직접 발광 방식Direct Emission LED
직접 발광은 빨강·초록·파랑 소자가 픽셀마다 들어 있어 스스로 빛나는 구조입니다. 높은 밝기, 검정 표현, 그림에 따라 변하는 전력, 소자별 편차 보정이 모두 이 구조에서 나옵니다.
LED 화면 뒤에 형광등 같은 조명판이 들어 있느냐고 묻는 분이 적지 않습니다. 없습니다. 화면 앞면에 보이는 점 하나하나가 광원이고, 그 점이 곧 픽셀입니다. 이 구조를 직접 발광이라고 부르며, LED 화면의 장점과 단점 대부분이 여기서 나옵니다.
픽셀 하나 안에서 일어나는 일
픽셀 하나에는 빨강, 초록, 파랑 소자가 한 벌 들어 있습니다. 세 소자를 각각 얼마나 세게 켜느냐로 색을 만듭니다. 세 개를 모두 최대로 켜면 흰색, 모두 끄면 검정입니다.
소자의 밝기는 주로 아주 빠르게 켰다 껐다 하면서 켜져 있는 시간의 비율로 조절합니다. 절반만 켜져 있으면 눈에는 절반 밝기로 보입니다. 이 깜박임의 빠르기가 주사율이고, 밝기를 몇 단계로 나눌 수 있는지가 계조입니다. 소자를 기판에 올리는 방법에 따라 SMD, COB 같은 이름이 붙지만 스스로 빛난다는 원리는 같습니다.
LCD는 반대입니다. 뒤에서 흰 빛을 켜 두고 액정과 색 필터로 가려서 그림을 만듭니다. 가리는 과정에서 빛의 대부분을 잃고, 검정에서도 빛이 조금 샙니다.
이 구조가 만드는 다섯 가지 성질
밝습니다. 가리는 층 없이 빛이 바로 나오므로 실내용 600~1,000nit, 옥외용 5,000nit 이상을 무리 없이 냅니다. 햇빛 아래에서 쓰는 큰 화면이 거의 LED인 이유입니다.
검정은 전기가 아니라 표면이 정합니다. 꺼진 픽셀은 빛을 전혀 내지 않습니다. 그런데 방에 조명이 있으면 화면 표면이 그 빛을 반사합니다. 실제로 보이는 검정의 깊이는 소자 사이를 덮은 검은 면의 품질에 달려 있고, 마스크와 표면 처리에서 다룹니다.
전기를 그림만큼 씁니다. 검은 화면은 전기를 거의 쓰지 않고 흰 화면은 최대로 씁니다. 소비전력을 평균 150W/㎡과 최대 450W/㎡ 두 숫자로 나눠 말하는 까닭입니다. 4㎡ 화면이라면 보통 영상에서는 600W 안팎, 전면 흰색에서는 1,800W입니다.
소자마다 조금씩 다릅니다. 수십만 개의 소자가 밝기와 색이 완전히 같을 수는 없습니다. 비슷한 것끼리 골라 쓰고(LED 칩 등급과 빈) 출고 전에 보정해 고르게 맞춥니다.
한 점만 고장 날 수 있습니다. 광원이 픽셀마다 따로이므로 소자 하나가 죽으면 그 점만 꺼지거나 한 색으로 남습니다. 허용 범위와 대응은 불량 화소에 있습니다.