"두 번 방심은 없다"..中 따돌리기 '디스플레이 초격차'에 R&D 속도

[MT리포트-디스플레이 르네상스]②

[편집자주] 한국 디스플레이업계가 중국에게 추격 당한 LCD의 긴 불황을 끝내고 다시 뛰고 있다. LG디스플레이는 OLED 생산량을 크게 늘렸고 삼성디스플레이는 차세대 QD 양산 체제를 갖추기 위해 막바지 준비에 한창이다. "두 번 다시 중국의 추월은 없다"는 각오로 새로운 르네상스를 준비하는 디스플레이 산업의 현주소를 점검한다.

최근 온라인으로 열린 'SID(국제정보디스플레이학회) 2020'의 주인공은 삼성·LG디스플레이가 아니라 'QD(퀀텀닷) 디스플레이'를 깜짝 선보인 중국 BOE였다. 삼성디스플레이가 내년 양산을 목표로 준비 중인 차세대 제품을 마치 보란 듯이 시제품으로 들고나온 것이다.

TV용 대형 패널이 아닌 13.6형짜리 IT(정보·기술) 제품용이지만 QD 디스플레이를 일반 대중에 공개한 것은 BOE가 처음이다. 국내 디스플레이 업계는 BOE의 QD 디스플레이가 120니트(nit, 1니트는 1㎡당 촛불 1개의 밝기)에 불과한 점을 들어 실제 상용화까지는 상당한 시간이 소요될 것으로 분석하면서도 내심 촉각을 곤두세우는 분위기다.

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네이처에 실린 삼성 '초격차' R&D

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전문가들이 BOE의 QD 디스플레이 깜짝 공개에 주목하는 것은 LCD 패권을 중국에 뺏기면서 한동안 업계 전체가 침체에 빠졌던 전례 때문이다. 업계의 쌍두마차인 삼성디스플레이와 LG디스플레이를 포함해 중소 협력사까지 차세대 기술 R&D(연구·개발)에 사활을 거는 것도 같은 이유에서다.

LCD 실적에 취해 기술 전환 시점을 한순간 놓치면서 시장 주도권을 내준 뼈아픈 경험이 폴더블을 넘어선 듀얼 폴더블, 투명 OLED(유기발광다이오드), QD 디스플레이 등 완전히 새로운 시장을 개척하는는 '초격차' 혁신기술 개발로 이어지고 있다는 평가다.

'탈(脫) LCD'를 선언한 한국 디스플레이 산업은 현재 OLED에 올인하고 있다고 해도 과언이 아니다. 삼성디스플레이의 QD 디스플레이는 '화이트 OLED'를 발광원으로 쓰는 LG디스플레이 방식과 달리 '블루 OLED'를 발광원으로 쓰고 그 위에 QDCF(퀀텀닷 컬러필터)를 얹어 색 재현력을 끌어올리는 방식인 것으로 업계는 추정한다.

삼성디스플레이는 QD 디스플레이와 관련한 언급을 자제하고 있지만 올 초 신설한 QD 사업화팀을 중심으로 삼성종합기술원과 QDCF 기술 협업에 착수한 것으로 알려졌다. 종기원은 지난해 11월 업계 최초로 퀀텀닷 소재의 한계를 극복한 '자발광 QLED'(양자점발광다이오드) 개발에 성공, 연구 결과가 국제학술지 네이처에 게재됐다.

전문가들은 삼성전자와 삼성디스플레이가 보유한 QLED 소재와 소자 구조 관련 특허가 170건에 달하는 만큼 BOE 등 중국업체가 당장 이 분야를 치고 들어오기에는 한계가 있다고 분석한다. 삼성디스플레이는 최근 USPTO(미국 특허청과 WIPO(세계특허청)에 듀얼 폴더블폰과 투명 디스플레이폰 특허를 동시 출원하는 등 중국업체를 견제하고 나섰다.

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롤러블 TV 패널 개발 경험 살린 LGD…'투명 디스플레이' 카테고리 개척

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지난해 세계 최초로 롤러블 TV 패널을 선보여 글로벌 디스플레이 업계에 일대 충격을 안긴 LG디스플레이는 올해 '투명 디스플레이'라는 영역을 개척했다. 투명 디스플레이 시장을 키워 중국의 추격을 따돌리겠다는 전략이다.

현재 전 세계에서 투명 OLED 패널을 생산하는 업체는 LG디스플레이가 유일하다. 2014년 세계 최초로 18형 투명 OLED 디스플레이 기술을 선보인 뒤 2017년 77형 UHD(초고화질) 투명 플렉서블 디스플레이를 공개하면서 초대형 기술력까지 축적했다.

최근 10년(2008~2018년) 동안 출원된 투명 디스플레이 관련 국내 전체 특허 출원 280건 가운데 LG디스플레이는 절반 이상인 147건(시인성 71건, 투과율 48건, 투명도 45건 순)을 확보했다. 최대 난제로 꼽힌 투과율을 40%대까지 끌어 올리고 곡률 수치도 80R(패널을 반지름 8㎝의 원으로 말아도 화면 구동에 이상이 없음)을 달성했다.

BOE 등 중국업체도 롤러블과 투명 디스플레이 개발에 시동을 걸었지만 업계에서는 LG디스플레이와 기술격차가 5년가량 벌어진 것으로 본다. LG디스플레이는 최근 일본 규슈대와 손잡고 '3세대 OLED' 소자라 불리는 TADF(열활성지연형광) 개발에 시동을 거는 등 제품에 이어 소재 분야 원천 기술확보에 돌입했다.

한 업계 관계자는 "그동안 LCD 물량 공세를 펼친 중국이 최근 여러 기술을 시도하고 있다"며 "품질 차별화와 특허 선점, 신시장 개척 등 R&D 중심 전략을 통해 중국과의 기술격차를 크게 벌려야 한다"고 말했다.

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이정혁 기자 utopia@mt.co.kr