디지털기기만큼 다채롭고도 놀라운 변신을 거듭하는 존재가 있을까요? 곡선으로 휘어지는 것은 물론, 몇 번을 접었다 펴도 무리 없는 디스플레이가 당연해지고 있습니다. 이른바 ‘상소문 에디션’이라고 불렸던 롤러블 제품이 이목을 끌기도 했고요. 종이처럼 여러 번 접을 수 있는 디스플레이가 등장할 수 있다고도 하죠. 그만큼 디스플레이는 유연해지고, 디바이스는 슬림해지고 있어요.
이렇게 다양한 형태의 디스플레이가 나올 수 있는 것은 COF(Chip On Film)라는 부품 덕분입니다. 나아가 COF를 기술적으로 업그레이드한 2Metal COF가 만들어지면서 더욱 혁신적인 변화를 이끌고 있는데요. 디지털기기의 무한 변신에 왜 COF가 필요할까요? COF를 업그레이드한 2Metal COF는 얼마나 차별화된 장점을 갖고 있을까요? 머리카락보다도 슬림한 필름이 일으키는 센세이션, COF입니다.
한 겹의 위력, COF
풍경을 비추고 있는 화면에서 네모난 조각 하나를 톡 떼어냅니다. 하지만 그 자리에는 조각이 떨어져 나간 여백이 아닌, 배경 그대로의 모습이 있습니다. 특수한 영상 효과가 아닌, 초고화질의 스마트폰이었던 것입니다. 최근 스마트폰의 화질이 실제 모습만큼이나 선명해지면서 이처럼 마법 같은 연출을 할 수 있게 되었는데요. 초고화질의 화면을 담아낸 슬림한 디스플레이는 소비자들의 많은 관심을 받고 있지만, 도입하는 과정에서 조금씩 공간에 제약이 생겼어요. 초고화소를 구현하면서 들어가야 하는 부품들은 추가되었는데, 이를 슬림한 디바이스에 모두 담아내야 했기 때문이죠. 그때부터 얇은 필름 형태의 인쇄 회로 기판에 반도체 칩을 직접 장착하는 COF의 수요가 급증하기 시작했답니다.
COF(Chip On Film)란?
Chip on Film의 약어인 COF는 말 그대로 필름 위에 칩을 설치하는 기술이에요. 기본적으로는 스마트폰이나 TV 등의 기기 내에서 디스플레이 패널과 메인 기판을 연결해주는 역할을 하는데요. 아주 얇은 필름 형태로 소형화와 슬림화에 일조할 뿐만 아니라 집약적인 기술이 내장되어 있어 고해상도를 구현할 수도 있어요. 필름의 재질은 높은 열 안정성과 우수한 전기적 특성을 가진 고분자 물질 ‘폴리이미드(PI)’로, 가볍고 유연성이 좋아 디스플레이ㆍ메모리ㆍ태양전지 등의 분야에서 많이 쓰이고 있죠. COF는 이 폴리이미드 필름의 위아래에 반도체 미세회로를 그려 드라이브 IC(집적회로)를 실장*하는 부품입니다.
*실장 : 기기나 기판에 장치나 부품 따위를 실제로 사용할 수 있도록 설치하는 것
이처럼 기존에는 단면 COF의 형태였다면 최근에는 필름의 위아랫면, 즉 양면을 모두 활용할 수 있는 2Metal COF가 개발되어 더욱 높은 효율을 자랑하고 있는데요. 특히 얇고 유연한 특성 덕분에 고해상도나 플렉시블 디스플레이를 만드는 데 있어 제 역할을 톡톡히 하는 핵심 부품입니다. 기존의 COF와는 다르게 2Metal COF는 초고해상도 디스플레이가 적용되는 XR기기에도 사용할 수 있는 특별함을 갖고 있죠.
2Metal COF란?
그림과 같이, COF는 폴리이미드 필름에 구멍을 뚫은 다음 구리 회로를 형성하는데요. 2Metal COF는 한 면이 아닌 위아랫면을 모두 활용합니다. 단면만을 활용했을 때보다 COF 하나당 회로의 개수를 2배나 늘릴 수 있어 실용적이죠. 공간의 제약을 해소하기 위해 도입한 COF인데, 양면을 모두 활용하면 두께가 두꺼워지는 게 아닐까 궁금하신 분들도 있을 텐데요. 과연 그럴까요? LG이노텍의 2Metal COF가 왜 다른지, 자세히 알려드릴게요!
LG이노텍의 2Metal COF
1) 더 높은 고화소로 높아지는 몰입감
얇은 만큼 필름을 말거나 접는 것이 가능해 자유로운 공정이 가능하고요. 새로운 공법을 적용하여 업계 최초로 패턴 회로 폭을 18㎛(마이크로미터)에서 16㎛로 줄였기에 표면에 들어갈 수 있는 패턴 회로의 개수 또한 늘어났습니다. 2Metal COF는 필름 1유닛* 기준으로 앞뒷면에 도합 4천 개 이상의 회로를 형성할 수 있는데요. 패턴 회로가 많으면 화소가 좋아지고, 화소가 좋아지면 XR기기 사용자에게 깊게 몰입할 수 있는 경험을 제공하게 됩니다.
