TV나 스마트폰 혹은 태블릿 PC처럼 '화면'이 있는 전자기기를 고를 때 화면이 얼마나 선명한가도 중요한 고려 요소 중 하나죠. 선명한 화면에서 오는 몰입감, 눈의 피로도 저하 등이 더 높은 사용자 경험을 가능하게 하기 때문입니다.
여기에 쓰이는 맞춤형 디스플레이 패널이 바로 OLED(유기발광다이오드)입니다. TV를 통해 OLED가 상용화된 지 10년이 넘었는데요. 관련 기술이 계속 발전하면서 이제는 대부분의 전자기기에 OLED가 활용될 정도로 보편화됐습니다. 그만큼 경쟁도 치열해졌죠. 그렇다면 OLED 경쟁력을 가르는 기술은 어떤 게 있을까요.
어떻게 TV는 더 뚜렷해 졌을까
최초의 상업용 TV는 지난 1939년 미국의 RCA라는 기업이 세상에 내놨습니다. 이 TV는 CRT라는 방식의 디스플레이 패널을 사용했죠. 디스플레이의 원조라고 불릴 정도로 오랜 기간동안 사용된 기술입니다.
CRT는 진공 상태의 유리관에 전자를 쏘아 보내는 장치가 설치돼 있습니다. 이 전자신호가 진공 상태에서 방해 없이 유리 스크린으로 날아가 화면을 비춰주는 방식이죠. 20세기 내내 사용될 만큼 대중적이었습니다.
문제는 '크기' 였죠. 진공관이라는 장치가 디스플레이 패널을 구성하는 핵심이었기 때문에 매우 두꺼웠거든요. 1990년대 이전에 태어나신 분이라면 TV 혹은 컴퓨터 모니터가 매우 크고 두꺼웠던 걸 기억하실겁니다. 이는 CRT 방식의 디스플레이가 활용된 게 결정적이었죠.
다른 기술이 발전하면서 TV나 군사용 기기 외 디스플레이를 필요로 하는 제품들이 많아졌고 두꺼운 CRT의 단점도 더욱 부각되기 시작합니다. 이 때 등장한게 바로 LCD(Liquid Crystal Display)입니다.
LCD는 패널 부분에 액체 형태로 된 결정, 즉 '액정'이 들어가 있습니다. 이 액정에 전기 신호를 보내면 분자의 배열이 바뀌도록 반응하죠. 이렇게 분자의 배열이 바뀐 상태에서 빛을 내보내면 빛의 투과량이 픽셀 단위로 조정되서 우리가 원하는 이미지가 만들어지게 되는 겁니다.
LCD의 경우 액정 디스플레이 패널과 빛을 쏴주는 백라이트만 있으면 됐죠. 이 때문에 CRT 디스플레이 패널과 비교해 현저하게 얇은 수준으로 만들 수 있었습니다. 더 많은 전자기기에 디스플레이를 탑재할 수 있게 되면서 혁명이나 다름없었습니다.
하지만 CRT에 비해 LCD의 점령기는 짧았습니다. 단점이 명확했거든요. 먼저 빛을 쏘여주는 장비가 있지 않다면 패널에서는 아무 것도 보여지지 않았습니다. 이 때문에 늘 백라이트의 빛이 필요했고 이는 검은색 부분을 제대로 표현하지 못하는 단점을 낳았죠. 사용자 입장에서는 이질감을 느꼈습니다. 게다가 보내진 전기 신호에 응답하는 시간 또한 상대적으로 길어 빠르게 지나가는 이미지는 잔상을 남기기도 했죠.
특히 백라이트를 통해 빛을 보내야만 작동하다 보니 이미 외부에 빛이 많은 상황, 예컨데 야외에서 LCD 디스플레이를 볼 경우 인간의 시각으로는 제대로 이미지를 인지할 수 없었습니다. 디스플레이는 점점 많은 곳에서 사용되기 시작했지만 제대로 활용하기엔 뭔가 부족했던 겁니다.
이를 극복하기 위해 백라이트에 빛을 만들어 주는 광원인 LED를 사용하기 시작하면서 흐름이 바뀌기 시작합니다. 하지만 여전히 백라이트가 없이는 이미지를 구현할 수 없는 단점은 여전했죠.
그러다 LED를 픽셀 단위로 적용한 것이 현재의 OLED입니다. 픽셀 단위에 LED를 넣어 구현했기 때문에 백라이트 자체가 필요 없었죠. LCD의 가장 큰 단점이었던 진짜 검은색의 구현 여부와 빠른 전기 신호 응답 시간, 여러 환경에서도 동일한 수준의 이미지를 제공할 수 있게 됩니다. 더 얇아진 건 덤이구요. 그리고 현재까지도 이 OLED를 어떻게 잘 활용하느냐가 디스플레이 업계의 핵심이 되고 있죠.
회사 마다 다른 OLED 활용 방식
현재 글로벌 시장에서 OLED 3강은 삼성디스플레이, LG디스플레이, BOE 등으로 압축되는데 여전히 삼성과 LG의 양강 구도라는 게 업계 전반의 시각입니다. 두 회사가 압도적인 기술력을 바탕으로 최고급 디스플레이 패널을 생산하고 있다는 데 이견이 없죠.
하지만 두 회사의 OLED 기술에는 약간의 차이가 있습니다. 먼저 삼성디스플레이의 가장 핵심 OLED 패널은 QD-OLED라고 합니다. 이는 파란색 OLED를 기본으로 사용하고요. 이렇게 나온 파란색 빛을 초록색과 빨간색으로 변환시켜 디스플레이 근본 색인 RGB(빨강, 초록, 파랑)을 직접 발광하게 만듭니다. 소형 OLED의 경우 QD-OLED를 사용하지 않지만 크기가 상대적으로 작기 때문에 RGB 각각의 발광재료를 붙여 픽셀을 만들어 RGB를 발광시키는 방식을 사용하고 있죠.
LG디스플레이는 삼성과는 또 다른데요. 픽셀 자체는 백색 OLED로 구성되고요. 여기에 빨강, 초록, 파랑, 하얀색 필터를 씌워 이미지를 구현하는 방식입니다. 삼성디스플레이 패널에서 나오는 색은 각 픽셀에서 스스로 내는 색이라면, LG디스플레이에서 구현되는 이미지의 색은 모두 하얀색이지만 필요한 색만 필터를 통과시켜 구현하는 방식인 겁니다.
근본적인 픽셀 구현 방식이 다른 만큼 차이점도 명확합니다. 우선 삼성디스플레이의 방식이 밝기, 색 선명도, 명암비 부분에서는 앞선다는 게 업계의 분석입니다. 픽셀 스스로가 색을 직접 내기 때문이죠. 반면에 이를 만드는 것은 난이도가 높습니다. 상대적으로 가격이 높고 수명도 짧은 편이죠.
반대로 LG디스플레이의 OLED는 삼성디스플레이와 비교해 밝기, 색 선명도, 명암비 등에서 상대적으로 밀릴 수 있으나 대형화에 강점이 있고요. 수명도 길고 제조 난이도도 낮은 편이죠. 두 회사 모두 장단점이 뚜렷하기 때문에 우위를 가르기는 힘들다는 분석입니다.
업계에서는 몇 년 이내에 OLED를 뛰어넘을 또다른 디스플레이 패널이 나올 것이란 관측도 있습니다. LED를 더 작게 축소하는 방식이 유력하죠. 앞으로 우리가 보는 화면은 얼마나 더 선명해질까요. 디스플레이 기업들이 만드는 더 밝은 세상을 기대해 보시죠.
