[단독] 삼성 디스플레이, ‘JY 13 조 프로젝트’QD-OLED 양산 카운트 다운… 핵심 장비 추가 반입

입력 2021.02.25 10:51

충남 아산 Q1 라인에 잉크젯 프린터 추가 도입
프린팅, 기존 ‘증착’을 대체하는 핵심 프로세스
산업 “대량 생산의 마지막 단계”
양산 프로토 타입 생산 시작 … 고객 관심도 ↑

삼성 디스플레이는 충남 아산 캠퍼스 8.5 세대 (2200 × 2500mm) 대형 퀀텀 닷 유기 발광 다이오드 (QD-OLED) 생산 라인 Q1에 잉크젯 프린터를 추가 한 것으로 확인됐다.

잉크젯 프린터는 QD-OLED의 핵심 공정에 사용되는 장비로 업계에서는이 장비의 추가가 양산이 끝났다고 해석합니다. 총 1 조 3 천억원을 투자 한 삼성의 초대형 프로젝트 ‘QD 디스플레이’가 카운트 다운에 들어 섰다.

25 일 디스플레이 업계에 따르면 삼성 디스플레이는 지난해 7 월 아산 Q1 라인에 QD-OLED 양산 설비를 도입하기 시작해 지난해 12 월 중순부터 QD-OLED 시범 생산을 시작했다.

올해 월 30 만대 정도의 QD-OLED 생산량을 보유하고있는 삼성 디스플레이는 디스플레이 패널 생산의 필수 및 핵심 공정으로 꼽히는 잉크젯 프린터를 추가로 도입하며 양산 준비를 거의 마쳤다. 지금도 주문을 받으면 양산이 가능하다. 이에 삼성 디스플레이 관계자는 “장비 수입과 관련된 구체적인 내용을 밝히기 어렵다”며 “내부 계획에 따라 QD-OLED 생산을 준비하고있다”고 말했다.

QD-OLED는 빛의 삼원색 (RGB) 중 청색 (B) 요소를 발광 원으로 사용합니다. 이 청색은 수십 피코 리터 (1 조 리터)에 불과한 QD (양자점) 발광층에서 적색 (R)과 녹색 (G)으로 구성된 컬러 필름을 통과하면서 흰색에서 흑색까지 다양한 색상을 표현합니다. · OLED 전용 잉크젯 프린터는 발광층에 녹색 QD 입자를 분사하는 ‘인쇄’역할을합니다.

인쇄는 디스플레이 패널의 생산 과정에서 ‘증착’을 대체하는 것으로 알려져 있습니다. 증발은 진공 상태에서 특정 위치에 RGB를 적용하는 방법으로, 냄비에서 물을 끓일 때 냄비 뚜껑에 수증기가 형성되는 것과 동일한 원리로 작동합니다.

증착 공정은 복잡하고 많은 시간과 비용이 소요됩니다. 또한 진공을 유지하기위한 진공 챔버와 특정 위치에서 RGB를 코팅하는 미세 금속 마스크 (FMM)가 필요합니다. 또한 증발 과정에서 장치 손실이 발생할 수 있으며 열 보호를 위해 절연 재료를 사용해야하는 등의 추가 작업이 이어집니다.

반면, 인쇄는 증착에 비해 공정이 간단하고 소자 손실이 적기 때문에 비용 절감에 유리하다. 삼성 디스플레이는 잉크젯 프린터를 이용한 프린팅 공정을 QD 디스플레이의 핵심으로 생각했습니다.

삼성 디스플레이는 최근 실제 양산 과정을 거친 QD-OLED 프로토 타입을 생산하기 시작했다. 이는 어느 정도의 수율 (양품 생산 비율)을 확보했음을 의미합니다. 업계는 작년에 고객에게 소개 된 QD-OLED 프로토 타입이 전용 생산 라인이 아니라 기존 라인에서 만들어진 ‘반’제품임을 인식하고 있습니다. 이 때문에 삼성 디스플레이가 QD-OLED 고객 확보에 어려움을 겪은 것으로 알려졌다.

그러나 양산 시제품을 직접 만나면 고객의 관심이 더욱 높아질 것으로 예상된다. 현재 중국의 소니, 파나소닉, TCL 등 다수의 TV 제조사가 QD-OLED에 관심을 갖고있는 것으로 알려져 있습니다.

대형 QD-OLED 패널 양산도 전 세계 TV 전용 OLED 패널을 생산해온 LG 디스플레이가 경쟁 할 수 있다는 점에서 주목 받고있다. LG 디스플레이의 OLED는 백색 소자를 사용한 W-OLED로, 청색 소자를 기반으로 한 삼성 디스플레이의 QD-OLED와 기술적 차이가있다.

특히 QD-OLED의 경우 이재용 삼성 전자 부회장이 그룹의 ‘미래를위한 음식’으로 활용되어 ‘JY 디스플레이’라는 별명을 얻었다. 앞서 2019 년 삼성 디스플레이도 2025 년까지 1 조 310 억원을 투자 해 사업 구조를 QD 디스플레이로 전환하겠다는 목표를 발표했다.