삼성D, 수율 향상 QNED 특허 출원..."내년 양산 투자 기대"

유비리서치 'QNED 기술 분석 2차 보고서' 발간

삼성디스플레이가 차세대 디스플레이로 낙점한 퀀텀닷나노발광다이오드(QNED)와 관련된 기술 완성도를 높이며, 상용화에 한걸음씩 다가가고 있다.

13일 시장조사업체 유비리서치에 따르면 삼성디스플레이는 최근 QNED의 핵심요소인 나노로드 발광다이오드(Nano-rod LED)의 수율향상에 기여할 수 있는 특허 기술(정렬용 및 리페어용 트랜지스터)을 출원한 것으로 조사됐다.

유비리서치 측은 "삼성디스플레이는 QNED 특허를 2016년부터 출원, 기술 개발 기간은 4년에 불과하지만 2019년까지 출원된 특허로서 확인된 기술 수준은 2021년 양산 장비를 투자해도 지장이 없을 것으로 예상된다"며 "최근 삼성디스플레이가 특허 출원한 정렬용 트랜지스터와 리페어용 트랜지스터는 (QNED) 사업성에 직접 관련된 수율을 확보할 수 있는 기술"이라고 설명했다.

삼성전자가 지난달 12일 미국특허청(USPTO)에 상표 출원한 'SAMSUNG QNED'. (사진=USPTO)

QNED는 나노미터(1nm=10억분의 1미터) 크기의 초미세 반도체 입자인 퀀텀닷(QD)을 컬러필터로, 갈륨질소를 기반의 막대기 형태의 Nano-rod LED를 발광원으로 사용하는 기술이다.

특히 Nano-rod LED는 패널 내 잉크 상태로 존재하다가 전기가 가해지면 전기장에 의해 스스로 정렬, 이때 정렬 파형에 따라 Nano-rod LED의 배치 개수와 화소 수율이 결정된다.

삼성디스플레이가 개발 중인 QNED의 구조. (사진=지디넷코리아)

삼성디스플레이가 특허 출원한 정렬용 트랜지스터는 Nano-rod LED가 일정한 간격으로 정렬·배치될 수 있도록 조정하고, 리페어용 트랜지스터는 Nano-rod LED의 문제가 생겼을 때 화소 불량이 발생하지 않도록 제어하는 역할을 담당한다.

유비리서치는 "QNED의 백플레인(주회로 기판)은 7T2C TFT(7개의 트랜지스터, 2개의 캐패시터로 구성된 박막트랜지스터) 구조로, 회로는 모바일 기기용 유기발광다이오드(OLED) TFT와 흡사한데 이는 QNED 역시 전류 구동소자인 만큼 정밀한 제어가 필요한 것으로 보인다"며 "화소 내에 10~20개의 Nano-rod LED가 배치되는 QNED는 모두 전기적으로 연결되기 때문에 Nano-Rod LED의 자체 결함이나 정렬 불량에 의해 화소에 쇼트가 발생할 수 있고, 이에 삼성디스플레이가 이 문제를 즉시 해결할 수 있는 리페어 트랜지스터를 배치한 것으로 보인다"고 설명했다.