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Next Generation Display Requires Next Generation Ecosystem

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It seems like new milestones are reached in the display industry every month. From a consumer’s point of view, it was not that long ago that HD (high definition) sets entered the market and revolutionized the picture screen. However, now next generation display with even higher resolution, UHD (ultra high definition) are being actively developed. 4K resolution sets, LCD and OLED, are already on the market. 8K panels have been part of exhibitions for a while now, and the world’s first 10K 82inch LCD panel was revealed in SID 2015 (31 May – 5 June).

However, in order to move forward to having the next generation of displays in consumer sets, the whole ecosystem of surrounding industries also has to evolve together.

As mentioned above, 4K sets, as well as 4K recording devices, are already commercially available. The 4K content is, unfortunately, still quite restricted at present. However, streaming and subscription services provide or plan to provide increasing amount of UHD content in near future, and UK’s BT is also launching an UHD box to host Europe’s first 4K TV channel.

Another important part of the ecosystem is connectivity. For over a decade, HDMI (high-definition multimedia interface) has been the favored connection for home entertainment systems and on HDTVs, as well as some PCs and monitors. However, if the interconnect development does not match the capability of the set or the content, then the intended display quality cannot be met. To cope with this, HDMI 2.0 which can handle 4K was released. DisplayPort, another interface standard, can also support 4K, but it also provides greater color depth, a more robust and stable AV link.  DisplayPort is enabled to work over the new USB-C connector, and an 8K enabled version will be released this year.

It is not enough for one or two particular sectors of an ecosystem to evolve to lift an entire industry to the next generation. For a healthy and efficient market to be formed, agreed upon objectives, compromises, specifications, and schedules have to be in accord. VESA (Video Electronics Standards Association) is an international non-profit corporation that facilitates this, as is the recently established UHD Alliance. At SID 2015, a VESA representative explained that “for the industry as a whole to be effective and successful commercially, cooperation between businesses of all sectors, including competitors, is crucial”. This can only benefit consumers and businesses alike.

Whether the display market will be led by LCD or OLED, it is certain that the next generation display requires a next generation ecosystem.

Samsung Display’s SUHD TV, WIS 2015

 

차세대 디스플레이 산업, 차세대 Ecosystem 필요

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매월 디스플레이 산업에서는 새로 기록이 경신되는 것처럼 느껴진다. 소비자에게는 HD(high definition) 세트가 시장에 들어서 화상스크린의 혁명을 일으킨 후 그다지 오랜 시간이 지나지 않았다. 하지만 현재 차세대 디스플레이는 더 높은 해상도의 UHD (ultra high definition)가 본격적으로 개발되고 있다. 4K 해상도의 LCD와 OLED세트는 이미 판매 중이고, 8K panel은 오래전부터 전시회에 전시되어왔다. SID 2015 (5/31~6/5)에서는 세계최초 10K 82인치 LCD panel이 공개됐다.

하지만 차세대 디스플레이가 적용된 제품이 상용화되기 위해서는 그 주변 산업을 포함한 전체적 ecosystem이 함께 진화해야 한다.

위에서 언급한 것과 같이 4K 세트가 판매되고 있고 4K recording device도 함께 시판되고 있으나 4K contents는 현재까지는 많이 제한되어 있다. 하지만 스트리밍과 구독 서비스가 점점 더 많은 양의 UHD contents를 공급하고 있거나 곧 공급할 예정이고 영국의 BT도 UHD box를 시작으로 유럽의 4K TV채널을 오픈할 계획이다.

Ecosystem의 다른 중요한 부분은 연결성이다. 10년이 넘도록 HDMI (high-definition multimedia interface)는 홈 엔터테인먼트 시스템과, HDTV, PC, 모니터에 주로 쓰이는 접속단자였다. 하지만 상호접속의 발전이 세트나 content의 역량을 따라가지 못하면 의도한 디스플레이의 질을 맞출 수 없다. 이에 대처하기 위해 4K를 처리할 수 있는 HDMI 2.0가 출시됐다. 또 다른 인터페이스 기준인 DisplayPort 또한 4K를 처리할 수 있고 더 깊은 색채를 제공하며 더 탄탄하고 안정된 AV 링크를 제공한다. DisplayPort는 새로운 USB-C connector와도 연결이 가능하고 8K 버전도 올해 출시될 예정이다.

