[발언] 온전한 8K TV 구현을 위한 5대 과제(5)→새로운 유형의 패널 개발

[이군배]

2022년부터는 8K TV의 화질이, 8K/120fps, 12bit시대에 접어 들 수 있을 것으로 보인다. 하지만, 지금과 같은 LCD(LED/QD) TV나 OLED TV로는, 8K/12bit의 영상을 온전하게 담아내기엔 부족함이 있다.

즉, LCD(LED/QD) TV는, LED나 Mni LED 백라이트를 사용하여, 빛샘과 시야각의 한계로 온전한 8K/12bit 색상을 구현하기엔 부족함이 있고, OLED는, RGB컬러필터에 White OLED(백라이트)가 1개의 화소를 구동함으로서, 온전한 8K/12bit 색상을 담아내기엔 부족함이 있다.

특히 LCD나 OLED 패널 모두 10bit로 컬러 처리함으로서, UHDTV의 기본 색상인 BT.2020 색 재현률 100%를 구현하는데도 한계가 있다. 해서 이제는 온전한 8K/120fps, 12bit 구현을 위한 새로운 유형의 디스플레이(패널)이 개발이 시급한 실정이다.

현재 8K/120fps, 12bit시대에 가장 적합한 디스플레이(패널)로는, 8K Micro LED TV가 될 것으로 보이지만, 가격이 초 고가여서. 현실성 있게 진행이 될지는 아직도 변수가 너무 많다.

물론 삼성은, 146"(4K), 219"(8K) Micro LED TV를 상용 출시하고 있지만, 가정용으로 사용하기엔 사이즈가 큰 것도 있지만, 가격이 수억원대에 이르러 아직은 현실성이 없다. 해서 100" 미만 8K Micro LED TV가 현실적인 가격으로 대중화가 되지 못한다면, Micro LED TV는 시연용으로 끝날 것으로 보인다.

해서 현재로선 LCD나 OLED 패널의 뒤를 이을 차세대 디스플레이(패널)로는 Dual Layer LCD TV가 가장 현실적인 대안으로 떠오르고 있다. Dual Layer LCD는, LCD의 최대 약점인 시야각과 빛샘 문제를 해소하고, OLED의 약점인 번인현상이 없으면서, HDR구현nit도 1,000nit~ 가능하여, OLED화질을 능가하고 있다.

소니는, 샤프가 개발한 4K Dual Layer LCD패널을 적용한 업무용 4K Dual Layer LCD모니터를, 동급 4K OLED모니터 보다 화질과 성능이 좋아, 더 비싸게 판매하고 있고, 하이센스는 85" 8K Dual Layer LCD TV(85U9E/4K+8K LCD)를 공개하고, 시판에 들어갔다.

파나소닉은 55인치 4K Dual Layer LCD패널을 공개하고, 2020년부터 TV용 Dual Layer LCD TV를 출시한다고 밝혔다. 해서 Dual Layer LCD TV는 OLED TV 뒤를 이을 가장 현실적인 차세대TV가 아닐까 한다.

물론 이러한 새로운 유형의 디스플레이(패널)는, 모두 12bit 컬러처리를 기본으로 하면서, UHDTV의 기본 색상인 BT.2020 색 재현률을100% 구현하는 것을 기본으로 해야 할 것이다. 또한 8K TV의 기본을 85인치~으로 해서, 자연스런 8K 화질 구현에 초점을 맞추어야 할 것이다. Dual Layer LCD TV는, 2020년을 시작으로 해서, 2022년부터는 8K Dual Layer LCD TV로 본격화 될 것으로 보인다.

