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1 목 차 총론 1 Ⅰ. 개황 3 Ⅱ. 디스플레이산업의현황 6 Ⅲ. 디스플레이산업의기술개발동향 1 6 Ⅳ. 디스플레이부품 소재산업의현황분석 2 3 각론 3 5 TFT LCD 3 7 I. TFT LCD 계통도 및 제조공정 3 9 I I. TFT LCD 부품 소재 현황분석 유리기판 액정 B L U 컬러필터 편광필름 L C D D r i v e r I C 7 5 PDP 83 I. P D P 계통도및제조공정 8 5 I I. P D P 부품 소재현황분석 유리기판 I -

2 2. P D P 필터 형광체재료 전극재료 격벽재료 유전체재료 Pr oje cti on 13 1 I. P r o j e c t i o n 계통도 및 제조공정 I I. P r o j e c t i o n 부품 소재 현황분석 M D P 램프 렌즈 스크린 OLED 16 7 I. O L E D 계통도 및 제조공정 I I. O L E D 부품 소재 현황분석 유리기판 발광재료 전하수송물질 봉지재 O L E D D r i v e r I C II -

3 총 론 I. 개 황 1. 디스플레이 산업의 특성 2. 디스플레이 산업의 위상 II. 디스플레이 산업의 현황 1. 디스플레이의 분류 2. 시장동향 3. 업계동향 III. 디스플레이 산업의 기술개발 동향 1. 디스플레이별 기술특성 비교 2. 디스플레이별 기술개발 동향 3. 디스플레이별 기술경쟁력 비교 IV. 디스플레이 부품 소재산업의 현황분석 1. 디스플레이 부품 소재산업의 특성 2. 디스플레이 계통도 3. 디스플레이 부품 소재 현황분석 4. 육성방안

4 Ⅰ. 개황 1. 디스플레이산업의특성 디스플레이 (Displ ay) 란전자기기와사람과의인터페이스장치로써전자기기로부터출력되는전기적정보신호를광 ( 光 ) 정보신호로변환하여인간의시각을통해인식할수있는숫자, 문자, 도형, 화상등의패턴화된정보로표시하는장치를말함 디스플레이산업은정보화, 디지털화가진행되면서매년급성장하고있는산업으로서, 노트북, 모니터등기존수요의지속적인증가와함께디지털 TV, 휴대폰, PDA, PMP, DMB 전용단말기등과같은신규수요의출현이고성장을견인하고있음 디스플레이산업은후방산업으로부터유리기판, 컬러필터, 전극재료등의부품 소재를공급받는동시에, 전방산업인 TV, 휴대폰, 컴퓨터등의핵심부품으로공급되는부품산업의특성을가지고있어, 전 후방산업에많은연관효과를미치는산업임 디스플레이산업의전 후방산업과의관계 - 3 -

5 디스플레이산업은대규모투자가요구되는장치산업으로서규모의경제효과가있으며, 2~3년을주기로호황과불황이반복되어적기투자가매우중요한산업임 디스플레이의제조공정은일반적으로반도체제조공정과유사하여반도체분야에서경쟁력을갖춘한국, 일본, 대만을중심으로치열한경쟁이진행되고있음 2. 디스플레이산업의위상 국내디스플레이산업은일본에비해뒤늦게출발하였으나, 반도체기술과과감한대규모설비투자를바탕으로단기간내에세계적인경쟁력을확보하였음 -TFT LCD 는삼성전자와 LG 필립스LCD 가세계 1, 2위를다투고있고, PDP는삼성SDI와 LG 전자, 일본의마쓰시타가 3강을이루고있는등각디스플레이분야에서세계적인경쟁력을확보하고있음 국내디스플레이산업은 2000 년 28 조 9,900 억원규모에서 2003 년 34 조 6,260 억원규모로증가하였으며, 동기간동안전체제조업에서차지하는비중은 5.1~5.8% 수준임 국내디스플레이산업의생산비중추이 ( 단위 : 십억원, %) 연평균성장률 (00~03) 제조업 (A) 564, , , 전자산업 (B ) 1 1 1, , , 디스플레이 (C ) 28, , , C/A 5.1% 5.8% 5.1% - 비중 C/B 26.1% 30.6% 26.4% - 자료 : 통계청, 광공업통계조사보고서 - 4 -

6 - 디스플레이산업은전자산업내에서 26.1~30.6% 의비중을차지하면서반도체, 무선통신기기와더불어국내 IT 산업을이끌고있음 디스플레이제품중모니터, 컬러TV 는 2005년 9월현재국내 10 대수출품목중 8위와 9위를차지하고있으며, 평판디스플레이도 13 위로크게성장하였음 -모니터, 컬러TV, 평판디스플레이를합한디스플레이의수출비중은 2002년 4.17% 에서 2005년 9월 5.68% 로꾸준히증가하고있으며, 특히평판디스플레이는매년큰폭의수출액증가를보여 2002년 107위에서 2005년 9월현재 13 위까지수출순위가급상승하였음 국내 1 0 대수출품목추이 (MTI 4 자리기준 ) ( 단위 : 백만달러, %) (1~9 월 ) 수출액 순위 수출액 순위 수출액 순위 수출액 순위 집적회로반도체 15, , , ,195 1 승용차 13, , , ,477 2 무선전화기 9, , , ,833 3 선박 9, , , ,879 4 합성수지 4, , , ,714 5 자동차부품 2, , , ,169 6 무선통신기기부품 2, , , ,686 7 모니터 (A) 4, , , ,609 8 칼라TV(B) 1, , , ,459 9 경유 2, , , , 평판디스플레이 (C ) , , 디스플레이 (D = A+ B + C ) 6, , , ,8 05 총수출액 (E) 162, , , ,685 수출비중 (D / E) 자료 : 한국무역협회 - 5 -

7 Ⅱ. 디스플레이산업의현황 1. 디스플레이의분류및응용분야 디스플레이의 분류 디스플레이는크게 CRT 1), 평판디스플레이 (FPD 2) ), 프로젝션 (Projection) 등으로나눌수있음 디스플레이의 분류 1) CRT : Cathode Ray Tube 의약어로음극선관을말하며, 브라운관이라고도불림. 전기신호를전기빔 (Beam) 으로형광면에쏘아빛으로변환하여표시하는장치를말함 2) FPD : Flat Panel Display 의약어임 - 6 -

8 - CRT 는가장오랜역사를가진디스플레이로서, 현재까지도우수한화질, 저렴한가격등으로인해가장많이사용되고있으나, 큰부피와무게로인한이동의제약, 40 인치이상대형화면의구현어려움등으로인해평판디스플레이로대체되어가고있는상황임 - 평판디스플레이는크게자발광형 (Emissive) 과비발광형 (Non Emissive) 으로나눌수있으며, 자발광형은재질자체가발광특성을가지고있는디스플레이로서 PDP, OLED 등이해당되고, 비발광형은별도의광원을필요로하는디스플레이로서 LCD 가대표적임 LCD 와 OLED 의경우구동방식에따라수동형 (Passi ve Matri x) 과능동형 (Acti ve Matri x) 으로나눌수있는데, 수동형은화면표시영역에양극과음극을매트릭스방식으로교차배열하고, 양극과음극이교차되는부분에전압이가해질때빛이발생하는방식이고, 능동형은각화소마다스위치역할을하는 TFT 3) 가위치하여화소단위로 On/Off 시키는방식임 PDP는 방전구조에 따라 AC구동형 ( 간접방전형 ) 과 DC 구동형 ( 직접 방전형 ) 으로 나뉘며, AC구동형은 전극이 절연체로 피복된 구조로 펄스 전압에 의해 구동되며 장수명이 가능한 방식이고, DC 구동형은 전극이 방전공간에 노출되어 있으며, 직류전압에 의해 구동되는 방식임 - 프로젝션은 거울과 광학렌즈를 이용하여 화면의 뒤쪽에서 화면을 향해 투사시키는 방법으로 대형 화면을 구현하는 디스플레이로, 기존에는 CRT 를 이용한 프로젝션이 주류를 이루었으나, 최근에는 마이크로디스플레이 (Micro Display) 를 이용한 프로젝션이 개발되어 큰 폭의 성능개선이 이루어지고 있음 본보고서에서는향후디스플레이시장을주도할 LCD, PDP, OLED 와더불어현재디지털 TV 시장의한축을형성하고있는 Projection 을포함한 4 개디스플레이에대해조사 분석하였음 3) TFT : Th in Fil m Tr ans istor 의약어임 - 7 -