사업 전체를 발전시키려면 ecosystem의 일부분만 발전해서는 부족하다. 건강하고 효율적인 시장이 형성되려면 공인된 목적과 타협, 스펙, 스케줄이 맞아야 한다. VESA (Video Electronics Standards Association)는 이를 가능하게 하는 비영리적 국제 조합이다. 최근에 설립된 UHD Alliance 역시 비슷한 활동을 하고 있다. SID 2015에서 VESA 관계자는 “산업 전체가 효율적이고 상업적으로 성공하기 위해서는 경쟁자를 포함한 여러 부분의 사업들의 협력이 중대하다”고 설명했다. 이는 소비자와 업체 모두에게 이득이 될 것으로 보인다.

디스플레이 시장이 LCD나 OLED 중 무엇이 주도하든지 차세대 디스플레이는 차세대 ecosystem이 필요하다는 것은 확실하다.

Samsung Display SUHD TV, WIS 2015

 

[SID 2015] Chinese LCD’s Continuous Evolution. OLED, What To Do?

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LCD technology of Chinese companies is continually evolving. In SID 2015, BOE exhibited world’s largest 110inch 8K and world’s first 82inch 10K LCD panels. CSOT drew much attention with its world’s largest 110inch UHD curved LCD TV. By exhibiting ultra high resolution and large size LCD panel ahead of Korean and Japanese panel companies, CSOT aptly demonstrated that Chinese companies have caught up to Korean and Japanese technology skills.

BOE presented NTSC 99% 27inch QHD LCD panel, and CSOT showed NTSC 118% 55inch UHD LCD panel. Particularly, CSOT exhibited 4mm thick 32inch FHD LCD TV and 5.5 mm thick 4K curved LCD panel; this showed that LCD is able to catch up to OLED’s thinness and color gamut advantages. Thus, with LCD’s continuous new technology development and price competitiveness, LCD and OLED’s leadership competition will once again heat up in next generation display’

The current large area TV market is led by LCD and OLED is slowly expanding the market starting with premium TV. Even in premium market, with price competitiveness LCD is one step ahead with QD film applied LCD TV. Therefore, the technology development of LCD that is catching up to OLED’s advantages is expected to be a hurdle for OLED’s market opening.

Although LCD’s color gamut, thickness, contrast ratio, and response time is being continually improved and can approach to OLED’s level but cannot be equal to OLED in all areas. For example, if the thickness is reduced in LCD, the QD film application needed for increased color gamut is difficult. Even if panel with many positive traits altogether is developed, it is expected to take much time giving OLED chance to drop the price to LCD level. Therefore, reducing OLED panel’s price by OLED’s active investment and yield achievement is analyzed to be an essential condition for next generation display leadership.

[SID 2015] 중국 LCD의 거침없는 발전, OLED 어떡하나?

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중국업체의 LCD의 기술력이 날로 발전하고 있다. 이번 SID 2015에서 BOE는 world largest 110inch 8K와 world first 82inch 10K 해상도의 LCD panel을 전시하였으며, CSOT는 world largest 110inch UHD curved LCD TV를 메인에 전시하여 관람객들의 큰 이목을 끌었다. 이는 한국과 일본 panel 업체들보다 한발 앞서 초고해상도와 대면적 LCD panel을 전시함으로써 더 이상 중국이 한국과 일본의 기술력을 충분히 따라잡았다는 것을 보여주기 충분했다.

또한 BOE는 색재현률 99%의 27inch QHD LCD panel을, CSOT는 118% 색재현률의 55inch UHD LCD panel을 전시하였으며 특히 CSOT는 4mm두께의 32inch FHD LCD TV와 5.5mm 두께의 4K curved LCD panel을 전시하여 OLED의 장점인 색재현율과 얇은 두께까지 LCD로서 따라잡을 수 있다는 것을 보여주었다. 이와 같이 LCD의 지속적인 신기술 개발과 가격경쟁력을 바탕으로 차세대 디스플레이를 놓고 OLED와의 주도권 싸움이 다시 한번 치열해 질 것으로 예상된다.

