‘차세대 디스플레이’ OLED vs. 미니 LED 비교 분석

최신 컴퓨터 모니터와 TV에는 대부분 엣지형 LCD 디스플레이가 탑재돼 있다. 수십 년 전 판매된 디스플레이 제품과 근본적으로 비슷하다. 하지만 LCD는 디스플레이의 미래가 아니다. 오늘날 디스플레이 시장에서는 미니 LED(Mini-LED)와 OLED가 LCD의 자리를 위협하고 있다.
 

OLED와 미니 LED 가운데 어떤 기술이 우위를 차지할 것이며, 미래의 디스플레이는 어떤 방향으로 가고 있을까. 전문가의 의견을 듣기 위해 디스플레이 리서치 업체 DSCC(Display Supply Chain Consultants)의 CEO 로스 영과 디스플레이 제조업체 픽셀 디스플레이(Pixel Display) CTO 데이비드 와이엇과 이야기를 나눴다.

밝기 및 HDR

밝기에서는 미니 LED의 성능이 OLED보다 확실히 앞선다. 최신 OLED 디스플레이의 밝기는 1,000니트를 넘는 경우가 드물고, 넘는다 하더라도 밝기를 유지하지 못한다. 알팅스(Rtings)의 테스트에 따르면, LG의 C9 OLED TV는 160니트가 넘는 최대 밝기를 유지하지 못한다. 반면 애플의 리퀴드 레티나 XDR(Liquid Retina XDR)이나 삼성 오디세이 네오(Odyssey Neo) G9, 삼성 QN90A TV 같은 미니 LED 디스플레이는 최고 밝기가 1,000니트 이상이며, 최소 600니트를 유지할 수 있다.

와이엇은 미니 LED의 대표적인 장점으로 밝기를 꼽았다. 최상급 HDR 기준에 부합하려면 최대 10,000니트의 밝기가 필요하다. 지금까지 출시된 소비자용 미니 LED 디스플레이는 최상급 HDR 기준에 못 미치지만, 향후 개발될 디스플레이는 가능할 것으로 전망된다.

마이크로 LED는 개별 LED를 픽셀당 조명 요소로 사용하므로 훨씬 더 높은 성능을 구현할 수 있다. 와이엇에 따르면, 픽셀 디스플레이가 개발한 비비드컬러 나노브라이트(VividColor NanoBright) 기술은 최대 100만 니트까지 도달할 수 있다. 100만 니트 수준의 밝기는 컴퓨터 모니터나 가정용 TV보다는 요구 조건이 까다로운 항공 전자 디스플레이에 적합하다. 

결론적으로, 앞으로 HDR이 발전할 가능성은 충분해 보이며, OLED가 아닌 미니 LED와 마이크로 LED가 HDR 기술을 주도할 것으로 판단된다. 

명암비와 검정 수준

OLED의 최대 강점은 미니 LED의 강점인 밝기와 정반대다. OLED는 스스로 빛을 내는 속성이 있어 각 픽셀을 개별적으로 켜고 끌 수 있기 때문에 짙고 칠흑 같은 완벽한 검정색을 표현할 수 있다. DSCC 영은 “미니 LED는 공급원과 밝기에서 확실히 우세하지만, OLED는 명암비(특히 축외 명암비)가 우수하고 반응 시간이 상대적으로 빠르며, 후광 효과가 없다는 점에서 우세하다”라고 설명했다. 후광 효과란 미니 LED 화면의 밝은 요소 주변에서 빛이 발생하는 이른바 블루밍(blooming) 현상이다.

이런 OLED의 장점을 종합하면 명암비와 깊이 면에서 미니 LED보다 우월하다. 근처 매장에서 OLED TV를 봐도 알아차리기 충분하다. 고품질 콘텐츠가 거의 3차원으로 보일 것이다. 디스플레이가 마치 평면 패널이 아닌 다른 세계로 안내하는 창문 같다는 착각이 들 정도다.  

최신 미니 LED 디스플레이가 OLED에 필적한다는 주장도 있다. 예컨대 애플의 리퀴드 레티나 디스플레이 XDR은 최대 명암비가 100만 대 1이다. 하지만 미니 LED는 픽셀의 개별 조명을 제어할 수 없기 때문에 OLED의 대비 성능을 따라가지 못한다. 이런 사실은 픽셀 개별 조명을 제어하는 마이크로 LED가 주류가 될 때까지 변하지 않을 것이다. 

감상 각도와 움직임 성능

미니 LED는 백라이트를 개선하는 방법으로 전통적인 엣지형 LCD 디스플레이의 성능을 개선했다. 그러나 LCD 패널 자체가 예전과 거의 같기 때문에 LCD 기술의 공통적인 결함을 미니 LED에서도 찾을 수 있다.

디스플레이 품질은 감상 각도에 따라 변동이 심하고 빠른 움직임을 표시할 때 심하게 흐려진다. 이런 문제는 모두 LCD 기술의 태생적인 한계다. 액정이 빛을 균일하게 차단하지 않으므로 각도에 따라 영상이 다르게 보이고, 전하에 반응하려면 몇 밀리초가 소요되므로 빠르게 변하는 영상이 흐릿하거나 이중으로 보인다.

OLED는 LCD 기술과 달리 비틀거나 움직여야 할 액정이 없다. 각 픽셀은 전하가 적용되면 자체적으로 빛을 만들어내는 유기 요소이며, 빛이 비교적 균일한 모양으로 방사된다. 또한, 빛이 커졌다가 꺼지는 속도가 극도로 빠르기 때문에 LCD와 달리 감상 각도 및 움직임 성능 문제가 발생하지 않는다. 감상 각도와 움직임 성능 측면에서도 OLED가 우세하다. 

