31. QD-OLED 그리고 WOLED 삼성과 엘지의 OLED 전쟁 2차전 분석

 

 

어이! WOLED 너 요즘 잘나간다메? 또 한판 해보자

 

2019년 4월 15일 삼성 디스플레이가 QD-OLED 양산 설비 도입을 발표함으로써 드디어 삼성과 LG의 OLED 2차전이 막을 올릴 것으로 보입니다.

 

삼성 디스플레이와 LG 디스플레이... 정말 이 두 회사는 너무 친한데 친한걸 인정안하고 맨날 싸우는 불알친구 두 녀석을 보는 것만 같습니다. 두 회사 모두 LCD 잘나갈 때는 LCD로 한배를 타긴 했는데 VA와 IPS로 방식만 살짝 다르게 하고, 대형 OLED에 와서는 RGB OLED와 WOLED로 살짝 노선만 다르게 가다 RGB가 결국 기름값(수율문제) 때문에 포기합니다.

 

삼성이 대형 OLED 분야에서 손을 뗀 후 LG는 대형 OLED 그러니까 OLED TV 분야에서 너무나 잘해버립니다. 내심 삼성도 번인문제와 다른 여건들로 LG도 포기하리라고 예측했을 수도 있었을 것 같습니다.

 

그렇게 LG가 OLED로 재미를 보니, 안그래도 소형 OLED에서는 이미 세계 1위를 달리고 있는 삼성 입장에서는 못할 것도 없었기 때문에 어떠한 방식으로 OLED에 발을 담글까 고민이 많았을 겁니다.

 

QLED로 시간을 살짝 벌고 mLED(마이크로 LED)로 아예 박살을 내버리려던 삼성이 생각보다 mLED가 비용문제로 대체가 쉽지 않자 QD-OLED라는 굉장히 멋있어 보이는 이름의 기술을 들고 나옵니다.

 

개인적으로 삼성의 기획팀은 정말 업무능력은 최상이라 보입니다. QLED TV에서 축적된 Quantum Dot(양자점) 기술과 소형 OLED에서 쌓은 OLED 기술을 합쳐서 QD-OLED를 만들어 낼 수 있고, 이는 연구비용을 획기적으로 줄일 수 있는 신의 한수로 보여집니다.

 

심지어 이론상으로도 WOLED를 압도할만한 충분한 요소들이 많이 보이기 때문에 QD-OLED TV 양산되는 시점에서는 LG의 WOLED방식의 OLED TV는 많이 긴장해야 할 것 같습니다.

 

1. 구조비교

 

사진1. WOLED와 QD-OLED 구조 비교

 

먼저 두 OLED의 구조를 비교해보면 위와 같습니다. 결국에 두 OLED는 구조를 간단히 해보면 빛을 만들어주는 광원과 광원을 정제해서 색을 만들어 주는 컬러필터 두가지로 나눌 수 있습니다.

 

이 광원과 컬러필터 두가지 모두 두 방식의 OLED가 모두 다릅니다. 

 

WOLED는 말그대로 백색 OLED를 광원으로 사용해서 컬러필터를 이용해 색을 내고, QD-OLED는 청색 OLED를 광원으로 사용하는 것과 컬러필터에 양자점을 적용한점이 WOLED와의 차이점이라 볼 수 있습니다.

 

이 차이는 생각보다 큰 차이를 가져올 수 있습니다. 현재 시중에 출시되는 LG의 OLED TV는 명암비를 제외하고는 색순도로 보면 그다지 뛰어난 수준이 아닙니다. 빛이 컬러필터를 거쳐 나오다보니 OLED의 최대 강점인 높은 색순도를 활용할 수 없는 것 입니다.

 

그런데 QD-OLED는 높은 에너지를 갖는 청색광을 통해 에너를 받은 양자점들의 재발광 현상을 이용하기 때문에 매우 높은 색순도를 가질 수 있습니다. 물론 OLED 특유의 명암비나 응답속도 시야각 등의 장점은 모두 가진채 말이죠.

