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최신 디스플레이 OLED와 QLED, 어떤 게 더 좋을까?

 

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2017-05-23 11:32:35
안병도 기자
(catchrod@betanews.net)

2017년 1월 라스베이거스에서 세계 최대규모의 IT, 가전 전시회인 CES 2017이 열렸다.

각종 최신 가전제품들이 이 전시회에서 선보였다. 이 자리에서 새로 공개된 TV들은 기존 제품보다 선명하게 원색을 표시하고 빛 반사를 줄이며 높은 수준의 화질을 보여주었다.

최신 디스플레이 OLED와 QLED, 어떤 게 더 좋을까?



발표된 TV 중에서 단연 눈길을 끈 것은 LG전자의 OLED와 삼성전자의 QLED였다. LG전자는 `LG 시그니처 OLED W`를 발표했다. 패널 두께가 2.57㎜에 불과한 이 제품은 CES 공식어워드 최고상과 최고 TV상을 동시에 수상했다. 삼성전자는 메탈 소재를 사용한 3세대 퀀텀닷 `QLED TV`를 공개했다. 이 제품은 CES 혁신상을 받았다.

각자 자사 제품이 더 좋다고 주장하지만, 애초에 이 두 방식의 차이를 모르는 사람이 대부분이다. 최근 TV를 선택하려고 고민하다 보면 필연적으로 OLED와 QLED라는 두 용어를 접하게 된다. 도대체 OLED와 QLED란 무엇일까? 이 두 방식을 이야기하기 전에 보편적인 디스플레이가 된 LCD부터 이야기 해보자.



LCD, 평판 디스플레이의 시작

두 제품을 이해 하려면 먼저 LCD의 원리를 이해하고 가는 것이 좋다. LCD는 Liquid Crystal Display의 줄임 말로 액정 디스플레이라고도 부른다. 계산기, 디지털 시계, TV 등 우리 생활에서 흔하게 접할 수 있다.

최신 디스플레이 OLED와 QLED, 어떤 게 더 좋을까?


LCD의 출발은 생물학에서 시작되었다. 1888년 오스트리아의 식물학자인 프리드리히 라이니처가 어떤 물질을 발견했다. 콜레스테롤 화합물을 가열하는 실험 중에 발견한 이 물질은 섭씨 116도에서는 불투명한 액제가 되고, 섭씨 134도에서는 투명한 액체가 되었다. 이것이 바로 액정(Liquid crystal)이다.

이후 과학자들은 연구를 통해 액정에 전류나 자성 또는 압력을 가하면 분자 배열을 쉽게 조절할 수 있다는 것을 알았다. 이런 특성을 이용해 통과하는 빛의 양 또는 성질을 변화시키고 명암을 조절해 원하는 문자나 그림을 표시 할 수 있다.

LCD는 이 액정을 이용해 원하는 화면을 표현하는 디스플레이다. 디스플레이 맨뒤에서 광원(Back Light)를 쏘고, 그 앞에 있는 액정을 이용해 각기 다른 패턴으로 빛을 굴절시킨다. 빛이 그 앞에 있는 컬러 필터와 편광 필터를 통과하면 굴절된 패턴에 따라 각기 다른 색상과 밝기를 띄는 하나의 점이 된다. 이것이 화소 혹은 픽셀(Pixel)이라 불리는 화면의 최소단위이다. 화소를 모아 화면을 구성하면 우리가 보는 LCD 화면이 되는 것이다.


LED는 LCD와 무엇이 다를까?

보통 LCD의 광원으로 쓰이는 것은 CCFL(냉음극관)이다. 일반 형광등이 전극을 가열하여 열전자를 방출하는 것과 다르게, CCFL은 음극을 가열하지 않고 저온에서 전자를 방출한다. 그래서 형광등과 같은 HCFL(열음극관)보다는 발광 효율은 떨어지지만, 발열은 없고 소비전력은 적다.


최신 디스플레이 OLED와 QLED, 어떤 게 더 좋을까?

▲ CCFL



최신 디스플레이 OLED와 QLED, 어떤 게 더 좋을까?

▲ LED

이후 등장한 것이 LED(발광 다이오드)이다. LED는 갈륨비소 등의 화합물에 전류를 흘려 빛을 발산하는 반도체소자이다. 전기에너지를 빛에너지로 전환하는 효율이 높다. 에너지 효율이 5% 정도밖에 되지 않는 기존 형광등과 그보다 훨씬 낮은 백열등을 대체할 수 있는 차세대 광원으로 주목받았다.

LED는 CCFL보다 수명이 길고 소비전력은 적다. 또한 화면전체에 더 균일하게 빛을 뿌려 줄 수 있다. 우리가 흔히 이야기하는 LED TV가 바로 LED를 광원으로 사용한 제품이다. 같은 LCD방식이지만 백라이트를 CCFL이 아닌 LED를 썼다는 차이점이 있다.


LED보다 진화한 OLED의 5가지 장점

OLED는 LED와 어떻게 다른 것일까? OLED(유기 발광 다이오드)는 스스로 빛을 내는 유기물질을 이용한 부품이다. OLED 디스플레이는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 현상을 이용해 별도의 광원이 필요 없는 제품이다.

