메가경제 - 삼성디스플레이, 퀀텀닷(QD)에 13조 ′통큰′ 투자...2025년까지 양산라인 구축

[메가경제 류수근 기자] 삼성디스플레이가 2025년까지 아산1캠퍼스에 세계 최초 ‘퀀텀닷(QD, 양자점 물질) 디스플레이’ 양산라인을 구축한다.

삼성디스플레이는 10일 충남 아산캠퍼스에서 ‘신규 투자 및 상생협력 협약식’을 갖고 차세대 프리미엄 TV 시장의 기술 리더십을 강화하기 위해 세계 최초로 ‘QD 디스플레이’ 투자에 나선다며 이렇게 밝혔다.

이를 위해 2025년까지 ‘QD 디스플레이’ 생산시설 구축 및 연구개발을 위해 총 13조1천억원 규모를 투자할 계획이다.

삼성디스플레이는 이번 투자를 통해 대형 디스플레이 기술의 방향을 기존 LCD에서 ‘QD디스플레이’로 전환하고, ‘QD’를 기반으로 대형 디스플레이 산업의 새로운 전성기를 열어간다는 계획이다.

세계 첫 ‘QD 디스플레이’ 양산라인인 ‘Q1라인’은 우선 3만장(8.5세대) 규모로 2021년부터 가동을 시작해 65인치 이상 초대형 ‘QD 디스플레이’를 생산할 예정이다.

이를 위해 기존 8세대 LCD 라인을 단계별로 ‘QD’ 라인으로 전환하며, 2025년까지 생산능력을 점차 확대해 나갈 계획이다.

또한, ‘QD’ 신기술의 상용화를 앞당기기 위해 기존 LCD 분야 인력을 ‘QD’ 분야로 전환 배치하고, QD 재료연구와 공정개발 전문 인력도 신규로 채용할 방침이다.

삼성디스플레이는 투자가 본격화되면 신규 채용 이외에도 5년간 약 8만1000개의 일자리가 만들어질 것으로 내다봤다.

삼성디스플레이는 사업 초기부터 소재·부품·장비 등 국내 후방 업체와의 협력을 강화할 방침이다. 공급망 안정화, 원천기술 내재화, 부품경쟁력 제고, 신기술 해외유출 방지를 위해서라는 설명이다.

또한, 잉크젯 프린팅 설비, 신규 재료 개발 등 QD디스플레이 양산기술 확보를 위해 국내 업체들과의 파트너십도 확대해 나간다는 계획이다.

삼성디스플레이는 국내 디스플레이 전문 인력을 육성하기 위해 국내 대학들과 함께 ‘디스플레이 연구센터’를 설립하는 등 산학협력도 강화할 방침이다.

이동훈 사장은 “자연색에 가까운 빛을 내는 반도체 입자인 ‘QD’는 대형 디스플레이 산업의 미래 성장 비전이다. 이번 투자를 통해 프리미엄 디스플레이 시장을 주도해 나가겠다”고 말했다.

■ 퀀텀닷(QD) 디스플레이

퀀텀닷(Quantum Dots)은 빛이나 전류 등 외부 에너지를 받아 다양한 색을 내는 매우 작은 나노 입자 형태의 반도체 결정이다.

QD는 입자 크기에 따라 빛의 파장을 자유롭게 조절할 수 있고, 빛 파장 폭이 좁아 색의 순도가 높다. 빛의 삼원색을 세밀하게 표현해 정확하게 재현할 수 있다.

이를 재료로 개발된 'QD 디스플레이'는 유기발광다이오드(OLED) 등 발광원이 빛 에너지를 발생 시켜 QD가 색을 낼 수 있도록 한다.

발광원 위에 차세대 생산공정 '잉크젯 프린팅' 방식으로 퀀텀닷 화소를 형성해 발광층, 즉 '컬러필터'를 만든다.

QD 디스플레이는 화소 단위로 빛의 밝기를 조절할 수 있어 색 재현력과 명암비가 뛰어나고, 유기 물질과 무기 물질을 모두 광원으로 사용할 수 있어 기존 기술과 달리 성능과 수명을 차별화할 수 있다는 게 삼성디스플레이 측 설명이다.

퀀텀닷 디스플레이가 다양한 빛으로 고화질 성능을 보여주는 원리 속에는 양자 도약(Quantum Jump)이라는 물리학 개념이 작용한다.

전자는 불연속적 궤도 이동(도약)을 하는데, 전자의 불연속적인 이동 폭에 따라 각기 나오는 빛이 다르다. 이 때 발생하는 빛의 색은 일정하다는 점을 이용해 디스플레이는 다양하고 정확한 색을 낼 수 있다.

무기물로 이뤄진 퀀텀닷은 시간이 흐를수록 산화하는 유기물 기반 TV 디스플레이 기술과 달리 시간이 지나도 색감이 변하지 않는다.

이 때문에 QLED TV는 다른 디스플레이보다 독보적인 화질을 오랫동안 유지할 수 있고, 잔상이 남는 번인(Burn-in) 현상에서도 자유롭다고 말한다.

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