삼성디스플레이가 QD-OLED에 청색 인광소재를 적용하기 위해 연구 중이라는 주장이 나왔다. 삼성디스플레이가 양산 중인 TV용 패널인 QD-OLED의 청색 발광층을 기존 형광소재에서 인광소재로 바꾸면 수명 연장과 효율 향상을 기대할 수 있다. 청색 인광소재는 OLED에서도 미개척 분야다. 미국 UDC는 2024년에 청색 인광 OLED 소재를 상용화하겠다고 밝힌 상태다. 권장혁 경희대 교수는 18일 서울 역삼 삼정호텔에서 열린 'SID 2022 리뷰 심포지엄' 주제발표·질의응답에서 삼성디스플레이가 퀀텀닷(QD)-유기발광다이오드(OLED)에 청색 인광소재를 적용하기 위해 연구를 진행 중이라고 밝혔다. SID 2022는 지난주 미국에서 열린 세계 최대 디스플레이학회의 연례행사다. 권장혁 교수는 이번 SID 기간 중 "삼성(디스플레이)에서 발표한 '인광 블루의 상용화가 가까이 왔다'는 발표가 기술 분야에서 인상 깊었다"며 "삼성(디스플레이) 내부적으로 (인광 OLED 소재를) TV에 적용하는 것을 최우선으로 하는 것 같다"고 밝혔다. TV용 대형 OLED와 스마트폰용 중소형 OLED 모두 적색과 녹색은 내부발광효율이 100%인 인광소재를 적용하지만, 청색은 내부발광효율이 25%에 그치는 형광소재를 적용하고 있다. 청색 형광소재를 인광소재로 대체하는 기술을 개발하면 OLED 수명 연장과 효율 향상을 기대할 수 있다. 삼성디스플레이가 양산 중인 QD-OLED는 청색 형광소재와 녹색 인광소재로 구성된 발광층을 사용한다. QD-OLED 발광층은 청색 형광소재 3개층, 녹색 인광소재 1개층 등 4개층(Four Tandem)으로 구성된다. 55인치와 65인치 TV용 패널, 34인치 모니터 패널 모두 동일하다. 청색 형광소재는 제품수명 때문에 3층으로 쌓고, 녹색 인광소재는 밝기(휘도) 향상을 위해 적용한다. 청색 형광소재를 인광소재로 대체하면 청색이나 녹색 발광층을 하나 줄일 수도 있다. 삼성디스플레이는 QD-OLED의 발광층을 4개층에서 3개층으로 줄이는 연구도 진행 중인 것으로 알려졌다. 권 교수는 "3~4개월 전 삼성(디스플레이)이 네이처 포토닉스(Nature Photonics)에 게재한 논문과 (이번 SID의 발표내용은) 크게 다른 점은 없다"면서도 "논문은 1~2년 전 연구를 발표한 것"이라고 설명했다. 논문에 게재된 내용이 과거의 연구 데이터여서, 현재 연구수준은 발표내용보다 진전됐을 것이란 의미다. 삼성디스플레이 소속 연구원들은 지난 2월 네이처 포토닉스에 '매우 안정적인 청색 인광 OLED'(Exceptionally stable blue phosphorescent organic light-emitting diode) 논문을 발표한 바 있다. 권 교수는 "올해 안에 (삼성디스플레이가 청색 인광소재에서) 가시적 결과를 만들자는 (계획인) 것으로 알고 있다"며 "결과가 어떻게 될지는 두고봐야 할 것 같다"고 밝혔다. 동시에 그는 "삼성디스플레이의 청색 인광소재 상용화가 UDC보다 빠를 것 같다"고 전망했다. 미국 OLED 소재업체 UDC는 지난 2월 2024년에 청색 인광소재 상용화가 가능할 것이라고 밝혔다. 당시 UDC는 "올 연말 청색 인광소재는 초기 목표사양 달성이 가능할 것"이라고 전망했다. OLED 발광 방식은 크게 인광 방식과 형광 방식으로 나뉜다. 인광 방식은 발광(들뜬 상태→바닥 상태) 에너지의 25%인 '단일항 여기자'(singlet exciton)와, 나머지 75%인 '삼중항 여기자'(triplet exciton)를 모두 활용하기 때문에 내부발광효율이 최대 100%에 이른다. 이와 달리 형광 방식은 단일항 여기자만 활용해 내부발광효율이 25%에 그친다. 18일 열린 SID 2022 리뷰는 한국디스플레이산업협회(KDIA)에서 개최했다. SID 2022 리뷰에서는 지난주 SID 2022에 전시된 주요 디스플레이 기술이 소개됐다. 행사에는 이동욱 KDIA 상근부회장 등 100여명이 참석했다.