9 응용분야 주요디스플레이기술은각각의특징으로인해고유의주력분야를중심으로시장을형성하여왔으나, 점차시장이중첩되면서경쟁이심화되고있는상황이며, 향후시장에서어떤디스플레이가채택될것인가는성능과가격이크게좌우하게될것임 - 휴대폰, MP3 등소형분야에서는 TFT LCD 가주류를이루고있는가운데, OLED 가점차적용범위를확장하고있으며, 중형분야인모니터분야에서는기존의 CRT 를 TFT LCD 가대부분대체한상황임 - 대형분야인디지털 TV 분야에서는현재까지도 CRT 가시장의주류를차지하고있으나, 대형화, 슬림화등에서유리한 TFT LCD, PDP, 프로젝션 TV 등이치열한경쟁이벌어지면서그수요가확대되고있음 -TFT LCD 는휴대폰, PDA 와같은소형제품에서부터디지털 TV 와같은대형디스플레이에이르기까지다양한분야에쓰이고있으며, OLED 는소형에서, PDP 와 Projection 은대형디스플레이에주로사용되고있는상황임 디스플레이별 응용분야 응 - 8 -

10 2. 시장동향 세계디스플레이시장은 2004년 603억달러규모에서 2008년 908억달러규모로확대되어연평균 10% 이상성장할것으로전망되고있음 -2008년까지 LCD 는 806억달러, PDP는 74 억달러로각각 9.7% 와 15.1% 의성장률을보일것으로전망되고있으며, OLED 는 2004년 321백만달러에서 2008년 2,644백만달러로연평균 70% 가까운급성장을보일것으로예상되고있음 평판디스플레이별 세계시장 전망 ( 단위 : 백만 달러, %) 연평균성장률 (04 ~08 ) LCD 55,745 54,234 63,242 72,196 80, OLED ,244 1,868 2, PDP 4,262 5,144 6,585 7,467 7, 합계 60,328 59,896 71,071 81,531 90, 자료 : Display Search, 2005년 1분기 세계 TV 시장은 2004년 166백만대에서 2009년 216 백만대로연평균 5.4% 의성장률을보일것으로전망되고있음 -CRT TV 는여전히 TV 의주류를이룰것이나소폭감소될것이며, LCD TV 와 PDP TV 는 40~50%, 프로젝션 TV 도 15% 대의성장률을보일것으로전망되고있음 -특히디지털 TV 시장은 2006년독일월드컵과 2008년북경올림픽등을계기로급속하게성장할것으로전망되고있음 - 9 -

11 디스플레이별세계 T V 시장전망 ( 단위 : 천대, %) 연평균성장률 (04 ~08 ) CRT 149, , , , , , Projection 5,848 6,649 8,111 9,316 10,729 11, PDP 2,079 4,131 6,714 10,133 14,145 18, LCD 8,850 16,689 23,827 32,090 42,184 55, 합 계 166, , , , , , 자료 : isupply, 한국일보 ( ) 재인용 주요디스플레이는우리나라를포함하여일본, 대만등아시아 3 개국에서대부분생산되고있으며, 디스플레이산업이대규모투자가요구되고기술장벽이높은점을고려하면이러한추세는지속될것임 - 최근대만의부상과중국의추격으로경쟁이치열해지고있는상황이나, 우리나라는주요디스플레이분야에서높은점유율을보이고있음 국가별세계디스플레이및 T V 시장점유율 ( 단위 : %) 디스플레이 T V T FT L C D P D P O L E D L C D T V P D P T V 한국 일본 대만 중국 기타 합계 자료 : DisplayBank, , 2005년 기준, 당행 재구성

12 3. 업계동향 TFT LCD 업계동향 TFT LCD 의주요생산국은한국, 일본, 대만 3 개국으로, 2000 년이전에는 PC 용 LCD 를중심으로한국과일본이선두경쟁을벌여왔으나, 2000 년이후대만이대규모투자를통해시장점유율을높이면서한국 일본 대만간에선두권경쟁이치열해지고있음 대형 TFT LCD 시장은삼성전자와 LG 필립스 LCD 가치열한선두경쟁을벌이면서세계 1,2 위를차지하고있는가운데, 세계 3,4 위업체인대만의 AUO 와 CMO, 그리고일본의샤프가추격하는양상임 주요 T FT L C D 업체의세계시장점유율 ( 단위 : %) 순위 업체명 점유율 순위 업체명 점유율 1 삼성전자 Quanta LG필립스LCD Sharp AUO Hannstar CMO TMDisplay CPT BOE Hydis 2.1 자료 : Display Search, 일본의 샤프는 2004년 1월 세계 최초로 6 세대 라인을 가동한 데 이어 2006년 10 월 가동을 목표로 8 세대 라인 (2,160 2,400mm) 을 건설중이며, 2007년까지 월 45,000 장의 생산능력을 확보할 예정임 - 삼성전자는일본의소니와합작으로 S-LCD 를설립하고 2005 년 4 월세계최초로 7 세대라인 (1, 870 2, 200 mm ) 에서 TFT LCD 를생산하였으며, 2006 년 4 월가동을목표로월 9 만장규모의 7 세대라인을추가건설할예정임

13 -LG 필립스 LCD 는 2004 년 9 월부터 6 세대라인의양산을시작하였으며, 2006 년상반기양산을목표로 7 세대라인 (1,950 2,250 mm ) 을건설중에있음 -대만업체들은 5 세대라인까지는대규모투자를진행하였으나, 6, 7 세대라인투자에대해서는다소신중한입장을취하고있으며, 중국은 BOE-OT 4), SVA-NEC 5) 등이 5 세대라인양산을시작하면서 LCD 경쟁에뛰어든상황임 삼성전자, LG 필립스 LCD, 샤프등 3 사는대형 LCD TV 용패널생산을위한차세대생산라인에서기판크기를다르게결정하였으며, 이로인해주력 TV 제품의크기가달라세계시장에서의경쟁은더욱치열해질전망임 주요 T FT L C D 업체의차세대라인투자동향 L C D 설비 ( 투입기판크기 : mm ) 6세대 7세대 8세대 TV 의주력인치 삼성 - 1,870 2,200 2,160 2, LG필립스LCD 1,500 1,850 1,950 2,250 na Sharp 1,500 1,800-2,160 2, 자료 : 삼성경제연구소, ) 중국비오이그룹 (BOE Technology Group Co., Ltd.) 은 2003 년 1 월하이닉스반도체의 LCD 부문을인수하여비오이하이디스 (BOE Hydis) 를출범시켰으며, 2003 년 6 월비오이그룹과비오이하이디스는각각 50%, 25% 를출자하여비오이오티 (BOE OT) 를중국에설립하고 5 세대라인을가동중에있음 5) SVA-NEC : 중국 SVA사와 일본 NEC 가 2003년 11 월 합작설립한 TFT LCD 생산회사

14 PDP 업계동향 PDP 업계는한국의삼성SDI 와 LG 전자, 그리고일본의 Matsushita 가세계출하량의 80% 이상을차지하면서 3강체제로재편되고있음 주요 P D P 업체의수급전망 ( 단위 : 천장 / 월 ) 1 Q 05 2Q 05 (E ) 3Q 05 (E ) 4 Q 05 (E ) 1 Q 06 (E ) 2Q 06 (E ) 삼성SDI LG전자 Matsushita FHP Pioneer Formosa CPT 오리온PDP 합계 ,014 1,074 1,134 자료 : Daiwa, 업계최초로월생산량 20 만대를초과한삼성 SDI 는 4 면취 6) 기준으로 25 만장 (6 면취전환시총 31 만장규모 ) 의생산능력을보유하고있고, 추가로신규라인을검토중에있음 - LG 전자는 2005년 9월세계최초로 6 면취공법을적용한 A3 라인 (4 기라인 ) 을가동하여월 31 만장규모의생산능력을확보한상황이며, 8 면취공법으로전환시최대 35 만장까지생산능력확충이가능한상황임 -Matsushita 는월 17 만장수준의생산능력을갖추고있으며, 2006년상반기까지단계적으로생산능력을확충하여총 42만장의양산체제를 갖출 예정임 6) 다면취공정은한장의유리기판에서여러장의패널을제조하는공정임

