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OLED와 퀀텀닷 기술 전격 해부, 차원이 다른 OLED

퀀텀닷(Quantum Dot, QD) 기술은 OLED를 잇는 차세대 디스플레이다?

최근 들어 퀀텀닷 기술이 OLED와 성능 차이가 없다는 소문이 돌고 있습니다. 과연 사실일까요? 오늘은 LG디스플레이가 디스플레이 기술의 절대적 강자인 OLED 기술과 QD방식 LCD(퀀텀닷)에 대해 알아보겠습니다.


QD방식 LCD는 무엇일까요?

우리가 흔히 퀀텀닷 TV라고 하는 것은 퀀텀닷 입자를 이용해 LCD TV의 백라이트 성능을 향상시켜 색재현율을 높이는 방식을 말합니다.  따라서 정확하게 말하면 QD방식 LCD라는 표현이 맞습니다.

실제, 퀀텀닷은 나노미터(nm) 크기의 작은 구 형태의 반도체 입자를 말합니다. 양자점이라고도 불리는 퀀텀닷은 OLED와 같이 전압을 가하면 자발광을 하거나, 같은 크기의 파장을 가진 빛을 흡수하여 재방출 합니다. 퀀텀닷은 입자가 작을수록 장파장을 흡수하고, 입자가 클수록 단파장을 흡수하는데요. 예를 들면, 2nm 크기의 퀀텀닷은 파장이 긴 빨간색 (780nm)을 흡수해 파란색을 표시하고, 8nm크기의 퀀텀닷은 단파장인 파란색을 흡수하여 빨간색을 발광합니다.

LCD는 스스로 빛을 낼 수 없기 때문에 광원 역할을 하는 백라이트가 필수적인데요. 기존의 LED 백라이트를 탑재한 LCD는 흰색을 내기 위해 적색(R)과 녹색(G) 대비 청색(B) 각각의 색상을 내는 3가지 LED조합을 사용했습니다. 하지만 최근에는 가장 효율이 좋은 Blue LED에 Yellow 형광체를 덧발라 흰색을 구현하고 있습니다.

여기서 보다 발전해 QD방식 LCD는 Blue LED에 Yellow 형광체 대신 퀀텀닷 입자를 덧대어 흰색을 구현합니다. 퀀텀닷이 청색 빛의 일부를 빨간색과 녹색으로 변환시켜서 백색을 만들고 이를 통해 TV의 색재현율을 높이는 것이죠. 하지만 색재현율이 높다고 해서 무조건 좋은 것은 아닙니다. 색재현율보다 중요한 것은 바로 정확한 색표현력!

OLED vs. QD방식 LCD 비교 불가

OLED(Organic Light-emitting Diode) 디스플레이는 스스로 빛을 발산하는 유기물로 구성된 디스플레이를 말합니다. 액정에 의한 빛샘 현상이 없고 픽셀 하나하나가 스스로 빛을 내는 특성을 갖고 있습니다. 그렇다면, OLED는 QD방식 LCD와 어떤 차이가 있을까요? 각각에 대해 살펴보겠습니다!

 

1. 백라이트(Backlight)의 유무

OLED TV와 QD방식 LCD TV의 가장 큰 차이점은 바로 백라이트의 유무! LCD TV의 백라이트 효율을 높이는 QD방식 LCD TV와는 달리, OLED TV는 백라이트 없이 TFT기판 위에 유기물질을 올려놓는 구조입니다. 따라서 OLED TV는 QD방식 LCD TV에 비해 두께와 무게 면에서 우수합니다.

15인치 OLED TV(출처: LG전자)
15인치 OLED TV (출처: LG전자)

 

2. 화질

화질 구성 요소에는 화면 크기와 베젤 두께와 같은 디자인적 요소와 함께 밝기(휘도), 해상도, 명암대비, 색재현율, 동영상 응답속도 등 여러 가지 요소가 복합적으로 작용합니다.

