올해 대면적 터치스크린패널(TSP) 시장에서 본격 개화할 메탈메시 기술 주도권을 놓고 전후방 산업 기술 진영 간 경쟁이 치열하다. 결국 양각 방식과 음각 방식 중 한 쪽에 힘이 실릴 것으로 예상된다. 메탈메시 공정 기술 방식에 따라 소재·장비 등 후방 산업의 희비도 엇갈릴 것으로 보인다.
양각 방식 메탈메시는 필름 위에 구리 박막을 입힌 후 센서 패턴을 제외한 부분을 화학 물질로 씻어내는 원리다. 삼성전기·한화L&C 등 웨트(Wet) 코팅 기반 기술을 보유한 기업들이 상용화를 추진하고 있다. 3㎛ 수준 미세 선폭 구현이 가능해 태블릿PC에 당장 적용할 수 있다. 구리를 사용해 면 저항이 낮은 것도 강점이다. 디지타이저 없이 TSP 자체에서 펜 인식 기술을 구현할 수 있고, 기존 TSP 생산 설비도 활용할 수 있다. 다만 포토 리소그래피 장비가 필요해 신규 투자 부담이 크고, 산화에 취약한 것이 단점이다. 업계 한 전문가는 “구리는 공기와 접촉하면 색이 변하거나 저항값이 달라지는 문제가 있다”며 “구리 패턴을 공기와 차단할 수 있는 별도 코팅 공정이 필요할 것”이라고 말했다.
음각 방식 메탈메시는 필름에 롤투롤 공정으로 은 소재를 인프린팅하는 원리다. 투자 부담이 상대적으로 작아 중소 기업이 적극적이다. 최근 잉크테크가 메탈 나노 스트림이라는 신소재를 개발하면서 상용화 가능성이 커졌다. 센서 패턴 부분에만 은을 써 원재료 부담이 적은 것도 음각 방식 메탈메시의 장점이다. 그러나 현재 기술 수준으로는 롤투롤 공정으로 3㎛ 수준 미세패턴을 구현하는데 한계가 있고, 저항 값이 구리보다 높은 것은 단점이다. 은은 공기 산화는 덜 하지만, 습기에 노출되면 패턴 모양이 바뀌어 TSP 불량으로 이어질 수 있다는 점도 문제다.
결국 미세 패턴 기술과 양산성이 관건이다. 200ppi(인치당 픽셀 수) 이상 고해상도 LCD에 메탈메시 TSP를 부착하면, 센서 패턴과 LCD 픽셀이 겹쳐져 물결 무늬가 생긴다. `모아레 현상`이다. 지금까지 메탈메시 TSP가 올인원PC·모니터·노트북PC 등 실내에서 쓰는 기기에 주로 탑재된 이유다.
미세선폭 기술이 발달하면 모아레 현상을 해결할 수 있다. 현재 공정 기술 수준은 5~6㎛ 선폭이 한계지만, 3㎛로 줄이면 태블릿PC에 쓸 수 있는 시인성이 확보된다. 미세 선폭을 1㎛까지 줄이면 스마트폰에도 메탈 메시 TSP를 적용할 수 있다. 1.8㎛ 이하 선폭은 사람 눈으로 아예 식별할 수 없기 때문이다.
삼성전자 관계자는 “메탈메시 TSP는 원가 경쟁력이 높고, 플렉시블 디스플레이 등 차세대 기술에도 적용 가능한 만큼 적극 검토 중”이라며 “양각 방식과 음각방식 중 태블릿PC에 더 적합한 특성을 갖춘 소재를 채택할 것”이라고 말했다.
이형수기자 goldlion2@etnews.com
