CES 달굴 퀀텀닷, TV 시장 '주류' 될까

2015년 CES에 '퀀텀닷(QD)' 디스플레이를 탑재한 TV가 모습을 드러낼 전망이다.

증권업계 따르면 오는 6일(현지 시각)부터 9일까지 나흘간 라스베이거스에서 열리는 세계 최대 가전전시회 ‘CES 2015’에서 삼성전자는 ‘SUHD’라는 새로운 콘셉의 TV를 제시한다. 독자적 나노소재를 적용한 QD와 UHD를 결합한 패널로 화질 개선에 초점을 맞췄다. 유기발광다이오드(OLED) TV로 총공세를 펼칠 LG전자의 대항마로 QD가 낙점된 셈이다.



QD TV가 처음 등장한 것은 지난해 9월이다. 당시 독일 베를린에서 열린 가전전시회인 ‘IFA 2014'에서 중국 TCL과 하이센스가 55인치 QD TV를 선뵀다. 삼성전자가 가장 먼저 QD TV 공개할 것이란 업계의 예상이 빗나갔다.

삼성전자가 이번 CES에서 65·78·88인치 등 라인업을 다양하고 SUHD라는 콘셉으로 QD TV를 선보인 이유다. SUHD TV의 'S'는 '압도적인(spectacular)', '스마트(smart)', '세련된(stylish)', '최고의(superb)' 등을 뜻한다.

▷ 퀀텀닷, LCD TV 진영의 성장 동력

퀀텀닷(Quantum Dot, 양자점)은 지름 수십 나노미터(nm) 이하 크기의 초미세 반도체 결정물질이다. 전압을 가할 시 스스로 빛을 내며, 입자의 크기에 따라 색이 변하는 특징이 있다. 색의 순도와 안전성이 높아 천연색에 가까운 디스플레이를 구현할 수 있다. 이 같은 특징 때문에 QD는 최근 액정디스플레이(LCD) TV 진영에 차세대 성장 동력으로 부각되고 있다.

과거 디스플레이 시장은 LCD와 유기발광다이오드(OLED) 양강 구도였다. OLED는 LCD 대비 디자인, 색재현성, 명암비, 시야각, 응답속도 등 다양한 측면에서 우수하다. 다만 수율이 낮고 가격이 높아 대중화가 힘들다는 한계가 있다.

이 가운데 LCD 진영은 기술 개발로 OLED와 성능 차이를 좁혔다. 지난해 커브드(Curved) LCD TV가 출시되며 휘는 디스플레이는 더 이상 OLED만의 강점이 아니게 됐다. 최근 LCD 진영에서 색재현성을 무기로 내 논 것이 바로 QD다.



▷ OLED 대비 색재현성, 가격경쟁력 높아

관련업계에 따르면 QD TV의 색재현성은 100~110% 수준이다. OLED의 100%보다 높다. 일반 LCD TV는 70%다. QD 디스플레이는 픽셀(pixel)을 매우 작게 만들 수 있어 OLED보다 색을 더 선명하게 구현할 수 있다. 

OLED보다 전력소비도 적다. QD의 백라이트 유닛(BLU)엔 백색LED가 아닌 청색LED가 들어간다. 백색LED는 RGB(적색, 녹색, 청색) 3원색을 모두 사용하는 데 반해, 청색LED는 청색 하나만 쓰인다.

무엇보다도 QD의 장점은 가격경쟁력이다. 시장조사기관 디스플레이서치에 따르면 55인치 Full HD 기준 TV용 패널 원가를 비교해 보면, QD가 OLED의 20% 수준이다. 기존 LCD TV보단 20~30% 비싸다. QD 디스플레이가 저렴한 이유는 기존 LCD 패널에서 생산이 가능하기 때문이다. LCD에 레일을 탑재하거나 필름을 부착하는 제조공정을 추가하면 QD 디스플레이 생산이 가능해 진다.



이 밖에 QD는 OLED에 비해 화학적 안정성이 높아 수명이 길고, 대형화가 쉽다. 반응속도도 기존 LCD보다 1000배 이상 빠르다.



