보자.

 

TV 기술을 이해하기 위해서는 기초 지식이 있어야 합니다. 우리 눈에 보이는 화면은 어떻게 구성되는지부터 공부해볼게요. 카메라를 이용해 TV를 최대한 근접해서 찍게 되면 우리가 보는 모든 이미지들은 수많은 점들이 모여 형성된다는 놀라운 사실을 알 수 있습니다. 이런 점을 우리는 사진의 구성요소(Picture Element)라고 해서 픽셀(Pixel)이라고 부릅니다. 하지만 한 개의 픽셀은 빨간색부터 보라색까지 모든 색을 표현할 수 없기 때문에, 한 개의 픽셀은 다시 더 작은 3개의 보조 픽셀(Sub-Pixel)로 구성되어 모든 색을 구현하게 됩니다.

 

픽셀, 화소

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빛의 삼원색인 R(빨강) G(초록) B(파랑)를 조합하면 모든 색을 표현할 수 있습니다. 예를 들어 빨강(R)과 초록(G)을 섞어 노랑(Y)을 만들고 빨강(R)과 초록(G)과 파랑(B)을 모두 섞어 흰색(W)를 만들 수도 있습니다. 픽셀을 어떻게 놓냐에 따라 다양한 픽셀 배열들이 존재합니다. 흰색(W) 서브 픽셀을 추가로 배치하는 RGBW 방식도 존재하고 1개의 픽셀의 두 개의 서브 픽셀만을 구성하는 펜타일 방식도 존재합니다. 하지만 이번 시간에는 가장 기초적이고 근본이 되는 기술들만을 설명드리며 자세한 기술적 이해가 아닌 전체적인 원리를 이해하는 데 목적을 두겠습니다.

 

LCD와 OLED는 어떻게 다를까?

 

이제 TV시장에서 가장 대표적인 두 기술에 대해 이야기해보겠습니다. OLED(유기발광다이오드)와 LCD(액정디스플레이)는 어떻게 다른 기술일까요? LCD는 스스로 빛을 낼 수 없기 때문에 뒤에서 흰색 빛을 내주는 백라이트유닛(BLU)이 필요합니다. 백라이트에서 나오는 흰빛이 액정을 통과하고 컬러필터(R, G, B)를 거쳐서 색이 입혀지게 됩니다. 만약 검은색을 표현하고 싶으면 백라이트에서 나오는 흰색 빛을 액정에서 통과시키지 않으면 그 부분은 검은색 빛이 나오게 되는 것이지요.

 

LCD와 OLED

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OLED(올레드)는 LCD보다 구조가 훨씬 간단합니다. OLED를 흔히 스스로 빛을 내는 자발광 디스플레이라고 일컫는데요. OLED는 R, G, B의 빛을 낼 수 있는(해당 파장대의 에너지를 발산하는) 유기 소자에 전압을 인가하여 빛을 발산하거나 발산하지 않게끔 제어할 수 있습니다. 만약 검은색을 표현하고 싶으면 전압을 인가하지 않아서 소자가 어떠한 빛도 방출하지 않게끔 하면 되는 것이고, 흰색을 표현하고 싶다면 R(빨강 빛을 내는) 소자, B(파랑 빛을 내는) 소자, G(초록빛을 내는) 소자가 모두 각자의 빛을 방출하게 하면 세 개의 빛이 합쳐져 흰색을 표현하게 됩니다. 이처럼 개별 소자를 제어할 수 있기 때문에 밝고 어두운 부분의 밝기 비율을 나타내는 명암비가 매우 뛰어나고, 영화같이 어두운 장면이 많은 상황에서 매우 우수한 화질을 제공합니다.

 

현재 TV시장에서 사용되는 대형 OLED 기술은 스마트폰에 사용되는 소형 OLED 기술과 조금은 다릅니다. TV에서는 WOLED란 기술을 사용하고 있는데요. 너무 많은 내용을 설명하면 이해하기 어려우니 “OLED는 스스로 빛을 내는 디스플레이고 명암비가 매우 뛰어나다”라고만 기억해 주시면 되겠습니다.

 

그렇다면 LED TV는 LCD일까, OLED일까?

