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LCD 및 LED 백라이트 기술 관련

_______! 2015. 10. 14. 14:05

자체 빛을 만들어 내지 못하는 액정 패널은 별도의 광원을 통해 화면을 표현 한다. LCD패널에 사용되는 광원은 HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp,열음극관), CCFL(Cold Cathode Fluor escent Lamp,냉음극관), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp,외부전극), FFL(Flange Focal Length,면광원), LED(Light Emitting Diode,발광다이오드) 등으로 종류도 다양하다. 이렇게 다양한 광원 가운데 가장 보편적으로 사용되는 것은 CCFL 방식의 백라이트다.


CCFL은 가정이나 사무실에서 사용하는 형광등을 작게 축소시켜놓은 형태며, 별도의 인버터를 거쳐 전력이 공급된다. CCFL은 비용대비 소비전력이 작고, 수명이 길다는 장점 때문에 초기 LCD 모니터부터 오랜시간 함께해왔다.


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                                   CCFL     EEFL     FFL        LED
              램프 수            16           20         1      100∼150
              인버터 수       8∼16     1∼2     1∼2        1
              수명(hr)        40,000   60,000   50,000    100,000
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▲ TFT-LCD용 인버터의 성늘 비교 (32인치 패널 기준)

 

32인치 패널 기준 사용되는 램프는 평균 16개. 패널의 크기에 따라 사용되는 램프의 수도 늘려야 하는 것이 단점이다. 동시에 램프의 수 만큼이나 구동하기 위한 인버터도 복잡해져 결정적으로 얇은 두께가 장점인 LCD 모니터를 두껍게 해 부피와 무게를 늘리는데 영향을 준다.


최근 LCD 패널의 대형화가 빠르게 진행되고 있는 것을 감안할 때 CCFL의 구조는 한계에 다다르고 있는 상황이다. 이를 극복하기 위해 대안으로 EEFL과 FFL 그리고 LED 광원이 주목받고 있다.


EEFL은 CCFL보다 밝기가 60% 이상으로 휘도가 좋으며, 인버터의 수가 적다는 점에 주목 받았다. 하지만 화질에 영향을 주는 노이즈가 발생하고 발열 그리고 전력소모가 심해 PC용 LCD모니터에 적용하기에는 문제점이 많다.


반면 FFL은 일반적인 막대가 아닌 면 발광 방식이다. 단 1개의 램프를 사용해 대형 패널까지 적용 가능하나 무게가 무겁고 전력 소모와 발열이 기존 CCFL 방식 보다 커 상용화가 쉽지 않다.


위 두 가지 차세대 광원이 자잘한 문제로 인해 홀대받는 것과는 다르게 LED의 미래는 비교적 밝다. 모니터 업계가 너나할 것 없이 LED의 도입을 서두루고 있다. 특히 제조과정에서 중금속이 적게 사용되어 친환경 이미지를 구축할 수 있으며, 일반 백열등의 20% 수준으로 전력 소비량은 낮으면서 에너지 효율은 90% 이상으로 높아 1개의 인버터로 여러개의 램프를 동작시킬 수 있는 것은 LED 방식의 강점이다.


한편, EU의 RoHS 협의회가 2006년 7월 1일 이후 EU 회원국에서 판매되는 전자 장비에서 납, 카드뮴, 수은, 6가 크롬, 폴리브롬화 비페닐(PBB) 및 폴리브롬화 디페닐 에테르 제거를 촉구하고 나섰다. 이러한 분위기 속에서 LED 광원이 기존 광원을 대체할 수 있는 품목으로 떠오르고 있다.


삼성전자는 이미 지난해 LED를 적용한 전문가용 24인치 LCD모니터를 출시한데 이어 LED를 적용할 신제품을 다양하게 출시할 계획이다. LED 방식을 적용한 모니터의 경우 발열이 낮고 두께를 얇게 할 수 있으며, 인버터의 크기가 작기에 노트북과 같이 휴대성이 중요한 기기에도 적용할 수 있다.


LED의 강점은 이 뿐만이 아니다. 색상을 표현하는 모니터의 표현력을 더 높여주며, 내구성 또한 기존 CCFL보다 높다. 크기가 작은 여러 개의 LED 광원을 넓은 면적에 고르게 분포시킬 수 있다. RGB 기반의 LED는 LCD 모니터에서 사용하는 RGB컬러를 표현하기에 가장 적합하며, 채도가 높은 컬러를 가장 효과적으로 만들어내는 광원 가운데 한 가지라는 평가도 LED 광원에는 긍정적인 요인이다.