양자점(QD·퀀텀닷) TV를 더 저렴하면서도 얇게 만들 수 있는 양자점성능향상필름(QDEF) 기술을 국내 중소기업이 개발했다. QD 소재를 보호하기 위해 부착하는 배리어필름을 사용하지 않아도 열, 수분, 공기접촉에 강하기 때문이다. 열에 강해 기존 발광다이오드(LED) 조명에 부착해 연색성을 끌어올린 QD 조명도 양산했다.
지엘비젼은 열, 수분, 산소 영향을 거의 받지 않는 높은 안정성의 QD 재료를 개발, 이를 QD 조명에 적용했다. 기존 액정표시장치(LCD)에 덧붙여 색재현력을 높인 QDEF도 개발 중이다.
일반적으로 QD는 수분과 산소에 취약하다. 높은 열을 받으면 특성이 변형된다.
지엘비젼은 용액 형태의 기존 QD 재료에 고유 기술을 더해 QD 파우더(분말)로 개발했다.
자체 개발한 QD 파우더를 이용해 조명용 QD 필름과 QD 펠렛도 제작했다. 기존 LED 조명에 QD필름을 부착하거나 펠렛을 LED 모듈에 끼우면 QD 조명이 된다.
유왕건 지엘비젼 기술이사는 “일반적으로 LED 조명 연색성은 79~80Ra로 낮지만 QD 펠렛을 끼우면 95Ra까지 오른다”며 “열에 강한 특성 때문에 QD 펠렛 사출이 가능해 조명용으로 사용할 수 있으며 눈부심을 방지하고 눈 피로도를 줄이는 게 장점”이라고 설명했다.
또 “QD 조명은 일반 LED 조명보다 연색성과 색재현력이 높으므로 실내 다운라이트 용이나 색을 정확히 파악해야 하는 산업용 조명으로 경쟁력이 있다”며 “국내외 기업과 공급을 논의하고 있다”고 말했다.
열, 공기, 수분에 강한 특성 때문에 별도 배리어필름을 사용하지 않아도 QDEF를 만들 수 있다. 지엘비젼은 배리어필름 없는 고내열성 디스플레이용 QDEF를 개발 중이다.
배리어필름은 QD를 산소와 수분에서 보호하는 역할을 한다. 퀀텀닷을 수지에 분산해 시트화하고 이를 배리어필름 2장으로 감싸서 산소와 수분 접촉을 막는다.
배리어필름은 기술 난도가 높고 QDEF 가격에서 차지하는 비중이 약 20~30%에 달할 정도로 비싸다. 배리어필름 가격은 약 30달러 안팎 수준이다.
QDEF 제작 시 배리어필름을 사용하지 않으면 두께를 훨씬 줄일 수 있다. QDEF 두께가 300마이크로미터(㎛)라면 배리어필름 없는 QDEF는 100㎛나 그 이하 수준으로 구현할 수 있다고 지엘비젼은 설명했다.
부품 두께를 줄이면 더 얇은 TV를 디자인할 수 있다. 부품 가격이 떨어지므로 퀀텀닷 TV 제조 비용도 줄일 수 있어 제품 단가를 낮출 수 있다.
지엘비전 관계자는 “안정성을 높인 QD로 LED 조명 산업 부가가치를 높일 수 있을 것으로 기대한다”며 “배리어필름 없는 디스플레이용 QDEF도 개발을 완료하고 국내외 시장 보급을 목표로 제품을 알려 나가겠다”고 말했다.
배옥진 디스플레이 전문기자 withok@etnews.com
