OLED 디스플레이 개요
OLED(Organic Light Emitting Diodes) 디스플레이는 형광성의 유기화합물을 이용하여 별도의 백라이트(BLU) 없이 색과 빛을 표현하는 자체발광형 디스플레이입니다.
OLED의 유기물은 전자(-)와 정공(+)을 포함하고 있으며, 여기에 전기에너지를 가하면 떨어져있던 전자와 정공이 만나 빛 에너지를 발산함으로써 발광을 하게 됩니다.
OLED는 3원색의 소자를 증착하여 자체적으로 빛을 내며, 3원색의 소자가 개별적으로 화소(픽셀)을 구성합니다. OLED 디스플레이는 유리 또는 플라스틱으로 형성된 기판 위에 상기의 3원색 소자를 층착한 후, 편광판을 부착하고 봉지재로 밀봉한 구조로 이루어져 있습니다.
OLED란 전기를 가해 빛을 내는 ‘전계 발광’을 기반으로 스스로 빛을 내는 ‘자체 발광형 유기물질’ 입니다. OLED에 전류를 가하면, 빛을 내는 발광물질들로 이루어진 발광층(EML ; Emission Material Layer)이라는 곳에서 전자(electron)와 정공(hole)이 만나 빛을 냅니다.
이때 발광층에서 전자와 정공이 효과적으로 이동하여 잘 만날 수 있도록 도와주는 정공수송층(HTL ; Hole Transport Layer)과 전자수송층(ETL ; Electron Transport Layer) 등의 보조층들이 존재하는 데, 이 보조층들은 OLED의 발광 효율을 높이는 역할을 수행합니다.
증착공정은 우선 이전에 형성된 LTPS 기판을 세정하고 플라즈마로 불순물을 제거해주는 것으로 시작됩니다. 증착은 진공상태에서 이루어져야 하므로, 진공 챔버 설비 안에서 진행됩니다. 증착 공정을 살펴보면, 우선 저온폴리실리콘(LTPS ; Low Temperature Polycrystalline Silicon)을 기초로 둔 상태에서 그 위에 유기물 층을 형성합니다.
저온폴리실리콘이 디스플레이 픽셀을 컨트롤하는 스위치 역할을 하고, 이전 공정에서 양극(Anode)까지 형성되었으므로, HIL - HTL - 발광층(R, G, B) 증착 - ETL - EIL - Cathode(음극)까지 차례대로 증착합니다. 이때 공통층은 OMM(Open Metal Mask) 방식으로 증착하는 반면, 발광층은 FMM(Fine metal mask)를 사용하여 원하는 위치에 선택적으로 증착합니다.
OLED 디스플레이 메탈 마스크
OLED 디스플레이는 TFT소자, 유기재료, 봉지층, 커버 윈도우 등 여러 층으로 구성되어 있으며, 이 중 RGB 유기재료로 구성되는 발광층(EML) 및 나머지 층(HIL, HTL 등)들을 증착하고 형성하는데 OLED 디스플레이 메탈 마스크가 사용됩니다.
메탈 마스크는 메탈 및 합금 소재의 틀로서 인장 및 용접을 통해 마스크를 프레임에게 고정시켜 조립체를 형성하여 증착에 사용됩니다.
유기재료의 정확한 증착 여부는 생산 수율에 직결되어 OLED 패널 제조 원가에 큰 영향을 줍니다. 그렇기 때문에 증착에 사용되는 마스크가 프레임에 인장 및 용접 후에도 처짐없이 평탄도를 유지하는 것이 중요하며, 마스크 홀을 일직선으로 연결시 오차 범위를 최소화시켜야 합니다.
마스크는 증착 장비 내 고열과 인장 작업 탓에 뒤틀림이 발생하기 때문에 수차례 사용후 폐기해야하는 소모품 입니다.
핌스 주요사업 내용
OLED 디스플레이 공정 중 품질과 수명을 결정 짓는 증착 및 봉지 공정에 사용되는 제품이며, 핌스의 경우 세부적으로 증착 공정 중 공통층(HIL, HTL, EML, ETL, EIL) 및 RGB 증착에 사용되는 메탈 마스크, 봉지 공정 중 CVD(Chemical Vapor Deposition)에 사용되는 메탈 마스크를 공급하고 있습니다.
