세계 최초 QD디스플레이용 잉크젯프린팅 장비, 다음달 공급업체 선정
세계 최초 QD디스플레이용 잉크젯프린팅 장비, 다음달 공급업체 선정
  • 이종준 기자
  • 승인 2019.11.26 16:36
  • 댓글 0
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미국 카티바와 국내 세메스 경합
세메스 잉크젯 프린팅 장비
세메스 잉크젯 프린팅 장비

삼성디스플레이의 QD(퀀텀닷)디스플레이 QD컬러필터 형성용 잉크젯 프린팅 장비 공급업체가 다음달 결정되는 것으로 26일 전해졌다. 중소형 유기발광디스플레이(OLED) 박막인캡(TFE)용 잉크젯 프린팅 장비 강자인 미국 카티바(Kateeva)와 삼성전자 자회사 세메스가 경합하고 있다. QD컬러필터는 기존 컬러필터와 신규 QD빛변환층으로 구성되며, 잉크젯 프린팅 장비는 QD빛변환층을 만드는데 쓰인다.

잉크젯 프린팅 업계 관계자는 "다음달 발주(PO)가 됐든 구매의향서(LOI)가 됐든 어떤 형태로든 결정이 날 것"이라며 "현재 가격협상 단계"라고 말했다. 삼성디스플레이는 8.5세대(2.2m x 2.5m) 기판 월 생산능력 3만장의 Q1생산라인에 QD컬러필터 형성용 잉크젯 프린팅 장비 5대, TFE용 잉크젯 장비 2대를 발주할 것으로 전해졌다. QD컬러필터 형성용 잉크젯 장비 가격은 대당 200억원 전후에서 논의되고 있는 것으로 알려졌다. 

삼성디스플레이는 지난달 QD디스플레이 13조1000억원 투자계획을 발표하며 "세계 최초의 QD디스플레이 투자"라며 "잉크젯 프린팅 설비, 신규 재료 개발 등 QD디스플레이 양산기술 확보를 위해 국내 업체들과의 파트너십을 확대해 나갈 계획"이라고 했었다. 옥사이드(Oxide) TFT, 컬러필터, OLED 소자 등 기존 기술 바탕에 잉크젯 프린팅 공정으로 QD빛변환층을 컬러필터 아래에 만드는 방식이 세계 최초다. 

QD빛변환층은 기판유리에 컬러필터를 만들고 난 다음 잉크젯 프린팅 공정으로 퀀텀닷을 올려 만든다. 이후 블루 OLED 소자를 올린 기판유리와 합지한다. 블루 OLED에서 나온 빛이 퀀텀닷을 빛발광(PL)하게 만들어 색순도를 높이고 마지막에 컬러필터층에서 필요없는 빛을 거른다. 삼성디스플레이는 합지할때 기판사이에 들어가는 접착·충진재에 일본 세키스이(sekisui) 제품을 우선 쓰기로 했다.

QD디스플레이의 구조는 블루 OLED 발광층 위로 QD빛변환층, 컬러필터가 위치한다. 퀀텀닷은 열에 약하기 때문에 컬러필터의 공정온도를 견디지 못한다. 따라서 QD빛변환층 위에 바로 컬러필터를 얹을 수 없으므로 QD컬러필터(컬러필터+QD빛변환층) 기판유리를 따로 만들어 블루 OLED 발광층 기판유리와 합지한다. 기판유리 2장을 합지하므로 롤러블(rollable)로 만들 수 없다. 

LG디스플레이의 TV용 OLED 기술인 WOLED는 기판유리 1장에 컬러필터와 OLED 소자를 올려 만든다. 기판유리 위에 투명 폴리이미드(PI)를 올려 WOLED 소자를 만들고 나중에 레이저로 기판유리를 떼어내는 방법(LLO)으로 롤러블로의 응용이 가능하다. LG전자는 다음달 롤러블 TV를 출시할 계획이다.

세메스는 삼성디스플레이의 중국 장쑤성 쑤저우 8.5세대 액정디스플레이(LCD) 생산라인에 액정(LC) 잉크젯 프린팅 장비와 배향막용 폴리이미드(PI) 잉크젯 프린팅 장비를 전량 공급한 바있다. 카티바는 중소형 OLED TFE 공정용 잉크젯 프린팅 장비로 이름을 얻었다. 삼성디스플레이는 중소형 OLED 생산라인용 TFE 잉크젯 프린팅 장비에 카티바 장비를 높은 비중으로 쓰고 나머지를 세메스 장비로 채웠다.

삼성디스플레이는 먼저 세메스에서 QD빛변환층용 잉크젯 프린팅 장비를 받아 테스트·개발을 시작했다. 삼성디스플레이는 지난해말 세메스 장비를 들여놓고, 카티바에서는 올해 5월 장비를 조달한 것으로 전해졌다. QD빛변환층용 잉크젯 장비는 레드, 그린 QD잉크를 올리는데 쓴다. 삼성종합기술원에서 개발한 QD잉크를 한솔케미칼에서 제조하는 것으로 전해졌다. TFE용 잉크젯장비는 인캡용 단일 유기물층을 쌓는 용도다. 인캡용 잉크는 삼성SDI가 시장 대부분을 점유하고 있다.

디스플레이 업계 관계자는 "잉크젯 프린팅 장비는 잉크 소재와의 궁합이 가장 중요하다"며 "테스트 기간이 오래될 수록 유리하다"고 말했다. "세계 최초 기술인 만큼 삼성디스플레이 내부에서도 내재화 의지가 강하다"고도 했다.


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