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[영상] [이충훈의 OLED] TV 시장을 뿌리째 뒤흔들 신기술 삼성 ‘QNED’
[영상] [이충훈의 OLED] TV 시장을 뿌리째 뒤흔들 신기술 삼성 ‘QNED’
  • 장현민 PD
  • 승인 2020.05.21 20:08
  • 댓글 0
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<자막원문>

한: 사실 이제 제가 제일 궁금한 것은 그다음 버전의 기술인데. ‘QNED’라는 게 요즘 굉장히 핫하게 사람들 사이에서 얘기가 많이 되는데. 제가 그냥 거두절미하고 이 기술이 제대로 양산이 돼서 워킹이 된다고 그러면 텔레비전 디스플레이업계는 어떻게 되는 겁니까?

이: 한마디로 “뒤집어지죠”

한: 정말요?

이: 그렇죠. 근데 조금더 부연설명을 하면 이제는 2013년도에 삼성전자에서 OLED TV를 팔았죠.

한: 잠깐 했었죠.

이: 잠깐했죠. 근데 이 부분이 원활하게 사업이 안되면서 삼성전자는 마이크로 LED로 갔죠. 근데 삼성디스플레이는 화이트OLED를 하면서 나노 LED를 개발에 들어갔어요.

한: 나노 LED는 LED가 나노단위로.

이: 지금 말하는 ‘QNED’죠.

한: ‘QNED’의 들어가는 나노 LED.

이: 그렇죠. 이 기술의 시초는 물론 삼성 출신이에요. 이제는 삼성SDI에서 나왔죠. 삼성SDI 시절에 OLED도 같이 개발했던 국민대 도영락 교수님께서 처음으로.

한: 그 교수님은 원래 삼성 출신이세요?

이: 삼성이에요. 본래 형광체를 굉장히 잘하는.

한: 같이 일하신 적이 있으시죠?

이: 그렇죠. 같은 랩에서 일해서 잘 알아요. 굉장히 실력이 있는 분이에요. 학교로 가셨지만 그 분이 아무래도 형광체 이런걸 하셨다보니까 거기에 대한 감각이 있으셨던 것 같아요. 그래서 QNED를 LED인데 나노사이즈로 만든 걸 그 분이 개발해오셨고 삼성디스플레이 특허를 다 샀죠. 벌써 몇 년전에 다 사가지고 이걸 준비를 해왔죠.

한: 삼성디스플레이가 도교수님 특허를 사서.

이: 그렇죠. 최근에 사실 QNED는 저는 이제 3년 전부터 알고 있었어요. 어느 정도 가능성이 있는지는 몰랐고 근데 작년 하반기부터 얘기가 조금씩 나오기 시작했고 특히 올해 3월에 삼성의 가장 높으신 분이 탕정에 가서 QD-OLED와 같이 그때 QNED가 신문에 확 나왔잖아요. QD-OLED 다음으로 QNED 투자를 할 수 있다는 게. 저희도 사실 와칭을 하고 있었어요. 왜냐하면 아까 말씀드린 것처럼 삼성전자 VD사업부가 그렇게 흡족하게 “이걸로 가겠어”라고 결정을 할만큼 아직 QD-OLED가 성능이 되는 게 아니다보니까 항상 고민이 많을 수밖에 없죠. 그렇게 되면 삼성디스플레이가 다음 TV사업을 위한 패널로서는 굉장히 입지가 곤란한 거에요. LCD는 더 이상 할 수도 없죠. QD-OLED는 아직까지 삼성전자가 뜨뜨미지근한 입장이죠. 대안이 필요한데 이게 QNED가 지금 되었어요. 저희도 이제 삼성디스플레이 QNED 특허를 분석을 들어갔어요. 들어갔는데 아주 힘들었어요.

한: 그래요?

이: 특허를 못 찾게 만들어 놨었어요.

한: 특허를 못 찾게 만들었어요?

이: 그렇죠. ‘퀀텀’ 이런 단어 ‘나노’로 시작하는 단어가 없어요. 특허에.

