퀀텀닷 디스플레이·부재 세계 시장에 관한 조사결과(2018년)
【자료체재】
자료명：「2018년판 퀀텀닷 디스플레이 부재 시장의 현상과 장래 전망」
발간일：2018년 3월 16일
체 재：A4판 133페이지
【조사요강】
야노경제연구소에서는 다음의 조사요강으로 퀀텀닷 디스플레이·디스플레이 관련 부재 세계 시장에 대해서 조사했다.
1. 조사기간：2017년 12월~2018년 3월
2. 조사대상：퀀텀닷(Quantum Dots) 디스플레이 관련 부재 메이커, QD 디스플레이 메이커, 세트 메이커외
3. 조사방법：당사 전문연구원의 직접면담, 전화·e-mail을 통한 청취 및 문헌조사 병용
＜퀀텀닷(QD) 디스플레이 부재 시장 용어정의＞
퀀텀닷(이하 QD) 디스플레이 부재에는 QD을 활용한 디스플레이용 부재인 QD 재료(QD 입자와 바인더 레진을 배합한 용액), QD 시트, QD 시트용 배리어필름, QD 컬러필터(LCD용 컬러필터 대신에 QD을 도입해 색변환 화소로서 이용한 것, QD-CF라고도 부른다), QLED(QD을 일렉트로 루미네센스로서 이용한 것) 등이 포함된다.
본 조사에서의 퀀텀닷 디스플레이 부재 세계 시장은 이 중 QD 입자의 세계 출하수량(단위：t)을 메이커 출하수량 기준으로 산출했다.
【조사결과 서머리】
◆2017년의 퀀텀닷 디스플레이 세계 시장은 전년대비 58.5%인 200만장으로 축소로 돌아설 전망
퀀텀닷(QD) 디스플레이는 지금까지 여러 세트 메이커와 디스플레이 메이커가 개발을 진행하였지만, 실제로 QD디스플레이를 탑재한 TV 양산을 단행한 곳은 한국의 대형 세트 메이커와 중국계 세트 메이커뿐이었다. QD 디스플레이가 하이엔드 기종 TV에서의 채용에 머무른 것, 시장에서 QD 디스플레이를 탑재한 TV 판매가 부진했던 것 등에서 2017년 QD 디스플레이 세계 시장은 전년대비 58.5%인 200만장(메이커 출하수량 기준)으로 크게 축소할 전망이다.
◆2017년의 세계 디스플레이용 QD 입자 출하수량은 전년대비 61.1%인 1.9t으로 전망
퀀텀닷(QD) 디스플레이는 LCD 백라이트에 QD 입자를 바인더 레진에 분산시켜 만든 QD 시트를 탑재한 구조가 메인이며, LCD 에 QD 시트를 사용함으로써 적은 에너지 소비량으로 높은 색재현성과 휘도를 실현한다. QD 디스플레이를 탑재한 TV 판매가 부진했고, 재료 가격이 고가인 점에서 2017년의 디스플레이용 QD 입자 세계 출하수량은 전년대비 61.1%인 1.9t(메이커 출하수량 기준)으로 전망된다.
◆2018년의 세계의 디스플레이용 QD 입자 출하수량은 전년대비 202.6%인 3.85t으로 대폭 확대를 예측
2018년에는 한국과 중국계 세트 메이커 외에 여러 세트 메이커와 디스플레이 메이커가 QD 디스플레이를 탑재한 TV 및 모니터의 양산을 개시할 예정이고, TV의 대화면화에 따른 QD 입자의 사용량 증가 등이 기대되어, 2018년의 디스플레이용 QD 입자 세계 출하수량은 전년대비 202.6%인 3.85t(메이커 출하수량 기준)으로 확대될 것으로 예측된다.
