디스플레이 고화소 지원, 얇은 두께로 유연하게 만들 수 있어

LG이노텍(대표 정철동)은 확장현실(XR)기기에 필수적인 제품 ‘2메탈(Metal) COF’를 선보이며, 시장 공략 강화에 나섰다고 밝혔다. 이 제품은 올해 CES에서 LG이노텍의 ‘메타버스’ 코너에 소개되며 방문객의 이목을 끌었다.

COF(Chip on Film)란 디스플레이와 메인기판(PCB)을 연결하는 반도체 패키징용 기판(Package Substrate)이다. TV, 노트북, 모니터, 스마트폰 등 디스플레이 베젤을 최소화하고 모듈의 소형화를 돕는다. 아주 얇은 필름에 미세회로를 형성해야 되기에 고도의 기술이 필요하다. 기존의 연성회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Boards)을 대체할 수 있는 초미세 연성회로기판으로도 불린다. 


‘2메탈COF’는 기존의 단면 COF를 기술적으로 업그레이드한 것이다. 기존 COF가 한쪽면에만 회로를 구현했다면, 2메탈COF는 양면에 회로를 형성해 고집적 제품으로 만든 것이 가장 큰 특징이다. 

이 제품은 얇은 필름에 ‘마이크로 비아 홀’이라는 구멍을 세밀히 가공하고 양면에 초미세 회로를 구현했는데, 이는 전자기기간 신호를 보다 빠르게 전달하는 것은 물론 초고화질 화면도 가능하게 해준다. 

LG이노텍에 따르면 이 제품의 비아 홀 사이즈는 25㎛(마이크로미터)다. 머리카락 굵기가 100㎛인 점을 고려하면 머리카락의 4분의 1 굵기로 구멍을 낸 셈이다. 비아 홀이 작을수록 제품의 윗면과 아랫면을 연결하는 통로가 많이 생기고 전기 신호가 드나드는 패턴 회로도 많이 만들 수 있다.

최근에는 메타버스 시대가 본격화하면서 휘거나 접히는 디스플레이 채용 수요가 늘었고 이에 장착되는 부품에도 유연성이 요구되고 있다. 자유자재로 구부릴 수 있는 2메탈COF가 현재 디스플레이 업계 트렌드에 부합하는 제품으로 손꼽히게 되는 이유이기도 하다.

사용자 몰입도 향상 기대

LG이노텍의 ‘2메탈COF’는 한정된 공간인 필름(1유닛)의 양쪽면을 합쳐 4,000개 이상의 회로(디스플레이 화소 당 신호가 들어가는 패턴 회로, 채널이라고도 불린다)를 형성할 수 있다. 일반적으로 패턴 회로가 많으면 화소도 좋아진다. 화소가 좋아지면 고도의 몰입감을 줄 수 있는 XR기기를 만들 수 있다. 

XR기기를 통해 보여지는 가상 이미지의 해상도가 낮으면, 마치 모기장을 통해 이미지를 보는 것 같은 불편함(스크린 도어 이펙트)이 생긴다. LG이노텍은 모기장 효과를 최소화하고 초고해상도를 지원하기 위해 2016년부터 2메탈COF의 사양을 지속적으로 개선했다. 

특히 LG이노텍은 새로운 공법 기술을 적용해 패턴 회로 폭을 16㎛ 피치까지 줄였다. 원래 18㎛였던 패턴 회로 폭을 줄여 업계에서 가장 좁은 수준으로 만든 것. 회로 폭이 줄면 COF 표면에 들어갈 수 있는 패턴 회로의 개수가 늘어나기에 같은 크기의 디스플레이에서도 사용자는 더 좋은 화질의 영상을 볼 수 있게 된다.

LG이노텍의 2메탈COF는 얇고 유연한 필름타입으로 자유롭게 접거나 돌돌 말 수 있다. 또 기존 단면 COF보다 더욱 부드럽게 휘어진다. 이를 통해 해당 부품의 장착 공간을 줄일 수 있어 세트 업체는 더 많은 부품을 넣을 공간을 확보하게 된다. XR기기가 보다 진화할 수 있도록 디자인과 설계에까지 도움을 주는 것이다. 
 
LG이노텍은 독보적인 초미세 회로 형성 기술을 적용해 2메탈COF의 회로 집적도를 2배로 높이면서도 두께는 최소화했다. 이 제품의 필름 두께는 70㎛에 불과한데 이는 반도체용 기판 중에서 가장 얇다. 보통 반도체 패키징용 기판의 두께가 150㎛이상인 것과 비교해보면 확실히 얇다는 것을 알 수 있다. 

두께가 줄면 완제품의 유연성과 슬림화에 도움을 준다. 디스플레이 패널 제조사의 디자인 및 설계 자유도가 높아지는 장점이 있다. 일반 소비자도 기존의 XR기기보다 완성도 높은 디자인의 제품을 만날 수 있게 된다.