퀀텀닷 디스플레이란?

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퀀텀닷 디스플레이란?

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퀀텀닷 디스플레이는 현재와 미래에 계속적으로 개발 될 디스플레이입니다.

양자점이라고도 하며 지름이 수 nm 크기의 반도체 결정으로 양자역학적 특성을 발현하는 물질로,

불연속적인 에너지 준위와 Gap이 존재해 나노입자의 크기에 따라 특정 파장의 빛을 방출합니다.

이러한 퀀텀닷은

다양하고 순도 높은 빛을 발광한다는 점과 화학적 특성이 우수하다는 점에서

디스플레이, 태양전지, 바이오 센서, 양자 컴퓨터 등 다양한 분야에 응용 가능합니다.

그 중에서

퀀텀닷 디스플레이는

퀀텀닷을 형광물질 혹은 발광물질로 사용해 디스플레이의 특성을 향상시키거나 디스플레이 자체로 활용하는 것을 통칭합니다.

퀀텀닷 디스플레이

퀀텀닷을 활용한 디스플레이는 LCD와 LED가 있습니다.

QLED(QD-LED)는 기존 OLED의 발광층을 퀀텀닷으로 대체한 것 입니다.

즉, 퀀텀닷을 자체 발광물질로 사용(전기발광 방식)한 것으로, 효율 향상 연구 및 양산화 준비 단계에 있습니다.

퀀텀닷은 무기물이기 때문에 OLED와 같은 유기물질에 비해 가격이 싸고 수명이 길며, 색재현성도 높은 장점이 있습니다.

전극에서 퀀텀닷 발광층으로 전자와 정공이 이동하는 과정에서 누설되는 경우가 많고 이송층에서 만나는 단점 때문에 본격적으로 

디스플레이에 채택하기에는 기술적인 난관이 존재합니다.

QD-LCD는 퀀텀닷을 형광물질로 사용(형광 방식)하여 LCD의 색재현율을 향상시키는 것으로, 

상용화 단계에 있습니다. 

(※ 2015년 2월에 삼성전자는 퀀텀닷 기술을 이용한 SUHD TV 출시했습니다.)

퀀텀닷 디스플레이의 특징

퀀텀닷의 특징에 대해서 알아보겠습니다.

위 사진은 크기에 따른 발광색상 변화입니다.

퀀텀닷은 중심체인 Core와 Shell로 이루어져 있고, Core의 크기에 따라 색깔을 달리 구현 가능하며, Core를 둘러싼 Shell은 발광 특성을 개선시키는 역할을 합니다.

입자의 크기가 작으면 짧은 파장의 빛이 발생하여 파란색을 띄고, 입자의 크기가 클수록 긴 파장의 빛을 발생하면서 빨간색에 가까운 색을 구현합니다.

QD-LCD의 특징

① BLU에 퀀텀닷을 적용합니다.

② 색재현성을 극대화합니다.

③ 대량양산을 위한 구현기술 개발 완료했습니다.

④ BLU 존재로 Flexible/투명화 구현 곤란합니다.

⑤ QD 필름 가격으로 인한 원가가 상승합니다.

⑥ LCD 기술 기반으로서 낮은 응답속도입니다.

⑦ Cd-free 친환경 퀀텀닷의 낮은 발광 효율입니다.

QD-LED의 특징

① BLU가 없어서 Flexible/투명화가 가능합니다.

② OLED보다 가격이 저렴하며 Burn-in 현상이 없습니다.

③ 초고해상도 디스플레이 구현이 가능합니다.

④ 전력 효율 우수합니다.

⑤ 퀀텀닷 픽셀 패터닝 기술 확보가 필요합니다.

⑥ 고 전류에서 발광 효율 저하가 발생합니다.

⑦ Cd-free 친환경 퀀텀닷의 낮은 발광 효율입니다.

퀀텀닷을 이용한 디스플레이 산업

퀀텀닷 소재 업체, 퀀텀닷 소재를 활용한 광학필름 제조업체, 광학필름을 적용해 TV, 태블릿, 스마트폰을 제조하는 세트 업체로 산업의 공급사슬망이 형성되어 있습니다.

퀀텀닷은 입자의 크기로 색을 조절하는 특성상, OLED와 같은 기존 제품 대비 상용화가 빠르게 진행될 것으로 예측되며, 

이미 국내·외 다수의 소재업체들이 양산화를 진행 중입니다.

각국의 퀀텀닷 소재 생산업체는 비카드뮴계 퀀텀닷 소재를 앞다투어 개발 중입니다.

퀀텀닷 디스플레이와 같은 화학 기술 기반의 전자재료 산업은 기술적 진입장벽이 높고 

최종 제품에 문제를 일으킬 경우 비용 부담이 크기 때문에 공급업체 선정에 보수적인 경향이 있으나, 

부가가치가 높아 매출이 확대될수록 이익률이 빠르게 개선될 전망입니다.

퀀텀닷 TV는 기존 LCD TV 대비 고색재현성과 OLED TV 대비 가격 경쟁력을 무기로, 

OLED TV가 원가 경쟁력을 확보해 보급화가 실현될 때까지 프리미엄 UHD TV 시장에서 OLED TV와 함께 차별화된 틈새시장을 형성할 것으로 전망입니다.

2013년부터 퀀덤닷 TV는 꾸준히 출하하여 수직적인 그래프를 그리며 시장규모를 넓히고 있습니다.