15 -일본의 NEC 는 2004년초 PDP 사업부문을 Pioneer에매각하였으며, Fujitsu 는 2005년초 FHP 7) 의보유지분을 Hitachi 에매각함으로써사실상 PDP 부문에서철수하였음 - 대만의 CPT 와 Formosa 가 PDP 패널을생산하고있으나, 시장점유율은미미하여큰영향력을행사하고있지는못한상황임 Pr oje cti on 업계동향 프로젝션 TV 는 대형화가 어려운 CRT TV 를 대신하여 대형 TV 시장에 진입하였으나, PDP 와 LCD 의 부상으로 점차 경쟁력을 잃을 것으로 전망되었음 - 그러나, 화면확대시화질이떨어지는 CRT 방식의프로젝션 TV 에서성능이개선된 LCD, DLP 8), LCoS 9) 등마이크로디스플레이를채용한프로젝션 TV 가출시되면서예상밖의성장세를보이고있음 현재 TI 의칩을이용한 DLP 방식의프로젝션 TV 가주류를이루고있는가운데, 소니, JVC 등은 LCoS 방식의프로젝션 TV 도출시하고있음 국내삼성, LG 그룹의경우 LCD 와 PDP 등평판디스플레이솔루션을모두가지고있는반면, 일본업체의경우는대체로 LCD 또는 PDP 가운데하나의솔루션을가지고있으며, 특히 PDP 패널을생산하고있지않은소니, 샤프, 엡손등을중심으로프로젝션 TV 에적극적으로대응해가고있는상황임 7) FHP(Fujitsu Hitachi Plasma Display Ltd.) : 후지쓰와히타치의 PDP 제조합작회사 8) DLP : Digital Light Processing 의약어로, 반도체상에구현된미세한거울들이영상신호에따라반사각도를조절하여이미지를구현하는기술임 9 ) LCoS : Liquid Crystal on Silicon 의약어로, 실리콘칩위에액정패널을결합한기술임

16 OLED 업계동향 OLED 업계는크게유기재료부문과패널부문으로구분되며, 유기재료는 Kodak( 미 ), Idemi tsu( 일 ), Dupont( 미 ) 등이, 패널에서는삼성 SDI, Ri Tdi spl ay, Pioneer 등이주도하고있음 -OLED 는타디스플레이에비해상대적으로진입장벽이높지않은편으로, 대기업뿐만아니라중소기업의참여도활발한편임 삼성SDI, RiTdisplay, Pioneer, Univision, LG 전자등상위 OLED 업체가세계시장 ( 출하량 ) 의 85% 가까이차지하고있으며, 출하량기준으로대만의 RiTdisplay 가 1위를차지하고있으나, 매출액에서는삼성SDI 가 1위를차지하고있음 2005 년상반기주요 O L E D 업체점유율 ( 단위 : %) 출하량기준매출액기준 순위 업체명 점유율 순위 업체명 점유율 1 RiTdisplay( 대 ) 삼성SD I 삼성SDI RiTdisplay( 대 ) Univision( 대 ) Pioneer( 일 ) Pioneer( 일 ) Univision( 대 ) LG전자 LG전자 7.4 기타 16.4 기타 12.9 합계 합계 자료 : Displaybank, 분기 현재상용화된 OLED 는대부분수동형 (PM) OLED 이나, TFT LCD 제조시설을보유하고있는업체를중심으로능동형 OLED 시장에진출하고있어향후에는대형화와저소비전력에유리한능동형 (AM) OLED 시장이활성화될것으로전망되고있음

17 Ⅲ. 디스플레이산업의기술개발동향 1. 디스플레이별기술특성비교 디스플레이의성능을평가하는주요특성으로는화면크기, 동작전압, 소비전력, 응답속도 10 ), 휘도 11), 시야각 12), 색재현성 13), 수명등이있으나, 모든특성에서앞서는기술은없는상황으로각각차별화된성능특성을나타내고있음 -TFT LCD 의경우동작전압및소비전력이낮고색재현성이우수한반면, 응답속도가늦고시야각이좁은단점을갖고있으며, PDP는상대적으로응답속도가빠르고시야각이넓으며대형화에용이한반면, 동작전압및소비전력은높은단점을갖고있음 -OLED 는소비전력, 응답속도, 휘도등에서우수한특성을나타내고있으며, 두께와무게도줄일수있고특히 Flexible 기판까지사용할수있어차세대디스플레이로각광받고있으나, 수명이짧고, 습도와산소에민감한단점을갖고있음 10) 응답속도 : 동영상을표시하는경우휘도특성이입력신호에대해어느정도지연되는가를나타내는지표 11) 휘도 (Brightness) : 단위면적당밝기. 휘도가높을수록화면은밝고, 특히밝은곳에서도보기쉬움 12) 시야각 (Viewing Angle) : 화면의콘트라스트, 휘도, 색등의화질이보는각도에따라변화하는경우화면을볼수있는각도의범위 13 ) 색재현성 : 디스플레이가구비하고있는표시색의색상, 채도, 명도의표현능력을나타냄. 색재현범위가넓을수록채도는높게되고재현할수있는색의영역이넓어짐

18 - 프로젝션의경우기존 CRT 소자를이용한방식에서는대화면구현시화질이다소떨어졌으나, 마이크로디스플레이소자를채택하면서화질, 시야각등에서도큰개선이이루어지고있음 디스플레이별성능비교 응답속도 시야각 수명 해상도 소비전력 대형화 두께 TFT LCD PDP Projection OLED 주 : ( 매우 우수 ), ( 우수 ), ( 보통 ), ( 개선요망 ) 그러나기술개발이꾸준히지속되면서디스플레이간에성능상의격차는갈수록좁혀지고있는상황임

19 2. 디스플레이별기술개발동향 TFT LCD 기술동향 TFT LCD 는 크게 대화면화, 광시야각, 응답속도, 친환경화 등을 향상시키기 위한 기술개발이 진행중이며, 이와 더불어 원가절감을 위한 노력이 지속되고 있음 년 10 월 LG 필립스 LCD 의 55 인치 LCD 개발로시작된대화면구현경쟁은 2004년 10 월샤프사의 65 인치 LCD TV 개발, 2005 년 3 월삼성전자의 82 인치 LCD TV 개발로이어지면서업체간경쟁이치열하게진행되고있음 -LCD 의시야각은 PVA 14), IPS 15), FFS 16 ) 등의기술을통해상당부분개선되었으며, 응답속도의경우액정에가해지는전압을순간적으로 Overdrive하는방법등을통해개선시키고있음 - LCD 의핵심부품중하나인백라이트는현재 CCFL 17) 이주로사용되고있으나유해물질금지에대한규제조치확대와원가절감을위해 EEFL 18), LED 를채택하기위한다양한기술이개발되고있음 14) PVA : Patterned Vertical Alignment 의약어임 15) IPS : In-Plane Switching 의약어임 16 ) FFS : Fr ing e Fie l d S w itching 의약어임 17) CCFL : Col d Ca thod e Fl ou rs ce nt La m p 의약어로, 냉음극형광램프로불림 18) EEFL : Ex te rna l El e ctrod e Fl ou r scent Lam p의약어로, 외부전극형광램프로불림

20 PDP 기술동향 PDP 는가격경쟁력을높이기위한공정기술의개선노력과더불어대화면화, 고효율화, 고화질화등을위한연구개발이지속되고있음 - LG 전자는 2003년 10 월 76 인치 PDP 를개발하였으며, 삼성전자도 2004년 1월 80 인치 PDP 개발, 2005년 3월 102인치 PDP 개발하면서대화면구현경쟁이치열하게진행되고있음 - 소비전력을낮추기위한고효율 PDP 개발은고효율방전모드개발, 격벽구조개선, 고효율형광체개발, 구동최적화등에서진행되고있음 일반적으로 PDP 는소비전력이높은것으로알려져있으나셀의밝기에따라소비전력이변하기때문에백라이트가항상켜져있는 LCD 에비해커다란차이는없는수준임 Pr oje cti on 기술동향 프로젝션은광학엔진의구현방식에의해크게 CRT 방식, 마이크로디스플레이방식으로나뉨 - 기존의 CRT 방식의프로젝션은대화면구현시화질저하가심하였으나, LCD, DLP, LCoS 등마이크로디스플레이를이용한프로젝션이등장함에따라큰폭의성능개선이이루어졌음 향후디지털 TV 시장의주력기술로전망되는 LCD 와 PDP 와의경쟁에서우위를확보하기위해프로젝션은이들기술보다저렴한가격과대형화면구현을위한기술개발이진행되고있음