현재 대면적 TV 시장은 LCD가 주도하고 있으며 OLED가 서서히 프리미엄 TV 시장부터 시장을 확대해 나가고 있다. 프리미엄 시장에서도 LCD가 가격경쟁력을 바탕으로 QD film을 적용한 LCD TV로서 한발 앞서나가고 있는 상황이다. 따라서 이러한 LCD의 OLED의 장점을 따라잡는 개발이 앞으로의 OLED의 시장 개화에 걸림돌이 될 수 있을 것으로 예상된다.

LCD는 색재현율과 두께, 명암비, 응답속도 등이 지속적으로 개선되고 OLED와 근접한 수준까지 개발될 수는 있지만 모든 면에서 OLED와 같을 수는 없다. 예를 들어 두께를 줄이게 되면 색재현율을 높이기 위해 QD film을 적용하기가 어렵다. 여러 장점이 동시에 개선된 panel이 개발된다 하더라고 많은 시간이 소요될 것으로 예상되며, 그 전에 먼저 OLED의 가격이 LCD 수준으로 낮아질 것으로 전망된다. 따라서 OLED의 적극적인 투자와 수율 확보로 panel 가격을 낮추는 것이 차세대 디스플레이시장을 주도하기 위한 필수 조건으로 판단된다.

LCD, Busy Playing Catching Up to OLED…

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Following smart phone, other devices equipped with display such as tablet PC, monitor, and TV are mostly using OLED panel. In turn, LCD is attempting to replicate key points of OLED panel to catch up.
The first is LTPS TFT technology. When Samsung Display started producing AMOLED using LTPS TFT, it was overlooked by the LCD sector as it financially needed twice the amount of investment compared to a-Si TFT technology and therefore thought it to have no business value. However, as the smart phone resolution is getting higher, LCD companies are also employing LTPS TFT that has high mobility.
The second is the ultra slim thickness of OLED panel that does not have BLU. To answer the smart phone’s need for a thin body with light weight, LCD is thinning the panel by slimming the glass substrate further and further. Nowadays, even TV sector of LCD is busy trying to become thinner. In CES2015, Sony exhibited ultra slim LCD TV with thickness of approximately 4.9mm.

150225_LCD, OLED 따라 가기 정말 바쁘다~~~ <CES2015, Sony Floating Style 65” UHD LCD TV>

The third is curved design. LG Elec. and Samsung Elec. exhibited curved OLED TV using thinness of OLED panel in CES2013. With the products on the market, LCD TV also reduced thickness and began selling curved LCD TV.

150225_LCD, OLED 따라 가기 정말 바쁘다~~~1<CES2015, Hisense Curved LCD TV>

Hisense, a Chinese brand, exhibited LCD TV with curved design in CES2015. Samsung Elec. decided that the main product of 2015, SUHD LCD TV, will have curved design, as well as releasing a curved LCD monitor. However, despite reducing the thickness LCD cannot yet be applied to smart phones.

The fourth is color reproductivity rate. The existing LCD TV can only produce approximately 80% of NTSC standard, which is limited compared to 110% of OLED. LCD sector criticized OLED’s color reproduction to be excessive; however, they recently developed new technology of applying quantum dot materials onto BLU and launched the sales of LCD TV with almost 120% of NTSC. Furthermore, it is deceiving the public by calling the QD BLU LCD TV as Quantum Dot TV packaged as a non-LCD TV.

150225_LCD, OLED 따라 가기 정말 바쁘다~~~2<CES2015, TCL QD BLU LCD TV>

The fifth is contrast ratio. OLED TV’s contrast ratio is close to infinite with 1,000,000:1. Compared to this, LCD TV’s contrast ratio was 1,000:1, and unable to showcase dark scenes. Recently, HDR (high dynamic range) technology that brightens bright scenes and darkens dark scenes is strengthening its contrast ratio. Sony is striving to achieve high contrast ratio for LCD TV, similar to OLED TV, and exhibited HDR technology applied BRAVIA in CES2015.

