[디지털데일리 김도현기자] 삼성디스플레이의 퀀텀닷(QD)디스플레이 사업 준비가 순탄하다. 액정표시장치(LCD) 라인 정리, QD 관련 장비 발주 등이 활발하다. 핵심 공정인 잉크젯 프린팅 도입도 삼성 계열사 지원으로 순항 중이다.

26일 업계에 따르면 삼성디스플레이는 최근 잉크젯 프린팅 장비 공급사로 세메스를 선정했다. 원재료인 QD 잉크는 삼성SDI와 일본 JSR 등이 개발 중인 것으로 알려졌다. 세메스와 삼성SDI의 선전으로 잉크젯 프린팅 공정의 자체 구축 가능성이 높아진 것이다.

삼성디스플레이는 2021년 상반기에 QD디스플레이 양산을 시작할 계획이다. 초기 QD디스플레이는 청색 유기발광다이오드(OLED)를 발광원으로 QD컬러필터를 활용해 구현된다. 해당 컬러필터는 레드·그린·블루(RGB) QD를 박막트랜지스터(TFT) 위에 올려 만들어진다. 빛 변환층인 RGB QD를 얹는 과정에서 잉크젯 프린팅 방식이 사용된다.

잉크젯 프린팅은 드롭 온 디맨드(DOD) 방식으로 잉크젯 헤드(노즐)를 이용, 잉크를 도포하는 기술이다. 쉽게 말해 재료를 원하는 위치에 분사한다는 의미다. 기존에 사용된 증착 대비 ▲간단한 공정 ▲적은 소자 손실 우려 ▲불필요한 재료 제외 등의 장점이 있다. 시간과 비용을 줄이는 데 유리하다. 증착은 진공 상태에서 증착 물질을 가열, 특정 위치에 RGB가 입히는 방식이다.

세메스는 미국 카티바와의 경쟁에서 승리했다. 사실 카티바는 박막봉지(TFE) 장비를 삼성디스플레이에 제공하는 등 유리한 고지를 선점했었다. 지난 2014년 삼성전자의 투자를 받아, 삼성 계열사와의 관계도 좋았다. 기술력도 충분해 세메스를 제칠 것으로 보였다. 하지만 최근 회사 경영 부진으로 분위기가 전환됐고, 세메스 역시 기회를 놓치지 않았다.

디스플레이 업계 관계자는 “초기에는 카티바가 잉크젯 프린팅 장비 경쟁에서 우위를 보였지만, 세메스가 빈틈을 놓치지 않았다”며 “세메스는 TFE 장비 등을 묶어서 낮은 가격을 제시한 것으로 안다. 삼성디스플레이도 계열사인 세메스를 통한 기술 내제화를 고려한 결정을 내렸다”고 설명했다.

지난해 10월 삼성디스플레이는 QD 투자 발표 당시 “잉크젯 프린팅 설비, 신규 재료 개발 등 QD디스플레이 양산기술 확보를 위해 국내 업체들과 파트너십도 확대할 계획”이라고 밝힌 바 있다.

장비만큼 QD잉크도 중요하다. QD소재를 잉크 형태로 변환하는 작업은 난이도가 높다. 재료마다 용매가 다르고, 용매 종류에 따라 특성이 다른 탓이다. 용매는 특정 재료를 액체로 만드는 물질이다. 그만큼 과정이 복잡하고, 잉크화가 쉽지 않다.

현재 JSR과 삼성SDI가 도전하고 있다. 삼성SDI는 지난해 3분기 실적발표 컨퍼런스콜에서 QD잉크가 개발 중임을 알렸다. JSR 역시 삼성디스플레이 QD디스플레이 라인(Q1)에 공급할 잉크 마련에 열을 올리고 있다. 양사의 경쟁은 올해 하반기에 판가름날 전망이다.

한편 삼성디스플레이는 ‘QD사업화팀’을 신설, 사업 본격화에 나섰다. QD 개발을 담당하던 기존 ‘C프로젝트팀’을 공식 조직으로 개편한 것이다. 삼성전자 반도체 미주총괄 최주선 부사장이 대형 디스플레이 사업부장과 QD사업화팀장을 겸한다. 삼성디스플레이는 지난해 말부터 설비 투자를 시작, 오는 8월부터 생산라인 구축에 나설 방침이다.

<김도현 기자>dobest@ddaily.co.kr