21 프로젝션은작은화면을크게확대하여대화면을구현하는원리를이용한디스플레이로서, 작은먼지도크게확대되어화면에영향을끼침에따라이를방지할수있는기술과생산관리가중요한사항임 OLED 기술동향 OLED 는 LCD, PDP 등다른디스플레이대비응답속도, 전력소모, 색재현성등의기술특성이우위에있으나, 습도에대한높은민감성, 청색발광소재의짧은수명, 대형기판적용의어려움등으로인해시장확대가예상보다는늦어지고있는상황임 OLED 는구동기술에따라수동형과능동형으로나누어지는데, 수동형은대형화가어렵고소비전력이높은반면양산이용이하며, 능동형은화질이우수하고대형화가용이한반면 TFT 제작공정이필요하여제조비용이높은단점을지니고있음 - 수동형 OLED 는 휴대폰, PDA, MP3 플레이어 등 소형 디스플레이용으로 시장이 형성되고 있으나, 능동형 OLED 는 아직까지는 양산화가 미진한 상황임 OLED 는발광이일어나는유기물질에따라저분자 OLED 와고분자 OLED 로나눌수있으며, 저분자 OLED 의원천기술은 Kodak( 미 ) 사가, 고분자 OLED 의원천기술은 CDT( 영 ) 사가보유하고있음 OLED 는외부에서유입되는산소나수분에의해발광물질및전극물질이산화되기때문에이를방지하기위한봉지기술이요구되며, 봉지기술은 OLED 의수명에크게영향을끼침

22 3. 디스플레이별기술경쟁력분석 TFT LCD 에서한국은세계최대의 82 인치 TFT LCD 개발과공정기술우위를앞세운차세대생산라인에대한선행설비투자에힘입어신제품개발능력과생산기술경쟁력에서세계최고수준을 유지하고 있음 - 다만, 생산능력에서는대만이한국과비슷한 40% 의세계시장점유율로한국과치열한경쟁을벌이고있는상황임 -한편, TFT LCD 의소재 부품자급도에서한국이일본대비 70% 수준으로매우취약한수준이며, 대만은한국보다도더열위한수준임 국가별 T FT L C D 패널기술경쟁력 신제품개발능력 소재 부품자급도 생산기술경쟁력 종합경쟁력 한국 일본 대만 자료 : 당행 실태조사 PDP 에서한국은세계최대의 102 인치 PDP 개발로신제품개발능력에서가장앞서있고, 생산기술경쟁력에서도일본을능가하고있으며, 대만은한국 일본에비해상당히열위한수준에머물러있는상황임 국가별 P D P 패널기술경쟁력 신제품개발능력 소재 부품자급도 생산기술경쟁력 종합경쟁력 한국 일본 대만 자료 : 당행 실태조사

23 - 한국은세계최초의싱글스캔 (Single Scan) 기술개발, 다면취기술적용등일본에비해신제품개발및생산기술경쟁력에다소앞서고있는상황이나, 소재 부품의자급도는 80% 수준으로다소취약한실정임 표준화된제조공정이없어양산수율이중요한 OLED 의경우한국은 PM OLED 에서일본에비해높은시장점유율을차지하면서생산기술경쟁력에서앞서고있으나, 대만과는거의대등한수준임 - 반면, 일본은 LCD, PDP 분야에서한국에뒤쳐진경험으로인해 OLED 분야에서의기술유출을꺼리고있으며, 소재 부품에서의우위를바탕으로대형화에유리한 AM OLED 에주력하여상용화에앞서고있음 OLED는대부분의원천기술을해외업체가보유함에따라소재 부품자급도가매우낮은상황이며, 향후시장활성화에대비하여원천특허기술에대응할수있는응용기술개발에주력해야할것임 국가별 O L E D 패널기술경쟁력 신제품개발능력 소재 부품자급도 생산기술경쟁력 종합경쟁력 한국 일본 대만 자료 : 당행 실태조사 완제품형태인프로젝션 TV 에서는한국이일본과대등한기술경쟁력을보유하고있으나, 마이크로디스플레이, 램프등프로젝션패널핵심부품은원천기술부족에따른국내생산업체가전무하여전량수입되고있는상황임

24 IV. 디스플레이부품 소재산업의현황분석 1. 디스플레이부품 소재산업의특성 부품 소재산업은해당산업의경쟁력을결정짓는핵심요소로서, 디스플레이부품 소재산업은차세대성장동력으로주목받고있는우리나라의디스플레이산업의경쟁력을결정짓는중요한산업임 경쟁의 패러다임이 부품 소재 중심으로 전환되면서, 부품 소재 산업의 발전이 뒷받침되지 않고서는 지속적인 대외의존이 불가피하며 경제발전이 어렵게 됨 부품 소재산업은특정분야에활용되는것이일반적이나, 새로운용도의제품개발또는생산공정의혁신을통해급속한시장확대를꾀할수있는산업이기도함 반도체의경우부품 소재의원가비중이 20% 내외인반면, 디스플레이는부품 소재의원가비중이 60% 에달해상대적으로부품 소재의원가경쟁력이디스플레이의가격경쟁력을결정하게되는중요한위치에있음 디스플레이산업은기판의대형화로인해부품 소재의사용량이반도체에비해 5~10 배나많으며, 이로인해디스플레이업체는해외업체보다는국내업체를통해부품 소재를공급받고부품 소재업체와클러스터를형성하여물류부담을줄이고자하는노력을하게됨

25 2. 디스플레이계통도 TFT LCD 는 2장의유리기판사이에액정이주입된패널과, 패널에부착된구동IC와각종회로소자가부착된 PCB 를포함한구동회로부, 백라이트유닛 (BLU) 및이를포함한구조물로구성됨 T FT L C D 의계통도 PDP 는전극, 유전층, 보호층이형성되어있는유리상판과, 어드레스전극, ITO 19 ) 투명전극, 유전층, 격벽, 형광체등이형성되어있는유리하판, 그리고밀봉된두기판내부에방전기체가채워져있는구조임 P D P 의 계통도 19) ITO : Indium Tin Oxide 의약어임

26 프로젝션은광학엔진, 구동회로부, 스크린등으로구성되며, 핵심부품인광학엔진은투사렌즈, 조명광학계, 램프등으로구성됨 프로젝션의 계통도 OLED 는일반적으로음극, 다층유기박막, 양극의구조를가지고있으며, 다층유기박막은전자수송층 (ETL), 정공수송층 (HTL) 및발광층 (EML) 으로구성되나, 소자특성의개선을위해전자주입층 (EIL) 과정공주입층 (HIL) 이추가로형성되기도함 O L E D 의계통도

27 3. 디스플레이부품 소재현황분석 ( 1) TFT LCD 부품 소재의현황분석 전량수입에의존하고있는액정과원재료의해외의존도가높은유리기판, 컬러필터, 편광필름등이선진국대비 1~3 년, BLU 는 6 개월정도의기술격차를보이고있으나, 드라이버 IC 는대등한수준임 T FT L C D 부품 소재의기술격차 선진국대비기술격차 ( 년 ) 유리기판 액정 BLU 컬러필터 편광필름 드라이버 IC 자료 : 당행실태조사 국내에서생산되고있지않은액정은국책과제로 ( 주 ) 동진쎄미켐, 삼성전자, LG 필립스 LCD 등이공동개발중이며, 그외의부품 소재는국내업체와해외업체로부터공급받고있음 부품 소재 유리기판 액정 BLU 컬러필터 편광판 DDI (Display Driver IC) 자료 : 당행작성 T FT L C D 부품 소재업계동향 업계동향 - LCD용 유리기판업체로는 코닝, 아사히유리, NEG 등이 있으며, 삼성코닝정밀유리는 삼성전자, LG필립스LCD에제품공급 - M e rc k ( 독 ), C hi s s o( 일 ) 2 개사가세계시장의 9 0% 가량 공급 - 동진쎄미켐 등이공동개발중이나, 국내생산업체는없는 상황임 - 국내 LCD 패널업체는국내에서 전량 BLU 공급받고 있음 - B LU 의부품중램프, 프리즘시트등은해외의존도가높은편임 - To ppan( 일 ), D N P( 일 ), L G필립스L C D 등이 세계시장 장악 - 국내수요는 대체로자급하고 있으며, 원소재도 국산화가 진척됨 - 국내업체 (L G 화학, 에이스디지텍 ) 와 일본업체 ( 니토덴코, 산리츠 ) 가 국내 시장을분점 - 삼성전자는 대부분자급 - LG 필립스 LCD 는 LG 와 OKI( 일 ) 의합작회사인루셈으로부터공급받을예정