150225_LCD, OLED 따라 가기 정말 바쁘다~~~3<CES2015, Sony HDR applied LCD TV>

Many key points of OLED such as previously mentioned thickness, contrast ratio, and curvature ratio still need to be improved by LCD panel, and diverse attempts are continually being made to catch up to OLED panel that is entering the market with great strength. However, LCD cannot yet even attempt to match OLED on high speed response time that is needed for programs with fast action such as sports.

OLED holds diversity in color definition and design, and even if LCD keeps on reaching for these characteristics, LCD will remain LCD and will not be able to overtake OLED.

LCD, OLED 따라 가기 정말 바쁘다~~~

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스마트폰에 이어 태블릿 PC와 모니터, TV에 이르기까지 디스플레이가 적용되는 기기에 전반적으로 OLED 패널이 사용되자 LCD 역시 OLED 패널 특징을 따라가기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.

첫째는 LTPS TFT 기술이다. 삼성디스플레이가 LTPS TFT로 AMOLED를 만들 초기에는 LCD 진영에서는 a-Si TFT에 비해 투자비가 약 2배 정도 소요되는 LTPS TFT 방식의 AMOLED는 사업성이 없다고 무시하였으나, 스마트폰의 해상도가 점차 높아지자 LCD 업체들 역시 이동도가 높은 LTPS TFT를 앞 다퉈 채용하고 있다.

두번째는 BLU가 없는 OLED 패널의 초슬림 두께이다. 경량 박형을 요구하는 스마트폰 특징에 부합하기 위해 LCD는 유리 기판을 깍고 또 깍아 패널을 얇게 만들고 있다. 이젠 TV에서도 LCD는 살 빼기에 여념이 없다. CES2015에서 소니는 두께가 약4.9mm인 초슬림 LCD TV를 전시하였다.

 <CES2015, Sony Floating Style 65” UHD LCD TV>

세번째는 curved 디자인이다. LG전자와 삼성전자가 OLED 패널의 얇은 두께를 이용하여 CES2013에서부터 curved OLED TV를 전시하며 제품을 판매하자, LCD TV 역시 두께를 줄이고 curved LCD TV 판매에 돌입했다.

<CES2015, Hisense Curved LCD TV>

 중국 TV 메이커인 Hisense는 CES2015에서 curved 디자인의 LCD TV를 전시하였으며, 삼성전자는 2015년 주력 제품으로 출시하는 SUHD LCD TV를 curved 디자인으로 결정하였으며, 더불어 모니터도 curved LCD 제품을 출시한다. 하지만 두께를 줄여도 스마트폰용 소형 디스플레이에서는 LCD가 아직 적용되지 못하고 있다.

네번째는 색재현율이다. 기존 LCD TV는 색재현율이 NTSC 기준 약80%애 불과하여 110% 정도의 색을 재현 할 수 있는 OLED에 비하면 표현이 한정적이었다. LCD 진영은 OLED가 표현하는 색상은 너무 과도하다고 폄하하였지만, 최근에는 quantum dot 재료를 BLU에 부착하여 개발한 새로운 기술로서 120%에 가까운 초과도 색재현율을 나타내는 LCD TV 판매에 돌입했다. 더욱이 QD BLU LCD TV의 이름을 Quantum dot TV라고 명칭하며 LCD TV가 아닌 것처럼 포장까지 하고 있다.

<CES2015, TCL QD BLU LCD TV>

 다섯번째는 명암비이다. OLED TV는 명암비가 1,000,000:1 이상으로서 무한대에 가깝다. 이에 비해LCD TV는 명암비가 1000:1에 불과하여 어두운 장면은 표현이 불가능하였다. 최근에는 밝은 화면은 더 밝게 하고 어두운 화면은 약간 더 어둡게 표현할 수 있는 HDR(high dynamic range) 기술로서 명암비를 강화하고 있다. 소니는 CES2015에서 HDR 기술을 적용한 BRAVIA를 전시하여, LCD TV로서 OLED TV 처럼 명암비를 표현하고자 노력하고 있다.