 

TV시장에서 가장 핵심이 되는 두 가지 기술, LCD와 OLED에 대해 알아보았습니다. 그렇다면 LED TV는 LCD와 OLED 중에 어느 기술에 속할까요? 이름은 OLED와 비슷해 보이지만 실제로는 LCD TV에 속합니다. LCD TV는 스스로 빛을 낼 수 없기 때문에 흰색 빛이 뒤에서 쏘아준다고 했습니다. 이 역할을 백라이트유닛(BLU)이 담당하고 있다고 배웠지요. 예전에는 이 BLU를 형광등(CCFL)으로 사용했습니다. 하지만 더 밝고 명암비가 좋은 TV를 만들기 위해 형광등에서 LED로 대체되었습니다. LED는 전압을 인가하면 빛을 내는 반도체입니다. 형광등에 비해 훨씬 밝고 전력 소모도 적으면서 방출되는 열 또한 적기 때문에 형광등을 대체하기에 최적입니다. 현재 LCD TV 기술은 형광등을 사용하지 않고 모두 LED를 사용하고 있기 때문에 이 이후부터 언급하는 LCD, LED는 모두 LED TV를 생각하시면 되겠습니다. 단 OLED는 다른 기술입니다!

 

더욱 정확하고 또렷하게! QLED TV

 

이제 QLED TV에 대해 알아보겠습니다. QLED란 위에서 배운 LED TV에서 빛에 색을 입히는 컬러필터에 양자점(Quantum Dot, QD) 기술이 더해진 TV입니다. 삼성전자의 QLED는 학술적인 의미에서의 QLED와는 차이가 있고 실제로는 QD-LCD라고 불러야 한다는 의견이 지배적이지만, 복잡하고 어려운 이야기를 잠시 제쳐두고 현재의 QLED TV에 대해서만 다루겠습니다.

 

QLED

 

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기존 LED TV에서 퀀텀닷이 합쳐지면 어떠한 장점이 있을까요? 기존 LED(LCD) TV는 컬러필터를 통과하며 빛에 색을 입혀줬지만 정확하고 또렷한 색을 입히는 데 한계가 있었습니다. 완벽한 비유는 아니지만 컬러필터의 성능이 떨어져 화면이 전체적으로 “물 빠진 색감”느낌이 낫다면, QLED는 퀀텀닷 시트를 컬러필터에 입혀 기존보다 정확하고 또렷한 색을 표현할 수 있는 기술입니다. 즉 새로운 형태의 TV가 아닌 기존 LCD TV의 업그레이드 버전이라고 할 수 있겠습니다.

 

2021년 대세는 바로 Mini LED!

 

마지막으로 이야기할 기술은 Mini LED입니다. 2021년 디스플레이 시장의 핵심 키워드라고 할 수 있는 기술입니다. Mini LED는 LCD TV의 발전된 기술입니다. 앞에서 LED TV는 기존 형광등(CCFL) 대신 LED를 사용했다고 말씀드렸는데요. Mini LED는 기존 LED의 1/40크기의 아주 작은 LED를 촘촘하게 구성해서 로컬디밍(Local Dimming)이란 기술을 사용합니다. 로컬디밍은 화면에서 밝은 부분을 인식해 백라이트(Mini LED)가 일부만 켜지도록 하는 기술인데요. 이 기술이 적용되면 밝고 어두운 부분의 밝기 차이인 명암비가 높아져 화질이 좋게 보입니다. 물론 Mini LED는 여전히 픽셀 하나하나가 개별적으로 빛나는 자발광 디스플레이인 OLED 수준에 미치지는 못하지만 LCD TV 대비 명암비를 개선하면서도 가격은 OLED보다 저렴합니다.

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Mini LED

 

하지만 Mini LED라고 완벽한 것은 아닙니다. 백라이트와 LCD 패널 사이의 시차와 로컬디밍 존을 제어하는 영상 분석 알고리즘의 개발은 제조사들이 해결해야 할 숙제로 남아있습니다. 삼성전자는 Neo QLED, LG전자는 QNED란 이름으로 Mini LED TV가 출시될 예정입니다. Mini LED는 높은 명암비를 요구하는 HDR 콘텐츠 시청과 보급에도 큰 역할을 할 것으로 기대되며 TV, 모니터, 노트북, 태블릿PC 등 다양한 제품에 적용될 전망입니다.

 

 

오늘은 다양한 디스플레이 기술과 어려운 TV 용어들을 공부했습니다. 현재 출시되는 TV들은 위에서 이야기했던 기술보다 더 진보된 기술들이 적용되어 있습니다. 하지만 오늘 공부한 내용 정도만 이해해도 여러분들이 디스플레이 관련된 기사를 읽거나 TV를 구매하실 때 큰 도움이 될 것이라고 확신합니다. 위에서 소개한 기술 이외에도 차세대 디스플레이로 손꼽히는 QD-LED, Micro LED 등의 기술 개발이 이뤄지고 있습니다. 세계 시장을 선도하는 국내 기업들의 막대한 투자와 연구진들의 노력에 응원과 격려를 보내주세요!

 

이상, 출처; 정보통신기획평가원

OLED, QLED, Mini LED 차이점... : 네이버블로그 (naver.com)