[리얼 퀀텀 닷 가이드] 삼성의 혁신이 화질 기준을 재정의하다
퀀텀 닷은 디스플레이, 의료 기기 및 태양 전지 등 다양한 응용 분야에서 차세대 소재로 주목받고 있습니다. 2014년 삼성전자는 세계 최초의 무카드뮴 퀀텀 닷 소재를 개발하고 SUHD TV를 통해 퀀텀 닷 기술을 상용화하는 데 성공했습니다. 2017년 이후, 삼성은 QLED라는 자체 퀀텀 닷 TV 시리즈를 통해 퀀텀 닷 기술의 유산을 지속적으로 이어오고 있습니다. 삼성 뉴스룸은 퀀텀 닷이 삼성 디스플레이를 다음 단계로 끌어올리는 방법을 탐구했습니다.
퀀텀 닷: 차세대 디스플레이 혁신
퀀텀 닷은 인간 머리카락보다 수만 배 더 가느다란 초미세 반도체 입자입니다. 처음부터 그들의 물리적 특성 덕분에 기존 소재 중에서 가장 높은 수준의 색 정확도와 밝기를 제공할 수 있어 디스플레이 기술을 혁신할 수 있는 위치에 있었습니다.
디스플레이에 사용될 때, 퀀텀 닷은 인간의 눈이 인식하는 색상과 밀접하게 일치하는 넓은 색 영역을 지원하고, 보다 정확한 검은색 수준을 위해 픽셀 수준의 빛 조정을 촉진합니다. 모든 방향으로 빛을 방출하는 퀀텀 닷은 균일한 휘도와 일관된 색상을 제공하며, 어떤 시청 각도에서도 편안한 시청 경험을 위해 블루 라이트 노출을 최소화합니다.
▲ CES 2015의 SUHD TV
퀀텀 닷 TV를 구별하는 요소: 콘텐츠, 필름 품질 및 무카드뮴 기술
TV 산업은 퀀텀 닷 소재가 디스플레이 기술의 게임 체인저가 됨에 따라 퀀텀 닷의 상용화에 대한 연구 및 개발을 지속하고 있습니다. 이러한 이유로 최근 다양한 퀀텀 닷 TV가 시장에 출시되어 고객에게 폭넓은 선택지를 제공하고 있습니다.
그러나 퀀텀 닷 TV의 주요 차이는 기술이 구현되는 방식과 전체 디스플레이 품질에 있습니다. 프리미엄 시청 경험을 보장하기 위해서는 퀀텀 닷 콘텐츠의 양, 퀀텀 닷 필름의 품질 및 무카드뮴 소재의 사용과 같은 요소를 고려해야 합니다.
퀀텀 닷 함량
퀀텀 닷 TV의 진정한 품질은 그 퀀텀 닷 함량에 의해 정의됩니다. 퀀텀 닷 필름은 생생하고 풍부한 화질과 색상 표현을 달성하기 위해 최소 3,000ppm의 물질이 필요합니다.
퀀텀 닷 필름
삼성 QLED는 별도의 인광층을 제거하여 빛과 에너지 효율성을 높이고 더 생생한 색상을 제공합니다. 얇은 필름 트랜지스터(TFT) 층, 자발광 광원 및 광원에서 방출된 빛을 사용하는 퀀텀 닷 필름으로 구성된 퀀텀 닷 OLED(QD-OLED)는 화질을 더욱 향상시키는 한 걸음 더 나아갑니다. 두 경우 모두 충분한 퀀텀 닷을 포함하는 전용 퀀텀 닷 필름이 최고의 화질과 내구성을 제공하는 데 핵심입니다.
▲ QD-OLED와 LCD 디스플레이 비교
카드뮴 없음
퀀텀 닷 TV 개발 초기 단계에서 카드뮴은 색상 재현 및 대비 비율과 같은 퀀텀 닷의 주요 이점을 달성하는 데 필수적이었습니다. 당시 카드뮴은 퀀텀 닷을 생산하는 데 가장 효율적인 물질로 여겨졌습니다.
그러나 카드뮴의 독성은 퀀텀 닷 기술의 상용화에 큰 장애물이 되었습니다. 이 원소는 환경에 심각한 위협을 초래하여 퀀텀 닷 기술 구현에 가장 적합한 물질임에도 불구하고 광범위한 사용이 어려워졌습니다.
