중국 8세대 투자 이후 설비 증설이 사실상 중단된 LCD와 달리 능동형 유기발광다이오드(AM OLED) 분야 만큼은 소량이나마 추가 투자가 단행되고 있다. 


당장 LG디스플레이가 경북 구미 ‘E5’ 라인에 투자키로 한 금액만 1조500억원이다. 이는 2014년 삼성디스플레이가 A3 1단계 라인에 2조원을 투자한 이후 디스플레이 산업에서 가장 큰 규모다.


삼성디스플레이는 A3 2단계 투자를 잠정 보류 중이지만 장비 업계는 후속 투자가 시간 문제라고 보고 있다. 애플이 애플워치에 사상 처음 AM OLED를 적용했고, 다른 애플리케이션에도 AM OLED를 적용할 움직임을 보이고 있기 때문이다.


KIPOST는 중소형 OLED 공정별로 필요한 핵심 장비들을 꼽아봤다.

 


플렉서블 OLED, 경화-LLO-어닐링 장비 중요

 


우선 LG디스플레이가 E5 라인을 플렉서블(휘는) OLED 라인으로 구축키로 한 만큼 대규모 경화(큐어링⋅Curing) 장비가 소모될 전망이다. 


플렉서블 디스플레이는 유리기판 위에 형광⋅인광 물질을 증착한 뒤, 그 위에 폴리이미드(PI) 용액을 코팅해 경화시킨다. 여기에 레이저를 쏴 기존 유리기판을 떼어 내면 형광⋅인광 물질이 도포된 PI만 남게 된다. PI는 일종의 플라스틱 기판으로 열에 강하고 휘는 성질을 가진다.


삼성디스플레이 A3 라인에 AM OLED용 경화 장비를 공급한 회사는 테라세미콘이었다. 테라세미콘은 지난해 2분기 삼성디스플레이 A3 라인 경화 장비를 전량 수주했다. 


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▲플렉서블 AM OLED를 만드는 공정도. 제일 왼쪽이 PI 경화, 가운데가 LLO 공정이다. 오른쪽은 유리기판을 떼어 내고 플렉서블 AM OLED를 취한 모습. 


테라세미콘 외에 국내서 경화 장비를 공급하는 회사는 비아트론이다. 비아트론은 2011년 LG디스플레이와 경화 장비를 공동 개발해 E2 라인에 공급한 것으로 알려졌다. 


경화 장비와 함께 필수적으로 따라 붙는 장비가 LLO(Laser lift off)다. LLO는 PI를 경화시킨 뒤 유리기판을 떼어내는 데 사용된다. 이 때 증착해놓은 형광⋅인광 물질에 충격이 가해져 불량률을 높일 수 있기 때문에 LLO 장비의 수율은 AM OLED 전체 수율에 매우 중요하다. 


삼성디스플레이 A3 라인의 LLO 장비는 AP시스템이 공급했으며, 최근 애플과의 밀월 관계를 강화하고 있는 엘아이에스 역시 AM OLED용 LLO 개발을 완료했다.


LG디스플레이가 6세대 AM OLED의 TFT로 저온폴리실리콘(LTPS)을 적용하기로 한 만큼, ELA(Excimer Laser Annealing) 업황 역시 호조를 보일 전망이다. LTPS TFT를 만들기 위해서는 먼저 비정질실리콘(a-Si)을 증착한 뒤, 여기에 레이저를 쏘아 결정화 시키는 과정이 필요하다. 


마치 얼음 알갱이를 열로 녹였다가 다시 굳히면 표면이 매끈해 지는 것과 비슷하다. 어닐링을 마친 폴리실리콘 위에서는 전자 이동속도가 100배 이상 빨라져 고화질 구현에 유리하다. 여기에 들어가는 장비가 ELA다. 


LTPS는 대면적으로 갈수록 수율이 급격히 떨어지는데, ELA 장비가 수율의 열쇠를 쥐고 있다. ELA 장비는 삼성모바일디스플레이가 구축한 A1 라인에서 일본 JSW가 강세였다. A2 라인 1단계 투자 이후로는 AP시스템이 대부분 공급했다. 

 

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