*유닛(unit) : 시스템에서 어느 일정한 동작을 하도록 만들어진 부분
초미세 회로의 비밀은 마이크로 비아 홀에 있습니다. 이 구멍의 크기는 머리카락 굵기의 4분의 1인 25㎛인데요. 비아 홀이 작을수록 제품의 윗면과 아랫면을 연결하는 통로가 많이 생기고, 전기 신호가 드나드는 패턴 회로도 많이 만들 수 있어요. 세밀하고 촘촘한 마이크로 비아 홀은 전자기기간 신호를 빠르게 전달하는 것은 물론 초고화질 화면도 구현할 수 있게 한답니다. XR기기로 보는 가상 이미지의 해상도가 낮아 눈앞에 모기장을 둔 것처럼 이미지가 보이는 현상인 ‘스크린 도어 이펙트(Screen Door Effect)’를 해소해주는 것이죠. 2Metal COF를 활용한다면, 현실과 가까울 정도의 초고화질 영상으로 XR을 실감나게 체험하는 것이 가능해집니다.
IT 제조사들은 높은 화질과 최소화된 베젤을 통해 디스플레이의 성능을 높이는 방식으로 디바이스의 경쟁력을 높이고 있어요. 베젤은 디스플레이 장치의 테두리 부분을 말하는데요. 이 베젤이 얇을수록 화면에 시선이 고정되어 몰입도가 높아지기 때문이죠. COF와는 차이가 있는 COG(Chip on Glass) 공법도 사용되지만, 유리 재질이다 보니 유연성에는 아쉬움이 있는데요. 베젤을 줄이면서 고화질을 지원하는 2Metal COF 기술의 등장으로 한층 몰입도를 높일 수 있는 디자인이 가능하게 되었습니다.
2) 유연성으로 이루는 다양한 디자인
COF가 등장하기 전에는 연성회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)이 있었습니다. 연성회로기판은 얇은 절연 필름 위에 동박을 붙인 회로기판으로, 유연하게 굴곡진 디스플레이를 만드는 데 사용되는 부품이죠. 2Metal COF는 이 연성회로기판을 대체할 수 있는 초미세 연성회로기판으로 주목받고 있습니다. 메타버스가 일상 속으로 들어오게 되면서 휘거나 접히는 디스플레이가 더욱 각광받고 있기에 자연히 유연성 있는 부품의 수요가 높아졌고요. 2Metal COF의 유연한 성질은 플렉시블 디스플레이를 더욱 자유로운 형태로, 웨어러블 기기는 더욱 작고 편리한 형태로 구현할 수 있게 합니다.
LG이노텍의 2Metal COF는 단면 COF보다 더 부드럽게 휘어집니다. 자유롭게 접거나 돌돌 말 수도 있는 유연한 필름 타입은 부품의 장착 공간을 줄여주기에 성능도, 설계 자유도도 더욱 우수하죠. LG이노텍만의 초미세 회로 형성 기술은 필름 두께를 70㎛로 줄였는데요. 반도체용 기판 중에서 가장 얇은 수준이라고 해요. 보통 반도체 패키징용 기판의 두께가 150㎛이상인 것을 감안하면 절반 이상 두께가 줄어든 것입니다. 그렇다면 완성도 높은 디자인의 XR기기가 만들어지는 것 또한 가능하겠죠?
이외에도 마이크로LED와 같은 새로운 제품군의 애플리케이션으로도 개발되며 높은 활용도를 자랑하고 있습니다. XR과 더불어 다채로운 애플리케이션에 적용할 수 있는 2Metal COF는 여러분에게 환상적인 경험을 선사해줄 거예요.
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https://news.lginnotek.com/1305
XR기기 개발을 준비하는 글로벌 기업들의 움직임을 빠르게 읽어낸 LG이노텍은 50년 역사의 기판사업역량을 바탕으로 기술 고도화에 힘쓰는 것은 물론, XR기기 제조사를 많이 보유한 북미와 일본에 진출하여 활발한 프로모션도 전개하고 있어요.
저마다 멀티 페르소나를 갖는 것이 점차 당연해지고 있는 요즘입니다. 선명하고 생생한 고화질ㆍ고성능 XR기기가 출시된다면 실감 나는 메타버스 세계관에서의 ‘부캐’ 활동이 가능해지지 않을까요? 여러분의 가상 세계 속 실감나는 경험을 위해 LG이노텍은 기술 혁신에 끊임없이 노력하겠습니다.
* 멀티 페르소나(Multi-persona) : ‘다중적 자아’라는 뜻으로, 개인이 상황에 맞게 다른 사람으로 변신하여 다양한 정체성을 표현하는 것