<CES2015, Sony HDR 적용 LCD TV>

 앞에 기술한 두께와 명암비, curved 디자인의 곡률 반경 등이 OLED에 비해서는 LCD 패널이 개선해야 할 점이 아직 많지만, 새로운 강자로서 시장에 진입하고 있는 OLED 패널을 따라 가기 위한 다양한 시도가 계속 이어지고 있다. 하지만 LCD TV는 스피드가 있는 스포츠 등의 화면을 보기 위해 필요한 고속 응답 속도는 OLED를 따라가기 위한 시도 조차 못하고 있다.

OLED는 화질과 디자인 등에서 다양성을 보유하고 있어, LCD가 추격해와도 OLED는 OLED이고 LCD는 LCD일 뿐인 점은 변화가 없을 것이다.

[CES2015] LCD TV의 진화는 어디까지?

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LCD TV에 또 한번 대 혁신이 생겼다. Quantum dot(QD)을 사용한 LED BLU로서 LCD TV 화질은 이제껏 누구도 상상할 수 없는 궁극의 경지까지 도달했다.

CES2015에서 삼성전자를 비롯하여 LG전자, Sony, Sharp, TCL, Haier 등 TV 세트 업체들이 QD-BLU LCD TV를 공개했다. QD-LED로 인해 색재현율은 NTSC 110%까지 모두 도달하였으며, HDR(high dynamic range) 기술로서 휘도와 명암비가 이제까지의 LCD 패널에서는 볼 수 없었던 화려한 화질을 얻을 수 되었다. 기존 LCD TV는 명암비가 분명하게 나타나는 야경을 화면에 나타내는 전시는 거의 볼 수 없었으나 CES2015에서 삼성전자는 SUHD TV(상)와 기존 LCD TV와의 명암비를 직접 비교하는 전시로서 LCD TV가 얼마나 좋아졌는지를 보여주었다.

 

또한 외관에서는 curved와 10mm이하의 박형 디자인으로 기존 LCD TV와는 확연히 차이 나는 변화를 보여주었다. Wide color LCD는 시야각마저도 거의 자발광 수준에 도달했다.

 

도대체 LCD TV는 어디까지 진화할까?

이번 CES2015에서 답이 나왔다.

OLED TV까지이다.

 

LG, 65inch OLED TV

 

OLED panel을 생산할 수 있는 업체는 전 세계에서 LG디스플레이가 유일하며, 현재 시점에서 OLED TV를 대량 생산할 수 있는 업체는 LG전자뿐이다.

OLED 패널이 가지고 있는 색재현성과 명암비, 응답속도, 시야각, 두께 등은 삼성전자가 생산하는 smart phone Galaxy series에서 이미 LCD 보다 월등히 우수함이 증명되었다. 따라서 OLED TV를 만들 수 없는 TV 업체들의 생존 수단은 OLED 패널을 대량으로 수급 할 수 있을 때까지는 어떻게 하든지 LCD TV를 최대한 OLED TV와 유사하게 만드는 것이다.

이번 CES2015에는 LCD TV가 할 수 있는 모든 기술이 총 동원되어 LG전자의 OLED TV 따라가기에 동원되었다. LCD TV는 색재현성과 시야각, 두께, 두꺼워짐에도 불구하고 휘어놓은 curved 디자인으로 OLED TV와 최대한 근접해졌다. 특히 HDR 기술로서 향상 시킨 명암비는 설명이 없으면 OLED TV로 착각할 정도로 좋아졌다. 하지만 LCD는 LCD이고 OLED는 역시 OLED이다. 흉내는 낼 수 있어도 같아 질 수는 없다.

OLED TV가 나옴에 따라 LCD TV가 다시 한번 변신하는 계기가 마련된 것은 TV 역사에서 바람직한 경쟁 사례로 길이 남을 것이다.