OLED vs. QLED, Mini-LED

 

OLED ( Organic Light Emitting Diodes)

 
OLED는 스스로 빛을 내는 유기물질을 이용한 디스플레이 방식이다. OLED는 반도체 소자인 다이오드를 사용하여 작동하는데, 이 다이오드는 유기성 물질로 만들어진 층을 포함한다. 이 유기성 물질은 일종의 유기 화합물로, 전기가 흐를 때 발광하는 특성을 가지고 있다. OLED는 여러 층으로 구성되며, 각 층은 특정 역할을 수행하며 전체적으로 발광을 생성한다.
여기서 발광물질에 따라 서로 다른 색을 내며, 기본적으로 빛의 3원색 (적색, 녹색, 청색)을 내는 물질을 사용한다.
OLED 디스플레이는 기존의 LCD, LED 방식과는 완전 다른 구조를 가진다. 기존의 LCD, LED 방식은 스스로 빛을 내는 것이 아니라 뒤에서 발광을 해주는 백라이트가 필요한 방식이지만, OLED는 스스로 빛을 내는 물질을 사용하므로 백라이트가 필요없다.

OLED 작동 원리

전기 인가
전기 신호가 OLED 구조에 인가되면, 전자와 양공이 각각 전자 수송층과 양공 수송층으로 이동한다.
 
발광
전자와 양공이 발광층에서 만나면, 유기성 물질이 이들의 결합을 통해 에너지를 방출하며 빛을 발산한다. 이 때, 발광층에 사용되는 유기성 물질의 종류와 구조에 따라서 발광하는 색상이 결정된다.
 
색상제어
다양한 유기성 물질을 사용하여 각각의 발광층을 제작하면, 다양한 색상의 빛을 만들어 낼 수 있다. 이를 통해 풍부한 색상 범위를 표현할 수 있다.
OLED 기술은 각 픽셀이 독립적으로 발광하므로 디스플레이의 반응 시간이 빠르며, 깊은 검정과 생생한 색상을 표현할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한, OLED는 유연한 소재를 사용하여 구부리거나 매우 얇은 디스플레이를 만들 수 있어 다양한 형태의 화면을 제작하는데 적합하다.
 

번인 (Burn-in) 현상이 단점

OLED의 단점으로는 번인 현상이 생길 수 있다는 것이다. 고정된 이미지가 화면에 계속 노출될 경우 그 부분에 잔상이 영구적으로 남는 현상을 말한다. 무기물을 사용하는 QLED TV는 이러한 번인현상이 없으나, 유기물을 사용하는 OLED TV는 이렇게 잔상이 남는 번인 현상이 발생할 수 있다는 것이다. 그래서 OLED TV 구매시에 번인 현상이 얼마나 일어나는지를 한번 확인해보는 것을 추천한다.
 
 

QELD ( Quantum dot Light Emitting Diode)

QLED는 퀀텀닷 소재를 활용한 LED 디스플레이다. 여기에서 핵심은 바로 퀀텀닷이다. 퀀텀닷은 나노미터 크기의 작은 입자로서, 특정 크기와 구조를 가진 반도체 입자이다.
퀀텀닷의 크기에 따라 그들이 흡수하거나 방출하는 빛의 파장이 결정되며, 이로 인해 다양한 색상을 만들 수 있다. 퀀텀닷은 빛을 비추거나 전류를 공급했을 때 빛을 발생시킨다.
퀀텀닷은 크기가 클수록 붉은 빛을 내며, 크기가 작을수록 푸른 빛을 낸다. 이렇게 다양한 크기의 퀀텀닷에 빛을 투과시켜서 색을 구현할 수 있으며, QLED는 이러한 퀀텀닷의 특성을 활용하여 디스플레이의 조명 소스를 개발한 것이다.

QLED 작동 원리

백라이트
QLED 디스플레이는 LED 백라이트를 사용하여 조명을 공급받는다.

퀀텀닷 층
LED 백라이트 뒤에는 퀀텀닷 층이 있다. 이 층은 작은 퀀텃닷 입자로 구성되어 있으며, 각 퀀텀닷은 특정 파장의 빛을 흡수하고 다른 파장의 빛을 방출한다.

