OLED 최고의 핵심부품, Fine Metal Mask(FMM)에 대해 알아봅시다.
안녕하세요 반디 엔지니어 fireflystory 입니다.
오늘의 블로그 주제는, OLED Panel 제조공정에서 가장 핵심부품으로 다뤄지는 Fine Metal Mask , 줄여서 FMM에 대해 알아보고자 합니다.
OLED, 즉 유기물 기반 발광 다이오드를 만들기 위해서는, LTPS와 같은 고성능 TFT 기판의 화소 영역에 R/G/B를 정확히 올릴 수 있는 기술이 필요합니다. 유기물(OLED)는 보통 150~400도 사이의 구간에서 휘발되는 성질을 이용하여 LTPS Backplane에 부착을 하게 됩니다.
OLED를 휘발해서 기판에 붙이는 건 당연한데, 문제는 디스플레이를 만들기 위해서는 수천만개의 화소에 정확히 R/G/B를 따로따로 증착해야 하는게 문제입니다. 그래서, Mask가 필요한데요, 일반적으로 Lithography 공정에서 쓰이는 광학용 Mask와는 다르게 OLED 증착용 마스크는 유기물(OLED)가 달라붙어도 처짐이나 열팽창이 없어야 하면서 정교한 패턴을 가져야 합니다. 그래서 만들기가 무척 까다로운 녀석이에요.
OLED 연구의 역사는 미국/일본을 중심으로 이루어졌습니다. 그래서 특히 OLED 관련하여 일본 소재, 장비, 부품 업계의 기술력, 노하우가 엄청난데요. 현재의 가장 큰 문제는 Fine Metal Mask의 원재료부터 가공까지 모두 일본 업체가 독점을 하고 있어, 추후 일본에서 또다시 소재 수출 제약을 걸 경우 가장 치명적인 부품이 될 것으로 예상하고 있습니다.
Fine Metal Mask를 만들기 위해 필요한 것은 어떤 것들이 있을까요?
FMM은 매우 튼튼하면서 열팽창이 없고 쳐짐이 없는 소재로 만들어야 합니다. 그래서 Invar(인바)라고 하는 특수합금으로만 만들 수 있는데요, 문제는 이 Invar를 히타치메탈에서 독점으로 만든다는 거죠..
만약 이 Invar라는 녀석을 확보해도 또 문제가 되는 부분이 있습니다. 바로 무수한 구멍을 매우 정밀하게 만들어야 하는데요, 이러한 포토공정을 잘하는 것도 일본업체(Toppan, DNP)가 잘합니다. 역시 오랜기간 노하우가 있기 때문에 단기간에 국산화가 어렵다는 반증이 되기도 하는 것이죠.
그래서 삼성디스플레이건, LG디스플레이건 모두 FMM은 이제까지 일본에서 100% 수입하여 사용한 바 있습니다. 하지만 일본의 지속되는 경제 보복에 맞서 FMM도 국산화가 진행이 되고 있습니다.
예를 들어 대표주자로 APS홀딩스가 있습니다. APS 역시 OLED Laser, 봉지 공정 장비로 매우 유명한 회사이며 삼성으로부터 기술력을 인증받은 회사죠. 이 회사는 자사가 보유한 최첨단 Laser 공정을 활용하여 구멍을 내는 방법으로 FMM을 만들고 있으며, 곧 삼성을 통해 양산적용이 될 것으로 시장에서는 예측하고 있습니다.
특히 APS 홀딩스는 기존 일본업체의 기술적 한계인 600ppi를 뛰어넘어 1000ppi 초고해상도까지 대응이 가능할 것으로 보여 차세대 OLED에서는 일본 FMM을 견제하고 국산화에 기여할 것으로 보입니다. ^^
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