한: 그럼 전체 특허는 지금 굉장히 내놓은 걸로 지금.

이: 들은 이야기로는 수백건이 되다고 그러는데 우리가 정확하게는 41건을 찾았어요. 찾아서 기술분석을 하고 있어요 지금. 나노 LED를 가지고 나노에도 어떻게 구조를 가지고 있는지 나노 LED를 가지고 어떻게 디스플레이를 만드는지 여기에다가 퀀텀닷 재료도 넣으니까 어떻게 할까 봤는데.

한: 그 리포트는 언제 나옵니까?

이: 우리가 목표가 다음주 정도에 마무리입니다. 방송 나가는 시점으로 보게 되면 이번주가 될 수도 있겠죠.

한: 그렇죠.

이: 우리가 기술을 분석을 해봤을 때 우리가 새로운 디바이스가 나와서 사업을 한다고 그러면 저는 개인적으로 다섯 가지 포인트라고 봐요. 하나는 제조 용이성 두 번째는 양산성. 조금 다릅니다. 그다음에 수율 그다음에 성능 마지막으로는 가격. 이 다섯 가지인데. 첫 번째로 말씀드리는 제조 용이성은 시작했을 때 쉽게 만들 수 있느냐예요.

한: 쉽게 만들 수 있느냐.

이: 제품을 쉽게 만들 수 있어야 해요. 제품이 어렵게 만들어지는 건 양산성이 떨어집니다.

한: 그렇죠.

이: 그래서 공정이 단순할수록 좋고 특별한 장비가 요구하지 않는 기술이면 좋죠. 근데 기본적으로 QNED는 지금 삼성디스플레이는 QD-OLED와 유사한 구조에요. 옥사이드 TFT 같은 걸 쓰고 있어요. 우리가 QD-OLED를 보게 되면 3T1C TR이 3개, 캡이 1개 구조로 파악을 하고 있는데 얘도 같은 것 같아요. 특허상에서는 2T밖에 안나와요. TR이 2개만 나오는데 전류 구동은 TR 2개로 어려워요. 기본적으로 그래서 TR은 3개, 캡 1개 구조. QD-OLED가 양산이 된다고 그러면 기본적으로 옥사이드 TFT는 되죠.

한: 그럼 그대로 하는 거죠.

이: QD층도 마찬가지에요. QD층도 여기를 하면 다같이 되는거에요. 나노 LED를 어떻게 안착을 시켜서 정렬을 해서 빛을 내게 하느냐는 과정인데 특별하게, 미묘한 건 있지만 아까 잉크젯 장비를 사용하는 것 말고는 기존에 우리가 알고 있는 장비들을 쓰는 것들입니다.

한: 그렇군요.

이: 물론 나노 LED를 정렬하는 방법은 조금 달라요. 이거는. 기존에 알려져 있지 않은 전기영동(dielectrophoresis)이라는 걸 써요. 전장을 걸어서 배열하는 기술인데 이것도 화학 쪽에서 알려져 있는 것들이에요. 단하나 얼마만큼 효과적으로 넣을 수 있느냐가 관건이에요.

한: 어디에 넣는데요?

이: 픽셀 안에다가.

한: 나노 LED를?

이: 열 개를 넣을지 스무 개를 넣을지 서너 개를 넣을지인데 사실 많이 넣을 수 있으면 좋겠죠.

한: 그만큼 밝아지는 겁니까?

이: 밝아지는 거죠. 많이 넣으면 넣을수록. 이게 Key인 것 같아요.

한: 그게 예를 들어서 지금 4K만 해도 픽셀이 몇 백만개입니까?

이: 보통 한 2500만개 가깝죠.

한: 2500만개 픽셀에, 픽셀 하나당 1개가 들어갈지 100개가 들어갈지 모르겠지만 다수가 픽셀 안에 들어간다는 거군요. 나노 LED가.

이: 그렇죠.

한: 그것은 예전에 OLED는 기화시켜서 증착시켰잖아요.

이: 그렇죠.

한: 얘는 잉크젯으로 하면 그냥 뿌리는 거에요?

