[단독] 삼성디스플레이, ‘JY 13조 프로젝트’ QD-OLED 양산 초읽기…핵심장비 추가 반입

충남 아산 Q1 라인에 잉크젯 프린터 추가 반입
프린팅, 기존 ‘증착’ 대체하는 핵심 공정
업계 "양산 위한 막바지 단계"
양산 시제품 제작도 착수…고객사 관심↑

QD-OLED 생산라인이 위치한 삼성디스플레이 아산캠퍼스 전경. /삼성디스플레이 제공

삼성디스플레이가 충남 아산캠퍼스의 8.5세대(2200×2500㎜) 대형 퀀텀닷 유기발광다이오드(QD-OLED) 생산라인 Q1에 잉크젯 프린터를 추가 반입한 것으로 확인됐다.

잉크젯 프린터는 QD-OLED의 핵심 공정에 사용되는 장비로, 업계는 이 장비의 추가 반입은 양산이 막바지에 이르렀다는 것으로 해석한다. 총투자비 13조1000억원에 달하는 삼성의 초대형 프로젝트 ‘QD 디스플레이’ 전환이 초읽기에 들어간 것이다.

25일 디스플레이 업계에 따르면 삼성디스플레이는 지난해 7월 아산 Q1라인에 QD-OLED 양산을 위한 설비를 반입하기 시작했으며, 지난해 12월 중순부터 QD-OLED의 시범생산에 들어갔다.

올해 QD-OLED 생산량을 월 3만장쯤으로 잡고 있는 삼성디스플레이는 디스플레이 패널 제작에 필수·핵심 공정으로 꼽히는 잉크젯 프린터를 추가 반입, 양산을 위한 준비를 거의 끝마쳤다. 지금이라도 주문이 들어올 경우 양산이 가능하다는 이야기다. 이와 관련 삼성디스플레이 관계자는 "장비 반입과 관련한 구체적인 내용을 밝히기 어렵다"며 "내부 계획에 따른 QD-OLED 생산 준비를 해나가고 있다"고 밝혔다.

삼성디스플레이 제공

QD-OLED는 빛의 삼원색(RGB) 중 청색(B) 소자를 발광원으로 삼는다. 이 청색은 QD(퀀텀닷) 발광층에서 적색(R)과 녹색(G)으로 이뤄진 컬러필름을 통과하면서 흰색부터 검은색까지 다양한 색을 표현하는데, 수십 피코리터(1조분의 1리터)에 불과한 적·녹색 QD 입자를 발광층에 뿌려주는 ‘프린팅’ 역할을 OLED 전용 잉크젯 프린터가 한다.

프린팅은 디스플레이 패널의 생산 공정 중 ‘증착’을 대체하는 것으로 알려져 있다. 증착은 진공상태에서 특정위치에 RGB를 입히는 방식으로, 냄비에 물을 끓일 때 수증기가 냄비 뚜껑에 맺히는 것과 같은 원리로 작용한다.

증착은 공정 과정이 복잡하고, 시간과 비용이 많이 소요된다. 진공 상태를 유지하기 위한 진공 챔버와 특정 위치에 RGB를 입히는 파인메탈마스크(FMM)도 필요하다. 또, 증착 과정에서 소자 손실이 일어날 수 있고, 열 보호를 위해 단열재를 갖춰야 하는 등 추가 작업이 따라붙는다.

반면 프린팅은 증착에 비해 공정이 간단하고, 소자 손실이 적어 원가 절감에 유리하다. 삼성디스플레이는 잉크젯 프린터를 활용한 프린팅 공정을 QD 디스플레이의 핵심으로 여겨왔다.

삼성디스플레이는 최근 실제 양산 과정을 거친 QD-OLED 시제품 제작에도 착수했다. 수율(收率·생산품에서 양품이 차지하는 비율)을 어느 정도 확보했다는 의미다. 업계는 지난해 고객사에 선보인 QD-OLED 시제품은 전용 생산라인이 아닌 기존 라인에서 만들어진 ‘반쪽’ 제품으로 인식하고 있다. 이 때문에 삼성디스플레이는 QD-OLED 고객사 확보에도 어려움을 겪었던 것으로 알려졌다.

하지만 앞으로 양산 시제품을 직접 보게 되면 고객사 관심이 더욱 늘어날 것이란 전망이다. 현재 일본 소니, 파나소닉, 중국 TCL 등 다수의 TV 제조사가 QD-OLED에 관심을 갖고 있는 것으로 알려졌다.

지난해 7월 충남 아산캠퍼스 Q1 라인에 QD 디스플레이용 장비가 반입되고 있다. /삼성디스플레이 제공

대형 QD-OLED 패널의 양산은 그간 전 세계 TV용 OLED 패널을 독점 생산해 온 LG디스플레이의 대항마가 생긴다는 점에서도 관심이 쏠린다. LG디스플레이의 OLED는 백색 소자를 사용한 W-OLED로 청색 소자가 기본인 삼성디스플레이의 QD-OLED와 기술적인 차이가 있다.

특히 QD-OLED의 경우 이재용 삼성전자 부회장이 그룹의 ‘미래 먹거리’로 삼아왔다는 점에서 ‘JY 디스플레이’라는 별칭도 붙었다. 앞서 지난 2019년 삼성디스플레이는 2025년까지 13조1000억원을 투자해 사업 구조를 QD 디스플레이 중심으로 전환하겠다는 목표도 밝힌 바가 있다.

박진우 기자(nicholas@chosunbiz.com)

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