삼성전자, 가능성 보인 퀀텀닷…자발광 디스플레이 이슈 재점화

OLED·마이크로LED 이은 자발광 DP...경쟁도 주목

퀀텀닷 상용화 입증 불구 실제 상용화까지 시간 필요

OLED·마이크로LED 이은 자발광 DP...경쟁도 주목
퀀텀닷 상용화 입증 불구 실제 상용화까지 시간 필요

지난 1월 8일(현지시간) 미국 라스베이거스에서 개막한 세계 최대 IT·가전 전시회 'CES 2019'의 메인전시장인 라스베이거스컨벤션센터(LVCC) 센트럴홀에 마련된 LG전자 부스에서 관람객들이 65인치 롤러블 올레드(OLED) TV 'LG 시그니처 올레드 TV R'을 살펴보고 있다.ⓒLG전자

삼성전자가 자발광(스스로 빛을 내는) 양자점발광다이오드(QLED·Quantum Dot LED) 디스플레이의 상용화 가능성을 입증한 연구결과를 내놓으면서 자발광 디스플레이 이슈가 재점화될 것으로 보인다.

업계에서는 아직 연구 수준인 만큼 실제 디스플레이에 적용되는 상용화까지는 시간이 필요하다는 것이 중론이지만 유기발광다이오드(OLED)를 비롯, 마이크로LED와 퀀텀닷(QD)까지 자발광 디스플레이 경쟁이 점점 확대될 것으로 전망하고 있다.

삼성전자는 27일(현지시간) 퀀텀닷 소재의 구조를 개선해 자발광 QLED 소자의 발광 효율 21.4%를 달성하고 소자 구동 시간을 업계 최고 수준인 100만 시간(휘도 100니트 반감수명 기준)으로 구현한 최신 연구 결과를 세계적인 학술지 네이처(Nature)에 게재했다고 밝혔다.

이를 두고 디스플레이업계에서는 퀀텀닷 소재 구조를 개선해 빛 손실을 줄이고 색 정확성과 사용시간을 늘리는 등 소재의 한계를 극복했다는 평가다. 순수 퀀텀닷 소재는 광(빛) 흡수도나 추출도가 높지 못하고 인접 문제로 인한 상호작용으로 광 효율이 낮아지는 한계가 있었다.

이번 연구결과 발표로 OLED에 이어 마이크로LED의 등장으로 신 기술로 부상한 자발광 디스플레이의 이슈가 더욱 부각될 전망이다.

OLED는 기존 액정표시장치(LCD)와 달리 빛을 내는 백라이트가 없이 픽셀 하나하나가 스스로 빛을 끄고 켤 수 있는 것이 특징이다. 백라이트가 필요 없어 LCD에 비해 패널을 얇게 만들고 플렉서블(Flexible) 디스플레이 구현이 가능한 것이 장점이다. LG전자가 세계 최초로 롤러블 TV를 내놓을수 있었던 것도 이 때문이다.

마이크로LED는 크기가 5~10마이크로미터(µm)에 불과한 초소형 LED로 마이크로LED TV는 칩 자체를 디스플레이 픽셀(화소)로 활용이 가능해 모듈 방식으로 다양한 디자인 구현이 가능한 장점이 있다.

퀀텀닷(QD)은 수 나노(nm·머리카락 수만 분의 1) 크기의 초미세 반도체 입자로 뛰어난 색정확성, 높은 발광 효율, 장수명의 특성을 보유해 미래 디스플레이 핵심 소재로 꼽힌다. QD 기반의 양자점발광다이오드는 그동안 학계를 중심으로 다뤄져 온 이슈였는데 이번에 상용화 가능성을 입증하면서 업계의 관심도도 한층 높아질 것으로 보인다.

이와함께 삼성전자와 LG전자간 자발광 이슈 선점 경쟁도 한층 치열해질 전망이다. 삼성전자는 중소형 OLED 패널 중심으로 스마트폰에서는 압도적인 지위를 확보해 왔으나 TV 등 대형 OLED 제품에서는 LG전자가 먼저 치고 나갔다. 삼성전자가 QLED TV를 내놓았지만 이는 자발광이 아닌 퀀텀닷 소재의 필름을 입힌 LCD TV였다.

이에 삼성도 마이크로LED에 이어 최근 QD디스플레이 개발에 적극 나선 상태다. 삼성디스플레이는 지난달 충남 아산캠퍼스에서 오는 2025년까지 차세대 QD디스플레이 개발에 약 13조원을 투자하겠다는 대규모 투자계획을 밝힌 바 있다.

기존 LCD 생산 라인을 단계적으로 QD디스플레이 라인으로 전환해 오는 2021년부터 65인치 이상 초대형 QD디스플레이를 양산할 계획으로 이후에도 투자를 지속해 품질과 성능을 높여 나가겠다는 계획이다.

무기물 기반인 QD는 유기물 기반으로 '번인(burn-in·화면 번짐)'에 취약한 OLED의 약점을 보완할수 있고 제조원가도 상대적으로 저렴하다는 장점도 있다.

다만 업계에서는 이번 QD-디스플레이의 상용화 가능성 입증에도 실제 상용화에는 시간이 더 필요해 당장 자발광 디스플레이의 하나로 진전되기는 어려울 것으로 보고 있다. 이번 연구가 ‘상용화’보다는 ‘가능성’에 더 초점이 맞춰진 것으로 봐야 한다는 것이 중론이다.

업계 한 관계자는 “다양한 자발광 디스플레이 중 하나로 가능성이 높아진 정도로 봐야할 것”이라며 “OLED나 마이크로LED 수준으로 끌어올리는 데는 좀 더 시간이 걸릴 것”이라고 말했다.

한종희 삼성전자 영상디스플레이(VD)사업부장(사장)이 지난 1월6일(현지시간) 미국 라스베이거스 아리아호텔에서 개최된 '삼성 퍼스트 룩(Samsung First Look) 2019' 행사에서 75인치 마이크로LED TV를 소개하고 있다.ⓒ삼성전자 ⓒ