[발언] 카페 개설 23주년 기념 연재-⑤ / 6. OLED TV

[이군배]

카페 개설 23주년 기념 연재-⑤
'TV+콘텐츠' 현재와 미래 & UHD AV 제대로 즐기기
6. OLED TV-1/2

6. OLED TV

1)OLED TV란?
OLED(Organic Light Emitting Diode)는, 화소별로 스스로 OLED가 발광하여, LCD TV처럼 RGB컬러필터로 색상을 구현하기 때문에, 암부 표현력이 LCD보다 월뜽히 우수하여, LCD보다 나은 화질을 구현한다.
 
아쉬운 점은, OLED 발광소자가 유기물이라 물리적으로 300nit이상을 구현하기 어려워 밝은 화면 구현엔 취약성을 가지고 있다는 점이다(상용화 수준은 150~200nit). 만일 밝기를 물리적으로 50nit만 올려도, OLED소자가 화소별로 발광하기 때문에, 소비전력은 2배 이상 높아지고, 번인 현상도 더욱 빠르게 진행되고, OLED의 밝기 저하도 더욱 빠르게 진행이 되어, OLED의 물리적 밝기를 높이는데는 한계가 있다.
 
해서 OLED는 수명이 5,000시간 이내로(물리적 밝기가 절반으로 떨어지는 시간) 알려지고 있어, 3~4년 정도 사용하는 스마트폰용 OLED라면 몰라도 최소 5년 이상 사용하는 TV용으로는 OLED는 적합하지 않다.

2)OLED TV 종류
①W-OLED TV
화소별로 White OLED가 발광하여, 'RGB컬러필터'로 색상을 구현한다.
 
②B(QD)-OLED TV
화소별로 Blue OLED가 발광하여, '(QD)RGB컬러필터'로 색상을 구현한다.
 
③RGB-OLED TV
화소별로 3색의 R/G/B OLED가 발광하여, 색상을 구현한다(일부 시제품만 공개가 되고, 상용제품은 없음).

※OLED TV의 색 구현 원리나 구동 원리는 위에서 설명한 내용과 크게 다르지 않다.
 
3)OLED TV의 낮은 밝기와 밝기저하 문제는 해소가 되었는가?
OLED TV의 문제로는 비싼 가격에 비해 내구성(번인현상/밝기저하)이 현격하게 떨어진다는 것이다. 해서 OLED TV는 사실상 5년 이상 사용이 쉽지 않고, 설사 5년 이상 사용을 한다고 해도, 밝기가 떨어져 화질이 LCD TV만도 못하다. 해서 OLED TV의 낮은 밝기 문제와 밝기저하 문제부터 짚어 본다.

※위 이미지는, 2022년 5월 13일 일본 디스플레이(JDI)가, 자사 'eLEAP'방식 OLED기술과 현재 상용화 되고 있는 파인메탈마스크(FMM) 방식의 OLED 밝기저하 문제를 비교하기 위해 공개한 이미지다.
 
OLED TV의 가장 큰 문제는, 내구성(번인현상/밝기저하)이 떨어진다는 것이다. 해서 OLED패널을 만드는 회사들이 OLED의 내구성 문제를 껄그럽게 여겨 구체적으로 언급을 하지 않아, 소비자들은 OLED의 내구성 문제를 제대로 알지 못한다는 것이다.

헌데, 일본 디스플레이(JDI)가, OLED의 밝기저하 문제를 개선한 'eLEAP'방식의 OLED 기술과 현재 상용화 되고 있는 파인메탈마스크(FMM) 방식의 OLED랑 비교하기 위해 위 사진을 공개함으로서, OLED의 내구성 문제가 공식적으로 밝혀진 것이다.
 
그리고 OLED의 기장 큰 문제 중 하나인 번인 문제는, 화면을 강제로 클리어 해주는 방법으로 번인을 최소화 하고 있지만, OLED소자의 밝기 한계(물리적 ~3,00nit)와 밝기저하 문제는 해소하지 못하고 있다.

물론 최근에 와서 LED에서 사용하던 MLA(볼록렌즈)기술을 도입하여 OLED소자의 밝기를 높이고는 있지만(LED에서 사용하던 기술), 물리적 한계(~3,00nit)는 극복하지 못하고 있고, OLED소자의 밝기 저하 문제는 해소하지 못하였다는 것이다.

결국 OLED TV는, 위 사진에서 보듯, 사용시간이  5,000시간 정도 지나면 밝기가 밝기가 절반으로 떨어진다는 것을 알 수 있다. 해서 3~4년 후엔 OLED TV가 LCD(Mini LED) TV보다 못한 화질이 된다는 것을 역설적으로 알 수 있다.

<참조>'eLEAP' OLED에 대하여...

일본 JDI(Japan Display)가, 'eLEAP' OLED를 2024년 12월부터 양산에 돌입한다고 한다. JDI의 'eLEAP'방식의 OLED패널은, 미국 머티어리얼즈(AMAT)사 장비로 생산을 한다. FMM방식을 사용하지 않아 삼성D도 관심이 컸던 부분인데, 삼성D가 경쟁사인 JDI를 찾기에는 부담이 되어, 2022년에 AMAT 본사를 찾을 정도로 OLED의 혁신으로 불린다.
 
▶JDI, 'eLEAP' OLED 특징
*기존 OLED보다 효율 2배, 밝기 2배, 수명 3배
*주 용도 : 스마트폰용, 웨어러블 기기용, IT용(태블릿PC /노트북)→중소형
 
▶'eLEAP' OLED 개발 일지
*2012년 3월, 소니-도시바-히타치 합작 '재팬 디스플레이(JDI)' 설립→eLEAP 개발 착수
*2022년 5월, eLEAP 양산 기술 확립
*2024년 12월, 양산 돌입(당초 2025년 양산 목표 였으나, 1년 정도 앞당겨)
 
▶'eLEAP' OLED 상용화(양산)시, 국내 OLED에 미치는 영향
*OLED의 고질적 문제인 밝기 부족과 밝기 저하 문제를 물리적으로 50%이상 개선
*삼성D와 LGD가 주력하고 있는 중소형 OLED에 직격탄
*2026년 양산 목표로 건설중인 삼성D 8.5세대 IT용 OLED에도 적지 않은 영향을 줄 듯.

※일본(소니)은, 최근 애플 비전프로에 들어가는 Micro OLED(OLEDoS)를 납품하여 OLED에서 막강한 기술을 선보이고 있다. 그러자 삼성D는 애플 비전프로에 들어가는 W-OLEDoS를 능가하는 RGB- OLEDoS를 만들겠다며 미국 OLEDoS 전문회사(이매진)까지 인수하여 공을 들이고 있지만, 삼성전자가 올 연말이나 2026년초에 출시할 예정인 XR 해드셋은 소니 W-OLEDoS를 사용할 것으로 아랴지고 있다.

기존 OLED와 eLEAP의 발광 영역 비교

수명 비교(600nit 상당 휘도로 3h/day 점등에 의한 휘도 열화를 상정한 이미지)

패널 크기 및 정밀도에서 eLEAP의 대응 가능 영역