삼성디스플레이, QD 잉크젯 장비 이원화 추진

김도현 기자 2021.07.18 12:28:58

- QD-OLED 개선 작업 핵심…추가 업체로 카티바·엘이티 거론

[디지털데일리 김도현 기자] 삼성디스플레이가 퀀텀닷(QD) 사업 난제를 극복하기 위한 대안을 마련하고 있다. 핵심 장비 협력사를 추가해 수율(양품 비율) 및 품질 향상에 나설 방침이다.

18일 업계에 따르면 삼성디스플레이는 QD 잉크젯 장비 이원화를 검토 중이다.

삼성디스플레이가 하반기 양산할 QD-유기발광다이오드(OLED)는 크게 3가지 층으로 나뉜다. ▲발광원을 조정하는 박막트랜지스터(TFT) ▲청색 OLED 발광원 ▲QD 발광층 등이다. 이중 QD 발광층에 잉크젯 프린팅 공정이 적용된다.

잉크젯 프린팅은 잉크젯 헤드(노즐)를 이용해 잉크를 도포하는 기술이다. 쉽게 말해 재료를 원하는 위치에 분사한다는 의미다. 삼성디스플레이는 청색 소재를 증착한 뒤 잉크젯 방식으로 발광층에 적색과 녹색을 입힌다.

열을 가하는 증착 방식 대비 간단한 공정과 적은 재료 손실 등이 장점이다. 문제는 높은 기술력이 요구된다는 점이다. 유기물 소재의 잉크 전환과 관련 장비 소프트웨어(SW) 구현 등이 쉽지 않다.
디스플레이 업계 관계자는 “볼펜을 쓰다 보면 ‘볼펜 똥’이라 불리는 잉크 뭉침 현상이 발생한다. 잉크젯 공정에서도 마찬가지다. 점도를 조절해 잉크를 정밀하게 뿌리고 속도 조절하는 것이 관건”이라고 말했다.

삼성디스플에이 QD-OLED 생산라인에는 삼성 계열사 세메스가 잉크젯 장비를 투입했다. 미국 카티바와 경쟁을 거쳐 전량 공급에 성공했다. 당시 카티바 경영 상황이 좋지 못한 점과 내재화 측면 등을 고려해 세메스가 낙점받았다.

다만 QD-OLED 양산 준비 과정에서 잉크젯 공정 이슈가 일부 발생한 것으로 전해진다. 이에 잉크젯 개발에 성공한 카티바와 협업 중인 엘이티가 대안으로 떠올랐다. 업계에서는 하반기 중 엘이티가 잉크젯 초도 장비를 삼성디스플레이에 제공할 것으로 보고 있다. 세메스 역시 업데이트를 지속하고 있다는 후문이다.

다른 관계자는 “세메스는 액정표시장치(LCD) 관련 잉크젯 장비를 납품하는 등 기계적인 노하우는 충분하겠으나 SW 기술이나 택트 등에서 삼성디스플레이가 원하는 수준을 충족하지 못한 것으로 안다”면서 “QD-OLED에는 노광기 이슈도 엮인 만큼 삼성디스플레이는 다방면에서 개선 작업을 진행 중”이라고 설명했다.