퀀텀닷 함유량·퀀텀닷 필름·무카드뮴이 핵심 요소

(서울=연합뉴스) 장하나 기자 = "퀀텀닷(Quantum dot·양자점) 기술을 사용했다고 모두 같은 퀀텀닷 TV는 아니다."

최근 퀀텀닷이 차세대 디스플레이 소재로 주목받으며 업계도 기술 상용화를 위한 연구 개발을 이어가고 있다. 최근에는 다양한 퀀텀닷 TV가 시장에 등장하며 선택의 폭도 넓어졌다.

2014년 세계 최초 무(無) 카드뮴 퀀텀닷 소재를 개발한 삼성전자는 24일 뉴스룸을 통해 퀀텀닷 TV의 차이를 결정짓는 요소로 퀀텀닷 함유량과 퀀텀닷 필름, 무카드뮴 등 3가지를 꼽았다.

퀀텀닷은 머리카락 굵기 수만분의 1에 불과한 초미세 반도체 입자다. 현존 물질 중 최고 수준으로 정확한 색 구현이 가능하고 밝기도 뛰어나 개발 초기부터 차세대 디스플레이 소재로 주목받아 왔다.

디스플레이에 퀀텀닷을 사용하면 넓은 색 재현력으로 실제 눈으로 보는 것과 가장 가까운 색을 표현할 뿐만 아니라 픽셀별로 광원을 조절해 블랙도 제대로 표현할 수 있다.

특히 삼성 QLED는 최소 30ppm 이상의 소재를 함유, 퀀텀닷만의 생생하고 풍부한 화질과 컬러를 감상할 수 있다.

퀀텀닷 필름은 색 재현력과 수명을 결정하는 핵심 요소다. 빛 에너지가 가장 강한 청색 발광원 위에 광변환층인 퀀텀닷 필름을 구성해 상용화된 디스플레이 중 가장 넓은 범위의 색 표현이 가능하다.

퀀텀닷 TV 개발 초기에는 카드뮴이 필수적이라는 게 학계 중론이었으나, 카드뮴의 강한 독성이 퀀텀닷 기술 상용화에 걸림돌이 됐다.

이에 삼성전자는 2014년 세계 최초 무카드뮴 퀀텀닷 소재를 개발했고, 이듬해 카드뮴이 없는 퀀텀닷을 활용한 'SUHD TV'로 상용화에도 성공했다.

앞서 2001년 퀀텀닷 기술 개발에 착수한 삼성전자는 관련 특허 150여개를 확보하며 기술 고도화에 나섰다.

삼성전자는 지난 10년간 끊임없는 기술 연구와 개발 투자를 통해 글로벌 디스플레이 시장의 혁신을 주도해왔다.

2017년에는 기존 OLED의 한계를 극복한 '삼성 QLED'를 공개했다. 메탈 퀀텀닷 기술을 적용해 디지털 시네마 색 표준(DCI-P3)을 정확히 구현하고 세계 최초로 컬러 볼륨 100%를 달성했다.

특히 무기물 기반의 퀀텀닷 기술은 시간이 지나도 색감이 변하지 않아 번인(화면 잔상) 현상으로부터 자유롭다고 삼성전자는 설명했다

삼성전자는 2019년 디스플레이용 적색 소자 개발에 성공한 데 이어 QLED 삼원색 중 구현이 가장 까다로운 청색 자발광 QLED 발광 효율을 업계 최고 수준인 20.2%까지 끌어올렸다. 이 연구에서 비롯한 기술을 적용한 QD-OLED TV는 CES 2022에서 최고 혁신상을 받았다.

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