현재 QD방식 LCD TV의 색재현율은 OLED TV의 색재현율 보다 다소 높다는 의견이 있습니다만, QD방식 LCD TV는 색재현율이 급격히 떨어질 수 있으며, 휘도가 낮은 곳에는 색재현율이 OLED에 현저히 미치지 못합니다.

더욱이 OLED의 색재현율은 계속 개선되고 있으며, 동영상 응답속도가 100만분의 1초 단위에 불과해 LCD에 비해 1,000배 이상 빨라 잔상(Blur) 문제가 없습니다. 그리고 10만대 1 이상의 높은 명암비와 LCD 대비 폭넓고 정확한 색재현율(Color Gamut)을 구현해 한 차원 뛰어난 화질을 구현할 수 있습니다.

LG올레드 TV
‘예술’을 품은 LG 올레드 TV (출처: LG전자)

 

3. 가격

LCD TV의 경우, 전체 제조비용의 약 70%가 재료비입니다. 이에 비해 OLED는 액정, 백라이트유닛, 컬러필터, 편광필름 등의 재료비가 절감되어 잠재적인 제조원가의 이점이 존재합니다. 현재 OLED의 시장 규모는 비교적 작고 수요가 낮기 때문에 소비자 가격이 상대적으로 높은 편입니다. 따라서 현재로서는 QD방식 LCD가 가격적인 측면에서 OLED보다 우위에 있다고 할 수 있는데요. 하지만, OLED 시장이 매년 급속도로 성장하고 있으며, LG디스플레이 파주공장에 E4라인 가동으로 생산을 늘리고 있기 때문에 상대적인 원가절감으로 가격이 점점 안정화되어 약 1~2년 후에는 OLED가 소비자 가격 면에서도 경쟁력이 있을 것으로 예상됩니다.

 

4. 차세대 디스플레이

과연 QD방식 LCD은 OLED를 잇는 차세대 디스플레이로 구분될 수 있을까요?

QD방식은 LCD기반이기 때문에 차세대 기술로 보기는 어렵습니다. 기술적 난이도가 낮아 한국은 물론 중국과 대만 업체에서도 만들 수 있는 기술이기 때문에 먼저 제품을 출시하여도 경쟁 우위 유지가 어렵습니다.

55인치 3D OLED TV
55인치 3D OLED TV (출처: LG전자)

하지만 OLED는 플렉시블, 투명, 롤러블 등의 미래 디스플레이 구현할 수 있는 가장 적합한 디스플레이 기술로, 미래 디스플레이 시장을 이끌 차세대 디스플레이 기술입니다. OLED는 공정온도가 상대적으로 낮아 유리기판 대신 플라스틱 기판 사용이 용이하여 플렉시블 디스플레이를 만드는데 수월합니다. 또한, 백라이트가 필요 없어 다른 어떤 디스플레이 기술보다 투명 디스플레이를 구현하는데 최적의 기술로 평가됩니다. 이미 LG디스플레이에서는 18인치의 크기의 투명 OLED와 플렉시블 OLED를 개발해 선보였습니다.

사실 OLED기술은 LCD기반의 OLED와 비교할 수 없을 정도로 뛰어난 기술입니다. 이 때문에 LG디스플레이도 퀀텀닷 기술을 보유하고 있음에도 불구하고 OLED 개발에 집중하고 있습니다.

 

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지금까지 QD방식 LCD와 OLED기술에 대해 자세히 알아보았습니다. 결론적으로 QD방식 LCD는 기존의 ‘LED 백라이트 LCD 디스플레이’의 성능을 개선시킨 디스플레이라 할 수 있는데요. 따라서 QD방식 LCD는 LCD가 가진 한계와 특성을 그대로 가져갈 수 밖에 없어 차세대 디스플레이라고 하기엔 다소 무리가 있습니다. LG디스플레이는 곧 OLED와 QD방식 LCD 디스플레이의 비교 체험회를 통해 OLED의 우수성을 입증할 예정입니다. 여러분의 눈으로 그 차이를 직접 느껴보시기 바랍니다!

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