핌스는 연구개발의 효과성을 제고하고, 고객사의 피드백에 효율적으로 대응하기 위해 OLED 디스플레이 메탈 마스크 제조 공정 전반을 모두 내재화하는데 성공하였습니다.
메탈 마스크 공정 작업은 크게 '설계 -> 시트제작(에칭) -> 프레임 인장 및 용접 -> 측정 및 후처리 -> 검사 후 출하' 단계를 거칩니다. 핌스는 창립 멤버가 메탈 마스크 제조의 핵심 공정인 '에칭'과 '인장' 관련 기술을 보유하고 있음에 따라 특정 공정에 대한 외주 작업을 진행하던 업체들과 달리 설립 초기부터 제작공정 일원화를 위한 작업을 진행할 수 있었습니다.
제조 공정 일원화를 통해 핌스는 위치정밀도 및 Curve Analysis 부분에서 경쟁 우위를 확보할 수 있었습니다. 전 공정을 통제할 수 있는 핌스의 특성상 최적화된 제품 품질을 확보할 수 있는 ‘설계->측정->검증->초도생산->검수->오차발생->재설계->…’등의 반복적인 검증 과정을 가장 효율적으로 진행할 수 있었습니다.
또한, 핌스는 2020년 1월 메탈 마스크 프레임 업체인 (주)핌스 프레임을 인수하여, 메탈 마스크 제작의 핵심 부품인 프레임 사업까지 확보함에 따라, OLED 디스플레이 메탈 마스크 전 공정에서 통제력을 확보할 수 있게 되었습니다.
핌스는 OLED 메탈 마스크가 도입되던 시점부터 메탈 마스크 개발과 안정화에 참여했던 경영진의 다양한 제작 경험을 바탕으로 설립 초기부터 현재까지 총 8개(국내)의 특허기술을 취득하였습니다.
특히, 중국 대형패널사에 양산 적용품으로 납품중인 F-Mask, S-Mask 제품은 핌스의 특허권으로 인해 타업체에서 제작이 불가하고 해당 아이템의 시장도 독점하고 있어 경쟁사의 시장진입이 어려운 상황입니다.
핌스는 공격적으로 OLED 디스플레이 투자를 늘리고 있는 중국 디스플레이 업체들을 주요 고객사로 확보하고 있습니다. 핌스의 제품 중 F-Mask는 증착 공정을 진행하기 위해 필수로 사용해야하는 FMM의 보조 메탈 마스크로서, 주요 중국 디스플레이 업체들은 핌스로부터 F-Mask는 물론 S-Mask 등의 제품을 공급받고 있습니다.
향후 중국 패널사들의 Capa 확장 및 지속적인 Fab 설치가 진행될 경우 소모성 부품인 핌스의 제품에 대한 수요도 확장될 것으로 판단되는 바, 주요 중국 디스플레이 업체들을 고객사로 확보하고 있는 핌스의 매출 성장세는 당분간 안정적인 추세로 성장할 것으로 추정됩니다.
핌스 주요 실적(3년간 실적)
핌스 분기실적(2021년 1Q)
- 매출액 : 112억원 (직전분기 75억원)
- 영업이익 : 7억원 (직전분기 -13억원)
- 당기순이익 : 10억원 (직전분기 -16억원)
핌스 주가
- 2021년 6월 22일 일봉기준
OLED 소재(봉지재) 전문기업_이녹스첨단소재
이녹스첨단소재는 이녹스로부터 2017년 인적분할돼 설립되어 코스닥 시장에 상장되었으며 고분자 합성/배합기술을 기반으로하여 FPCB용 소재, 반도체 PKG용 소재, 디스플레이용 OLED 소재등을 개발
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반도체 후공정 장비 -반도체 패키징 관련주 8개 종목
반도체 패키징은 회로가 설계된 반도체 칩에 전기적 특성 등을 전달 할 수 있도록 연결하고 외부환경으로부터 안전하게 보호하기 위한 성형을 하여 다른 회로부품이나 인쇄회로기판과의 전기
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