창조적 무기물 선형 증착원  

KRISS 진공기술센터 김정형 박사가 연구원의 지원을 받아 시작한 ( 주 ) 파인에바는 FINEVA(Flexible Innovative Next EVAporator) 의 약자로 ‘ 창조적인 증발증착소스 제품개발 ’ 을 모토로 한증발증착원 전문기업이다 .

KRISS 내에 위치한 ( 주 ) 파인에바의 주요제품은 OLED 디스플레이와 조명 , 태양전지 (Solar cell) 등의 제조에 사용하는 증발증착원이다 . “2013 년 OLED 하향식 증발증착기술을 개발했는데 , 산업체에서 많은 관심을 보였습니다 . 그러다 보니 주변에서 기술이전에 대한 문의도 많이 왔었죠 . 그런데 업체는 원천기술이 아니라 당장 사업화가 가능한 기술을 원했어요 . 그 기술을 개발하려면 필요한 정보가 많은데 연구소 내에서는 한계가 있었죠 . 그래서 기술이 사장되지 않게 하려고 직접 창업에 도전한 것이 시작이에요 .” 산업체에서 사용하는 유기물 증발증착원은 ‘ 선형 ’ 으로 구성돼 있는 반면 , 무기물 증발증착원은 기술적인 한계로 상용화가 어렵기 때문에 ‘ 점형 ’ 형태가 대부분이다 . 김정형 박사는 독자적으로 개발한 유도가열 증발 증착기술을 활용해 무기물 증발증착원을 선형형태로 상용화하는데 성공했다 . “ 유 · 무기물 ( 메탈 ) 증착 공정 둘 다 증착원이 필요한 공정이며 현재 양산에서는 상향식을 사용하고 있어요 . 유기물은 300 ℃ 이상 , 무기물은 1200 ℃ 이상 온도가 되어야하는데 무기물은 선형증발증착 기술이 없어요 . 고온을 사용해야하는 무기물증착원의 선형화는 가열 도가니의 크기증가로 인해 고온을 만들기 어려웠는데 유도가열 방법으로 선형화하는데 성공하여 기존 점형소스에서 기판회전식이 아닌 유기물같이 스캔방식을 사용할 수 있게 되었습니다 .” 이번에 선보인 무기물 선형 증발증착원은 기존에 쓰고 있는 점형에 비해 패널의 대형화가 가능하며 , 유지보수가 간편하다 . 뿐만 아니라 증착장비의 점유면적을 줄일 수 있어 산업체에서는 저원가 , 고효율 생산이 가능하다 .  

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결점 속에 진화하는 기술개발

OLED 는 빛을 내는 유기물과 전극 역할을 하는 무기물을 증착시켜 영상을 구현하는 디스플레이다 . OLED 공정라인에는 유기물과 무기물을 증착시키는 역할을 하는 증발증착원이 각각 구성돼 있는데 , 이는 증착장비에서 핵심 부품이다 . “OLED(RGB 색을 자체 발광 ) 는 명암비가 무한대라서 화질이 좋은것이 특징이에요 . 삼성 , LG 등 국내 산업체들은 이미 OLED 로 전환했고 , 애플 아이폰도 OLED 로 넘어가고 있어요 . 그만큼 OLED 산업화의 가치가 높아지고 있다는 증거죠 .” OLED 발광 층인 유기물을 증착하기 위해선 진공 상태에서 유기물을 증기로 만든 후 , 유리판에 달라붙게 한다 . 이때 위에 매달아 놓은 유리판은 증기로 된 유기물로 코팅이 되는 과정에서 그 기판이 점차 커지게 되고 이에 따라 휘거나 처지는 문제가 발생한다 . “6 세대 디스플레이는 가로 , 세로 길이가 1.5×1.65 mxm, 8 세대는 2.2×2.5 mxm 규격인데 기판이 커지다 보니 단점이 드러나기 시작했어요 . OLED 증착원은 공정진행시 사소한 문제라도 발생하면 피해가 커지기 때문에 완벽에 가까워야 해요 . 사소한 문제가 없도록 하나하나 해결하는 데 시간이 꽤 걸리지만 지속적으로 원천기술과 제품 간의 갭을 메우는 중이에요 .” 그동안은 OLED 6G Half 이하 규격의 소형 제품이라 기판을 위에 두고 , 유기물질을 아래서 증발증착시키는 상향식 방식으로 진행했다 . 그러던 것이 점차 8 세대 이상의 대면적화로 변화되면서 대형 기판의 코팅이 필요해진 것 . 김정형 박사는 역으로 기판을 아래에 놓고 위에서 소스물질을 분사해 코팅하는 하향식 방식을 착안해 장비 업체와 협업중이다 .  

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연구자로 쓰고 연구경영 ‘ 人 ’ 으로 말하다

김정형 박사는 1 년만 하고 다시 연구자로 돌아가리라 생각했지만 3 년째 이곳을 지키며 연구경영인으로 기술과 제품의 차이를 알아가고 있다 . 때로는 왜 시작했을까 후회도 된다는 그는 포기만 안하면 뭐든 할 수 있다는 마음으로 기술 분석과 제품개발에 게을리 하지 않는다 . “7 월 말에 양산라인에 넣을 수 있는 제품이 나왔어요 . 지금은 여러 업체를 만나서 소개하는 단계라 사업으로는 시작에 불과해요 . 아직 매출을 운운할 단계는 아니지만 , 성과가 생기면 인원 보강도 하고 , 제품 생산 가능 규모로 회사를 키워야 해서 내년에는 사옥을 알아볼 생각이에요 . 지금의 바람은 OLED 산업 분야에 한 축을세워 하향식으로는 독보적인 회사를 만들고 싶어요 .” 김정형 박사는 최근 선형 Metal 증착원의 차별성을 주기 위해 유 도가열에 의한 도가니 (Crucible) 직접 가열법도 개발하여 상용화 중이다 . 기술적으로 온도 1300 ℃ 까지 제어 가능한 기술 개발로그는 세계 유일의 OLED 용 대형 선형 Metal 증착원 제조 회사로한발 더 나아가려 한다 .