시장조사업체 유비리서치는 "삼성디스플레이가 개발 중인 차세대 디스플레이 퀀텀닷 나노로드 발광다이오드(QNED:Quantum dot Nano-rod LED)는 구조부터 최상의 디스플레이"라고 평가했다.

유비리서치는 30일 삼성디스플레이의 QNED 핵심 특허를 공개하면서 이같이 밝혔다.

유비리서치에 따르면 QNED는 대형 유기발광다이오드(OLED)가 사용하는 3T1C(트랜지스터3·커패시터1)의 박막트랜지스터(TFT) 위에 나노로드 LED 화소층, 그리고 퀀텀닷(QD)과 컬러필터(CF) 등 색변환층을 차례로 올린다.

OLED는 화소에 신호를 전달하는 전극(음극·양극)과 배선이 발광재료 상하부에 있지만, QNED는 신호전달 전극(화소전극)과 배선이 모두 동일 평면에 위치한다. QNED는 화소전극 외에 출광효율 향상을 위한 반사전극이 별도로 존재한다. 나노로드 LED를 정렬하는 전극 역할은 화소 전극이 겸한다.

QNED 화소 평면 구조에서 1개 화소 내에는 여러 화소 전극이 직렬로 연결된다. 화소 전극들 사이에 나노로드 LED가 위치한다. 화소 전극은 절연재료로 형성된 격벽(PW) 상에 있다. 각 화소는 뱅크(Bank)에 둘러싸여 영역이 구분된다.

구동과 센싱이 QNED 핵심 기술이다.

구동 기술에는 나노로드 LED를 정렬하는 기술과, 나노로드 LED 개수 편차로 인한 화소를 균일 제어하는 기술 등이 있다. 정렬회로는 화소별로 스위칭 소자가 있고, 스위칭 소자에서 정렬신호를 화소에 인가한다. 각 화소에 주는 정렬신호에 따라 나노로드 LED 정렬이 결정된다.

QNED 회로부에는 정렬신호를 인가하는 스위칭 소자와 함께 나노로드 LED 정렬 상태를 확인할 수 있는 센싱 트랜지스터가 있다. 센싱 트랜지스터는 화소에 흐르는 전류량을 검출해 각 화소별 나노로드 LED 정렬 개수를 파악한다.

화소를 균일하게 제어하는 구동 기술은 화소당 나노로드 LED 개수가 달라도 전체 화면에 휘도가 균일하도록 화소별로 전류를 공급한다. 센싱 트랜지스터에서 읽은 데이터를 기준으로 각 화소를 제어한다.

센싱 기술에는 QNED 내부에 설계하는 센싱 기술(센싱 트랜지스터)과, QNED 제조에 필요한 센싱 기술이 있다. QNED 제조에 사용하는 센싱 기술은 잉크젯 시스템에 내재된다. 잉크젯 시스템 내 센싱 기술은 잉크 내 나노로드 LED 개수 및 용매 점도 분석과, 패널에 분사된 나노로드 LED 개수 분석, 나노로드 LED 정렬 상태 분석 등 세 가지다.

유비리서치는 "QNED는 2년 전 4K 해상도 65인치 구동이 증명됐다"며 "삼성디스플레이는 QNED 화면 균일성 확보에 필요한 마무리 작업에 집중하고 있다"고 밝혔다.

유비리서치는 자체 발간한 'QNED 기술 완성도 분석 보고서'에 패널 상 나노로드 LED 정렬 상태를 확인할 수 있는 센싱 트랜지스터와 배선, 시그널을 소개했다. 이어 QNED가 QD를 사용해 색재현률과 HDR, 휘도, 명암비, 모션 블러(Motion Blur) 등 특성이 우수하고 삼성전자가 만족할 만한 화질 구현이 가능한 유일한 대형 디스플레이란 설명도 덧붙였다.