 

2. 기타 차이점

 

 

 

기타라고 하기엔 너무 큰 차이점이긴 하지만 WOLED는 발광 방향이 완전히 반대입니다. WOLED는 배면 발광 방식이고, QD-OLED는 전면발광 방식입니다. 이 두가지 차이점에 관해서는 제 지난 포스팅들에서 박터지게 다루었던 내용들이니 참고 부탁드립니다.

 

2018/05/07 - [OLED 이야기/OLED 알아봅시다] - 24. 배면과 전면발광(Bottom vs Top emission) (1) - 배면발광

2018/05/10 - [OLED 이야기/OLED 알아봅시다] - 25. 배면과 전면발광(Bottom vs Top emission) (2) - 전면발광

 

간단히 요약하자면 전면발광방식(Top emission)은 미소공진효과에 의한 효율 상승과 TFT 등의 회로구조들의 영향을 받지 않음으로써 개구율을 최대한 확보 할 수 있습니다. 

 

따라서 전면소자를 이용함으로써 QD-OLED는 청색 소자자체의 높은 효율과 큰 개구율을 모두 이용할 수 있게 됨으로써 WOLED에 비해 강점을 지니게 됩니다.

 

우리는 여기서 이러한 의문을 가질 타이밍입니다. '아무리 그래도 청색 OLED만으로는 수명을 확보하기 어려워' 라는 의문을 가질 수 있지만 이 문제는 WOLED에서도 마찬가지 문제입니다. WOLED도 탠덤을 이루는 세가지 Unit 중 2가지가 이미 청색 OLED입니다. 

 

말이 백색이지 백색을 만들기 위해서는 청색을 사용할 수 밖에 없습니다. 그래서 WOLED OLED TV에서는 청색 적색 가리지 않고 많이 사용하는 색상의 픽셀이 번인이 일어나는 문제가 발생합니다.

 

2018/05/23 - [OLED 이야기/OLED 이슈들] - 18. OLED TV 번인 과연 심각한 문제일까? (2) - OLED TV 번인 특징

 

따라서 WOLED의 청색은 미소공진효과를 사용할 수 없는 청색이기 때문에 효율에서 손해를 볼 수 밖에 없고, 이는 수명문제로 이어집니다. 같은 밝기를 유지하기 위해서는 WOLED는 더 많은 전압이 필요하고 이는 소자에 더 큰 전기적 데미지를 지속적으로 가해진다는 의미이기 때문입니다.

 

이 때문에 번인문제에서도 QD-OLED는 WOLED에 비해 강점을 보일 것으로 기대됩니다.

 

게다가 청색만을 이용하기 때문에 적색과 녹색에 사용되는 값비싼 인광 도판트 재료를 이용할 필요가 없다는 크리티컬한 장점이 있습니다. 이는 인광 재료의 완전 독점기업인 UDC의 그물에서 벗어 날 수 있는 절호의 기회이기도 합니다. 

 

3. 결론

QD-OLED는 삼성이 현재 가지고 있는 축적된 노하우를 십분활용할 수 있는 방식으로 수율면에서도 크게 문제가 없을 것으로 보이고, 특성 자체에서도 WOLED에 비해 강점을 가질 수 밖에 없습니다. 게다가 초기 수율 문제등으로 양산 비용이 많이 들어가겠지만 인광재료를 사용하지 않고 QD 컬러필터의 잉크젯 프린팅 기술까지 완성되면 장기적 양산 비용은 WOLED에 비해 훨씬 저렴할 것입니다.

 

LGD는 2020년까지 OLED TV 효율, 수명 등을 크게 끌어올리는 프로젝트를 진행하고 있는 것으로 아는데, 삼성은 2020년 봄부터 슬슬 QD-OLED를 양산할 계획을 갖고 있습니다.

 

우리는 LG와 삼성의 OLED 2차전을 재미있게 지켜보면 될 듯 합니다.