이: 그렇죠.

한: 뿌리고 난 뒤에 아까 말씀하신.

이: 공정으로 보게 되면 잉크젯을 뿌리고 그다음에 정렬시키고 용액을 건조하고 그다음에 컨택 전극을 만드는. 크게 나누면 네 가지 과정이에요. 이부분에 근데 건조하고 아까 컨택 전극만도 건조하는 같은 기술이고 그다음에 안쓴 기술이 잉크젯을 별로 안썼다고 그랬죠. 그다음에는 이제 정렬하는 방식. Key는 정렬이 Key에요. 부수적으로는 나노에서 나오는 빛이 QD를 맞으면 밑으로도 내려와요 이게. 빛을 다시 올릴 수 있는 그런 반사막 이런 부분도 설계가 있어요. 그래서 특허를 쭉 분석을 해보니까 굉장히 고민을 많이했어요.

한: 삼성에서.

이: 그래서 완성도가 굉장히 높아요. 그래서 제가 특허를 분석하고 나서 아직까지 10%정도 밖에 우리가 못봤을 수도 있지만 현재까지 내용으로서 “차라리 QD-OLED보다 만들기 쉽지 않을까?”

한: “차라리 QD-OLED보다 만들기 쉽지 않을까?” 라는 생각도.

이: 그렇죠. 용어에 따라서는 특별할 게 없어요. 왜그러냐면 QD-OLED는 20층을 쌓는데 그냥 쌓는게 아니에요. 여기에 가장 중요한 광학설계라는 게 들어가야되요. 각각의 층을 정기적으로 다 연결이 됐기 때문에 한 층이라도 조금 특성이 바뀐다고 그러면 전체를 다 튜닝을 다 해줘야되요. 이 스트레스를 튜닝하는 기술이 보통 어려운 게 아니에요. 아무나 할 수 있는 기술이 아니에요.

한: 그렇네요.

이: 근데 거기에 비하면 얘는 정렬을 어떻게 시키느냐 그다음에 얼마나 많은 나노 LED를 넣느냐인데. 일단은 얼마나 균일하게 넣느냐는 아직까지는 특허상으로서는 제가 몰라요. 균일하게 넣을 수 있는 방법은 모르지만 확률적으로 분포를 시킬 수도 있는 것도 있어요. 통계적으로 쓸 수 있는 기법들도 있어요. 거기에 대해서는. 특허에 없는 거에 대해서는 제가 또 말씀드릴 부분은 아닌 것 같고 제조 용이성으로 본다고 그러면 “어 이거 괜찮다” 양산성도 나쁠 것 없죠. 그런데 수율은 잘 모르겠어요.

한: 균일성에 대해서.

이: 예를 들어서 무슨 말씀이냐면 나노 LED가 하나의 픽셀에 10개가 들어갔다고 그랬을 때 만약에 1개가 적게 들어갔다.

한: 9개가 들어갔다.

이: 또는 11개가 들어가게 되면 10% 차이가 나죠.

한: 그렇네요. 픽셀마다 그렇게 조금씩 차이가 나면.

이: 그래서 하나의 픽셀에 이론적으로 계산한다고 그러면 30개는 들어가야 되는거에요. 30개가 1개가 문제가 생겼을 때는 +3%죠. 그리고 보통 우리가 픽셀 크기를 봤을 때를 보게 되면 30~100마이크로미터(µm) 정도되요. 하나의 픽셀이. 나노 LED 사이즈가 지금 보게 되면 5~10마이크로미터(µm) 정도가 될 것 같아요. 짧아야 될 수도 있을 것 같아요. 7~10 마이크로미터(µm)정도? 이렇게 보시면 될 것 같아요. 얘가 30개 정도는 이론적으로 본다고 그러면.

한: 넣을 수 있다.

