디스플레이 기술 - 유리 뒤에 숨어 있는 것

올해 CES에서 발견된 다양한 디스플레이 기술에 대한 입문서

라스베가스 —올해 CES는 25년 전과 크게 달랐습니다. 당시 TV는 HD TV가 막 걸음마를 떼는 과정에서 저해상도 브라운관(CRT)에서 벗어나고 있었습니다. 1998년의 50인치 고해상도 디스플레이는 1280 x 768 픽셀(Wide XGA)에 불과했고 가격은 자동차 한 대 수준이었습니다. 리어 프로젝션 TV는 이제 막 고체 광 변조기로 전환되고 있었습니다. 그리고 LCD(액정 디스플레이) TV도 없었습니다. 가장 큰 평면 TV는 모두 값비싼 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)을 사용했습니다.

오늘날 이러한 모든 기술(및 일부 제조업체)은 아득하고 희미해지는 추억입니다. 우리는 10년 넘게 4K TV를 사용해왔고, 8K 세트는 5년 전에 등장했습니다. 요즘에는 LCD 기술이 주류를 이루고 있으며, TV 화면 중앙값은 대각선 약 55인치이며 천천히 증가하고 있습니다. 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이는 이미지 품질 측면에서 플라즈마를 대체했지만 전력 소비는 훨씬 낮습니다.

하지만 다른 경쟁자도 있습니다. 미니 및 마이크로LED, 퀀텀닷, QD-OLED가 TV와 컴퓨터 모니터에 진출하고 있습니다. 그들 사이의 차이점은 무엇입니까? 현재 사용 가능한 디스플레이를 대체하거나 폐기합니까? 읽어…

액정 디스플레이 및 개선 사항 20년 전 대형 LCD 패널이 출시된 이후 대형 TV에 선호되는 솔루션이 되기까지는 오랜 시간이 걸리지 않았습니다. 이러한 원래 모델은 수천 개의 작은 광 셔터 픽셀을 변조하기 위해 형광등 백라이트를 사용하는 무겁고 부피가 큰 디자인에서 발광 다이오드(LED) 백라이트로 채워진 세련된 하우징으로 발전했습니다. 시간이 지남에 따라 제조 효율성이 향상되고 소매 가격이 하락함에 따라 픽셀 수는 계속해서 증가했습니다.

HDR(High Dynamic Range) 비디오의 등장으로 인해 더 많은 디자인 변경이 필요해졌습니다. LCD 이미징 패널의 엄청난 비효율성(백라이트 조도의 5%만이 실제로 화면 전면에 도달함)을 고려하여 밝기 수준을 높이기 위한 다른 솔루션이 필요했습니다. 한 가지 접근 방식은 LED에서 청색광을 흡수하여 이를 더 높은 강도의 적색광과 녹색광으로 다시 방출하는 작은 금속 입자인 양자점(양자 에너지 변환 효과)의 얇은 층을 추가하는 것이었습니다.

모델명에 "Q"가 들어간 TV(예: 삼성 QLED TV)는 퀀텀닷(QD)을 사용하여 HDR(High Dynamic Range) 이미지를 생성합니다. 이러한 디스플레이는 여전히 LCD의 광 투과 비효율성으로 인해 어려움을 겪고 있지만 이제는 평방 미터당 1200~1500 칸델라(cd/m2) 범위의 휘도 수준을 펌핑할 수 있습니다. TCL은 또한 양자점 향상 레이어를 갖춘 LCD TV를 제조합니다. 퀀텀닷을 탑재한 LCD TV는 기존 LCD 모델에 비해 가격이 프리미엄이다.

더 작은 영역에 더 많은 "미니" LED를 배치하고 비디오 콘텐츠의 휘도 수준에 맞춰 조명 수준을 변경하여 HDR 이미징을 구현하는 또 다른 방법이 있습니다. 이 프로세스를 로컬 영역 조광이라고 합니다. Sony와 Hisense(ULED)는 QD 대신 이 접근 방식을 사용합니다. 문제는 LED 빛이 인접한 픽셀로 번지는 것을 최소화하여 밝은 텍스트와 개체 주위에 후광 효과처럼 보이는 것을 만드는 것입니다.

이 문제를 해결하려면 각 픽셀에 대한 추가적인 구조 변경과 특수한 조명 변조 기술이 필요합니다. 그러나 또 다른 문제가 다가오고 있습니다. 지역 조도 조절을 위해 대형 miniLED 매트릭스를 사용하는 TV는 많은 전력을 소비하며 에너지 절약에 대한 유럽 연합 규정이 보류되어 이러한 모델이 시장에 출시되지 않을 수 있습니다.

유기발광다이오드 디스플레이 OLED는 수십 년 동안 개발되어 왔지만 결코 결승선을 통과할 수 없을 것 같았습니다. 제조가 까다로웠으며 습기와 색상의 노화에 취약했습니다. 그리고 그것들은 빨리 타버리기 때문에 너무 세게 운전할 수도 없습니다.

OLED는 유기 화합물의 접합에 낮은 전압이 가해질 때 다양한 색상의 빛을 방출합니다. 이러한 색상은 채도가 높고 밝으며, OLED 디스플레이는 높은 대비, 깊은 검정색 및 넓은 시야각을 나타냅니다. LCD 패널과 달리 OLED는 매우 얇아서 구부러지거나 휘어질 수 있습니다. 이러한 후자의 특성으로 인해 기둥, 건물, 자동차 및 기타 물체를 감쌀 수 있는 디지털 사인은 물론 접이식 스마트폰과 태블릿을 제공할 수 있게 되었습니다.