2016.05.10

최신 TV 기술 용어 총정리 4 : LED 백라이트

Jon L. Jacobi | TechHive
언젠가부터 TV 구매에 있어서 화질 대신에 얇고 가벼움이 기준이 되기 시작했으며, 무엇보다도 대부분은 가격을 가장 크게 고려하고 있다. 아마도 LCD 혁명 이전의 거대한 CRT에 대한 기억 때문이거나 무거운 1세대 LCD TV를 벽에 걸기가 쉽지 않았던 경험 때문일 수도 있을 것이다. 하지만 최초의 가볍고 얇은 LCD TV가 처음 등장했을 때는 매장에서 허겁지겁 사라졌다.

더 얇고 가벼운 평면 TV를 만들면서 에너지를 절약하기 위해 TV 제조사들은 크기에 비해 엄청난 양의 빛을 내는 LED로 전향했다. 처음에는 분산형 측면 조명으로 배치되었지만 아래와 같이 결국 패널 바로 뒤에 배열되게 되었다.

국지적인 밝기 조절이 적용된 일반적인 LED 백라이트(Backlight) 어레이

하지만 단점이 있었다. 바로 색상이다. 상대적으로 순수하고 강렬한 색상 대신에 밝은 주황색 계열의 빨간색과 노랑 계열의 녹색을 얻게 되었다. 몇 년 전 출시된 LED 플래시를 본 적이 있다면 그 이유를 알아챘을 것이다. 생성되는 빛이 차갑고 날카로운 느낌이 든다. 왜냐하면 "흰색" LED 조명은 스펙트럼 띠의 끝에서 파란색 쪽으로 크게 치우치기 때문이다.

흰색 LED 백라이트가 파란색 쪽으로 크게 치우치기 때문에 저렴한 LED/LCD TV에서는 색상이 정확하지 않다.

물론, 빨간색, 초록색, 파란색 LED가 있지만 이것들을 이용해 시스템을 이행하기가 복잡하고 비용이 많이 든다. 컬러 필터 계층에서 밝은 흰색 빛을 빛나게 하는 오래된 방법을 사용하기가 더 쉽고 비용이 저렴했다. 구식 와이드 스펙트럼 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)을 사용했을 때는 결과가 꽤 좋았다. 흰색 LED를 이용해 빨간색을 빨간색으로, 노란색은 노란색으로 표현했다. 별 문제 없었다. 일부 벤더는 이런 이유 때문에 CCFL 백라이트를 전문가 제품군에 적용하기도 했다.

물론, 이 문제가 얇고 가벼운 제품의 매력을 상쇄할 만큼 심각하지는 않다. 우리는 많은 사람들이 자신이 무엇을 놓치고 있는지 여전히 알아차리지 못할 만큼 충분히 미묘한 현상에 관해 이야기하고 있다. 하지만 업계에서는 "파란색" 전체를 완전히 무시할 수 없었다. 지난 6~7년 동안 색상 문제를 지속적으로 해결하면서 TV의 가격 또한 인상되었다.

올해는 심지어 또 다른 보편적인 LED/LCD 문제를 해결하기 시작했다. 바로 색대비이다. 이 문제는 HDR(High Dynamic Range)로 해결하고 있다. 하지만 이 부분은 논외로 한다.

만약 OLED가 평면 TV의 미래로 광고되지 않았다면 색상 문제를 해결하기 위한 노력이 좀 더 빨리 결실을 맺었을 것이다. 안타깝게도 RGB와 wRGB OLED는 여전히 대형 크기로 제작하기가 매우 어렵기 때문에 꽤 비싸다.

순수한 RGB OLED TV(대부분은 흰색 요소가 적용된 wRGB이다)는 드물고 가격이 매우 비싸다. 이 소니(Sony) BVM-X300는 크기가 30인치에 지나지 않지만 가격은 30,000달러에 이른다. 주류 wRGB OLED TV는 가격이 3,000달러부터 시작된다. <이미지 : Sony>

항상 더 나아지기
기본적으로 제조업체들이 TV의 색상 정확도를 향상시키기 위해 사용하는 방법은 2가지이다. 하나는 다양한 색상의 LED를 다양한 색상의 인광체와 조합하여 발산되는 스펙트럼의 균형을 향상시키는 것이다. 소니는 이 방식에 꽤 정통해 있다.

