[디지털투데이 석대건 기자] 차세대 디스플레이 기술인 QDEL(양자점발광다이오드) 상용화가 빨라지고 있다. 2028년 첫 상용 제품 출시를 목표로 글로벌 디스플레이 업체들이 개발에 속도를 내는 가운데, 가장 큰 기술적 병목인 '청색 발광' 문제를 해결하기 위한 소재 경쟁도 본격화되고 있다.

폴란드 양자점 전문기업 QNA테크놀로지(QNA Technology)가 이 시장에 도전장을 냈다. QNA테크놀로지는 무중금속(Heavy Metal-Free) 청색 양자점 개발에 특화된 기업이다. 한국 사무소를 내고 EU 비즈니스 허브 프로그램을 통해 세미콘 코리아 2026 기간 한국 파트너사를 찾는 등 국내 디스플레이 업계와의 협력 확대에 나섰다.

아르투르 포드호로데츠키(Artur Podhorodecki) QNA테크놀로지 CEO는 20일 인터뷰에서 "청색 양자점 분야에서 안정적이고 효율적이며 재현 가능한 광원을 구현하는 일은 여전히 가장 큰 기술적 과제"라며 "QDEL 디스플레이를 포함한 양자점 기반 기술 상용화의 핵심 병목 요소"라고 말했다.

QDEL은 기존 QD-OLED와 달리 양자점 자체가 전기를 받아 스스로 빛을 내는 자발광 방식이다. OLED 대비 색 순도와 휘도가 높고, 잉크젯 프린팅 공정 적용 시 제조 비용도 낮출 수 있어 차세대 디스플레이 기술로 주목받고 있다. BOE는 올해 초 카드뮴 기반 QDEL의 2028년 말 상용화, 무카드뮴 솔루션은 2030년경 상용화를 전망한 바 있다. 업계에서는 노트북 등 소형 기기가 QDEL을 먼저 채택한 뒤 대형 제품군으로 확대될 것으로 보고 있다.

현재 한계점은 청색이다. 적색과 녹색 양자점은 이미 상당한 성능을 확보했지만, 청색은 높은 에너지 준위로 인해 수명과 효율 확보가 가장 어렵다. 특히 카드뮴을 사용하지 않으면서 상용화 수준의 성능을 달성하는 것이 업계 과제로 남아 있다.

QNA테크놀로지는 이 난제에 선택과 집중 전략으로 풀어내고 있다. 경쟁사들이 적·녹·청(R/G/B) 풀 컬러를 모두 다루는 것과 달리, 청색 광원에만 역량을 집중한다. 포드호로데츠키 CEO는 "전구체 선정부터 정제 전략까지 전체 기술 공정을 자체 설계·통제하고 있다"며 "중금속과 희토류 원소를 사용하지 않아 RoHS 규제에 부합하고 산업 통합 논의를 단순화할 수 있다"고 설명했다.

현재 회사는 디스플레이용 'PureBlue.dots(445~460nm)'와 바이오포토닉스용 'DeepBlue.dots(420~445nm)' 두 가지 제품군을 보유하고 있다. 특히 PureBlue.dots는 넓은 색 영역 구현과 눈 안전성을 동시에 확보하도록 발광 파장이 최적화됐다. 외부양자효율(EQE) 24%를 달성했으며, 지난해 가동한 파일럿 생산 라인을 통해 Gen 4.5 디스플레이 생산 라인에 공급 가능한 물량을 확보했다고 회사는 설명했다.

QDEL 상용화에 있어 걸림돌은 수명이다. 소자 수명은 양자점 품질뿐 아니라 ETL·HTL 등 인접층의 성능과 호환성, 전체 소자 구조, 제조 공정 파라미터의 영향을 받는다. QNA테크놀로지는 디스플레이 산업 파트너 및 해외 대학 연구그룹과 협력해 분기별로 개선을 확인하고 있다고 설명했다.

포드호로데츠키 CEO는 "무중금속 청색 양자점은 비교적 최근 등장한 플랫폼이라 OLED나 카드뮴 기반 양자점 수준에 아직 도달하지 못했다"면서도 "이는 구조적 한계가 아니라 시간의 문제"라고 강조했다. 이어 "수명 지표가 성숙 단계에 도달하면 QDEL은 기존 솔루션을 능가할 잠재력이 있다"고 덧붙였다.

◆한국 디스플레이 생태계 진출 본격화 "한국은 글로벌 허브"

QNA테크놀로지는 올해 안에 자체 QDEL 다이오드 제작도 목표로 하고 있다. 포드호로데츠키 CEO는 "(자사 제품과) 호환되는 ETL(전자수송층) 개발 프로젝트를 시작했다"며 "단순 소재 공급을 넘어 통합 소재 패키지를 제공해 소자 최적화를 단순화하겠다"고 말했다.

QNA테크놀로지는 점차적으로 한국 시장에도 발을 넓혀갈 계획이다. 현재 서울에 한국 사무소를 설립했고, 서울대학교를 포함한 국내 연구기관들과 협력 관계를 확대하고 있다. 바이오포토닉스 분야 중소기업 및 대학과의 협력도 진행 중이다.

잉크 솔루션도 강점이다. 회사는 UV 경화형 잉크, 잉크젯 잉크, 포토레지스트 통합 양자점 등 다양한 제형을 개발하고 있다. 포드호로데츠키 CEO는 "각 제형은 고객의 특정 프린팅 공정 조건에 맞춰 설계된다"며 "고객이 기존 제조 인프라와 공정 역량을 최대한 활용할 수 있도록 맞춤화하는 것이 핵심 경쟁력"이라고 말했다.

포드호로데츠키 CEO는 "한국은 디스플레이 기술과 양자점 분야가 전략적 우선순위인 글로벌 허브"라며 "대규모 생산 역량과 엄격한 품질 기준을 갖춘 한국 산업과 당사의 무중금속 청색 양자점 기술이 만나면 QDEL 상용화를 앞당길 수 있다"고 말했다.

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