이: 넣을 수가 있다고 봐야죠. 90개까지 넣기에는, 60개 이렇게 넣을 수 있을지는 잘 모르겠습니다만 설계치로 봤을 때 전극이 들어가는 공간. 이런걸 본다고 그러면 한 30개는 될 것 같은데 근데 현재 특허로 봤을 때는 10개 정도 될 것 같아요. 느낌이 아직까지 그렇게 많이는 안들어가고 있는 것 같아요. 그건 뭐냐면 도영락 교수께서 처음에 원천적으로 사진들이 있어요. 분포를 시켜놓은 걸 보게 되면 지금은 몇 년이 지나서 잘 되어 있겠지만 얼마 안됐어요. 그당시에는.

한: 몇 개 안됐다.

이: 정렬되어 있는게. 그런데 우리가 정확하지는 않지만 이전부터 들은 이야기는 그래도 휘도가 꽤 괜찮은 걸로 들었어요. QD-OLED와 비슷할 수도 있다는 이야기. 그렇게 되면 아까 QD-OLED는 맥시멈이죠. 잘했을 때. 근데 QNED는 못해도 QD-OLED수준이 될 것 같은 느낌이 지금은. 그래서 지금보다 2~3배를 넣게 되게 되면 2000니트(nit)까지 가능한, 쉽게 말씀드리면 삼성전자 VD사업부가 무조건 쓸 수 있는 제품이 될 수 있다는 거죠.

한: 무조건 쓸 수 밖에 없는 특성이라는 제품이라는 말씀인 거죠.

이: 지금 갖고 있다고 말씀은 못드리지만 개발할 수 있는 룸이 있다는 거죠. 앞으로도 계속 발전시킬 수 있는. 이거는 굉장히 의미가 크죠.

한: 그렇죠.

이: 그래서 저는 이번에 봤을 때 지금 초기 단계. 이미 아까 OLED TV에 대한 것은 삼성이 이미 10년전부터 해왔던 거지만 얘는 불과 몇 년 사이에, 본격적으로 시작한 건 1~2년 밖에 안되는 것 같아요. 1~2년 사이에 이정도까지 완성도가 높은 기술이라면 양산성 확보, 수율 확보에 있어서 문제는 없을 것 같다. 그리고 QD로서의 색재현성이 좋죠. 자발광이니까 명암비는 저절로 나오죠. LED를 쓰니까 휘도도 나오죠. 다 나와죠.

한: 수명도 훨씬 길죠.

이: 제조 코스로 본다고 그러면 LCD보다는 비싸겠지만 QD-OLED보다는 적을 것 같아요. 거기에 대해서는.

한: 나오면 거의 다 판을 흔들수도 있겠는데요?

이: 마이크로 LED TV보다 훨씬 낫죠. 이번에 QNED가 성공한다면 저는 성공할 수 있을거라고 봐요.

한: 그러면 지금 예정된 캐파 투자는 어느 정도나 예정되어 있습니까?

이: 초기에 알려진 게 올초에 삼성에서 12.1조원이었던 가요?

한: 네. 투자한다고 얘기했었죠.

이: 투자를 한다고 얘기를 했죠. 이게 120K에 해당되는 거에요. 8.5세대. 어쨌든 지금 결정은 30K만 났죠.

한: QD-OLED 30K가 났죠.

이: 지금 집행하고 있으니까 근데 더 이상 QD-OLED는 일단은 홀딩해야 되겠죠.

한: 그렇겠네요.

이: QNED가 개발스피드가 지금 특허를 그러니까 2017년, 2018년, 2019년 이렇게 되요. 가장 빨리 보이는 게 2017년 정도 되는 것 같아요. 2020년 것도 찾았어요. 최근 것도. 이거는 그렇게 드물지만 무지 높아요. 그렇게 되면 QD-OLED보다는 조금은 와칭을 했다가 왜냐하면 QNED를 가는 것은 굉장히 좋은 선택이 될 것 같아요. 삼성에서 봤을 때는 아까 말씀드린 것처럼 두 장을 해도 되요. 증착기를 빼고.

한: 그렇죠.

이: 일단 30개를 하고 두 번째 QD용하고 백플레인은 백플레인은 장납기가 많아요. 이게. 본래 증착기도 장납기인데 잉크젯은 그렇게 장납기가 길진 않아요. 순식간에 장비가 들어올 수 있다는 거에요.

