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"QNED 기술, QD-OLED 대체할 것"
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"QNED 기술, QD-OLED 대체할 것"
  • 안석현 기자
  • 승인 2020.03.11 17:43
  • 댓글 0
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퀀텀닷-나노LED(QNED) 기술이 퀀텀닷-유기발광다이오드(QD-OLED) 기술을 효과적으로 대체할 것이라는 주장이 제기됐다. QNED는 삼성디스플레이가 ‘QD디스플레이’의 두 번째 버전으로 개발하고 있는 기술이다(KIPOST 2020년 2월 15일자 <삼성디스플레이, QD디스플레이 '투 트랙'으로> 참조).

QD를 이용한 색변환층과 백플레인(TFT) 구조는 QD-OLED와 거의 동일하지만, 가운데 ‘발광’을 담당하는 영역이 OLED가 아닌 LED다. 

나노로드 LED 확대 사진.
나노로드 LED 확대 사진.

시장조사업체 디스플레이서플라이체인컨설턴트(DSCC)의 씨드 모한 연구원은 “QNED 파일럿 라인이 성공적으로 꾸려진다면 향후 계획된 QD-OLED 라인은 QNED 공정으로 대체될 것”이라고 주장했다. 값비싼 진공 증착장비가 필요한 OLED 공정을 굳이 쓸 이유가 없다는 이유에서다. 또 “QNED의 디스플레이 생산원가는 QD-OLED 대비 저렴할 것”이라고 덧붙였다.

그는 10일 자사 블로그에 기고한 ‘QNED는 차세대 주류 기술이 될 것인가(Are QNEDs the next big thing?)’라는 글을 통해 QNED의 추정 구조와 공정에 대해 소개했다.

모한 연구원에 따르면 QNED는 길다란 막대기 모양의 LED(나노로드 LED)를 각 화소에 심어 디스플레이를 구성한다. 나노로드 LED는 지름 0.62마이크로미터(μm), 높이 2μm 크기의 원통형 발광소자다. 정육면체, 혹은 직육면체 형태의 기존 LED와 비교하면 종횡비가 크다. 나노 사이즈만큼 작고, 막대기(rod) 처럼 생겼다는 점에서 나노로드 LED라고 명명했다.

나노로드 LED는 청색 빛을 내는데, 나노로드 LED 층 앞에 적색⋅녹색 QD를 입히면 빛의 3원색인 적색⋅녹색⋅청색을 각각 발색할 수 있다.

QNED의 나노로드 LED는 잉크젯 프린터를 이용해 심는 방식이다. 고가의 진공증착이 필요 없다. /자료=DSCC
QNED의 나노로드 LED는 잉크젯 프린터를 이용해 심는 방식이다. 고가의 진공증착이 필요 없다. /자료=DSCC

모한 연구원이 QNED가 QD-OLED를 대체할 것으로 보는 이유는 QNED 제조 공정에 고가의 증착장비(Evaporation)가 필요 없기 때문이다. 삼성디스플레이가 파일럿 라인을 꾸리고 있는 QD-OLED는 청색 OLED 생산을 위해 증착 공정을 사용한다. 고열로 끓인 유기물질이 기화하면서 유리기판에 들러 붙는 방식이다. 

증착 공정은 진공 챔버 안에서 이뤄져야 하고, 유기물질이 온전하게 기판에 들러붙는 비율이 낮기 때문에 생산 비용이 크다. 모한 연구원은 “현재 삼성디스플레이가 구축하고 있는 QD-OLED 라인은 이미 증착 장비를 구매했기 때문에 계획대로 투자하겠지만, QNED 파일럿이 성공한다면 QNED가 QD-OLED를 대체할 것”이라고 설명했다.

QNED는 증착 대신 잉크젯 프린팅 기술로 각 화소에 나노로드 LED를 심는다. 마치 모내기하듯 길쭉한 나노로드 LED를 각 화소에 떨어뜨려주는 식이다. 길쭉하게 생긴 나노로드 LED 특성상 제대로 정렬되지 않을 가능성이 높은데, 삼성디스플레이는 전기장을 걸어 정렬하는 방안을 연구하는 것으로 알려졌다. 모한 연구원은 “나노로드 LED를 어떻게 정렬하며, 전극과의 컨택은 얼마나 잘 되는지에 대해서는 알려진 바가 없다”고 밝혔다.

QNED 개념도. /자료=DSCC
QNED 개념도. /자료=DSCC

한편 나노로드 LED의 길이가 2μm에 불과하다면, QNED가 TV용 대형 디스플레이 뿐만 아니라 스마트폰용 중소형 디스플레이로 적용하는 것도 가능하다. 최신 스마트폰에 장착된 OLED의 픽셀 크기가 10μm 안팎으로 더 크기 때문이다. 모한 연구원은 “QD 색변환층(QDCC) 생산을 위해 노광 공정이 동원되어야 하겠지만, 고화질(고 PPI) 디스플레이 생산에 QNED 기술이 활용될 가능성도 있다”고 추정했다. 

 

♦️원문 : Are QNEDs the next big thing?

 


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