이 기사는 2017년 10월 19일 07:30 thebell 에 표출된 기사입니다.

필옵틱스가 스마트폰용 OLED패널 핵심 부품인 섀도마스크의 초고해상도 제품 개발에 성공했다. 필옵틱스는 비즈니스 룸에서 고객사들을 대상으로 1200pp(인치 당 화소수)급 시제품을 소개했다.

섀도마스크는 OLED 생산에 필수적인 부품으로 지금까진 일본 업체가 이를 독점적으로 공급해왔다. 필옵틱스는 주요 고객사와 협업을 통해 이르면 내년 상반기 양산에 도전한다는 계획이다.

필옵틱스는 18일 현재 서울 코엑스에서 진행 중인 한국디스플레이산업 전시회 IMID2017에서 섀도마스크(shadow mask) 개발현황을 소개하는 전시부스를 꾸렸다. 필옵틱스는 전주도금(electroforming) 방식으로 섀도마스크를 개발하고 있다.

필옵틱스가 IMID2017에서 공개한 섀도마스크 개발현황

필옵틱스가 개발한 섀도마스크시제품은 1200ppi급이다. 공개된 시제품 중 최고 수준이다. 앞서 경쟁사 AP시스템은 레이저방식으로 개발한 1000ppi급 시제품을 해외 전시회에서 공개했다. 필옵틱스 고위관계자는 "비즈니스 룸에 1200ppi급 스마트폰용(5~6인치) 섀도마스크를 전시해 주요 고객사 들에게만 공개하고 있다"며 "그간 조용히 개발해와서 그런지 다들 놀라워하는 분위기였다"고 말했다.

필옵틱스는 2015년부터 섀도마스크 개발에 뛰어들었다. 하지만 사내 타부서에서도 자세한 내역은 모를 정도로 조용히 준비했다. 섀도마스크 개발은 필옵틱스 자회사인 필머티리얼즈가 주도하고 있다. 필머티리얼즈 관계자는 "대외적으로 개발현황을 공개한 것은 이번이 처음"이라고 말했다.

섀도마스크는 미세한 구멍이 수없이 뚫려 있는 얇은 금속판으로 OLED패널 해상도를 결정짓는 핵심 부품이다. OLED패널은 색을 이루는 3원색인 RGB(레드·그린·블루) 화소를 아래에서 위로 디스플레이 기판에 진공 증착시키는 방식으로 만들어진다. 섀도마스크는 디스플레이 기판 아래에 위치해 RGB화소가 원하는 영역에 증착되도록 하는 역할을 한다. 섀도마스크 구멍이 미세할수록 보다 높은 화질을 구현할 수 있다.

전주도금은 기존 압연방식이 해상도 상향 한계치에 이르자 대안으로 개발되고 있는 기술이다. 압연방식은 고온에도 쉽게 변하지 않는 인바(invar) 소재를 롤링(rolling)을 거쳐 압연해 얇은 박판으로 만든 후 표면을 산(酸)으로 부식시켜 미세 구멍을 뚫는 것으로 업계 1위 일본 다이니폰프린팅(DNP)이 택하고 있다.

보다 높은 해상도를 구현하기 위해서는 인바 박판을 더욱 얇게 만들어야 하는데 압연방식은 롤링을 반복하는 특성상 20마이크로미터(㎛) 이하 두께 구현이 어렵다. DNP 제품은 500ppi대에 그치고 있다.

그럼에도 불구하고 DNP는 섀도마스크 사업으로 연간 2500억~3000억 원 매출을 내고 있다. 특히 시장독점 덕에 영업이익률이 50%에 달해 매년 1250억~1500억 원 수준의 이익을 올린다. OLED 패널 투자가 늘어나면서 섀도마스크 시장은 매년 큰 폭으로 성장하고 있다.

전주도금은 바닷물을 말리면 얇은 소금막이 형성되는 원리와 비슷하다. 인바를 전기용해를 통해 녹여 기판에 도금시킨 후 떼어내 20 마이크로미터(㎛)보다 얇은 박판을 만들어 내는 식이다. 다만 도금 과정에서 인바 특성(열팽창계수)이 틀어지는 것이 최대 난제로 꼽히고 있다. 전주도금 방식은 경쟁자가 다수 있다. 웨이브일렉트로와 티지오테크 등이다. 필옵틱스는 인바 핸들링 숙련도에서 경쟁우위가 있다고 설명했다.

필옵틱스 관계자는 "DNP로부터 섀도마스크를 구매해서 가공해본 경험을 가진 기술자가 있다"며 "인바 핸들링에 대한 이해나 접근이 비교적 빠를 수 있다"고 말했다. 이어 "제조상의 극복 과제들은 올 연말이나 내년 초 완료될 것 같고 빠르면 내년 상반기에 양산을 할 수 있는 모든 준비가 갖춰질 것으로 본다"고 덧붙였다.