한: 결정만 내리면.

이: 결정만 내리면 6개월 이내에 아마 세팅이 가능할 거라고도 봐요. 그래서 일단은 QD는 했죠. 30K. 근데 우리 일반적인 투자패턴을 보다보면 올연말에 내년초에 불이 켜지면 또 투자를 들어가는게 일반적인 투자기법이에요. 그러니까 12월달, 내년까지 뒤로 가는데 이걸 조금 더 보고 QNED의 완성도를 보고 내년 상반기쯤에 QNED에 대한 투자 결정.

한: 투자 결정이 날 수도 있다?

이: QNED에 대한 투자 결정을 하는 것도 저는 좋은 전략이라고, 투자 결정이 날 수 있다라기 보다는 저라면 전략적으로 그런 포지셔닝이 좋다고 봐요. 물론 대형 TV사업장에서 조금 타이밍이 늘어지겠죠. 한 6개월 정도 인터벌이. 바로 투자를 안한다고 그러면 있지만 확실치않은 부분에 수조원을 넣는다는 것은 그건 또 오히려 도덕적으로 문제도 있을 수도 있겠죠. 전략이 있으니까 확실히 보고 한꺼번에 60K를 또는 90K를 가는게 오히려 더 나을 수도 있겠죠.

한: 그러니까 작년에 투자발표는 어쨌든 120K였는데 30K는 QD-OLED로 갔고 남은게 90K 정도가 있는데 그거는 물론 기술개발 진척이나 이런 거에 따라 다르겠지만 잘 계획대로 간다고 그러면 그게 다 QNED로 갈 수 있다는 겁니까?

이: 저는 QNED로 가는게 현재 아까 말씀드린 것처럼 제가 본 건 아니에요. QD-OLED도 못봤고 QNED도 못 봤어요. 두 개 다 못봤기 때문에 어느 것이 좋은지는 사실은 제가 확인을 못했지만 보신 분들의 들은 이야기로는 비슷한 수준인 것 같다. 그러면 만들기 쉬운 QNED로 가는게 훨씬 더 낫지 않을까? 물론 결정은 삼성에서 하시겠지만.

한: 그러면 양산일정은 어느 정도로 보고 계십니까? QNED가.

이: 2020년에는 나와야 되겠죠. 왜냐하면 지금 LCD가 다 빠진 상태이기 때문에 삼성전자 입장에서도 새로운 게 나와야 되요. 계속 마이크로 LED를 얘기를 하고 있잖아요. 그건 그만큼 삼성전자도 보여줄 게 없는거에요.

한: 만약에 QNED가 제대로 돼서 2022년도 하반기? 2023년도 CES에 빵하고 나왔다. 2~3년 뒤에 그러면 경쟁사들은 어떻게 해야 됩니까? LG디스플레이 같은...

이: 굉장히 심플하죠. 열심히 해야죠. 거기에 대해서는. 근데 꼭 좋다고 해서 무조건 그게 다 시장을 지배하는 건 아니죠. 거기에 대해서 다양한 제품을 선호하는 분들이 있고 또 특별한 회사를 좋아하는 사람도 있고 또 싫어하시는 분들도 있을 수 있고 또는 거기까지는 원하지 않는 사람도 있을 수도 있고 스펙적으로는. 아까 말씀드린 것처럼 스펙은 최상위가 되요. 근데 가격이 얼만큼 내려오느냐가 있잖아요.

한: 그렇죠.

이: 결국은 제품은 LCD도 있고 OLED도 있고 그다음에 나노 LED로 만든 TV도 있겠죠. 각 마켓쉐어를 어떻게 가져가는 것은 결국은 가격이죠. 만약에 됐다는 가정하에서 QNED를 전부다 삼성전자가 4000~5000만대를 하잖아요. 이걸 다 바꾼다. 그럼 못팔아요. 팔 데가 없어요.

한: 그렇겠네요.