이러한 도전에 대응하기 위해 삼성은 2014년에 세계 최초의 무카드뮴 퀀텀 닷 물질을 개발하였고, 다음 해에 SUHD TV를 통해 퀀텀 닷 기술을 성공적으로 상용화하여 퀀텀 닷 TV의 새로운 시대를 열었습니다.
10년간의 퀀텀 닷 혁신과 리더십
삼성은 퀀텀 닷 기술의 잠재력을 빠르게 인식하고 지난 10년 동안 지속적인 연구와 투자를 통해 글로벌 디스플레이 시장에서 혁신을 주도해왔습니다.
▲ 2001년부터 2022년까지 삼성의 퀀텀 닷 기술 개발 연표
삼성은 2001년에 퀀텀 닷 기술 연구 및 개발을 시작했습니다. 당시 비카드뮴 물질에 대한 연구가 제한적이었습니다. 생생한 색상을 달성하기 위해서는 나노 크기의 입자를 균일하게 만들어야 했지만, 기술과 연구의 부족으로 대량 생산이 매우 어려웠습니다.
이러한 장애물에도 불구하고 삼성은 2014년에 무카드뮴 나노크리스탈 물질을 성공적으로 만들어냈습니다. 이후 이 회사는 150개 이상의 특허를 등록하며 광범위한 전문성을 축적하고 기술 발전에 지속적으로 노력했습니다. 삼성의 오랜 헌신은 2015년에 세계 최초의 무카드뮴 퀀텀 닷 기술을 적용한 SUHD TV를 공개하면서 절정에 달했습니다.
▲ CES 2017에서 삼성의 First Look 2017 행사에서 공개된 QLED TV(75Q8C 및 88Q8F)
삼성의 QLED 라인업은 2017년에 공개되어 OLED TV의 한계를 극복하는 프리미엄 TV의 새로운 기준을 설정했습니다. 금속 퀀텀 닷 기술을 적용하여 삼성은 디지털 시네마 이니셔티브의 색상 표준인 DCI-P3를 달성하고 세계 최초로 100% 색상 볼륨을 달성하여 비할 데 없는 색상 표현을 선보였습니다. 특히 무기 퀀텀 닷 기술의 사용은 화면을 번인으로부터 보호하여 시간이 지나도 일관된 화질을 보장했습니다.
▲ (왼쪽부터 오른쪽) 삼성 첨단 기술 연구소의 김광희, 김태형 박사, 장은주 박사, 김성우 및 최선명
2019년 디스플레이용 적색 발광 소자를 개발한 성공에 이어, 삼성은 세 가지 주요 QLED 색상 중 구현이 가장 어려운 청색 자발광 QLED의 발광 효율을 업계 최고 수준인 20.2%로 향상시켰습니다.
“자발광 QLED용 청색 물질을 발견하고 장치 수준에서 업계 최고의 성능을 입증한 것은 이 연구의 중요한 성과였습니다.”라고 삼성 첨단 기술 연구소의 장은주 박사는 말했습니다. “삼성의 독창적인 퀀텀 닷 기술은 다시 한 번 기술 장벽을 극복했습니다.”
이러한 최첨단 발전은 QD-OLED TV의 출시로 이어졌으며, CES 2022에서 퀀텀 닷 기술과 OLED 디스플레이를 통합하여 혁신상(Best of Innovation)을 수상하는 역사를 만들었습니다.
삼성은 지속적인 혁신을 통해 퀀텀 닷 기술 발전에 전념하고 있습니다. 이 회사는 QLED에서 네오 OLED에 이르기까지 높은 밝기, 색상 정확도 및 주파수를 제공하여 선도적인 디스플레이 기술에 계속 투자하고 있습니다. 삼성의 비할 데 없는 퀀텀 닷 혁신에 힘입어 디스플레이 기술의 미래는 그 어느 때보다 밝습니다.
삼성과 QLED: 새로운 품질 기준 가이드인가, 중국 경쟁업체에 대한 견제인가.
삼성은 최근 자사의 QLED TV의 정의를 밝히는 기준 목록을 발표했습니다. 삼성의 이러한 발표는 고객에게 더 많은 투명성을 제공하기 위한 것일까요, 아니면 중국 경쟁업체를 겨냥한 숨은 비방 캠페인일까요?
