[The Korea Industry Post (kipost.net)] 삼성전자가 상반기 중 출시할 ‘QLED TV’부터 ‘퀀텀닷성능향상필름(QDEF)’을 배제한다. 대신 QDEF의 고유 기능인 백색광 변환과 색상보정은 이를 수행할 수 있는 신기술로 대체했다. 삼성전자는 이 같은 기술을 적용한 QLED TV 2018년 신제품을 오는 7일(현지시간) 미국 뉴욕에서 발표한다.

▲삼성전자 QLED TV. /사진=삼성전자

‘QD 온 칩’ 기술 첫 도입

5일 삼성전자 관계자에 따르면 삼성전자는 올 상반기 출시할 QLED TV부터 ‘QD 온 칩(on Chip)’ 기술을 도입할 계획이다. QD 온 칩은 발광다이오드(LED) 위에 바로 QD를 도포해 청색광을 백색광으로 바꿔주는 기술이다. 

그동안 삼성전자가 생산한 QLED TV는 광원 역할을 하는 백라이트유닛(BLU) 내에 QDEF라는 필름을 별도로 장착했다. QDEF는 두 장의 배리어 필름 사이에 적색⋅청색 QD를 빼곡히 코팅한 재료다. LED에서 나온 청색광이 QDEF를 지나면서 백색광으로 바뀌고, 색재현성도 높아진다. 

QDEF를 QD 온 칩으로 대체하면 배리어 필름을 사용하지 않아도 된다는 점에서 원가 경쟁력이 높아진다. 두 장의 배리어 필름을 지나면서 LED 빛이 어두워지는 단점도 극복할 수 있다. 이를 통해 TV의 소비전력을 절감하거나 LED 사용 개수를 줄여 역시 원가 경쟁력을 제고할 수 있다. 

삼성전자는 QLED TV 출시와 함께 QD 온 칩 기술 상용화를 시도해왔으나 QD가 워낙 열에 약해 번번이 실패했다. LED에 전기에너지를 가하면 빛과 함께 약간의 열도 방출하는데, 이 열에 의해 QD 불량이 발생하는 것이다. QDEF는 LED와 QD 간의 거리를 둬 QD가 열에 의해 손실되지 않기 위해 사용되었다. 

▲기존 QDEF를 활용한 QLED TV의 구조. LED 열로부터 QD를 보호하기 위해 QDEF를 쓴다. /삼성디스플레이 블로그

삼성전자가 올 상반기부터 QDEF를 빼고 QD 온 칩 기술을 도입하기로 했다는 것은 QD 열화 현상을 해결했음을 의미한다. 또 면적이 제곱마이크로미터(μ㎡) 단위인 TV용 LED 위에 이보다 더 작은 적색⋅청색 QD를 균일하게 도포하는 것도 고난도 기술이다. 

삼성전자 관계자는 “QD 온 칩 기술을 도입함으로써 ‘QD-LCD’에서 ‘QD-LED’로 한 단계 진화한 것”이라며 “원가 측면은 물론 소비전력 등에서 이점이 큰 방식”이라고 말했다.

후방산업 변화 불가피

삼성전자가 수년간의 연구 끝에 QD 온 칩 기술을 상용화 함으로써 향후 QLED TV 관련 후방 산업에도 변화가 불가피하다.

그동안 삼성전자가 QLED TV에 삽입했던 QDEF는 QD를 합성하는 공정부터 이를 배리어필름에 코팅하는 공정까지, 모두 외부 협력사가 도맡아 왔다.  한솔케미칼이 QD를 합성하면, 아이컴포넌트가 생산한 배리어 필름에 이를 코팅했다. 코팅 공정은 미래나노텍 등이 담당한 것으로 전해졌다.

▲디스플레이용 퀀텀닷. /사진=플라즈마켐

당장 QDEF가 빠지게 되면 배리어 필름 시장 축소와 코팅 일감 감소가 예상된다. 대신 LED 패키지 공정 중에 QD를 도포하는 과정이 필요하다. 이는 그동안 삼성전자에 TV용 LED를 공급해 온 삼성전자 반도체사업부 LED사업팀이나 루멘스 등이 맡을 가능성이 높다.

업계 관계자는 “기존 청색 LED의 색 변환 역할을 해 오던 황색 형광체 시장도 QD 온 칩 기술이 상용화에 따라 시장이 축소될 가능성이 있다”며 “관련 LED 업체는 기술을 업그레이드 할 수 있는 기회”라고 말했다. 황색 형광체는 주로 일본⋅미국 내 화학업체들이 생산하는 품목이다.