국내 매출 1위 디스플레이 장비업체 에스에프에이(SFA)가 삼성디스플레이의 차차세대 디스플레이로 불리는 'QNED' 생산용 공정 장비 일부를 개발하고 있는 것으로 확인됐다. QNED는 기존 퀀텀닷(QD) 디스플레이의 블루 유기 발광물을 발광다이오드(LED)로 변경한 것이 특징이다. LED는 무기물이어서 유기물의 약점인 번인, 수명 문제에서 자유로울 것으로 관측된다.
3일 업계에 따르면 SFA는 QNED 생산에 필요한 기판용 잉크젯 프린팅 장비를 개발하고 있다. 현재 개발하는 장비는 연구개발(R&D)용으로 2세대(370mm x 470mm) 크기다. 이 장비는 블루 LED칩의 보호층(passivation) 성막(成膜)하는 용도로 쓰일 것으로 관측된다. 상반기내 삼성디스플레이 공장에 입고될 것으로 보인다.
삼성디스플레이의 첫 퀀텀닷디스플레이 제품의 광원은 블루 유기발광다이오드(OLED)가 확실시된다. 삼성디스플레이는 관련 공정에 필요한 장비를 최근 집중 발주했다. 블루 OLED 광원 이후 다음 세대 광원 후보는 블루 LED칩이 유력하다.
삼성디스플레이는 블루 LED 칩을 광원으로 한 QD디스플레이를 'QNED'라는 이름을 붙여 개발하고 있다. LED칩은 OLED 개별 소자대비 수명과 신뢰성이 탁월하다. 그러나 단일 칩이 아닌 디스플레이 배열 구성상 난제로 대중 TV로의 상품화는 아직 먼 형편이다. SFA의 잉크젯 프린팅 장비는 2세대 넓이 기판에 전사된 LED 칩 위에 보호층을 올리는 용도로 쓰일 것으로 전해졌다. RGB 잉크젯 프린팅이 아닌 단일 재료를 성막한다. 업계 관계자는 "삼성디스플레이의 'E프로젝트' 연구장비"라며 "SFA는 세메스, 에스티아이 등과 비교해 잉크젯 프린팅 기술 수준이 아직 높지 않다"고 말했다.
삼성디스플레이의 E프로젝트는 연구소내 과제 중 하나로 보인다. 액정디스플레이(LCD) 생산라인을 QD디스플레이 라인으로 전환하는 'C프로젝트'는 전사 차원 프로젝트였다.
LED 칩을 광원으로 쓸 경우 LED 칩 전사 등이 난제로 꼽힌다. 4K(3840x2160) 해상도의 화소 개수는 830만개다. 화소마다 서브픽셀 레드(R)·그린(G)·블루(B)에 LED칩을 각각 1개씩 배정하면, 100마이크로(μm) 수준 LED칩 2490만개를 박막트랜지스터(TFT)위에 올려야 한다.
삼성디스플레이는 전기장을 이용한 LED 칩 배열을 연구하고 있는 것으로 전해졌다. 각 서브픽셀 자리마다 미세한 전기장을 위아래나 좌우로 걸어두고 LED 칩을 뿌리면 전기장에 따라 제자리에 LED 칩이 배열되는 기술이라고 한다. 지난해 삼성디스플레이가 100억원 가까운 특허료를 지급하고 사들인 도영락 국민대 교수의 특허가 이와 관련된 것으로 알려졌다.