“진짜 퀀텀 닷 가이드: 삼성의 혁신이 화질 기준을 재정의하다”라는 제목의 공식 게시물에서 삼성은 진짜 QLED TV를 식별할 수 있는 궁극적인 체크리스트를 제공합니다. 특히 눈여겨볼 만한 점은 첫 번째 항목인 구체적인 “퀀텀 닷 비율”입니다. 삼성은 QD 필터층에 최소 1백만 개당(ppm) 3,000개의 퀀텀 닷이 있어야 진정한 화질 효과를 얻을 수 있다고 설명합니다.
삼성의 QLED 체크리스트는 누구를 위한 것인가?
이 수치는 일반 소비자에게는 큰 의미가 없을 것입니다. 처음 QLED TV가 출시된 지 약 10년이 지나서야 삼성이라는 한국 TV 제조업체가 퀀텀 닷 TV에 대한 명확한 정의를 부여하려는 것이 조금 이상합니다. 따라서, 삼성은 고객과 최선을 다해 소통할 의도가 없고, 자신이 판단하기에 QLED 제품에서 부정행위를 하고 있는 중국의 경쟁업체를 디스credit하려는 것이라고 추측됩니다.
삼성이 생각하는 QLED TV의 품질 기준
우리가 접한 첫 번째 논란은 2024 IFA 불과 며칠 후에 발생했습니다. 한 한국 공급업체가 경쟁사 TCL에게 2024 라인업에 있는 특정 QLED TV가 퀀텀 닷 소재가 없다고 주장했습니다. 즉, 인듐이나 카드뮴이 없다는 것입니다. 이 검사를 의뢰한 회사는 삼성의 주요 공급업체이기 때문에 많은 사람들이 이 테스트 결과가 객관적이지 않다고 판단했습니다. 또한 TCL은 얼마 지나지 않아 반박 자료를 제출하며 C755, C655 및 C655 Pro 모델들이 QLED 소재인 카드뮴을 사용하고 있다고 입증했습니다. 이것이 삼성의 의제 마지막 요점으로 이어집니다.
초점: TV 기기의 유해한 카드뮴
삼성에서 QLED TV는 예전에는 SUHD TV로 불렸습니다, S9W 5K TV와 같은 21:9 화면 비율의 모델이 있습니다.
완벽한 퀀텀 닷 TV의 마지막 기준은 카드뮴이 포함되지 않은 QD 소재의 사용입니다. 카드뮴은 건강에 위험한 물질로 간주되기 때문에 많은 지역에서 사용이 엄격하게 규제되고 있습니다. 삼성은 현재의 게시물에서 “카드뮴 없는” 퀀텀 닷에 조기에 투자했다고 강조했습니다. 반면 TCL은 여전히 카드뮴이 포함된 퀀텀 닷 모델을 판매하고 있는 것으로 보입니다. 이는 어떤 기기에서는 이 물질이 소량만 발견된 이유를 설명합니다. 유럽의 규제는 극히 적은 농도만 허용하고 있습니다. 그리고 이것이 삼성의 QD 비율이 3,000 ppm인 이유와 연결될 수 있습니다.
QLED TV는 삼성에 따르면 QD 소재를 자신의 필터층(색 필터) 안에 두어야 합니다.
삼성이 고객 또는 경쟁업체를 염두에 두었든 간에, 퀀텀 닷 TV를 정의하는 정확한 기준이 존재하는 것이 중요합니다. 이런 정의는 때때로 부족합니다. 비록 이것이 삼성에 의해 창출된 마케팅 용어에 불과하더라도, 고객에게는 TV가 특정 기준을 충족하여 색상 표현에서 실질적인 개선을 가능하게 하는 것이 좋습니다. QLED를 구입하는 소비자는 결국 QLED를 받고 싶어 할 것입니다.
이제 QLED 표준이 생길까요?
이러한 신뢰할 수 있는 표준이 언젠가 정의될지는 의문입니다. 현재 기업들이 어떻게 갈등을 빚고 있는지를 보면 QLED TV 기준의 정의에 있어 합의에 도달하는 것은 거의 불가능해 보입니다. 각 TV 제조업체는 퀀텀 닷 TV를 정의하는 자신만의 생각과 어떤 기준이 다소 애매하다고 여겨져야 하는지를 갖고 있을 것입니다. 우리는 삼성의 행보가 결실을 맺을지, 아니면 삼성과 TCL 간의 갈등처럼 사그라들지 지켜볼 것입니다.