LCD보다 화질 등 훨씬 진일보
기존 측정 방식선 장점 못 담아내
中 기업 ‘LCD와 차이 없다’ 주장
노력 끝에 ‘휘도유지율’ 개념 개발
2021년 국제 표준 등록에도 성공

“유기발광다이오드(OLED) 디스플레이 기술이 액정표시장치(LCD)보다 훨씬 진일보한 기술임이 명백합니다. 그런데 OLED에서 한국을 따라잡지 못한 중국 업체들이 LCD가 더 좋다는 식으로 이야기를 하고 다녔어요. 안 되겠다 싶어 OLED 우수성을 증명할 객관적인 지표 개발에 뛰어들었습니다.”

지난달 30일 만난 유장진 LG디스플레이 화질국제표준화 연구위원(55)이 밝힌 ‘휘도 유지율’ 개발 계기다. LCD와 OLED가 큰 차이가 없다고 주장하는 중국 기업의 추격에 맞서기 위해 유 연구위원이 이끄는 연구팀은 OLED가 객관적으로 뛰어난 이유를 증명하고, 이를 국제 표준으로 만드는 데 성공했다.

유장진 LG디스플레이 화질국제표준화 연구위원은 OLED가 과학적·기술적으로 LCD보다 월등히 뛰어난 패널이라고 강조했다. LG디스플레이 제공

OLED는 LCD보다 명백히 진보한 기술이다. 우리가 보는 스마트폰과 컴퓨터, TV 화면은 수천수만 개의 ‘픽셀(점)’로 이뤄져 있다. OLED는 픽셀이 전기 신호에 맞춰 스스로 빛을 내는 방식이다. 반면 LCD는 화면에 있는 점이 스스로 빛을 내지 않는다. 화면 뒤에서 빛을 쏴주고, 그 빛을 패널이 조절해 화면을 송출한다. 이 때문에 늘 빛을 켜둬야 하고, 여러 단계를 거쳐 화면을 내보내는 LCD는 화질과 전력소비, 밝기에서 OLED의 상대가 되지 않는다.

문제는 기존의 화질·밝기 측정 방식이 이러한 OLED의 장점을 그대로 담아내지 못했다는 것이다. 그동안 디스플레이 업계는 화면 중앙에 단순한 흰색 박스 하나를 띄워 최대 밝기를 재는 방식을 썼다. 이 방식으로 측정하면 숫자상으로는 오히려 뒤에서 강한 빛을 쏘는 LCD가 OLED를 앞지른다.

“LCD는 픽셀 숫자가 OLED보다 적기 때문에 반응 속도가 느리고, 화면이 뿌옇게 변하는 ‘헤일로(빛샘) 현상’이 일어날 확률이 높아요. 기존 측정방식은 일부 밝기만 측정하기 때문에 OLED의 장점을 제대로 반영하지 못합니다.”

OLED 기술력이 한국보다 처진 중국 기업들은 제대로 된 측정방식이 없다는 점을 이용, LCD가 OLED 못지않다는 식으로 선전했다. 유 연구위원은 “중국 기업은 국제 학회 같은 곳에서 LCD 기술의 우수성을 증명하려는 작업도 많이 하는데 기술적으로 말이 안 되는 경우가 많아 대부분 퇴짜를 맞는다”고 설명했다.

유 연구위원 팀이 OLED만의 차별화한 우수성을 증명하기 위한 새 측정방식 찾기에 나선 끝에 ‘휘도 유지율’ 개념이 탄생했다. 휘도 유지율은 화면 크기가 달라질 때마다 화면 밝기를 어느 정도 일정하게 유지하는지 백분율로 환산한 개념이다. 예를 들어 휘도 유지율이 100%라면 큰 TV 화면 크기와 스마트폰보다 작은 화면 크기의 밝기가 똑같아 더욱 선명한 화질을 구현한다는 뜻이다. 반대로 휘도 유지율이 낮으면, 영상에 따라 콘텐츠 밝기가 달라 보이는 왜곡 현상이 발생한다. LG디스플레이 연구팀의 실험결과 OLED 패널은 면적을 전체 화면의 10%에서 0.2%까지 줄여도 밝기가 동일하게 유지되며 휘도 유지율 100%를 기록했다. 반면 LCD 패널들은 면적이 줄어들수록 밝기가 감소해 최대 83%에서 최저 43% 수준을 보였다. 유 연구위원은 “휘도 유지율이 낮은 LCD 패널은 크기에 따라 밝기가 달라지기 때문에, 영상 제작자가 보는 화면이 그대로 시청자에게 전달되지 않아 한계가 분명하다”고 말했다.

휘도 유지율은 2021년 국제 표준으로도 등록됐다. 국제 표준은 권위를 가진 국제 협회로부터 까다로운 검증을 받아야만 등록할 수 있다. 그만큼 휘도 유지율이 과학적이고 체계적인 성능 측정방식임을 인정받았다는 의미다. 유 연구위원은 이번 성과에 그치지 않고 한국 OLED의 우수성을 알릴 수 있는 방안을 계속 찾기로 했다.

“휘도 유지율은 OLED가 가진 강점의 일부에 불과합니다. 명암비, 시야각, 응답 속도에서도 OLED는 LCD와 구조적으로 다른 차원에 있습니다. OLED에 제대로 빠지고 나면 다신 LCD로 못 돌아갑니다. LG디스플레이 OLED의 차별화 기술을 알리기 위해 계속해서 전력을 기울일 겁니다.”

반진욱 기자 [e-mail]