집·중·해·부! 퀀텀닷 SUHD TV_④‘눈부심 없는 패널’이 탄생하기까지<연재 끝>

우리 눈에 보이는 대부분의 사물은 빛을 반사합니다. 안이 훤히 보이는 투명 소재라 해도 마찬가진데요. 빛 투과성을 지닌 유리에 주변 사물이 희미하게 비치는 것도 유리가 일정량의 빛을 반사하기 때문입니다. 빛을 반사하는 성질은 일상에서 의외로 활용도가 큽니다. 거울처럼 실용적 도구로 쓰이기도, 디자인적 요소를 배가하려는 목적으로 쓰이기도 하죠.

하지만 TV 패널로 넘어오면 얘기가 좀 달라집니다. TV 패널에 빛이 반사되면 사용자의 시야를 가려 시청 환경을 해치기 때문입니다. 삼성 퀀텀닷 SUHD 디스플레이 TV(이하 ‘퀀텀닷 SUHD TV’) 개발진은 빛 반사율을 낮추기 위해 ‘나방의 눈’이라는, 좀 특별한 대상에서 힌트를 얻었습니다. 오늘 다룰 주제 역시 그에 관한 겁니다. 퀀텀닷 SUHD TV에 탑재된 ‘눈부심 방지 패널’ 기술, 그 탄생 배경엔 어떤 이야기가 숨어 있을까요?

빛 반사율 낮춘 나방 눈에서 힌트 얻다

빛 반사율 저감 기술이 따로 적용되지 않은 TV 패널의 반사율은 약 4%입니다. 주변이 어둡다면 크게 신경 쓰이지 않지만 햇빛이나 조명이 강한 곳에선 꽤 방해가 되죠. 눈부심 현상 때문에 색이나 밝기가 왜곡될 수도, 심한 경우 화면 일부가 아예 보이지 않을 수도 있으니까요.

이 때문에 업계에선 이 같은 사용자의 불편을 해소하기 위해 새로운 패널 구조를 개발하고 패널 제작 시 특수 소재를 사용하는 등 다방면으로 노력해왔습니다. 특히 삼성전자는 올해 퀀텀닷 SUHD TV를 출시하며 패널의 빛 반사율을 제로에 가깝게 줄이는 데 성공했는데요. 그 비결은 일명 ‘모스아이(moth eye, 나방 눈)’ 기술입니다.

빛이 반사되는 원인은 사물 간 굴절률 차이에 있습니다. 공기 중 빛의 굴절률 기준을 1이라고 할 때 유리의 굴절률은 1.5 정도인데요. 이 0.5의 차이로 인해 굴절 현상과 빛 반사가 발생하게 됩니다<위 그림 참조>. 만약 굴절률 차이가 0.5보다 크면 빛 반사율은 더 높아지고 그 반대의 경우 빛 반사율은 더 낮아지겠죠.

나방은 밤에 주로 활동하는 곤충입니다. 그런 만큼 천적의 공격에서 자신을 보호하기 위해 독특한 구조의 눈을 갖고 있습니다. 표면의 미세한 돌기가 공기와 눈 간 굴절률 차이를 줄여 빛 반사율을 낮춰주거든요. 빛이 적게 반사되는 눈은 반짝임도 덜합니다. 자연히 야간 활동 중에도 자신의 존재를 들킬 위험이 적어지겠죠? 퀀텀닷 SUHD TV는 바로 이 원리에 주목했습니다. TV 패널을 나방 눈과 비슷한 구조로 만들어 반사되는 빛의 양을 크게 줄이는 데 성공한 겁니다.

사실 디스플레이 제품에 나방 눈 원리를 응용하려는 시도는 이전에도 있어왔습니다. 하지만 점점 커지는 화면에도 문제 없이 적용되고 대량 생산을 감행해도 일관성 있는 효과를 거두기란 결코 쉽지 않았습니다. 삼성전자 역시 3년 이상 관련 기술 개발에 매진, 눈부심 방지 패널 기술을 안정적으로 도입할 수 있었습니다. 그 결과가 바로 퀀텀닷 SUHD TV였고요.

‘명암비 수 천만대 1’ 광고 문구의 함정

TV 팸플릿 등에서 ‘2000만 대 1’이나 ‘3000만 대 1’, 심지어 ‘무한대’ 같은 천문학적 수치로 표현된 명암비(明暗比)를 접하신 적 있으실 겁니다. 하지만 이런 수치 뒤엔 ‘비밀’ 하나가 숨어 있습니다. 빛이 전혀 없는 암실(暗室) 실험을 기준으로 측정한 결과란 사실이 바로 그겁니다. ‘집 안 불을 전부 끈 후 외부 빛이 전혀 없는 상태에서 TV를 시청하는’ 경우가 극히 드물다는 사실을 떠올리면 이 같은 문구는 다소 과장된 감이 있습니다.

실제로 주변에 빛이 존재하는 환경에서 TV를 보면 명암비는 크게 줄어듭니다. 이론적으로 1만 대 1 명암비를 지닌 TV 패널의 반사율이 4%라고 가정했을 때, 빛이 들어오는 환경에서 해당 TV를 시청할 경우 실제 명암비는 100대 1이 채 안 될 수도 있다는 얘깁니다. 마찬가지로 “무한대의 명암비를 갖췄다”고 광고되는 TV 역시 밝은 환경에서 측정된 명암비는 1000대 1에 못 미칠 수 있습니다. 이 같은 사실만 보더라도 ‘실제 TV 시청 환경에서의 명암비를 향상시키려면 빛 반사율을 낮추는 게 가장 중요하다’는 걸 짐작할 수 있죠.

퀀텀닷 디스플레이 채택으로 일반 TV 대비 2.5배 수준의 최대 밝기(1000니트)를 구현한 TV, 나방 눈에서 착안한 눈부심 방지 패널 기술로 빛 반사율을 획기적으로 줄인 TV… 퀀텀닷 SUHD TV에 대해 “실제 시청 환경까지 고려한 TV”란 호평이 쏟아지는 이유, 이쯤 되면 고개를 끄덕이시게 되죠?

독자 여러분께 정확하면서도 빠른 TV 기술 정보를 알려드리기 위해 기획했던 ‘집·중·해·부 퀀텀닷 TV'는 오늘 얘길 끝으로 대단원의 막을 내립니다. 삼성전자 뉴스룸은 앞으로도 다양한 삼성 제품의 이면에 담긴 기술 원리를 쉽고 재밌는 기사로 풀어낼 수 있도록 끊임없이 노력할 예정입니다. 앞으로 선보일 다른 기사에도 많은 관심과 응원 부탁 드릴게요!