LG디스플레이 블로그가 디스플레이 상식을 알고 싶어하는 분들을 위해 ‘디스플레이 상식 사전’ 시리즈를 진행하고 있습니다. 디스플레이에 대한 아주 기본적인 지식부터 심도 있는 단어까지, 이해하기 쉽고 재미있게 풀어드립니다. 오늘은 LCD에서 절대! 빠져서는 안 되는 핵심 부품, 백라이트 유닛에 대해 알아보도록 하겠습니다.
백라이트 유닛(Back Light Unit)
말 그대로 뒤(back)에서 비추는 빛(light)의 조합. LCD가 스스로 빛을 내지 못하므로 ‘백라이트 유닛’(Backlight unit)이 후면에서 빛을 비춰주는 역할을 한다.
LCD에서 백라이트 유닛의 역할
▲ LCD 구조
먼저, 백라이트 유닛이 왜 필요한지부터 알아보도록 하겠습니다. LCD는 스스로 빛을 내지 못하므로 화면 구현을 위해서는 인위적으로 빛을 공급해주는 장치가 반드시 필요합니다. 위 그림의 맨 아래에 있는 것이 밝고 고른 빛을 공급해주는 백라이트 유닛입니다.
백라이트 유닛이 없는 LCD는 존재할 수 없습니다. 실탄이 없는 총, 물통이 비어있는 가습기로 비유되기도 하죠. 백라이트 위에 얹혀지는 것이 액정 패널입니다. 이후 컬러필터와 편광판을 덧씌우면 최종 화면이 우리 눈앞에 보여지게 됩니다. ‘LCD의 광원(光源)=백라이트 유닛’이라는 공식, 기억하시기 바랍니다.
액정, 컬러필터 등 각각의 역할이 궁금하시다면 아래 관련 포스팅을 참고해주세요.
<관련 포스팅>
[디스플레이 상식 사전] 액정(Liquid Crystal)
[디스플레이 상식 사전] 컬러필터(Color filter)
백라이트 유닛의 종류
백라이트 유닛은 램프에 따라, 장착 형태에 따라 몇 가지로 구분할 수 있습니다.
1) 램프 종류에 따른 분류 – CCFL, LED
먼저 램프 종류에 따른 분류입니다. 백라이트 유닛에 들어가는 램프 트렌드는 CCFL에서 LED로 바뀌었습니다. LCD 초기 보편적으로 사용된 램프는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp: 냉음극형광램프)입니다. 아래 사진 왼쪽 형광등처럼 생긴 램프가 CCFL인데요. 높은 색재현율과 저렴한 가격으로 꾸준히 인기를 끌었습니다. 그러나 높은 소비전력, 두께로 인한 디자인 제한 등의 문제로 인해 점점 시장에서 자취를 감췄습니다.
CCFL이 외면 받게 된 또 다른 이유는 훌륭한 대체제인 LED(Light Emitting Diode: 발광다이오드) 가 있었기 때문입니다. LED는 CCFL보다 휘도가 높아 화면이 밝고 선명도가 우수합니다. 또 수명이 길면서도 소비전력은 낮아 경제적이면서 친환경적이기까지 하죠. 초기엔 LED 가격대가 높다는 단점이 있었지만, 대규모 투자로 인해 단가 또한 크게 낮아졌습니다.
그렇게 LED 방식의 백라이트를 갖춘 LCD가 시장의 대세가 되었습니다! 한 IT 사이트의 조사에 따르면 국내 LCD 모니터 시장에서 CCFL 모니터 점유율이 1%대까지 하락했다고 합니다. 확실히 LED가 대세라는 것을 알 수 있죠? 😀
여기서 잠깐, LED TV라고 하는 것은 무엇인가요?
백라이트 램프가 LED인 LCD TV를 뜻합니다. LED TV를 기존 LCD와는 전혀 다른 새로운 방식의 디스플레이로 착각하시는 분들이 있는데요. 이는 사실과 다릅니다. 물론 차세대 디스플레이로 꼽히는 OLED와도 다릅니다.