▷ 상용화의 벽, 카드뮴 이슈 해결 기대감

QD 디스플레이 기술은 2006년 미국이 처음으로 개발했다. 그럼에도 상용화가 늦어진 것은 QD 소재로 독성이 강한 중금속인 카드뮴이 사용됐기 때문이다. 하지만 올해부터 QD 소재업체가 본격적으로 비카드뮴 소재 QD를 생산할 것으로 알려지면서 상용화 기대감이 일고 있다.

미국 화학업체인 다우케미칼은 한국 천안에서 카드뮴 없는 대규모 QD 제조시설 투자를 진행 중이며, 이르면 오는 5월에 완공될 예정이다. 3M 역시 카드뮴 함량이 100ppm이하인 QD 제품을 개발 중이며, 올해부턴 비카드뮴 제품을 양산할 계획이다.

QD가 상용화되면, 시장 규모는 크게 성장할 것으로 전망된다. 시장조사기관인 IHS에 따르면 글로벌 QD TV 시장은 올해 168만7000대에서 내년엔 341만대, 2020년엔 1462만9000대로 성장할 전망이다.



▷ QD 코팅 담당할 필름업체 살펴보니..

국내 TV 메이커 역시 QD 개발에 힘을 쏟고 있다. 유진투자증권에 따르면 삼성전자는 삼성종합기술원을 통해 비카드뮴계 QD 개발을 진행 중이다. 여기서 개발된 기술로 한솔케미칼이 비카드뮴계 QD 소재를 생산한다는 계획이다.

LG전자는 다우케미칼 및 기타업체들로부터 비카드뮴 QD 소재를 공급받을 예정이다. 다만 LG전자의 주력 TV 디스플레이는 OLED인 만큼, QD에 대한 투자는 제한적으로 이뤄질 것으로 보인다.

QD 필름은 PET 필름에 QD 소재를 도포한 후 레진 및 베리어(Barrier) 필름을 코팅해 제작된다. QD 소재는 수분 및 산소에 취약해 베리어 필름으로 잘 코팅하는 것이 중요하다. 그만큼 코팅공정의 숙련도가 높은 필름업체가 담당할 것으로 보인다.



삼성전자 진영의 필름업체는 미래나노텍과 상보가 대표적이다. 두 업체는 수년간 삼성전자 TV 광학필름 코팅을 담당한 바 있다. 베리어(Barrier) 필름 생산에 강점을 지닌 아이컴포넌트가 수주를 따낼 가능성도 있다. 아이컴포넌트는 플렉시블 OLED, QD 디스플레이 베리어 필름을 이미 양산한 바 있다.

엘엠에스는 독자적으로 QD 시장을 준비 중이다. 글로벌 3대 QD 소재업체 나노시스(Nanosys)와 공급계약을 맺고, 필름 양산 채비를 갖췄다. QD 시장이 본격적으로 열릴 경우, 중국 TV업체를 대상으로 영업활동을 강화할 예정이다.

▷ LED, T-CON 업체도 주목

발광다이오드(LED)업체와 타이밍컨트롤러(T-CON) 제조업체도 QD 시장에 영향을 받을 것으로 보인다. QD BLU 구조는 기존 일반 LCD BLU에서 백색LED가 청색LED로 대체되며, QDEF(Quantum Dot Enhanced Film)이 삽입된다. 한 장의 필름이 더 들어가기 때문에 빛 투과율이 낮아진다. 이를 보완하기 위해 TV 한 대당 LED BLU 탑재량이 늘어날 가능성이 있다. 삼성전자 TV BLU용 LED 패키지를 생산하는 업체는 루멘스가 대표적이다.

또한 QD TV는 CES에서 공개된 것처럼 고가의 프리미엄 제품으로 선보일 전망이다. 삼성전자가 CES에서 출시한다고 밝힌 UHD와 QD의 결합제품이 대표적이다. 올해 퀀텀닷 UHD TV 생산 비중이 높아지면, 화질 개선에 필요한 T-CON 탑재량도 늘어날 수 있다. 삼성전자 TV용 T-CON은 아나패스에서 담당한다.