<프리미엄 유료 매체 KIPOST에 2016년 5월 25일 게재된 기사입니다.>

삼성디스플레이가 폴더블 스마트폰 생산을 위한 난제 중 하나였던 터치스크린 문제를 상당부분 해결했다. 그동안 폴더블 스마트폰용 터치스크린은 ‘메탈메시’ 터치스트린이 유력하게 검토됐지만, ‘모아레’ 현상 탓에 실제 적용에 어려움을 겪어왔다.

삼성디스플레이는 당초 올해 3분기로 예상됐던 폴더블 스마트폰용 유기발광다이오드(OLED) 시양산 시점을 4분기로 연기하고 막판 연구개발(R&D)에 매진 중이다.

전극 두께 줄여 모아레 해결키로

삼성디스플레이는 메탈메시 터치스크린의 전극 두께를 3마이크로미터(μm) 이하로 줄여 모아레 현상을 해결하는 방안을 추진 중이다.

모아레 현상은 메탈메시 터치스크린에 사용되는 금속 전극이 눈에 보여 화면을 가리는 부작용을 뜻한다. 영화관 등에서 쓰이는 키오스크(Kiosk)용 메탈메시 터치스크린 전극 두께는 10μm 정도다. 키오스크는 사용 시간이 짧고, 대면적 구현이 더 중요하기 때문에 모아레 현상을 무릅쓰고 메탈메시 터치스크린이 사용된다.

그러나 스마트폰은 장시간 가까운 거리에서 사용하기 때문에 모아레를 최소화하는 게 중요하다.

삼성디스플레이는 전극 두께를 3μm 이하로 줄여 전극이 눈에 보이지 않게 감추기로 했다. 현재 3μm까지는 양산성을 확보했으며, 최종 목표는 1μm 수준까지 전극 두께를 줄이는 것이다.

문제는 수율과 비용이다. 전극 두께를 계속 줄이다 보면, 식각(에칭) 과정에서 금속 소재가 탈락해 불량률이 높아진다. 전극이 두꺼울때는 일부 소재가 떨어져 나가도 터치 구현에 문제가 없지만, 전극이 얇으면 중간에 끊기는 부분이 생길 수 있다.

노광공정 투자비용이 높아지는 것도 단점이다. 미세패턴을 구현할수록 노광 장비 수준이 높아져야 하는데, 이는 완제품 가격 경쟁력을 약화시킨다.

삼성디스플레이는 잉크테크(소재)⋅미래나노텍(코팅)과 일본 후지필름으로부터 메탈메시 터치스크린 소재 샘플을 공급 받아 최종 적용 승인을 준비 중이다.

SDC, 12월 양산 채비

터치스크린 문제가 해결되면 폴더블 스마트폰 생산을 위한 소재⋅부품 준비가 마무리 단계에 접어든다.

그동안 기술적 난제였던 플렉서블 기판과 윈도커버도 구비됐다. OLED 내 공통층과 발광층 소재는 플렉서블 구현에 따른 스펙 변경이 없다.

당초 삼성디스플레이는 7~9월쯤 시양산을 시작해 연말쯤 본격 양산을 시작하려 했으나 최근 이 계획을 12월까지 미뤘다. 계획대로 12월 양산이 시작되면 삼성전자는 2017년 1분기 중에 폴더블 스마트폰을 선보일 수 있을 것으로 전망된다.

첫 폴더블 스마트폰인 만큼, 갤럭시S급의 대규모 모델은 어렵고 ‘엣지’에 이은 초프리미엄급 론칭 정도가 가능할 것으로 보인다.

업계 관계자는 “애플 아이폰이 내년 모델에 큰 혁신을 가미할 예정이어서 삼성으로서는 내년 초에 기선을 제압할 신제품이 필요하다”며 “이 때문에 삼성전자⋅삼성디스플레이는 폴더블 스마트폰 양산을 12월 이후로 미룰 수는 없다는 입장”이라고 말했다.

♦ 메탈메시(Metal Mesh) TSP란?

필름 위에 격자 무늬 패턴을 만들고, 그 안에 저항값이 낮은 은이나 구리 등 금속을 그물망 같이 미세하게 도포한 것.

표면 저항값이 낮아 터치 응답속도가 빠르고, 구부릴 수 있어 웨어러블 기기에도 적합. 제조공정도 기존 ITO 제조 공정보다 단순해 원가 경쟁력도 비교적 높음.

ITO 제조에 쓰이는 인듐은 중국의 전 세계 생산량의 95%를 차지해 수급이 불안정하지만, 메탈메시용 은⋅구리는 비교적 흔해 원자재 수급도 안정적.

ITO 전극이 눈에 잘 보이지 않는 것과 달리, 메탈메시 전극은 밝은 야외에서 육안으로 보인다는 게 가장 큰 단점. OLED 픽셀과 겹쳐지면 물결이 치는 듯한 ‘모아레(Moire)’ 현상이 발생하기도 함.