2) 장착 형태에 따른 분류 – 직하형, 엣지형
이번엔 장착 형태에 따른 분류입니다. 가끔 IT 기사를 보면 직하형이다, 엣지(Edge)형이다’라는 용어가 나오는데요. 직하형은 패널 뒷면 전체에 LED를 균일하게 부착해 빛을 쏘는 형태입니다. 반면 엣지(Edge)형은 LED를 가장자리에 둘러 부착하고, 그 빛이 중앙까지 전방으로 반사하는 원리죠.
▲ 백라이트 유닛 장착형태에 따른 분류
위 그림처럼 LED가 촘촘히 배치된 직하형은 한층 밝은 화면을 구현합니다. 그러나 아무래도 LED 개수가 많다 보니 디스플레이 두께가 두꺼워지고 원가가 올라간다는 단점이 있습니다. 반면 엣지형의 경우 LED를 사각 테두리에 배치해 직하형보다는 상대적으로 빛이 약할 수 있습니다. 하지만 요즘 트렌드인 얇은 디스플레이 생산에 있어선 엣지형이 유리합니다. 직하형은 밝기, 엣지형은 슬림한 디자인에 강점이 있다는 것, 이제 아시겠죠? 😀
하지만 이 또한 LED 기술이 발전하며 서로의 장점을 흡수하는 형태로 나타나고 있습니다. 직하형 LCD도 1mm 이하의 두께를 구현하고, 엣지형 LCD도 로컬디밍 기술 등으로 더욱 개선된 명암비를 구현하는 식으로 말이죠. 또 두 방식의 장점을 섞은 하이브리드형 제품도 등장하고 있습니다.
<관련 포스팅>
백라이트 유닛의 구조
자, 마지막으로 백라이트 유닛의 구조를 살펴보려고 합니다. 백라이트가 빛을 내는 한 장짜리 시트로만 되어 있을 거라고 생각했던 분들, 이곳을 주목해주세요. 맨 아래층부터 차근차근 살펴보겠습니다.
▲ 백라이트 유닛의 구조
램프 커버: 램프를 감싸주는 커버
램프: 백라이트 유닛에서 실제로 빛을 발하는 광원 (CCFL 또는 LED)
반사시트: 램프에서 발산되는 빛의 손실을 줄이는 시트
도광판: 램프의 빛을 받아 화면 크기에 맞게 전 영역에 빛을 균일하게 분포하는 판
확산시트: 도광판에서부터 빠져 나오는 빛을 다시 산란시켜 빛이 골고루 퍼지게 하는 시트
프리즘 시트: 초기 광원에서 출시된 광효율을 높여주는 시트. 측광(side light)을 정면광으로 바꾸고, 사방으로 퍼지는 광을 한데 모아 휘도를 상승시킴
이처럼 빛을 넓게 퍼뜨리고, 밝기를 유지해주는 기타 부품들이 유기적으로 작동해야만 백라이트 유닛이 제 역할을 해낼 수 있습니다. 추후 기회가 된다면 도광판, 프리즘 시트에 대해서도 디스플레이 상식사전에서 별도로 다뤄보도록 하겠습니다.
백라이트 유닛이 있었기에 LCD는 10년 넘게 디스플레이 시장에서 왕좌를 지킬 수 있었습니다. 하지만 아이러니하게도 스스로 빛을 내는 OLED가 개발됨에 따라 백라이트 유닛이 LCD 경쟁력의 걸림돌이 되고 있는 것도 사실입니다. 모바일에서는 플렉서블 할 수 없다는 점, 또 TV 시장에서도 화질 및 디자인 부분에서 경쟁력이 약해지고 있습니다.
이에 백라이트 유닛이 소형 LCD 등 분야에 따라 단기적으로는 축소, 장기적으로는 아예 사라져버릴 수도 있다는 우리도 나오고 있는데요. 시장의 판도가 앞으로 어떻게 변할지 지켜봐야 할 것 같습니다. 😀