필터
각 퀀텀닷이 특정 파장의 빛을 방출하도록 하기 위해 적절한 필터가 사용된다. 이 필터는 퀀텀닷이 발광하는 파장을 선택적으로 통과시켜 주변의 다른 색상과 구별될 수 있도록 한다.

색상조합
퀀텀닷 층에는 여러 가지 크기와 속성을 가진 퀀텀닷이 함께 사용된다. 이로 인해 빨강, 초록, 파랑 등 다양한 색상을 조합하여 원하는 색상을 만들어 낼 수 있다.

휘도 조절
퀀텀닷의 밝기나 휘도는 전기 신호를 조절함으로써 조절할 수 있다. 이를 통해 화면의 밝기와 대비를 조절할 수 있다.
이렇게 작동하는 QLED 기술은 기존의 LCD 디스플레이보다 더 넓은 색상 범위와 높은 명암비를 제공하며, 빛을 효율적으로 제어하여 에너지 소비를 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다.

하지만 여기서 주의해야될 점이 있다.
현재 QLED라고 출시되는 TV는 퀀텀닷을 자체 발광하는 발광원으로 사용하는 것이 아니라는 것이다. QLED TV 는 LED 백라이트 위에 퀀텀닷 필름만 추가해서 일반적인 LED TV 보다 색표현력과 명암비를 높인 방식이다. 원리 자체는 LED TV와 같은 원리로 만든 것이다.
다음에 보게 될 OLED TV가 바로 자체 발광원을 사용하는 방식이다.
 
아래 항목에서 OLED와 QLED 중에 더 우수한쪽에 O 표시를 하였다.

 
 
기본적으로 OLED가 화질과 같은 면에서는 QLED보다 우수하다. 하지만 그만큼 가격도 더 비싸다.
QLED는 OLED에 비해 가격이 저럼하고 밝기가 더 우수한 장점을 가지고 있다.
밝기 차이는 실제로 사람들이 많이 느낄 정도의 차이가 난다고 한다. 그래서 낮에 TV 시청이 많은 경우에는 QLED TV가 더 잘 보여서 유리하다.
그리고 OLED에서 나타나는 번인현상이 QLED에는 없다.
티비를 자주 사용하지 않는 사람들이라면 큰 문제가 되지 않을 수도 있다. 번인현상은 장시간 같은 화면이 노출될 경우에 발생하기 떄문이다.
 
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QLED vs OLED, 뭐가 다를까?
TV 구매 전 알아야 할 포인트 비교해봤더니

삼성전자, OLED 블랙 레벨과 명암비 재현 가능한 '방출형 QLED TV' 개발 중

 
 

(씨넷코리아=정하정 기자) TV 구매 시 자주 등장하는 용어인 QLED와 OLED. 이 두 개념은 문자 하나의 차이지만, 근본적으로 다른 기술을 지니고 있다. 전 세계 TV 시장에서 3분기 점유율 1위를 차지한 삼성전자는 지난 수년 동안 'QLED'라는 브랜드를 자사 TV에 붙여왔다. 삼성전자뿐만 아니라 TCL과 아마존도 자체 QLED TV를 보유하며 QLED TV 시장에 다양한 선택지를 제공하고 있다.
반면 OLED TV 시장은 현재 LG가 주도권을 장악하고 있다. LG는 2023년 OLED TV 라인업을 그 어느 때보다 넓게 확장했으며, 삼성과 소니도 이에 맞춰 OLED TV를 지속적으로 선보이고 있다.
연말 블랙 프라이데이와 같이 저렴한 가격에 가전제품을 구매할 수 있는 기회가 늘자 미국 씨넷이 OLED와 QLED 차이에 대한 비교 기사를 26일(현지 시간) 공개했다.
 

