케이피에스 '8세대 OLED' 전환 이끈다…인장기 특허 잇따라

지난해 IT용 스틱 마스크 및 조립장비 특허 등록
올해 8세대 인장기 및 방법 등 2건 특허 출원
"태블릿 PC, 노트북으로 시장 커져 개발 필요"

케이피에스 FMM 인장 장비.[사진=케이피에스]

초정밀 유기발광다이오드(OLED) 공정장비 업체 케이피에스가 차세대 패널 제조 기술 확보에 속도를 내고 있다. 삼성, LG 등 주요 디스플레이 기업이 기존 6세대에 머물러 있던 중소형 OLED 패널 제조 기술에 대한 8세대로의 전환을 서두르고 있어서다.

케이피에스는 8세대 OLED 패널에 적용될 'FMM(Fine Metal Mask) 인장 장치', 'FMM 어셈블리 제조방법'에 대한 특허 출원을 완료했다고 1일 밝혔다. 이번 특허는 중대형 사이즈 FMM의 위치를 정확히 정렬한 뒤 고정시키는 방법과 장치에 관한 발명으로, 향후 차세대 OLED 패널 장비 상용화와 양산을 위한 핵심 기술이다.

디스플레이 산업에서 '세대'는 유리기판(원장) 크기를 말한다. 원가 절감뿐 아니라 대량 공급을 위해선 8세대로의 전환이 요구되고 있다. 6세대 유리기판 크기는 가로 1500mm 세로 1850mm, 8세대는 2200mm, 2500mm다.

앞서 케이피에스는 지난해 2월 정보기술(IT)용 '증착 마스크와 제조 방법 및 마스크 조립체를 이용한 유기발광 디스플레이 장치'에 대한 특허도 등록한 바 있다. 같은 해 7월에는 특허 기술을 적용한 FMM 제조 장비를 자체 개발한 뒤 시제품까지 생산했다.

이렇게 개발 중인 FMM은 '셀' 단위 마스크를 하나씩 조립해 '풀' 마스크를 완성하는 방식이다. 이 방법을 적용하면 기존 IT용 증착 마스크의 문제점인 마스크 표면 주름 및 대화면용 제작 시 난제를 해소할 수 있다는 게 회사 측 설명이다. 케이피에스는 이 같은 방식을 통해 15인치급 노트북용 마스크를 제작, 올 연말까지 최종 증착 테스트를 마칠 계획이다.

FMM은 OLED 패널 제조공정에서 빼놓을 수 없는 소재다. OLED는 R(적색) G(녹색) B(청색) 픽셀을 만드는데 필요한 발광체(유기물)를 기판에 증착해 이미지를 표현해야 하기 때문이다. FMM은 그간 스마트폰과 같은 비교적 작은 사이즈의 디스플레이 패널 제작에 쓰였다.

케이피에스 로고 [사진=케이피에스 제공]

김정호 OLED 사업부 대표는 "시장이 확장되면서 태블릿 PC나 노트북 등 중형 사이즈 이상의 OLED 패널을 만들 수 있는 정교한 장비 개발이 필요한 상황"이라며 "IT용 증착 마스크의 경우 인장(Streching) 시 스마트폰용인 6세대에 비해 처짐 및 주름 발생이 심할 것으로 예상돼 더욱 정밀한 제조 기술이 요구된다"라고 강조했다.

실제 삼성, LG 등 주요 디스플레이 기업은 OLED 패널 제조 기술과 관련해 8세대로의 전환을 준비 중이다. LG디스플레이는 오는 2024년 3월까지 OLED 증설에 3조3000억원을 투자하기로 했고 삼성디스플레이도 애플에 아이패드용 OLED를 공급(2023년 초)할 예정으로 알려졌다.

김하용 케이피에스 총괄 대표는 "8세대 OLED 핵심 기술에 대한 연구개발을 선제적으로 하겠다"며 "시장을 선점하기 위해서 특허 출원과 더불어 본격적인 투자를 시작했다"고 말했다.

케이피에스의 올 상반기 말 기준 국내 특허등록 건수는 19건, 특허출원은 3건이다. 지난해 10월엔 미국에서 '수직형 증착기를 위한 마스크 프레임 조립장치(인장기) 및 그 방법에 대한 기술' 특허를 등록한 바 있다.

강경주 한경닷컴 기자 qurasoha@hankyung.com