이: 굉장히 비쌀텐데. 그 좋은 걸 싸게 팔아도 안돼죠. 결국은 얘는 처음에는 프리미엄존에만 있겠고 차차 이렇게 움직이잖아요? 이렇게. 근데 많이 파는 것도 중요하고 많은 영업이익을 내는 것도 중요하기 때문에 거기에 맞는 수량과 영업이익을 계산을 해서 TV를 만들거라고 봐요. 그렇기 때문에 QNED가 만약에 가정입니다만 정말로 좋은 게 나왔다고 해서 LG디스플레이 OLED사업이 흔들린다는 것은 사실 고민하지 않으셔도 될 것 같아요. 왜냐하면 그 타이밍이 오게 되면 LG입장에서도 또 새로운 전략 그다음에 숨겨놓은 더 좋은게 나오겠죠.

한: 마지막으로 오늘 얘기 굉장히 오래 했는데 QNED 다음에 또 그 쪽 안에서 고려하고 있는게 QLED. QD무기물 재료에 빛을 흘려서 전계발광을 시키는 것은 있는데 이거는 좀 시간이 걸릴 것 같죠?

이: 이거는 두 가지로 보셔야도요. 개발과 양산은 달라요. 기술적인 부분하고 제품적인 건 조금 다른데. 학문적인 부분. 교수님들이 하는 부분에 대해서는 열심히들 하실꺼에요. 연구소 단위까지는 이때까지는 전기를 끌어서 빛을 내는 메커니즘이죠. 이론적으로는 근데 퍼펙트하다는 게 우리가 말은 퍼펙트할 거다라고 한 것은 지금 거의 영 아니라는 말이거든요. 내포의 뜻은. 어렵다는 거에요. 물론 여기에 아시는 분들은 무기물이라고 하는데 사실 무기물은 아니에요. 여기 유기물 리간드가 붙는 것이기 때문에. 사실 LED와 같은 건 아니고 OLED와 LED에 중간 정도되는 물질이라고 보시면 되요. 그런 특성. 수분에도 약해요. 얘도 번인도 생길 수도 있어요. 이 부분에 대해서는 하지만 공정이 굉장히 제일 심플해요.

한: 아 그래요.

이: 제조 용이성을 보면 QLED가 지금 삼성전자에서 팔고 있는 QLED TV말고 오리지널 용어는 퀀텀닷을 사용한 LED로서는 제조 용이성은 제일 편해요. RGB하고 그냥 만들면 되기 때문에 그렇지만 거기에 대한 재료 수명이라든가 수명이 가장 큰 문제겠죠. 얘도 블루를 내는 게 쉽지는 않은 거에요. 아직까지는 충분히 개발이 안됐기 때문에 관점이 있고 또 TFT 차원에서는 이때까지 OLED도 해왔고 또 OLED가 안된 업체들이 마이크로 LED를 해왔잖아요?

한: 그렇죠.

이: 삼성디스플레이는 QNED를 하잖아요. LG디스플레이나 삼성디스플레이가 QLED사업을 할 이유가 없어요. 얘들 기술이라는 걸 알고 주문했던 캐파를 확장하려고 영업이익을 내는게 더 중요하지 새거라고 무조건 또 갔다 놓고 하게 되면.

한: 그렇죠. 네.

이: 개발비도 나오지도 않고 사업이 유지가 안되요. 그것 때문에 이미 사업에 들어온 업체들은 QLED에 손을 안대게 되요. 그걸 하지 않는 업체는 QLED를 하겠지만. 근데 전세계에서 넘버1,2가 삼성과 LG 잖아요? 삼성과 LG가 QLED를 적극적이지 않게 된다면 상품화까지는 지금부터 10년 이렇게 보셔야 되겠죠.

한: 시간이 많이 걸리겠네요. 오늘 굉장히 많은 정보와 지식을 주셨는데 다음번에 폴더블 얘기도 해주시면 좋겠습니다.

이: 그러죠. 다음번에 나올때는 폴더블에 대해서 아는데까지만 말씀드릴 수 있는대까지만 말씀드리겠습니다.

한: 그렇게 하겠습니다. 고맙습니다 다음에 또 뵙겠습니다.



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