QLED TV 샌드위치 층. (사진=Josh Miller/CNET 스크린샷)

OLED는 '유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode)'를 뜻하며 현재 TV 시장 주력인 LCD와는 전혀 다른 기술이다. OLED는 픽셀이 스스로 빛을 발하는 방출형 기술을 사용한다.
반면 QLED는 LED LCD가 변형된 형태로 기존의 LCD '샌드위치' 구조에 퀀텀닷 필름을 추가한 것이다. QLED는 LCD와 같이 투과형 기술을 사용하며 LED 백라이트가 사용된다. 쉽게말해 QLED TV는 퀀텀닷 기술이 적용된 LCD TV라고 생각하면 된다. 이처럼 빛을 생성해 내는 두 기술간 방식 차이는 다양한 화질 효과로까지 이어진다.
화질에서 가장 중요한 요소 중 하나인 '블랙' 즉, 검정색을 표현해 내는 능력에서 OLED TV는 독보적이다. 사용하지 않는 픽셀을 완전히 끌 수 있어 무한한 대비를 보여주며, 선명한 검정색을 표현할 수 있다. 그러나 QLED나 LCD TV의 경우 최고 수준의 풀 어레이 로컬 조광 기능을 갖추고 있어도 완전히 빛을 차단하지 못해 약간의 빛이 통과된다. 따라서 OLED에 비해 검정색이 약간 회색빛으로 보이는 경향이 있다.
QLED와 LCD TV는 OLED 모델보다 밝기를 더욱 높일 수 있어 밝은 방과 HDR 콘텐츠 시청에 유리하다. 그러나 실제 씨넷 테스트 결과, OLED TV도 대부분의 방에서 충분한 밝기를 제공했으며 뛰어난 대비 덕분에 QLED나 LCD TV보다 전반적으로 더 나은 품질의 HDR 이미지를 표현했다.
LCD 기반 디스플레이를 사용하는 경우, 화면의 일부 영역이 다른 영역보다 밝게 나타나는 현상이 발생한다. 고품질의 LCD라 할지라도 화면 바로 앞의 최적 지점이 아니라 다른 위치에서 화면을 보면 색이 바래고 대비가 줄어들며 변색이 되는 문제가 발생한다. 이와 달리 OLED TV는 균일한 화면을 제공하며, 극단적인 각도를 제외하고는 모든 시점에서 우수한 균일성과 시야각을 가진다. 
 

OLED TV는 LED 백라이트가 필요하지 않기 때문에 얇게 제작할 수 있다. (사진=Sarah Tew/CNET 스크린샷)

 
 
LCD와 QLED는 저렴한 가격과 다양한 패널 제조사에서 생산 가능한 점 덕분에 오랜 시간 동안 평면 TV 기술 주류로 자리매김해왔다. 특히 OLED와 비교했을 때 65인치 이상의 대형 TV에서 가격 경쟁력이 두드러진다. 77인치 OLED TV 가격은 2천200달러(한화 287만 원) 이상으로 대부분 75인치 QLED TV 보다 훨씬 비싸며 크기가 커질수록 그 차이가 더욱 커진다.
 
성능 면에선 OLED가 QLED를 앞서지만, OLED에는 '번인' 현상에 주의해야 한다.
채널 로고나 TV 점수판 등 고정된 화면이 오랫동안 지속될 경우, 디스플레이가 열화되어 화면에 얼룩이 생기는 현상이 발생할 수 있다. 이러한 번인 현상은 모든 OLED 화면에서 가능성이 있으며, QLED나 LCD 디스플레이에 비해 OLED가 더 취약하다는 점을 명심해야 한다.
 
삼성전자는 현재 QD-OLED 외에도 액정층을 없애고 퀀텀닷 자체를 광원으로 활용하는 직시형 퀀텀닷을 연구하고 있다. 이런 방출형 QLED TV는 더 나은 전력 효율성과 색상 표현력으로 OLED의 완벽한 블랙 레벨과 무한 명암비까지 따라갈 수 있는 잠재력을 지니고 있다. 하지만 방출형 QLED TV가 상용화되기까지는 아직 몇 년이 필요할 것으로 보인다.


삼성이 주도하고 LG도 판매하는 또 다른 방출 기술인 '마이크로LED'도 있다. 이 기술은 수백만 개의 아주 작은 LED를 픽셀을 사용해 번인 위험 없이 OLED와 동일한 완벽한 블랙 레벨을 구현할 수 있다. 또한 현재 디스플레이 기술보다 더 높은 밝기와 폭넓은 색상 표현력을 제공하며 LCD의 시야각 및 균일성 문제를 해결할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 마이크로LED 현재 높은 가격에 판매되고 있으며 가장 큰 사이즈 제품의 가격은 백만 달러를 넘어선다.