28 타디스플레이에비해구조가복잡한 TFT LCD 는프리즘시트, 컬러필터등을사용하지않는부품개발과공정개선을통해원가절감을꾀하는한편, 특성이우수한액정, BLU, 컬러필터등의성능향상도추진되고있음 T FT L C D 부품 소재기술동향 부품 소재 기술동향 유리기판 - 유리기판제작법으로 Fusion법, Float법이사용됨 - 유리기판의대형화, 슬림화, 경량화에대응되는공정개발요구 - TFT LCD용 액정은 Merck( 독 ) 사가 대부분의 특허를보유 액정 - 응답속도, 시야각 개선을 위해액정화합물의 배합 합성기술, 분자구조 설계, 시야각 보상기술등이 개발되고 있음 BLU - 고휘도를위해램프효율개선, 부품의효율적배치등의기술개발 - EEFL, LED 등의광원채택및프리즘리스도광판개발 컬러필터 - 선택반사형콜레스테릭액정공법, 잉크젯프린팅법등의신공법개발 - 컬러필터소재개선및컬러필터없는 (Color Filter Less) LCD 개발 편광판 - 대형편광필름제조기술, 시야각향상기술, 광학성능기술의개발 - 위상차필름, 저반사필름, 표면반사방지필름등개발 DDI - 드라이버 IC의 Fine Pitch화, 소형화, 다채널화기술개발 자료 : 당행 작성 ( 2 ) PDP 부품 소재의현황분석 PDP 의 경우 선진국 대비 국내생산업체가 없는 유리기판은 3 년, 원재료의 해외 의존도가 높은 PDP 필터와 전극재료는 1 년 미만의 기술격차를 보이고 있으나, 국산화가 이루어진 형광체재료, 격벽재료, 유전체재료 등은 대등한 수준임 P D P 부품 소재의기술격차 선진국대비기술격차 ( 년 ) 유리기판 PDP필터 형광체재료 전극재료 격벽재료 유전체재료 자료 : 당행실태조사

29 PDP 부품 소재중 형광체재료, 격벽재료 등은 대부분 국내제품이 사용되고 있으며, 유전체재료, PDP 필터 등도 점차 국내제품의 채택 비중이 높아지고 있음 - 유리기판의 경우에는 국내생산업체는 없으나, 일본업체가 국내에 생산시설을 구축중에있어 수급 안정화에도움이 될 전망임 부품 소재 P D P 부품 소재업계동향 업계동향 - 아사히글라스, NEG가 세계시장의 90% 이상 점유 유리기판 - PDP 용유리기판을생산하는국내업체는없는상황이며, 아사히글라스와 상고방 ( 프 ) 은 구미에생산공장을 각각 신축중임 PDP필터 - 기존에는일본업체가세계시장을장악하였으나, 삼성코닝, LG화학, SK C 등국내업체도 30% 수준의세계시장점유율차지 형광체재료 - Kasei, Nichia 등은주로 Matsushita에공급 - 삼성SD I, L G 화학이생산하며, 거의대부분국산화됨 - ITO재료는닛코머티리얼즈가 국내시장의 70% 를 공급하고 있으며, 전극재료 국내업체로는삼성코닝이생산하고있음 - Ag 전극은 D upo nt, T aiy o I nk 등이생산하고있으며, 국내제품의채용율 은 높지 않음 격벽재료 - 휘닉스PDE, 대주전자재료 등이양산화하고 있음 유전체재료 - 기존에는 Asahi Glass, Noritake 등일본업체가국내시장을장악 - 휘닉스PDE, 대주전자재료등이개발 생산 자료 : 당행 작성 PDP 는대형분야에서 TFT LCD 와의경쟁이심화됨에따라소다라임 (Soda Lime) 유리적용, 통합기능필름사용, ITO Target 재사용등원가절감을위한기술개발이진행되고있음 부품 소재 P D P 부품 소재기술동향 기술동향 유리기판 - 열처리에대한안정성, 두께및평탄도확보를위한공법개발 - 원가절감을위한소다라임유리채택, 얇은두께의유리기판등의개발 PDP필터 - 원가절감을 위한필름타입 필터 개발, 필름기능 통합등의 개발 형광체재료 - 가시광선으로의높은변환효율을갖는형광체개발 - 낮은휘도 ( 적색 ), 잔광시간 ( 녹색 ), 열화및변색 ( 청색 ) 개선 전극재료 - I TO 대체투명전극개발및 I TO T arg e t 재사용연구 - 경제적인 Ag전극형성법개발 격벽재료 - 기존 Sand-Blasting 방식에서 Etching 방식의확대적용 - 무연 (Pb-free) 재료개발 유전체재료 - 수입된원재료의자체조성설계를통한생산 - 무연 (Pb-free) 재료개발 자료 : 당행 작성

30 ( 3 ) 프로젝션부품 소재의현황분석 프로젝션의경우에는대부분의부품 소재를수입해사용하고있는실정으로 DLP(Digital Light Processi ng), 램프, 스크린등이선진국대비 4 년이상, LCD, LCoS, 렌즈등은 2 년미만의기술격차를보이고있음 P r o j e c t i o n 부품 소재의기술격차 선진국대비기술격차 ( 년 ) LCD DLP LCoS 램프렌즈스크린 자료 : 당행실태조사 DLP, LCoS 등마이크로디스플레이패널은국내에서생산되고있지않아전량수입에의존하고있으며, 램프, 렌즈, 스크린등도일부국내업체에서개발이시도되고있으나상용화실적은미미한상황임 - 프로젝션은 TFT LCD, PDP 등에비해시장불확실성이높고해외업체대비기술격차가커부품 소재의국산화가어려운상황임 프로젝션부품 소재업계동향 부품 소재 MDP (Micro Display Panel) 램프 렌즈 스크린 자료 : 당행작성 업계동향 - 국내업체중 MD P 를생산하는 업체는 없는상황임 - LCD MDP는 Epson, Sony에서, DLP용 DMD은 TI에서, LCoS MDP는 JVC, Sony, MDC, SpatiaLight 등에서 생산하고 있음 - Ph ili ps, O s ram, M ats us hi ta 3개사가세계시장을 주도 - 국내에서는 생산되지않아 전량 수입하고있음 - Sekinos, Young Optics, Carl Zeiss 3개사가 국내 MD 프로젝션 TV용 투사렌즈의대부분을 공급 - 삼성테크윈, 세코닉스 등이 MD 프로젝션 TV용투사렌즈 샘플 제작 - DNP, Toppan 등일본업체가 프로젝션 TV용스크린 시장을 주도 - LG 화학이 CRT 프로젝션 TV 용스크린을생산중이며, MD 프로젝션 TV 용 스크린은개발중

31 프로젝션은 CRT 방식에서 LCD, DLP, LCoS 등을이용한마이크로디스플레이방식으로전환되고있는것이큰특징임 -최근관심이높아지고있는 LCoS 는우수한특성에비해안정적인수율을확보하고있지못한것이단점이며, 프로젝션의수명을늘리기위해서램프의수명을연장하기위한기술개발이이루어지고있음 프로젝션부품 소재기술동향 부품 소재 기술동향 - LCD : 수명및명암비개선, 개구율향상을위한 MLA 탑재등 MDP - DLP : SD급 DMD 를 HD 급으로개선시켜주는 SP기술등보완기술개발 - LCoS : 안정화된생산공정기술확립램프 - 전극간격최소화, 램프수명연장, 원가절감을위한기술개발렌즈 - 원가절감을위해사용되는렌즈수를줄이기위한기술개발 - Diffuser 방식에서 Wide Angle 방식확대적용스크린 - 휘도, 명암비, 미세 Pi t c h 화, 대형화를위한기술개발자료 : 당행작성 ( 4 ) OLED 부품 소재의현황분석 OLED 의경우발광재료, 전하수송물질과같은소재분야에서선진국대비 1.5 년정도의기술격차를보이고있으며, 유리기판, 봉지재, 드라이버 IC 등은 1년미만의격차를보이고있음 O L E D 부품 소재의기술격차 선진국대비기술격차 ( 년 ) 유리기판발광재료전하수송물질봉지재 DDI 자료 : 당행실태조사