QLED는 LED에 비해 다섯가지 장점이 있다.

첫째, 스스로 빛을 내기 때문에 광원이 필요 없다. 둘째, 광원이 필요 없는 만큼 두께를 얇게 만들 수 있다. 광원이 없어도 되는 만큼 구부릴 수 있는 플렉서블 디스플레이 제작도 가능하다. 셋째, 시야각도 넓다. 거의 180도의 시야각을 가져 어디에서나 선명한 화면을 볼 수 있다. 넷째, 광원과 발색 부분이 일체화 되어 응답 속도도 빠르다.

최신 디스플레이 OLED와 QLED, 어떤 게 더 좋을까?



다섯째, 명암비도 뛰어나다. 명암비는 디스플레이가 가장 밝은색과 가장 어두운색을 얼마나 잘 표현하는가를 나타내는 수치이다. 명암비가 높을수록 색상을 보다 쉽게 구분할 수 있다. OLED는 이론적으로 무한대에 가까운 명암비도 구현할 수 있다.

이렇게 좋은 OLED지만 단점도 있다. 일단 가격이 비싸다. 그리고 발광 소자의 수명이 짧아서 같은 색을 오랫동안 노출하면 발광소자 일부가 열화되는 번인(Burn-In) 현상이 일어난다. 화면에 영구적인 잔상이 남는 것이다. 그래서 제조사는 같은 화면이 계속 나오지 않도록 알고리즘으로 조절하거나 검은색 배경을 사용하기도 한다. 이런 방식으로 번인을 줄이려는 것이다.



퀀텀닷을 품은 디스플레이 QLED

그렇다면 OLED에 대항하는 QLED는 어떤 것 일까? QLED를 설명하기에 앞서 이야기할 기술이 있다. 바로 퀀텀닷(QD)이다. 양자점을 의미하는 QD는 빛을 받으면 다양한 색상을 내는 양자를 나노미터 단위로 주입한 반도체 결정이다. 이것을 소자로 하여 만든 디스플레이가 QLED이다. OLED가 유기물질 발광체를 이용한다면 QLED는 무기물질인 양자점 발광체를 이용한다.

최신 디스플레이 OLED와 QLED, 어떤 게 더 좋을까?

QD는 물질 종류의 변화 없이도 입자 크기별로 다른 길이의 빛 파장이 발생되어 다양한 색을 낼 수 있다. 기존의 다른 발광체보다 색 순도, 광 안정성 등이 높다는 장점이 있다. 게다가 OLED보다 가격도 저렴하고 수명도 길다. QD 입자가 인체에 유해한 카드뮴이어서 문제가 될 수도 있으나, 2016년 삼성전자에서 ‘카드뮴 프리 퀀텀닷 기술’을 발표하는 등 카드뮴 없는 QD도 개발되었다.

이제까지의 이야기만 본다면 ‘QLED가 더 좋은 것 이군’이라고 할 것이다. 어디까지나 OLED와 QLED만 보면 그렇다고 할 수 있다. 하지만 현재 나온 제품들은 조금 사정이 다르다.

QLED는 QD를 디스플레이 소자로 이용하는 방식이다. 그러나 지금 출시되는 제품들은 다르다. 균일하게 분산된 QD소재 고분자 필름(QDEF)을 광원 앞에 붙이는 방식이다. 단순하게 이야기 하자면, LCD에 QD필름을 덧붙인 것이다. 광원이 필요한 LCD 방식이라 진정한 QLED가 아니라는 비판을 받고 있다. ‘현재의 제품은 QLED TV가 아니라 QD-LCD TV라 부르는 것이 맞다’라는 의견도 있다.

그렇다고 현재의 QLED가 낙후된 기술은 아니다. 분명히 이전 LED TV보다 선명한 화질과 뛰어난 명암비를 제공하는 차세대 기술이다. OLED보다 생산 원가가 낮으면서도 OLED에 근접한 화질을 보여준다는 평가를 받고 있다.


OLED와 QLED 진화하는 기술, 선택은 소비자들의 몫

현재 LG전자는 OLED를, 삼성전자는 QLED를 주력으로 삼고 있다. OLED는 뛰어난 화질을, QLED는 합리적인 가격을 무기로 소비자를 유혹하고 있다. 그러나 OLED도 가격을 낮추기 위해 노력할 것이고, QLED도 더 좋은 화질을 개발하려고 할 것이 당연하다. 따라서 가격차이는 곧 좁혀질 것이다.

최신 디스플레이 OLED와 QLED, 어떤 게 더 좋을까?

▲ LG OLED TV

최신 디스플레이 OLED와 QLED, 어떤 게 더 좋을까?

▲ 삼성 QLED TV



지금 바로 선택해야 하는 상황이라면 저 두 특징 중 자신이 필요 한 것이 어느 것인지 고민해야 한다. 시간 여유가 있다면 잠시 기다리자. 이 두 기술이 어떻게 경쟁하고 변해가는지, 시장의 선택을 받는 것이 어느 쪽인지 지켜보는 것은 어떨까.




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