
QLED TV 시장점유율 90% 달해 … 백라이트 생략해 고부가화 박차
양자도트(퀀텀닷: Quantum Dot) 기술을 활용한 TV가 부상하고 있다.
글로벌 시장의 90% 정도를 장악하고 있는 삼성전자가 성장을 견인하고 있으며 차세대 퀀텀닷 디스플레이나 OLED(Organic Light Emitting Diode)와 조합한 QLED 등을 개발하고 있다. 퀀텀닷과 나노 LED(Liquid Crystal Dispaly)로 구성된 QNED도 준비하고 있다.
최종적으로는 백라이트를 사용하지 않는 자발광 퀀텀닷을 탑재한 진정한 퀀텀닷 TV를 개발하고 부가가치를 서서히 높여감으로써 경쟁기업이 주력 공급하고 있는 OLED TV를 제치는 것을 목표로 하고 있다.
퀀텀닷은 입경 5-20나노미터 화합물 반도체 나노입자로 빛을 흡수하면 형광색을 나타내며 OLED 이상으로 발광 스펙트럼 반치폭이 좁고 색순도가 높은 것이 특징이다.
퀀텀닷 TV는 LCD(Liquid Crystal Display)에 퀀텀닷 시트를 끼워 넣은 구조로 시트 내부의 적색‧녹색으로 빛나는 퀀텀닷들이 청색 백라이트를 통해 각각의 색상을 발광시키는 형태이다.
퀀텀닷과 접촉하지 않고 그대로 발광되는 청색 백라이트를 통해 선명한 RGB를 구현할 수 있으며 색순도가 높은 백색을 얻을 수 있어 색 영역이 넓어지는 것으로 파악되고 있다.
제조를 위해 필요한 것은 퀀텀닷 시트 1장뿐이어서 코스트 면에서도 유리한 것으로 평가되고 있다.
OLED TV는 2019년 판매대수가 약 300만대에 달했으나 퀀텀닷 TV는 LCD TV를 업그레이드할 수 있다는 강점을 활용함으로써 판매대수가 597만대로 OLED TV의 2배 가까운 수준으로 급성장했다.
삼성전자 판매량이 532만대로 점유율이 90%에 달해 주목된다.
삼성전자는 차세대 퀀텀닷 TV로 OLED와 조합한 QLED TV를 개발하는데 주력하고 있다.
자발광 청색 OLED를 백라이트로 컬러필터 부분에 파장변환층으로 적색과 녹색 퀀텀닷 층을 형성한 구조로 OLED의 자발광을 통한 대비 향상 효과와 반치폭이 좁은 퀀텀닷의 광색역 효과를 모두 얻을 수 있는 것이 강점으로 평가되고 있다.
QLED 기술의 핵심은 잉크젯을 활용한 퀀텀닷 잉크 토출이며 코스트를 낮추기 위해서는 고가의 퀀텀닷을 효과적으로 사용할 수 있는 잉크젯 기술이 반드시 필요한 것으로 파악되고 있다.
잉크젯 기술은 JOLED가 세계 최초로 OLED 양산라인을 가동한 상태이나 퀀텀닷 잉크젯화는 OLED보다 난이도가 높은 것으로 나타나고 있다.
OLED 소재는 모두 용해돼 분산시키는 것이 비교적 간단한 편이나 입자형인 퀀텀닷은 균일하게 분산시키는 것이 어렵기 때문이다.
또 퀀텀닷은 카드뮴 프리가 요구되고 있다.
퀀텀닷 시트는 퀀텀닷으로 적색‧녹색을 내면서 적절하게 청색 백라이트를 통과시킬 필요가 있으며 퀀텀닷 양이 소량이어도 충분하기 때문에 중금속인 카드뮴을 사용하는 것이 용이한 편이다.
그러나 퀀텀닷을 컬러필터처럼 사용할 때에는 녹색‧적색 모두를 변환할 필요가 있기 때문에 퀀텀닷 농도가 높아지거나 카드뮴 프리제품을 사용해야 할 것으로 판단되고 있다.
당분간 파장 변환이 느린 부분을 상쇄시키기 위해 일반적인 컬러필터를 퀀텀닷 층 표면에 사용할 것으로 예상되고 있다.
삼성전자는 퀀텀닷 기술에서 차별화를 도모하고 있다.
청색 OLED 대신 마이크로 LED의 청색 백라이트를 사용한 QNED는 OLED와 마찬가지로 자발광하는 마이크로 LED를 백라이트로 사용해 대비가 뛰어날 것으로 기대하고 있다.
삼성은 RGB별로 마이크로 LED를 사용한 마이크로 LED TV를 판매하고 있으며 마이크로 LED 칩을 대량으로 탑재시킬 수 있는 기술도 보유하고 있다.
최종적으로는 자발광 퀀텀닷을 사용해 백라이트를 제외시킨 퀀텀닷 TV를 개발하는 것을 목표로 하고 있다.
자발광 퀀텀닷으로 OLED를 탑재할 수 있다면 OLED TV 수준으로 내구화를 향상시킬 수 있으며 플렉서블(Flexible) TV에도 대응이 쉬워질 것으로 예상되고 있다.
삼성디스플레이는 중국기업의 저가격 및 볼륨존 공세 영향으로 2020년 TV용 LCD 패널 생산에서 철수하기로 결정했고 앞으로 차세대 디스플레이인 퀀텀닷 사업에 총력을 기울일 방침이다. (강윤화 선임기자)