내구성

명암비와 검정 수준, 감상 각도, 반응 시간에서 우세한 OLED 기술의 단점은 내구성이다. 와이엇도 OLED의 내구성을 지적했다. OLED의 ‘O’는 ‘Organic(유기)’의 첫 글자로, 사용하면서 마모되는 것이 유기 물질의 특성이다. OLED는 빛 자체에 노출되면 마모되는데, 특히 푸른 빛에서 이런 현상이 두드러진다. 즉, 시간이 지날수록 OLED의 픽셀에서 만드는 빛이 줄어든다.

이 문제는 번인(burn-in) 또는 화면 잔상 맥락에서 자주 거론된다. 번인은 OLED 패널 상 특정 픽셀의 품질 저하 정도가 주변 픽셀과 달라서 영상에 그림자가 지는 현상이다. 

하지만 많은 OLED 제조업체가 번인 문제를 대수롭지 않게 여긴다. 2016년 LG는 자사 OLED TV가 최대 밝기에서 성능이 절반 수준으로 떨어질 때까지 10만 시간을 버틸 수 있다고 주장했다. LG는 홈페이지에서 “합리적이고 책임감 있게 사용”하면 번인이 발생하지 않는다고 설명했다. 알팅스가 8년에 걸쳐 진행한 번인 테스트 결과, OLED 품질 저하는 확실하지만, 번인 정도는 디스플레이 사용 방식에 따라 달라진다. 

OLED의 장점에 비하면 단점은 감수할 만하다고 판단하는 사용자도 있을 것이다. 그러나 10년 이상 매일 같이 사용할 디스플레이를 원한다면, OLED는 최선의 선택이 아니다. 번인은 현실적인 문제다.

 
비용

모니터 가격은 언제나 PC 애호가의 고충이다. 모니터의 가격은 생산 효율성과 직결된다. 로스 영은 “태블릿과 노트북의 OLED는 애플 아이패드 프로 및 맥북 프로와 비교했을 때 미니 LED보다 저렴하지만, 모니터에서는 미니 LED보다 비싸고 밝기도 떨어진다”라고 설명했다.

현재 시중에 출시된 하드웨어를 살펴봐도 충분히 납득할 수 있다. OLED 패널은 델 XPS 13, 삼성 갤럭시 북 프로와 같은 노트북에서 합리적인 가격에 구매할 수 있는 반면, 모니터용 OLED 패널은 워낙 비싸서 대부분의 제조업체가 엄두를 못 내고 있다. 2021년 6월 미국과 일본, 유럽 등 해외에서 출시된 LG 울트라파인(UltraFine) 32EP950의 출고가는 3,999.99달러(약 478만 원)다.

미니 LED도 비싸기는 하지만 OLED보다는 상대적으로 저렴하다. 에이수스의 32인치 ROG 스위프트 PG32UQX(ROG Swift PG32UQX)은 300만 원 대에, 삼성 오디세이 네오 G9는 200만 원 대에 구매할 수 있다. 

비용 측면에서 미니 LED의 강점은 당분간 지속할 가능성이 높다. OLED 가격은 OLED 패널의 가용성에 좌우되는데, OLED 패널은 LCD 패널만큼 생산량이 많지 않다. 미니 LED 디스플레이를 제작하려는 업체는 백라이트를 LCD 패널과 독립적으로 설계하고, 기능과 가격을 바탕으로 패널을 선택할 수 있다. 제조업체가 미니 LED 디스플레이를 노트북과 모니터에 탑재할 방법이 많기 때문에 가격을 더욱 낮출 수 있는 것이다. 

독립형 모니터에 한해서 당분간은 미니 LED가 가격 측면에서 우세하다. 

디스플레이의 미래

현재까지는 OLED와 미니 LED의 우열을 가릴 수 없다. 미니 LED는 밝기와 HDR, 내구성, 가격(풀 사이즈 모니터의 경우) 측면에서 앞서며, OLED는 명암비, 검정 수준, 감상 각도, 움직임 성능에서 앞선다. 그렇다면 미래에는 어떤 기술이 우세할까?

OLED의 기회는 새로운 공정 도입과 함께 찾아올 가능성이 높다. 영은 “새로운 공정은 10인치~13인치 패널 제조 비용을 크게 낮춰서 OLED 공정도 G8.5 LCD와 같은 유연성을 갖게 된다. 하나의 공정을 다양하게 응용할 수 있다는 뜻”이라고 설명했다. 빠르면 2024년부터 새로운 공정에서 패널 생산을 시작할 것이다.

합리적인 가격의 OLED는 매력적이지만, 와이엇이 그리는 미래는 달랐다. 와이엇은 픽셀 디스플레이에서 내세우는 마이크로 LED 기술이 LCD와 OLED의 장점을 합치고 장점을 없앨 것이라고 믿는다. 그러나 마이크로 LED는 2020년대 후반에 가서야 의미가 있는 기술이다.

그러나, 마이크로LED는 2020년대 후반에 가서야 더 의미 있는 기술이 될 것이다. 지금 당장은 OLED가 밝기와 내구성 개선에 힘쓰고, 미니 LED가 OLED와 비슷한 수준으로 백라이트의 정교함을 높이는 싸움이 계속될 것이다.

필자는 적어도 PC 디스플레이 시장에서 미니 LED의 미래가 더 유망하다고 생각한다. 미니 LED 디스플레이의 안정적인 영상, 긴 수명, 일정하게 유지되는 밝기는 OLED의 단점과 대비된다. OLED의 단점은 가격이 저렴해진다 해도 상쇄되지 않을 것이다. editor@itworld.co.kr