[뉴스토마토 박현준기자] 삼성디스플레이가 차세대 디스플레이로 낙점한 양자점발광다이오드(QLED)는 LG디스플레이(034220)의 유기발광다이오드(OLED)를 넘기 위해 극복해야 할 과제가 적지 않다. QLED는 유기인광물질을 사용하는 OLED에 대항하기 위해 무기물인 2~10mm 크기의 반도체인 양자점(퀀텀닷)을 소재로 개발 중인 차세대 디스플레이 기술이다. OLED에 비해 색감이 우수하고 재료비용이 저렴하다.  

 

현재 QLED는 삼성이, OLED 진영은 LG가 주도하고 있다. 삼성이 생산 중인 퀀텀닷 TV는 LCD(액정표시장치)와 뒤에서 빛을 쏘는 백라이트 사이에 퀀텀닷 필름을 넣어 색을 더 선명하게 표현한다. 백라이트 없이 퀀텀닷에 전류를 흘려 스스로 빛을 내는 방식으로 진화할 전망이다. OLED는 2013년 상용화에 들어간 반면 QLED는 아직 연구개발 단계다. 업계에서는 QLED가 상용화되기까지 3~5년 정도의 시간이 걸릴 것으로 전망하고 있다.

 

무엇보다 수명이 긴 RGB(레드·그린·블루) 색상을 표현한 QLED 패널의 구현이 첫째 과제로 꼽힌다. 무기 반도체 물질인 퀀텀닷을 나노미터 단위로 더 작게 나눌수록 레드·그린에 이어 블루 색상이 나온다. 퀀텀닷으로 발광다이오드(LED)를 만들었을 때, 특히 블루 색상의 수명이 1000시간 정도로 짧은 것이 걸림돌이다. 이창희 서울대 전기정보공학부 교수는 23일 “블루 색상의 수명이 아직 짧은데 1만시간 이상으로 늘려야 한다”며 “해외 논문에 따르면 레드와 그린 색상의 수명은 이미 1만시간을 넘겼다”고 설명했다.

 

잉크젯 프린팅 기법을 활용한 용액 공정기술 확보도 과제다. 용액 공정은 극소량의 용액 형태의 발광 재료를 기판 위에 분사해 기존의 진공 증착 공정에 비해 재료 효율을 높인 방식을 말한다. 이는 QLED뿐만 아니라 OLED 진영에서도 공통적인 해결 과제로 꼽힌다. 이 교수는 “진공 증착 방식은 상용화됐지만 용액 공정 방식을 통한 양산기술은 아직 확보되지 않았다”며 “이는 OLED와 QLED가 마찬가지”라고 말했다.

 

향후 휘는 플라스틱 형태의 대면적 디스플레이를 생산하기 위해 이를 제대로 조절하기 위한 기술도 요구된다. 현재 주로 생산하는 평평한 형태의 디스플레이와 달리 휘는 제품은 곡률을 유지하면서 정전기를 방지하는 세밀한 조절 방식이 필요하기 때문이다.

 

삼성전자는 지난해에 이어 올해 퀀텀닷 SUHD TV를 출시하며 QLED에 앞서 퀀텀닷 TV로 OLED 진영에 대응하고 있다. 2016년형 SUHD TV에는 HDR플러스 기능을 추가해 기능을 향상시켰다. HDR은 밝은 부분은 더 밝게, 어두운 부분은 더 어둡게 표현해 준다. 삼성전자의 HDR플러스는 어떤 영상이라도 최적의 HDR 화질을 찾아준다.

 

박현준 기자 pama8@etomato.com