파주시 월롱면에 위치한 LG디스플레이 파주사업장은 165만5000㎡(51만3000평)크기의 디스플레이 생산 단지다.축구장 크기로 비교하면 대략 축구장 230개 크기다.

이 사업장에서는 대형 TV용 LCD 및 올레드 디스플레이를 주로 생산한다. 현재 LCD 생산라인인 7세대 공장 (P7), 8.5 세대 공장 (P8, P9)을 비롯해 OLED 생산라인(E3, E4)과 모듈 공장을 운영중이다. 또 연구개발을 위한 R&D센터도 있다.

파주사업장에 들어서자 건설중인 P10 공장이 가장 먼저 눈에 들어왔다. 수십대의 골리앗 크레인이 줄줄이 늘어서 공사가 진행되고 있었다. P10 공장은 내년하반기부터 가동될 예정인데, 어떤 제품을 생산할지는 아직 정해지지 않은 상태다. 

경기도 파주 LG디스플레이 공장에서 연구원들이 나노셀 TV에 적용되는 편광판을 보여주고 있다 /사진=LG디스플레이

P9공장 8.5세대 생산라인

완공된 건물 가운데엔 P9 건물이 가장 컸다. 길이 265미터, 높이 86미터에 달하는 LCD 패널 생산라인이다. 이 건물의 높이는 아파트 30층 높이지만 내부는 단 6개층만 있다. LCD 패널을 제조하는 각종 설비의 높이가 10여미터에 달하기 때문에 한 층의 높이가 일반 아파트 4~5개 층과 맞먹는다.

P9 공장은 8.5 세대 LCD 생산라인과 대형 OLED 생산라인 등을 갖춘 LG디스플레이의 최첨단 생산공장이다. 2200mmX2500mm 크기의 원판유리 기판이 사용된다. 이 유리기판 2장 사이에 사이에 빛의 투과율을 조절하는 액정을 넣어 LCD 패널을 완성한다.

유리기판 한 장에는 컬러 필터가, 나머지 한 장에는 액정을 제어하기 위한 반도체 막이 입혀져 있다. 이 LCD 패널에 편광판과 각종 회로 등을 부착하면 LCD 모듈이 완성된다.

방문한 공장은 P7 공장이었다. 클린룸 내부엔 방진복을 입은 작업자 한 명만을 볼 수 있었다. 회사 관계자는 “여러분은 운이 좋은 편이다. 거의 사람이 들어가 있는 것을 보기가 어렵다”고 말했다. 거대한 로봇 팔은 유리기판을 부지런히 옮겼다.

크린룸 내부는 천장에서 바람이 나오고 바닥으로는 바람이 들어가는 구조로 공기가 흐른다. 공기가 계속해 흐르는 이유는 공기를 깨끗하게 하기 위해서다. 단 한톨의 먼지가 들어가더라도 LCD는 불량이 나기 때문에 계속해 공기 정화를 하는 것이다.

LCD시장은 ‘나노셀’로 대응

나노셀 TV는 편광판에 직접 적용된다. 편광판에 나노 크기의 물질을 덧입히는 것이다. 이를 위해 LG전자와 LG디스플레이는 5년의 연구개발 과정을 거쳤다.

나노셀TV는 양산성이 뛰어나다. 기존 편광판 대신 나노셀이 적용된 편광판을 사용하기 때문에 별도로 공정을 추가하거나 제품의 설계를 변경할 필요없다. 이론적으로는 현재 LG디스플레이 공장에서 생산하는 모든 디스플레이를 나노셀 디스플레이로 생산할 수 있다.

나노셀TV는 퀀텀닷 필름을 사용하는 것보다 원가 측면에서도 유리하다. 이 때문에 중국의 TV 제조업체 스카이워스, 콩카 등으로부터 나노셀 디스플레이의 주문이 밀려들고 있다. 올해 프리미엄 LCD TV에서는 나노셀 진영과 퀀텀닷 진영이 치열한 화질 경쟁을 펼칠 것으로 예상된다.

나노셀은 LCD 패널 위에 약 1나노미터 크기의 미세 분자구조를 덧입힌 기술이다. 색의 파장을 나노 단위로 더욱 정교하게 조정해 보다 많은 색을 정확하게 표현할 수 있다. 1나노미터는 10억분의 1미터로 지구의 크기를 1미터라고 가정할 때 축구공 하나의 크기가 1나노미터 정도다.

기존 LCD TV는 빨간색의 고유한 색 파장에 노란색이나 주황색 등 다른 색의 파장이 미세하게 섞여 실제와 다른 빨간색으로 표현될 수 있다. 나노셀은 이러한 노란색과 주황색의 파장을 흡수해 실제와 가장 가까운 빨간색으로 만들어준다.

특히 나노셀은 패널에 직접 적용되기 때문에 현존하는 LCD TV 고색재현 기술 중 가장 진일보한 것으로 평가 받고있다. 일반적으로 LCD TV에서 색 재현력을 높이는 방식은 기술이 적용되는 위치에 따라 세대를 구분 할 수 있다. 

베타뉴스 구재석 기자 (press@betanews.net)
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