32 OLED 의경우드라이버 IC 를제외한주요소재를해외업체에의존하고있는실정으로, 일부부품 소재의국산화가진행중에있음 O L E D 부품 소재업계동향 부품 소재 유리기판 발광재료 전하수송물질 봉지재 DDI (Display Driver IC) 업계동향 - 지오마텍, 아사히유리등일본업체에서세계수요의 90% 이상생산 - 신안에스엔피에서 PM-OLED용 ITO 전극물질증착유리기판생산중 - 이스트만코닥, 이데미츠코산, UDC, 머크등이세계시장을주도 - 그라쎌 ( 국내 ) 이적색, 녹색발광재료를생산하고있음 - 이스트만코닥 ( 저분자 OLED), CDT( 고분자 OLED) 가원천특허를보유 - L G화학등이일부물질개발 생산중임 - 메탈캔은 NHK Spring( 일 ) 이주로공급하고있으며, 상신이디피, 태진정공등국내업체들도납품시작 - 글래스캔은선에이 ( 일 ), 나노닉스 ( 국내 ) 가선도하고있음 - OLED용 DDI업체는기존 LCD용 DDI 업체들이대부분임 - 솔로몬시스텍 ( 대 ), 오키전기 ( 일 ), 파이오니어 ( 일 ) 등이제품을개발중 - 국내업체로는 삼성전자, 매그나칩반도체, 리디스테크놀로지, 엘디티등 이있음 자료 : 당행 작성 OLED 는소재의특성을향상시키고양산을위한기술개발이진행중이며, 특히청색발광재료의수명향상에주력하고있음 O L E D 부품 소재기술동향 부품 소재 기술동향 유리기판 - 평활도향상, 표면불순물제거를위한생산기술연구 - 유리기판대형화 ( mm이상 ) - 저분자 물질 : 형광재료 다층박막에서 인광재료다층박막으로 발광재료 - 고분자물질 : 단층발광재료에서인광고분자구조로 - 저분자발광재료는기술의안정화로양산화단계이나, 고분자물질은 양산화단계에 이르지 못함 전하수송물질 - 계면접착력, 열적안정성, 전하이동도최적화 - 기존전하수송물질의대체물질개발 봉지재 - 기존메탈캔에서글래스캔의사용확대 - 유리기판의가공사이즈확대, 가공정밀도향상등 DDI - AM OLED는출력전류 차이에 따른색조 차이 보정기술적용 (Display Driver IC) - 저소비전력 회로구현 자료 : 당행 작성

33 4. 육성방안 ( 1) 국내디스플레이부품 소재산업의 S WOT 분석 국내디스플레이부품 소재산업의강점은세계적경쟁력을갖춘국내디스플레이업체의보유로풍부한수요기반을갖고있을뿐만아니라, 디스플레이산업의클러스터화추세로국내에위치한국내업체의입지가강화될것으로전망됨 반면, 국산화된부품 소재의경우에도원재료는해외에의존하는등핵심부품 소재의해외의존도가높고, 국내대기업의수직계열화추세로인해전문중소기업의시장진입이어려워지는약점이있음 부품 소재산업은경쟁력을갖출경우독과점할수있는가능성이있으며, 신제품출시및적용분야의확대등을통해다각화가가능한기회요인을지님 그러나, 디스플레이업체들이원가절감을위해부품 소재의사용량을줄이기위한기술개발에힘쓰고있고, 해외기업의국내생산거점확보에따른국내기업의입지축소는위협요인으로작용할전망임 국내디스플레이부품 소재산업의 S W O T 분석 강점 (S t r e n g t h ) 약점 (W e e k n e s s ) - 국내디스플레이업체의수요기반풍부 - 클러스터화추세에따른국내기업의입지여건강화 - 국내대기업의참여 - 핵심 부품 소재의해외의존도 높음 - 수직계열화에 따른전문 중소기업의 시장 진입의어려움 - 해외 대형업체와의경쟁 기회 (O p p o r t u n i t y ) 위협 (T h r e a t ) - 경쟁력확보시 국내시장 독과점의가능성 - 사업다각화의 가능성 - 패널업체의소재사용량절감기술개발 - 가격인하요구 - 해외기업의국내생산거점확보 - 장기간의연구개발에따른위험부담 자료 : 당행작성

34 ( 2 ) 국내디스플레이부품 소재산업육성방안 선택과집중을통한핵심부품 소재개발 -핵심부품 소재의개발에는오랜기간의연구개발이필요하여위험요소가큰만큼, 고부가가치창출과수입대체효과가큰품목을중심으로산 학 연이협력을통해핵심기술을개발해야할것임 - 자체연구개발능력이부족한중소부품 소재업체의기술확보를위해대학, 출연연구소등이보유하고있는기술의이전을적극추진해야할것임 신뢰성평가및인증기능강화 -전문부품 소재업체가제품개발에성공하더라도실제제품공급에는오랜시간이소요되는만큼, 공인기관의신뢰성인증을통해패널및세트업체로하여금국산부품 소재의채용을유도함으로써부품 소재업체의시장진입을촉진해야할것임 부품 소재업체의클러스터입주지원 -세계각국은디스플레이산업의경쟁력강화를위해대규모산업단지인클러스터를추진중으로, 국내의경우에도탕정, 파주등을중심으로클러스터화가진행되고있음 -클러스트화는디스플레이패널이대형화되면서증가하고있는물류비용을절감할수있고, 부품 소재업체와패널업체, 그리고세트업체간의정보교환과협력강화를통해디스플레이의경쟁력을가져올수있는만큼, 부품 소재업체의클러스터입주를지원해야할필요성이있음

35 부품 소재분야의전문기술인력양성 -최근이공계기피등으로인해적정한수준의기술인력수급에대한우려가높아지고있으며, IT, BT 등차세대산업에의관심으로인해부품 소재연구인력이부족할가능성이있음 -따라서, 지역별, 대학별로특화하여육성지원할필요성이있으며, 정부의개발과제수행시전문가현황등을실태조사를통해인력수급계획에반영해야할것임 수급구조의수평적구조로의개선 - 국내디스플레이산업은대기업을중심으로수직계열화되어가고있어전문부품 소재업체의시장진입이어려워지고있음 - 부품 소재업체와호혜적인파트너십을구축하고, 대기업과전문업체간기술협력및인력교류를확대해야할것임 해외선발업체의국내투자유치확대 -단기간내에기술확보나국산화가어려운품목에대해서는선진기업과의제휴및국내투자유치를이끌어내야할것임 -해외선발업체의유치를통해국내업체와의경쟁을통해기술개발을촉진시키고, 원활한수급에도움을줄것이며, 투자기업이보유한핵심기술이국내에내재화될수있도록여건을조성해야할것임 핵심부품 소재국산화를위한장기육성책마련 -부품 소재육성을위해세제혜택이나병역특례등정책적인지원에힘기울여야할것이며, 기술로드맵을통해기술개발방향을제시하고정부주도의개발프로젝트에반영해야할것임

36 각 론 TFT LCD PDP Pr oje cti on OLED I. TFT LCD 계통도및제조공정 II. TFT LCD 부품 소재현황분석 I. PDP 계통도및제조공정 II. PDP 부품 소재현황분석 I. Projection 계통도및제조공정 II. Projection 부품 소재현황분석 I. OLED 계통도및제조공정 II. OLED 부품 소재현황분석 개요구동원리 3. 계통도 4. 제조공정 1. 유리기판 2. 액정 BLU 컬러필터 5. 편광필름 6. LCD Driv er IC 1. 개요 2. 구동원리 계통도제조공정 1. 유리기판 PDP 필터형광체재료 4. 전극재료 격벽재료유전체재료 1. 개요 구동원리계통도 4. 제조공정 MDP 램프 3. 렌즈 4. 스크린 1. 개요 2. 구동원리 계통도제조공정 1. 유리기판 발광재료전하수송물질 4. 봉지재 5. OLED Driv er IC

37 T FT L C D I. TFT LCD 계통도 및 제조공정 1. 개요 2. 구동원리 3. 계통도 4. 제조공정 II. TFT LCD 부품 소재 현황분석 1. 유리기판 2. 액정 3. BLU 4. 컬러필터 5. 편광필름 6. LCD Dr i v er I C

38 I. TFT LCD 계통도및제조공정 1. 개요 TFT LCD 는 초박막 액정표시장치 (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display) 의 약자로, TFT Array 와 컬러필터 사이에 고체와 액체의 중간상태인 액정 (LC : Liquid Crystal) 을 상하가 서로 90 나 270 비틀리도록 주입하고 상하 유리판의 전극에 전기적 신호를 인가하여 액정분자의 배열을 변화시킴으로써 명암을 발생시켜 숫자나 영상을 표시하는 디스플레이 장치로서 노트북 PC, LCD TV 및 컴퓨터 모니터, mobile 이동기기 등에 이용되고 있음 TFT LCD 는트랜지스터를구성하는고체물질의종류에따라 a-si, Poly-Si으로분류되며, Poly-Si는 LPTS 와 HTPS 로나뉨 T FT L C D 의종류및특징 구분장점단점 Poly-Si a-si -대형화면 구현이용이 -제조공정 용이 - 저소비전력, 고응답속도 LTPS 20) -고집적화가능 -고해상도구현 HTPS 21) -높은구동속도 - 응답속도느림 - 시야각좁음 -제조공정난해 -a-si에비해고가 -구동전압높음 - 대형화불리 20) LTPS( 저온폴리실리콘 ) : Low Temperature Poly-Silicon 21) HTPS( 고온폴리실리콘 ) : High Temperature Poly-Silicon

