OLED 화면에 보이는 번인의 원인은 무엇일까?

목차

OLED 구조와 특징

OLED 소자가 빛을 만들어내는 원리

번인 현상의 원인과 해결 방법

 

최근 OLED 디스플레이를 탑재한 전자 제품이 늘고 있다. 스마트폰, 태블릿 같은 휴대용 기기뿐만 아니라 TV와 모니터 등 대형 화면에도 OLED가 많이 사용되고 있다. 얇은 두께, 높은 명암비, 뛰어난 색 표현력 등이 OLED의 주요 장점이다.

하지만 OLED에는 치명적인 단점도 존재한다. 바로 '번인(Burn-in)' 현상이다. 번인은 OLED 특유의 문제로, 시간이 지나면서 소자의 수명이 다해 잔상이 남는 현상이다. 오늘은 번인 현상의 원인과 이를 예방하기 위한 방법을 알아보자.

 

모니터 번인(잔상) 현상

OLED의 구조와 특징

가장 흔히 사용되는 디스플레이는 OLED와 LCD이다. OLED는 LCD에 비해 구조가 단순하며, 그 덕분에 더 얇은 제품을 만들 수 있다. 아래는 LCD와 OLED의 구조와 특징을 간단히 비교한 내용이다. 

LCD의 구조

구성 요소	백라이트, 편광필름, TFT, 액정, 컬러필터, 커버 글라스
작동 원리	백라이트를 통해 빛을 만들고, 편광필름으로 빛의 양을 조절하며, 액정과 TFT가 빛의 방향과 양을 결정하여 컬러필터를 통해 색을 표현한다.
특징	복잡한 구조로 인해 두께가 두꺼울 수 있으며, 백라이트를 사용해 빛을 만들어내므로 완벽한 검은색 표현이 어렵다.

 

왼쪽 LCD 구조(출처-Daken Chemical), 오른쪽 OLED 구조(출처-Universal Dispaly Corporation)

OLED의 구조

구성 요소	TFT, OLED 패널, 보호막, 편광필름, 커버 윈도우
작동 원리	OLED 소자가 스스로 빛을 내며, 백라이트나 컬러필터가 필요 없다.
특징	자체 발광으로 인해 구조가 단순하고 얇게 만들 수 있다. 각 소자가 개별적으로 제어되므로 명암비가 높고, 완벽에 가까운 검은색을 표현할 수 있다.

 

이처럼 OLED는 구조가 간단하고 자체 발광하기 발광하기 때문에 얇고 명암비가 뛰어난 제품을 만들 수 있다. 반면 LCD는 백라이트를 이용해 빛을 만들어내는 방식이기 때문에 검은색 표현이 OLED만큼 완벽하지 않다.

 

OLED 소자가 빛을 만들어내는 원리

OLED 소자는 '전계발광'을 통해 빛을 낸다. 전계발광이란 발광 물질에 전기 에너지를 가해 빛을 내는 방식이다. OLED 소자의 구조는 다음과 같다.

• 발광층(EML): 빛을 내는 중심 부위로, 양극과 음극 사이에 위치한다.
• 양극과 음극: 각각 정공(+)과 전자(-)를 발광층으로 주입하여 빛을 발생시킨다.
• 보조 층: 정공과 전자의 이동을 돕는 층들이 있어 전류가 원활하게 흐를 수 있도록 한다.

출처-LG Display Newsroom

 

발광층에서 빛이 만들어지는 과정은 간단하다. 정공과 전자가 발광층에서 만나면 에너지가 방출되고, 이 에너지가 빛으로 전환된다. 발광 물질의 에너지 크기에 따라 색이 달라지며, 높은 에너지를 방출하면 파란빛, 낮은 에너지를 방출하면 빨간빛이 만들어진다. 이를 통해 OLED는 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)을 조합해 다양한 색을 표현할 수 있다.

 

번인 현상의 원인과 해결 방법

OLED 디스플레이는 번인 현상에 취약하다. 번인이란 화면에 잔상이 남거나 특정 부분의 색 표현력이 떨어지는 현상으로, 오랜 시간 동일한 화면을 유지할 때 발생한다. 번인이 발생하는 이유와 예방 방법은 다음과 같다.

번인의 원인

OLED는 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode)로, 유기물을 발광 물질로 사용한다. 유기물은 전기 에너지를 받으며 빛을 내지만, 이 과정에서 발생하는 열로 인해 소자의 수명이 단축된다. 결국 소자가 손상되면 잔상이 남거나 색 표현력이 떨어지는 번인 현상이 발생한다.

모니터 번인 현상

번인의 발생 상황

스마트폰에서 게임을 장시간 자동 실행하거나 TV에서 같은 채널을 오랫동안 켜두었을 때 주로 나타난다. 간단하게 예를 들어보면, 방송사 로고가 위치한 부위에 잔상이 남는 경우가 많다. 

 

모니터 번인 현상

 

번인의 예방 방법

우선 가장 쉬운 것은 밝기 조절이다. 밝기를 낮추면 소자에 가해지는 부담을 줄일 수 있다. 덤으로 눈도 덜 피로할 수도 있다. 그리고 화면을 자주 변경해 주는 것이 좋다. 같은 화면을 장시간 켜두지 않고 주기적으로 화면을 변경해 번인 발생을 늦출 수 있다. 마지막으로 각 모니터의 제조사들은 번인 방지를 위해 소프트웨어로 번인 부위를 보정하거나 화면 표시 영역을 갱신하는 기술을 도입하고 있다. 일정 시간이 지나면 소자 밝기를 재조정하는 방식도 사용된다.