【조사결과의 개요】
1-1. 시장 배경
퀀텀닷(Quantum Dots, 이하 QD) 디스플레이는 빛 에너지를 흡수·변환하는 기능을 지닌 화합물 반도체인 QD을 LCD에 응용한 것으로, 백라이트의 소비전력을 증가시키지 않고 색재현성을 높이는 디스플레이로서 주목되어 왔다. 또한 기존의 LCD 제조 프로세스와 설비를 그대로 활용할 수 있는 메리트도 있어, 한국계 및 중국계 세트 메이커가 TV용 디스플레이로서 채용하고 있다. 다만 QD재료(QD입자와 바인더 레진을 배합한 용액)와 함께 QD 시트 등의 관련 부재가 고가이고, QD 입자에 카드뮴이 포함되어 있는 것 등이 걸림돌이 되어, 현재 QD 디스플레이는 아직 본격적인 보급에는 이르지 못했다.
그러나 TV 등을 비롯한 대형 디스플레이에서는 슈퍼하이비전 방송 및 4K·8K 해상도의 고정세 TV의 보급 등에 의해 고화질화·고정세화가 진전되고 있다. 또한 디스플레이의 색재현성을 요구하는 니즈가 높아져, 국제표준규격인 ITU-R BT.2020의 색영역 90% 이상을 달성할 수 있는 색재현성을 향상시키는 기술 중 하나로서 QD 디스플레이에 대한 주목도가 높다.
1-2. 시장 개황·예측
일본 및 한국, 대만, 중국 등의 세트 메이커와 디스플레이 메이커가 QD의 디스플레이에 대한 응용을 목표로 해왔지만, 2016년까지는 TV 등의 용도 분야에서 QD 디스플레이를 탑재한 TV(이하 QD-TV) 양산을 시작한 곳은 한국의 대형 세트 메이커뿐이었다. 2017년 후반부터는 중국계 세트 메이커도 QD-TV 생산을 개시했지만, QD 관련 부재 가격이 비싸고, QD-TV의 판매 부진 등에 의해 2017년의 QD 디스플레이 세계 시장은 전년대비 58.5%인 200만장(메이커 출하수량 기준), 마찬가지로 QD 입자 세계 출하수량은 동 61.1%인 1.9t으로 크게 축소될 전망이다.
향후 여러 세트 메이커 및 대만과 중국계 디스플레이 메이커가 색재현성을 향상한 QD-TV와 QD 디스프레이를 탑재한 모니터(이하 QD 모니터) 생산을 개시할 예정이며, TV의 대화면화에 따른 QD 입자의 사용량 증가 등이 기대되어 QD 디스플레이 및 QD 디스플레이 부재의 출하수량은 다시 크게 신장할 전망이다. 2018년의 QD 디스플레이 세계 시장(메이커 출하수량 기준)은 350만장(전년대비 175.0%), 디스플레이용 QD 입자 세계 출하수량은 3.85t(동 202.6%)으로 크게 확대될 것으로 예측된다.
그림1. 퀀텀닷(QD) 디스플레이 및 QD 입자의 세계 시장규모 추이·예측
야노경제연구소 추계
주1：메이커 출하수량 기준
주2：2017년은 전망치, 2018년 이후는 예측치
주2：2017년은 전망치, 2018년 이후는 예측치
2. 주목해야 할 동향~ 각 관련 부재별 동향
2-1. QD 재료
QD 시트용 등에 사용되는 QD 재료(QD 입자와 바인더 레진을 배합한 용액)은 카드뮴의 유무에 따라서 카드뮴 함유 타입과 카드뮴프리 타입으로 나눌 수 있다.
카드뮴 함유 타입은 카드뮴 본래의 특징에서 카드뮴프리 타입보다 색영역이나 휘도 등의 성능면에서 뛰어나지만, 카드뮴은 독성이 있기 때문에 최근에는 사용상 제약이 많아지고 있다. 따라서 QD 입자 메이커 각사에서는 카드뮴 사용량을 줄여 환경규제에 적합한 이용 방법 및 카드뮴을 포함하지 않는 카드뮴프리 타입에 대한 재료 개발을 진행하고 있다.