 < TV용 패널 계보와 특징 & 전망 >

▶TV용 패널(디스플레이) 종류와 특성
구분 (발광)	패널명(제품 유형)		발광소자+ 컬러구현	상용 TV명	상용화
백 라이트 발광	LCD	LCD(LED)	LED+ RGB컬러필터	LCD(LED) TV	대다수 업체 생산 / 가성비 최적-8K TV시장도 주도 / Mini LED를 백라이트로 사용(25,00개 내외)하여, 화질 향상
		LCD(QD)	LED+ QD-RGB컬러필터	QLED TV	삼성-TCL / 4K OLED TV랑 비슷한 수준의 가격에 판매-프리미엄 8K TV시장 주도
		Dual Layer LCD(LED)	LED+RGB컬러필터 1개의 추가 LCD패널은 화소별로 밝기 개폐	Dual Layer LCD TV (Dual LED TV)	파나소닉-소니-하이센스 / LCD패널 2장 사용-OLED화질 능가-OLED TV대처 예상
자체 발광	OLED	W-RGB방식 OLED	White OLED+ RGB컬러필터	OLED TV	LG / 4K OLED TV-회고 화질 구현 / 8K OLED TV-기술, 가격, 소비전력 한계로 프리미엄 8K TV시장 주도하기 쉽지 않을 듯.
		B-RGB방식 QD-OLED	Bule OLED+ QD-RGB컬러필터	QD-OLED TV(?) 상용제품 X	삼성-TCL(차이나스타) / LG OLED랑 기술 비슷-버닝해소(?) / 삼성D 65"(포토 공정), TCL 31"(잉크젯프린팅방식) 공개 / 가격-소비전력-안정성이 관건
		RGB방식 OLED	R/G/B OLED 개별발광	OLED TV(?) 상용제품 X	JOLED등 / 모니터는 2019년 출시(잉크젯프린팅방식)-TV용은 상용화가 쉽지 않을 듯 / 가격-소비전력 관건
	LED	Micro LED (5~100㎛)	R/G/B Micro LED 개별발광	Micro LED TV	삼성-TCL-하이센스 / 삼성 2019년 4K 145"~ 출시-차세대 디스플레이로는 최고의 화질-초고가 해소가 관건
		Mini LED (100~200㎛)	R/G/B Mini LED 개별발광	Mini-LED TV(?) 상용제품 X	중국-대만 업체외 / 이노룩스 10.1" AM Mini LED 시연
	QLED	(자발광) QLED	QLED R/G+ 0LED B 개별발광	H-QLED TV(?) 상용제품 X	삼성-TCL(차이나스타) / TCL 31"(잉크젯프린팅) 공개-TV용은 상용화는 쉽지 않을 듯 / 가격-소비전력이 관건
※QLED TV, QD-OLED TV는, Quantum Dot(양자점)을 소재로 사용 ※Micro LED(5~100㎛)는, R/G/B가 개별로 발광한다. 해서 R/G/B 소자(칩)를 10㎛이내로 만들면, HMD나 스마트폰(~6")과 같은 소형 디스플레이에 사용이 가능하고, R/G/B 소자(칩)를 50㎛내외로 만들어, 1화소 간격을 0.2~0.3mm간격으로 만들면, ~100" 미만의 8K Micro LED TV를 만들 수 있고, 0.8mm 간격으로 만들면, 140"~ 4K TV로 만들 수 있다. 가령 75" 4K Micro LED로 TV를 만든다면, 1화소 간격을 0.4mm로 배열하면 된다. 반면 75" 8K Micro LED로 TV는, 절반인 0.2mm간격으로 배열하면 된다. 또한 Micro LED는, 모듈로 되어 있어, 사이즈나 화면비를 자유로이 만들 수 있고, 소자(칩)가 작아, 소비전력도 OLED의 1/5수준이다.

▶차기 TV시장의 주도권은?
구분	LCD(LED/QD)	OLED	Dual Layer LCD(LED)	Micro LED
단점 (한계)	*시야각/빛샘으로 화질 구현 한계 *LCD라는 구형기술 이미지	*번인현상과 수명저하 해소X *88"~ 제작 한계 *HDR구현nit ~ 500nit 한계 *8K OLED 가격/소비전력 한계	*OLED수준의 가격 *대량 생산을 위한 기술 난제	*초 고가 *100"미만 8K TV로 만들기 위한 기술 난제
장점 (미래)	*현존 디스플레이중 가장 저렴(가성비 최고) *~150"까지 가능하고, 16K TV도 가능 *Mini LED를 백라이트로 사용(25,00개 내외/일반 직하형은 LED백라이트를 500~1,000개 정도 사용) *발전 가능성이 제일 높다(OLED 화질을 넘어서는 Dual Layer LCD)	*프리미엄 4K TV에서 최고 화질 구현 *암부표현 우수	*LCD/OLED의 단점을 모두 극복 *OLED 화질을 넘어섬. *가격만 극복한다면, LCD/OLED 대처	*R/G/B가 개별로 발광하는 진짜 자발광 디스플레이→OLED를 넘어서는 화질 *베젤없는 모듈식이라 사이즈/화면비를 자유롭게 제작
주도 가능성	90%~ (일반형 8K~ TV)	25%내외(프리미엄 8K TV/단점(한계) 극복 시 / 일반 LCD와 Dual Layer LCD, Micro LED 대중화 여부에 따라 변수	51%~(프리미엄 8K~ TV)	51%~(100" 내외 초 프리미엄 8K~ TV)
전망	※여러 유형의 디스플레이가 속속 선을 보이고 있지만, 아무리 우수한 화질의 TV라 해도 TV시장의 특성상 가격과 소비전력을 극복하지 못한다면, 시장에서 살아남기 힘들다. 해서 4~5년 후에는 Dual Layer LCD(LED)와 Micro LED TV가, TV시장을 주도할 것으로 보인다. ※Dual Layer LCD가 가격만 극복한다면, LCD/OLED 모두를 대처할 것으로 보이지만, 가격을 극복하지 못하면, 일반형은 LCD(LED)가, 프리미엄은 Dual Layer LCD로 가면서, OLED는 점처 사라질 것으로 보인다. ※Micro LED TV는, 100"이상 초 프리미엄TV시장을 형성하다가, 가격과 기술적 난제를 어느 정도 극복하면서, 2~3년 후에 ~100"의 프리미엄 8K TV시장까지 파고들겠지만, 가격을 극복하지 못한다면, 100"~ 초 프리미엄TV로나 존재할 것으로 보인다.

[임방은]

잘 정리하셨네요^^
Dual Layer LCD 소비전력은 얼마나 될까요?

[이군배]

Dual layer LCD TV는, 기존 LCD TV의 백라이트를 그대로 사용하기 때문에, 소비전력은 별반 차이가 없을 것으로 보입니다.

[신동수]

잘보았습니다..알기쉽고 이해 잘되게 되어있네요
감사합니다.

오타로 WRGB OLED에서 White가 Withe로 표기되어있네요.
위에서 2번째에 있는 도표와 4번째에 있는 그림에서요..

[이군배]

감사합니다. 수정 하였습니다.