39 2. 구동원리 TFT LCD 는크게 TFT LCD 패널, 구동회로 Unit, BLU(BackLight Unit) 등으로구성됨 -TFT LCD 패널은구동회로 Unit 로부터전달받은각화소의신호에따라 BLU 로부터투영된빛을제어하여컬러영상을표현함 - 구동회로 Unit 는표시장치에나타내야할자료를각화소로분해하여 TFT LCD 패널에신호를보내는역할을함 -BLU 는표시장치에나타나는컬러화소의광원역할을함 BLU 에 있는 형광 Lamp로부터 밝기가 균일한 평면광이 발생되어 TFT LCD 패널로 들어가고, LCD Driver IC로부터 입력된 신호전압이 TFT LCD 패널에 전달됨 - TFT LCD 패널에 전압이 전달되면 빛이 차단되어 액정을 통과하지 못하고, 전압이 전달되지 않으면 빛은 통과됨 -전압의 크기에 따라 액정의 배열 상태가 달라지고, 배열 상태에 따라 통과되는 빛의 양도 조절됨 T FT L C D 의구동원리 액정을통과한빛은 R, G, B 세종류의컬러필터가부착된 TFT LCD 패널의각화소를통과하게되고, 통과한빛의양이 LCD Driver IC 로부터입력된신호전압에따라조절되어, 여러종류의문자와도형및컬러영상을표시하게됨

40 3. 계통도 TFT LCD 는 화면 영상을 구현하는 TFT LCD 패널, TFT LCD 구동전압을 각 화소마다 인가하는 구동회로 Unit, 밝기가 균일한 평면광을 만드는 BLU 로 나뉠 수 있음 - TFT LCD 패널은 BLU 에서 나오는 빛을 투과하게 하는 액정, RGB 화소에 의해 TFT LCD 의 색 구현을 해주는 컬러필터 등의 부품으로 구성됨 - 구동회로 Unit 는 TFT LCD 패널의 표시창에 글자나 이미지 등의 영상이 표시될 수 있도록 해당되는 전기신호를 표시창으로 보내주는 LCD Driver IC, 인쇄회로기판인 PCB 등으로 구성되어 있음 -BLU 는 광원으로 사용되는 Lamp, 광원에서 나오는 빛을 분사시키는 도광판, 빛의 손실을 막아주는 반사시트 등의 부품으로 구성되어 있음 T FT L C D 구성요소

41 4. 제조공정 TFT LCD제조공정은크게 TFT공정, 컬러필터공정, 액정공정, 모듈공정등네단계로나눌수있음 TFT 공정은액정에신호를전달하거나차단하는스위칭 (Switching) 소자인 TFT 를배열한기판을제조하는공정임 컬러필터공정은컬러자료를표현할수있는컬러화소를배열한기판을제조하는공정임 액정공정은 TFT 공정에서만들어진 TFT Array기판과컬러필터공정에서만들어진컬러필터기판사이에액정셀을형성하는공정임

42 모듈공정은각공정에서제작한 TFT LCD 패널과 LCD Driver IC, BLU 등을하나의 T FT LCD 모듈로조립하는공정임

43 I I. TFT LCD 부품 소재현황분석 1. 유리기판 ( 1) 개요 유리기판은 TFT LCD 패널구성요소인 TFT Array 와 컬러필터 에부착되는기판으로 TFT LCD 패널의핵심소재임 -일반적인유리기판속에있는알칼리성분이 TFT 기능을저하시키기때문에 TFT LCD 용유리기판은알칼리성분이거의없는무알칼리유리를사용함 - 유리기판은육안으로는구분이불가능할정도의평탄한표면과열에의한변형이없어야하는등의고품질의특성이필요함 L C D 패널에서의유리기판

44 ( 2 ) 기술동향 유리기판 제조시 실리카, 알루미나와 같은 원료를 용해성형하는 가공기술이 가장 중요하고, 유리기판 제품은 유리표면 품질이 정밀해야하며 열에 의한 변형이 없고, 고온에서도 유리 품질을 유지할 수 있는 내열성이 강한 특성이 요구됨 -유리기판 제작 공법은 타 공정 대비 표면 품질이 매우 우수한 fusion 법 22) 이 60% 정도 사용되고 있고, 나머지는 float 법 23) 이 사용되고 있음 TFT LCD 패널이 대형화됨에 따라 유리기판도 대형화, 슬림화, 경량화되는 특성이 요구되고 있고, 이를 위해 fusion 법과 같은 새로운 공정법 및 우수한 성형, 가공 기술 등 많은 기술개발과 투자가 진행중에 있음 - 유리의 밀도를 줄여 패널의 무게를 줄이고 유리 두께를 0.5mm 이하로 균일하게 하여 경량화된 유리를 제조하는 방법 등의 기술개발이 이루어지고 있음 -유리기판이 TFT LCD 제조 공정중 고온 처리 공정에서 필요한 열에 대한 내열성과 각종 부식성 화학물질에 대한 내화학성의 특성을 가지도록 하는 공정기술의 개발이 이루어지고 있음 유리기판 공정상 열처리에 의한 수축과 팽창을 감소시키고, 원가절감을 위한 유리기판 형성방법의 개선이 필요하며, 가공공정의 정밀화 및 완전 자동화를 이룰 필요가 있음 - 유리기판산업은 장치산업이기 때문에 생산성이 높은 공정 및 설비개발이 중요함 2 2 ) fusion 법은코닝사 ( 미국 ) 에의해개발된공법으로중력에의해서녹은유리를밑으로내려서공기이외에는기판유리표면에닿는부분이없어서연마공정이필요없는방법 2 3 ) float 법은 녹은 유리를 흘려보내 밀어내서 미리 용해되어 있는 금속맥 속을 서서히 지나가게하므로불순물이발생, 이를 제거하기 위한 연마공정을 하여 유리를 제조하는 방식임

45 ( 3 ) 업계동향 세계유리기판시장은삼성코닝정밀유리가시장점유율 1위이며, 그뒤를코닝 ( 미 ), 아사히유리 ( 일 ), NEG( 일 ), NH 테크노 24) ( 일 ) 등의업체가차지하고있음 - 삼성코닝정밀유리는용해성형을할수있는용해로를포함한전공정을국내에가지고있으며최고수준의가공기술력을바탕으로세계시장의약 30% 정도점유하고있음 - 코닝 ( 미 ) 은 fusion 공법의원천기술을가지고있으며, 약 28% 정도의세계시장점유율을달성하고있음 -아사히유리( 일 ) 는 float 공법의원천기술을가지고있고, 2005년하반기부터 LG 필립스엘시디 ( 주 ) 에유리기판을가공공급하고있음 -NEG( 일 ) 는 2003년부터 LG 필립스엘시디 ( 주 ) 에유리기판을가공공급하고있음 유리기판관련국내업계동향 유리기판제조업체 L C D 패널제조업체 한국삼성코닝정밀유리 LG 필립스엘시디 ( 주 ), 삼성전자 ( 주 ) 아사히유리 LG 필립스엘시디 ( 주 ), CMO( 대만 ) 일본 NEG LG 필립스엘시디 ( 주 ), AUO( 대만 ) 자료 : 당행실태조사 N H 테크노삼성전자 ( 주 ), CMO( 대만 ) 외국 TFT-LCD 유리기판업체들이 TFT-LCD 유리기판생산과관련, 가공공정부터단계적으로국내에진출하고있음 -NH테크노( 일 ) 는 2005년 6월경기도평택현곡산업단지에 2만 6800평규모의 TFT-LCD 유리기판생산공장건설을시작함 24) 호야와니폰시트글라스 (NSG) 의합작사