향상된 색상과 HDR이 적용된 소니의 XBR-930D <이미지 : Sony>

두 번째 방법은 빛을 흡수하여 특정 파장으로 다시 조사하는 퀀텀 도트(Quantum Dot)라는 작은 크리스탈 같은 반도체를 사용하는 것이다. 퀀텀 도트의 장점은 크리스탈이 적용된 광원을 제한하기만 하면 된다는 점이다. 즉, 백라이트와 컬러 필터 및 LCD 사이에 퀀텀 도트층을 적용하기만 하면 된다.

삼성의 SUHD TV는 퀀텀 도트를 이용해 색상을 개선한다. <이미지 : 삼성>

퀀텀 도트는 상대적으로 비용이 저렴한 것으로 알려져 있지만 현재까지 해당 업계에서는 가격이 높은 모델에만 적용하고 있는 상태이다. 예를 들어, 삼성의 SUHD 시리즈와 비지오(Vizio)의 레퍼런스(Reference) 시리즈가 그렇다.

결론
훨씬 발전된 LED/LCD 색상 및 색대비를 달성했다. 다행이다. 중상급 모델에 개선 사항이 적용되고 있지만 대부분은 상급 기존에만 적용되고 있다. 따라서 부유하고 유명하지 않은 필자와 같은 사람들은 인내심을 가져야 한다. 오래된 CCFL LCD TV가 있다면 색상 문제로 고민할 필요가 없다.

간단하게 말해서 지금 더 높은 값을 지불하거나 개선 사항이 저급 모델에도 적용될 때까지 기다리면 된다. 그렇지 않으면 몇 년 안에 후회하게 될 것이다. editor@itworld.co.kr 


2016.05.10

최신 TV 기술 용어 총정리 4 : LED 백라이트

Jon L. Jacobi | TechHive
언젠가부터 TV 구매에 있어서 화질 대신에 얇고 가벼움이 기준이 되기 시작했으며, 무엇보다도 대부분은 가격을 가장 크게 고려하고 있다. 아마도 LCD 혁명 이전의 거대한 CRT에 대한 기억 때문이거나 무거운 1세대 LCD TV를 벽에 걸기가 쉽지 않았던 경험 때문일 수도 있을 것이다. 하지만 최초의 가볍고 얇은 LCD TV가 처음 등장했을 때는 매장에서 허겁지겁 사라졌다.

더 얇고 가벼운 평면 TV를 만들면서 에너지를 절약하기 위해 TV 제조사들은 크기에 비해 엄청난 양의 빛을 내는 LED로 전향했다. 처음에는 분산형 측면 조명으로 배치되었지만 아래와 같이 결국 패널 바로 뒤에 배열되게 되었다.

국지적인 밝기 조절이 적용된 일반적인 LED 백라이트(Backlight) 어레이

하지만 단점이 있었다. 바로 색상이다. 상대적으로 순수하고 강렬한 색상 대신에 밝은 주황색 계열의 빨간색과 노랑 계열의 녹색을 얻게 되었다. 몇 년 전 출시된 LED 플래시를 본 적이 있다면 그 이유를 알아챘을 것이다. 생성되는 빛이 차갑고 날카로운 느낌이 든다. 왜냐하면 "흰색" LED 조명은 스펙트럼 띠의 끝에서 파란색 쪽으로 크게 치우치기 때문이다.

흰색 LED 백라이트가 파란색 쪽으로 크게 치우치기 때문에 저렴한 LED/LCD TV에서는 색상이 정확하지 않다.

