
삼성도 유리 적용 검토 … 초박형에서 고탄성‧내굴곡성 실현 과제
폴더블(Foldable) 스마트폰 탑 커버가 투명필름에서 유리로 대체될 것으로 예상된다.
2019년은 스마트폰 메이저들이 잇따라 폴더블 스마트폰을 출시함으로써 폴더블 원년으로 불리고 있다.
하지만, 우여곡절 끝에 시장이 형성됐으나 해결해야 할 과제가 산적해 있고, 특히 탑 커버 분야는 과제가 많은 것으로 파악되고 있다.
폴더블폰은 탑 커버로 화학강화유리를 채용한 기존 스마트폰들과 달리 굴곡에 강한 투명 PI(Polyimide) 필름을 채용하고 있다.
그러나 스마트폰 생산기업들은 장기적으로 탑 커버를 투명 PI필름에서 유리로 전환하는 것을 목표로 하고 있다.
삼성전자도 차세대 폴더블 스마트폰에 PI필름 대신 유리를 적용하기 위해 2019년 12월 유럽특허청(EUIPO)에 차세대 폴더블 스마트폰에 채용할 초박형 유리 관련 상표를 출원한 것으로 알려졌다.
새로 등록한 상표는 삼성 울트라 씬 글래스(Samsung Ultra Thin Glass)와 삼성 UTG(Samsung UTG), UTG 등이며 외신들은 삼성전자가 2020년 출시할 갤럭시폴드 신작에 기존 PI필름을 대신할 보호막으로 UTG를 탑재할 것으로 예상하고 있다.
UTG는 두께 100마이크로미터 이하로 매우 얇은 유리이며 폴더블 스마트폰 보호막 역할을 할 부품으로 주목받고 있다.
투명PI필름은 가볍고 유연하다는 장점이 있으나 유리에 비해 상대적으로 긁힘에 취약하다는 단점이 있어 국내기업 도우인시스와 협력해 UTG 기술을 확보했다.
도우인시스는 삼성전자의 투자전문기업 삼성벤처투자에서 80억원을 투자한 것으로 알려졌다.
스마트폰 생산기업들의 변화를 타고 유리 생산기업들도 초박형 유리 개발에 적극 나서고 있다.
폴더블 스마트폰은 삼성전자와 화웨이(Huawei)가 발매를 연기하는 등 해프닝이 많았으나 각각 2019년 9월과 11월 첫 기종을 출시하면서 시장이 본격적으로 형성되기 시작했다. 애플(Apple)도 현재 개발을 추진하고 있어 앞으로도 시장이 더욱 성장할 것으로 예상되고 있다.
다만, 소비자 반응을 감안할 때 추가적인 개선이 시급할 것으로 판단되며 발매 연기의 원인이기도 했던 탑 커버가 가장 큰 문제가 되고 있다.
스마트폰 생산기업들은 폴더블 기기 탑 커버가 뛰어난 광학특성과 높은 내굴곡성을 갖추어야 하는 만큼 현재는 투명필름을 채용하고 있다.
삼성전자와 화웨이는 2중구조 필름으로, 투명PI나 PET(Polyethylene Terephthalate) 사이에 광학용 투명 점착 테이프(OCA)를 끼워넣은 것이 특징이다.
탄성률을 낮춘 OCA를 느슨하게 접합함으로써 완충재로 작용하게 했으며 상하 필름의 응력을 놓아주는 것이 강점으로 파악되고 있다.
탑 커버에 화학강화유리를 사용할 수만 있다면 흠집방지성과 투과율을 높일 수도 있으며 외관상 고급스러운 느낌도 연출할 수 있을 것으로 예상된다.
그러나 유리는 탄성율이 높아 깨지기 쉽다는 과제가 남아 있다.
유리를 극한 수준으로 얇게 제조하면 내굴곡성은 확보할 수 있는 것으로 알려졌다.
독일 쇼트(Schott), 미국 코닝(Corning), 일본 AGC와 Nippon Electric Glass 등 유리 생산기업들이 초박형 유리 개발을 추진하고 있지만 화학강화층 형성에 어려움을 겪고 있다.
유리 표면의 이온 교환으로 화학강화를 실현하기 때문에 유리가 어느 정도 두께를 갖추지 못하면 화학강화층을 만들 수 없기 때문이다.
따라서 차기 폴더블 스마트폰에는 초박형 유리와 투명필름을 병용할 가능성이 제기되고 있으며 서로 부족한 부분을 충족시키기 위해 유리의 위아래를 투명필름으로 감싸는 구조가 될 것으로 예상되고 있다.
시장에서는 유리의 굴곡부에 특수 레이저를 조사해 내굴곡성을 향상시키는 스프링 글래스 기술도 등장했으며 이와 같은 다양한 접근법을 통해 유리가 진화할수록 폴더블 스마트폰 시장의 본격적인 성장도 이루어질 것으로 기대되고 있다.