이 기사는 2022년 02월 25일 07:27 thebell 에 표출된 기사입니다.

OLED용 파인메탈마스크(FMM) 개발사 풍원정밀이 코스닥 시장 상장을 앞두고 FMM 국산화 시장에 불이 붙은 가운데 인바(invar)제조부터 FMM 최종 가공 공정을 내재화한 'APS홀딩스'에 업계의 이목이 쏠리고 있다. 토탈 체인을 앞세운 APS홀딩스는 지난 1월 1000PPI급 AR/VR용 마이크로OLED 디스플레이 개발에 성공, FMM '게임체인저' 후보군으로 평가받고 있기 때문이다.

24일 업계에 따르면 APS홀딩스는 올해 상반기 내 4000PPI 급 극미세 FMM 시험생산(pilot production)에 나설 예정이다. 앞서 지난 1월 FMM을 활용해 1000PPI급 AR(증강현실)/VR(가상현실)용 마이크로 OLED 디스플레이 개발에 성공한데 따른 후속 작업이다. 1000PPI급 FMM의 디바이스 적용 가능성을 타진한 APS홀딩스는 향후 AR/VR 디바이스에 탑재할 하이엔드급 FMM 양산개발에 속도를 낸다는 방침이다.

다만 해상도 3000PPI 이상을 구현하기 위해서는 현 QHD용 FMM 홀(hole) 사이즈의 20%에 해당하는 극미세 패터닝이 필요하다. 양산까지 시간이 걸리는 까닭이다. 고해상도일수록 화소(PPI)가 늘기 때문에 RGB 화소가 증착할 홀 역시 미세해지고 많아진다. 얇은 인바에 얼마나 많은 홀을 정교하고, 빠르게 패터닝할 수 있느냐의 싸움인 셈이다.

APS홀딩스는 지난해 4000PPI급 FMM 공정이 가능한 가공 기술을 개발하기 위해 종속회사 APS머티리얼즈를 중심으로 R&D(연구개발) 투자를 집중해왔다. 인바에 패터닝을 하는 자외선 영역의 레이저 소스 적용과 광학계 가공법, 초정밀 가공 스테이지(stage) 등 가공 프로세스에 연구 역량을 집중적으로 투입했다.

프로세스 중 눈길을 모으는 것은 10um(마이크로미터) 이하의 초극박 인바 제조를 내재화했다는 점이다. FMM은 니켈-철 합금의 소재의 인바를 얇게 인장해 홀을 새긴 부품이다. 인바 제조 및 가공기술이 제품 수율에 직접적인 영향을 미친다. APS홀딩스는 양산 개발 초기 유럽 금속업체로부터 압연 인바를 공급 받아 자체 개발한 공정을 적용, 원하는 두께로 가공하는 등 수급망을 완비했다.

디스플레이업계 관계자는 "DNP(다이니폰프린팅)가 FMM 시장을 석권할 수 있었던 이유는 일본 히타치(HITACHI)메탈에서 생산하는 인바 소재를 독점적으로 공급받을 수 있었던 것이 결정적"이라면서 "레이저 가공 기술부터 스테이지, 인바 가공기술까지 내재화한 제조사는 국내에서 APS홀딩스가 사실상 유일하다"고 말했다.

APS홀딩스는 FMM 생산 토탈 프로세스를 토대로 올해 양산화에 근접하겠다는 계획이다. APS홀딩스 관계자는 "현재 파일럿 양산라인을 완성해 FMM 품질의 완성도를 높이는 작업을 지속적으로 진행하고 있으며, 동시에 양산공정 테스트를 협력할 OLED 업체들과 접촉하고 있다"고 말했다. 이르면 올해 3~4월께 윤곽이 나올 것으로 보인다. APS홀딩스의 공법은 이른바 '레이저 패터닝(Laser Patterning) 방식이다. 에칭, 전주도금 등과 다소 결이 다르다. 낮은 수율과 고해상도 제품 공정에 약점이 있는 에칭, CTE(열팽창계수)에 약한 전주도금과 달리 노광공정 없어 리드타임이 짧고, UHD 이상 초고해상도 가공이 가능하다는 평가다. 다만, 레이저 가공시간이 길어 대형화에 한계점이 있다고 알려져 있다.

APS홀딩스는 궁극적으로 고해상도 FMM 생산기술을 확장해 인장용접, 증착, 봉지공정까지 추가해 RGB 방식의 마이크로 OLED를 개발하겠다는 구상이다. 이미 1000PPI급 RGB 마이크로 OLED 개발에 성공한 이력이 있기 때문에 내부적으로 자신감이 고조돼 있다는 전언이다.

APS홀딩스 관계자는 "기존 마이크로 OLED제품은 화이트(White) OLED에 컬러필터를 사용하는 방식으로 휘도, 두께 등에서 한계가 있지만, 자발광 방식 RGB OLED 방식은 한계를 극복할 수 있다"면서 "올해 하반기 3000PPI급 제품을 개발한다는 목표로 FMM 레이저 가공기와 인장용접기, 증착기 등을 제작하고 있으며 올해 내로 RGB 방식의 마이크로 전용 라인을 구축할 것"이라고 밝혔다.