물론, 빨간색, 초록색, 파란색 LED가 있지만 이것들을 이용해 시스템을 이행하기가 복잡하고 비용이 많이 든다. 컬러 필터 계층에서 밝은 흰색 빛을 빛나게 하는 오래된 방법을 사용하기가 더 쉽고 비용이 저렴했다. 구식 와이드 스펙트럼 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)을 사용했을 때는 결과가 꽤 좋았다. 흰색 LED를 이용해 빨간색을 빨간색으로, 노란색은 노란색으로 표현했다. 별 문제 없었다. 일부 벤더는 이런 이유 때문에 CCFL 백라이트를 전문가 제품군에 적용하기도 했다.

물론, 이 문제가 얇고 가벼운 제품의 매력을 상쇄할 만큼 심각하지는 않다. 우리는 많은 사람들이 자신이 무엇을 놓치고 있는지 여전히 알아차리지 못할 만큼 충분히 미묘한 현상에 관해 이야기하고 있다. 하지만 업계에서는 "파란색" 전체를 완전히 무시할 수 없었다. 지난 6~7년 동안 색상 문제를 지속적으로 해결하면서 TV의 가격 또한 인상되었다.

올해는 심지어 또 다른 보편적인 LED/LCD 문제를 해결하기 시작했다. 바로 색대비이다. 이 문제는 HDR(High Dynamic Range)로 해결하고 있다. 하지만 이 부분은 논외로 한다.

만약 OLED가 평면 TV의 미래로 광고되지 않았다면 색상 문제를 해결하기 위한 노력이 좀 더 빨리 결실을 맺었을 것이다. 안타깝게도 RGB와 wRGB OLED는 여전히 대형 크기로 제작하기가 매우 어렵기 때문에 꽤 비싸다.

순수한 RGB OLED TV(대부분은 흰색 요소가 적용된 wRGB이다)는 드물고 가격이 매우 비싸다. 이 소니(Sony) BVM-X300는 크기가 30인치에 지나지 않지만 가격은 30,000달러에 이른다. 주류 wRGB OLED TV는 가격이 3,000달러부터 시작된다. <이미지 : Sony>

항상 더 나아지기
기본적으로 제조업체들이 TV의 색상 정확도를 향상시키기 위해 사용하는 방법은 2가지이다. 하나는 다양한 색상의 LED를 다양한 색상의 인광체와 조합하여 발산되는 스펙트럼의 균형을 향상시키는 것이다. 소니는 이 방식에 꽤 정통해 있다.

향상된 색상과 HDR이 적용된 소니의 XBR-930D <이미지 : Sony>

두 번째 방법은 빛을 흡수하여 특정 파장으로 다시 조사하는 퀀텀 도트(Quantum Dot)라는 작은 크리스탈 같은 반도체를 사용하는 것이다. 퀀텀 도트의 장점은 크리스탈이 적용된 광원을 제한하기만 하면 된다는 점이다. 즉, 백라이트와 컬러 필터 및 LCD 사이에 퀀텀 도트층을 적용하기만 하면 된다.

삼성의 SUHD TV는 퀀텀 도트를 이용해 색상을 개선한다. <이미지 : 삼성>

퀀텀 도트는 상대적으로 비용이 저렴한 것으로 알려져 있지만 현재까지 해당 업계에서는 가격이 높은 모델에만 적용하고 있는 상태이다. 예를 들어, 삼성의 SUHD 시리즈와 비지오(Vizio)의 레퍼런스(Reference) 시리즈가 그렇다.

결론
훨씬 발전된 LED/LCD 색상 및 색대비를 달성했다. 다행이다. 중상급 모델에 개선 사항이 적용되고 있지만 대부분은 상급 기존에만 적용되고 있다. 따라서 부유하고 유명하지 않은 필자와 같은 사람들은 인내심을 가져야 한다. 오래된 CCFL LCD TV가 있다면 색상 문제로 고민할 필요가 없다.

간단하게 말해서 지금 더 높은 값을 지불하거나 개선 사항이 저급 모델에도 적용될 때까지 기다리면 된다. 그렇지 않으면 몇 년 안에 후회하게 될 것이다. editor@itworld.co.kr 


X