2-2.QD 시트
QD 시트는 QD 입자를 면상 발광체로서 활용한 것으로, 백라이트에서 조사(照射)되는 빛 에너지가 QD 시트를 통과할 때에 QD 입자에 의해 파장이 변환되어 방출됨으로써 디스플레이의 휘도와 색재현성을 향상시키는 구조로 되어 있다.
향후는 광색영역과 휘도 등의 성능 향상과 함께 환경규제 강화에 대응한 로카드뮴 및 카드뮴프리 QD 시트 개발이 진행되고, 미들엔드 기종의 QD-TV 및 QD 모니터에 대한 전개를 위해서 QD 입자의 사용량 절감 및 배리어필름리스 등 QD 시트의 코스트다운 대응이 진전되고 있다.
2-3. QD 시트용 배리어필름
QD 시트용 배리어필름은 수분 및 산소에 약한 QD의 열화를 막기 위해 QD 시트의 상하에 접합하는 것으로, 기재필름에 무기재료와 유기재료를 스퍼터링하여 배리어층을 형성하는 스퍼터 타입과 투명증착필름과 PET 필름을 접합한 래미네이트 타입이 있다.
QD-TV의 제품화가 시작된 2014년경에는 수증기 투과도 10-4g/㎡/day 정도의 배리어성이 요구되어, 보다 배리어성이 높은 스퍼터 타입의 배리어필름이 주로 사용되어 왔지만, QD 재료의 신뢰성 향상을 배경으로 현재는 가격 우위성이 있는 래미네이트 타입이 스탠다드 부재가 되었다. 배리어필름을 포함한 QD 관련 부재에 대한 코스트다운 요청이 강해지는 가운데 향후 QD 시트용 배리어필름 메이커는 성능·품질과 함께 가격이 전체적으로 균형 잡힌 제품 개발 및 제안력이 요구될 것으로 생각한다.
2-4. QD 컬러필터(QD-CF)
현재 TV 등에 탑재되는 QD디스플레이에서는 LCD 백라이트의 부재로서 QD 시트를 사용한 구조가 일반적이다. 다만 최근에는 차세대 디스플레이 재료로서 QD의 발광 효율 및 색순도 향상에 의해 더 발전된 광색영역화를 도모한 QD 컬러필터(QD-CF) 개발이 진행되고 있다.
대형 디스플레이에서 QD-CF를 채용하려면 QD 입자의 사용량 저감 및 제조 코스트 절감 등이 필수 조건이 될 것으로 생각하지만, QD 입자의 사용량을 최소화할 수 있는 것 외에 저비용으로 QD-CF를 제조할 수 있는 잉크젯(IJ)용 QD 잉크를 개발하고 있는 관련 부재 메이커도 있다.
2-5. QLED
QD을 일렉트로 루미네센스(EL)로서 이용한 QLED가 대학 및 디스플레이 메이커를 중심으로 개발이 진행되고 있다.
QLED는 QD을 발광체로서 사용한 것으로, OLED와 같이 1개 화소에 적색·녹색·청색의 발광소자가 정착되어 있는 것이 특징이다. 발광재료로서 유기재료를 사용하는 OLED에 대해서 QLED에서는 무기재료를 사용하기 때문에 장기 수명화를 도모할 수 있고, 발광층(QD층)을 인쇄로 형성할 수 있는 등의 메리트가 있어, OLED 의 미래기술로서 주목되고 있다. QLED는 현재 개발 초기단계이며 해결해야 할 과제가 많지만, QLED용 QD입자에 관해서는 QD 입자 메이커 각사가 과제 해결을 향한 연구개발을 진행하고 있는 것 외에 QD 입자 메이커와 OLED용 재료 메이커의 협업 움직임도 등장하기 시작하고 있다.
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