46 -쇼트디스플레이글라스( 독 ) 는 2008년까지충북오창과학산업단지내 TFT LCD 유리기판생산라인을구축할예정임 TFT LCD 유리기판은유리기판을제조하기위한고난이도의생산공정과대규모의설비투자가필요하므로기술및시장진입장벽이매우높음 -현재까지대만업체들이유리기판제조에시도했지만전부상용화에실패하였음 ( 4 ) 기술경쟁력분석 국내유리기판의기술수준은선진국대비 85% 정도이며, 기술격차는원천기술의경우 1년의차이가나고있음 -기술요소중가장열위에있는부분은소재자급도로선진국대비 50% 에불과하며, 유리기판을제조하기위한원천기술은 80% 를차지하나코닝 ( 미 ) 사와아사히유리 ( 일 ) 사가유리기판제조기술에대한특허를가지고있음 -유리기판의원료가되는실리카등의무기재료는대부분외국으로부터수입하고있는실정임 -생산기술면에서는미국등선진국과대등한수준임 유리기판의기술수준분석 기술수준 ( 선진국 = 1 00) 기술격차기술격차요인 원천기술 80 소재자급도 50 생산기술 90 인적자원 90 종합 85 자료 : 당행 실태조사 1 년 코닝 ( 미 ) 사및아사히유리 ( 일 ) 가원천기술을가지고있음

47 ( 5) 과제및육성방안 과제 국내유리기판제조업체의가공기술이나제조기술은선진국과동등한수준이나, 소재의해외의존도가크고, 코닝 ( 미 ) 사및아사히유리 ( 일 ) 등이원천기술을가지고있어서원천기술개발에대한장벽이높음 유리기판의원료가되는실리카등의원천소재를유리기판에사용할수있도록가공된것을수입하고있음 육성방안 단기적 육성방안 -불필요한 공정을 감소하여 원가를 절감하고, TFT LCD 패널 제조업체에 적기에 유리기판을 공급할 수 있도록 해야 하며, 새로운 대형 유리기판 개발 공정을 통해 원천 특허를 피하는 등의 접근 방법의 다양화가 필요시 됨 -수율 안정화 및 공정 합리화 등을 통한 가격경쟁력 확보에 많은 노력을 기울이고 생산성이 높은 공정 개발 및 환경친화적인 유리기판 개발이 중요함 중장기적육성방안 - 유리기판은대규모의시설투자비와연구개발비가필요한제품이므로다양한금융지원을통해시설투자에소요되는대규모의자금을지원하여유리기판생산업체를육성하는것이필요함 - 유리기판에사용할수있도록원천소재를가공하는업체를육성하고, 산 학 연의공동연구개발을통해유리기판제조원천기술을개발하여기술경쟁력을확보하여야할것임

48 2. 액정 ( 1) 개요 액정은 TFT LCD 패널에서 TFT Array 와 컬러필터 Array 사이에위치하여인가된전압에따라액정분자의배열이변화함으로써 BLU 에서나오는빛을차단하거나투과하는역할을함 - 액정은 TFT LCD 의적용모드에따라 TN 25) 모드용, PVA 26) 모드용, IPS 27) 모드용으로나뉠수있음 액정은온도영역이넓고점성이낮은특성을가지는액정조성물에 TFT LCD 패널의요구특성에맞는특성조절성분인액정화합물을첨가하여제조되므로 TFT LCD 패널에사용되는액정은일반적으로 10~20 가지이상의단일액정화합물 28) 을배합하여제조함 ( 2 ) 기술동향 국내에서는제일모직 ( 주 ), ( 주 ) 코오롱등의회사에서액정의국산화에관심을갖고액정재료개발및생산에대한연구를진행하였으나, Merck( 독 ) 사가보유한액정재료특허를극복해야하는기술적어려움으로실행하지못하고있는실정임 -액정의개발은수집종의단일액정화합물을개발하고조성비에맞춰혼합하는작업의연속으로조성비율에따라경우의수가기하급수적으로늘어나고그때마다품질이달라지기때문에적어도 5년이상의 2 5) TN(Twisted Nematic) : 보상필름을사용하여시야각을항샹시키는방법 2 6) PVA(Patterned Vertical Alignment) : 액정의초기방향을수직방향으로배열하고액정의아래에있는상하판의전자를모두일정하게 patterning 하여시야각을향상시키는방법 2 7) IPS(In-Plane Switching) : 배향이 horizontal 하고한쪽기판에두개의전극을가지고구동하여액정은평면위에서회전하게되고이로인해서광을투과하기도하고차단하는방법으로시야각을향상시키는방법 2 8) 단일액정화합물은분자량이 300~500 정도이고기다란막대모양의분자구조를가지는유기물질로서, 분자구조에따라액정의특성이달라짐

49 꾸준한투자가필요함 -이를극복하고자국내에서는 ( 주 ) 동진쎄미켐에서 2002 년부터신규사업으로액정재료개발을위한팀을구성하여연구기자재, 배합설비등을구축하여액정재료개발을수행하고있음 T FT L C D 액정재료의국내기술동향 구분개발내용진행상황상용화시기 TN-TFT 용도액정 VA-TFT 용도액정 IPS-TFT 용도액정 자료 : 당행 실태조사 저전압과고속응답을구현하고 Co ntr ast 비및시야각을개선함동작온도범위개선및저전압, 고속응답구현함 저전압과고속응답을구현하고 Co ntr ast 비및시야각을개선함 개발중 2008 년상반기 ( 예정 ) 개발중 2008 년상반기 ( 예정 ) 개발중 2008 년상반기 ( 예정 ) 현재국내에서개발중인액정재료는응답속도가느려동화상구현이어렵고소비전력이크며, 시야각이좁다는단점이있어, 이를개선하기위한기술개발이이루어지고있음 - 단일액정화합물의배합기술, LCD 패널특성을조절하는액정화합물의분자구조설계및합성기술, PVA 와같은시야각보상기술등의기술개발이진행중임 - 또한 TFT LCD 의잔상과어른거림으로인한표시성능의저해를억제하기위해단일액정화합물을일정비율로혼합하여정제하는방법을개발하려는노력이계속되고있음 ( 3 ) 업계동향 Merck( 독 ) 사와 Chisso( 일 ) 사가세계액정시장을거의독점 (90%) 하고있는가운데, DIC( 일 ) 사, Sli-Chem( 중 ) 사등도참여하고있음 -현재세계 1위인 Merck( 독 ) 사는액정산업의선두주자이나최근에 1980 년대중반개발된액정의특허가종료되면서신규액정생산업체의추격을받고있는실정이지만 현재세계시장수요의약 65% 정도점유하고있으며새로운액정의

50 개발및액정조성물배합기술의개발을통해계속하여특허를갱신하고있음 -Chisso( 일 ) 사는 1980 년대중반에개발된벤젠계열의단일액정화합물에대한특허가종료되면서신규액정생산업체의추격을받고있지만현재까지세계 2 위를유지하고있음 -DIC( 일 ) 사는주력제품을단순메트릭스용액정으로국한하고있음 -그밖에 Asahi Denka( 일 ) 사, Sli-chem( 중 ) 사등이액정을생산하고있으나, 단순메트릭스 TN-LCD 와 STN-LCD 용액정으로일본및중국등에소량판매하고있음 국내에서는액정을생산하는업체가전무하였기에 Merck( 독 ), Chisso ( 일 ) 사로부터전량수입에의존하고있음 - Merck( 독 ) 사는액정생산공장을경기도평택시포승공단에설립하여 2003년부터생산을시작하였으나국내에서는단순한배합공정을거쳐완제품을생산하는체계를갖고있음 - ( 주 ) 동진쎄미켐에서는산업자원부부품 소재기술개발사업국책과제로삼성전자 ( 주 ), LG 필립스엘시디 ( 주 ) 등과공동으로 TFT LCD 용액정재료개발을진행하고있으며 2008 년 1월까지 HDTV 용 TFT LCD 에적용가능한액정재료개발을목표로하고있음

51 ( 4 ) 기술경쟁력분석 국내액정의기술수준은선진국대비 80% 정도이며, 기술격차는 3 년정도차이가나고있음 - 기술요소중가장열위에있는부분은소재자급도와원천기술로선진국대비 50% 에불과하며, TFT LCD 용으로사용되는단일액정재료물질의상당부분은 Merck( 독일 ) 사와 Chisso( 일 ) 사가특허를대부분보유하고있는실정임 액정의기술수준분석 기술수준 ( 선진국 = 1 00) 기술격차기술격차요인 원천기술 50 소재 자급도 50 생산기술 90 인적자원 80 종합 80 자료 : 당행 실태조사 3 년 Merck( 독 ) 사, Chisso( 일 ) 사가액정재료물질특허를대부분보유함 ( 5) 과제및육성방안 과제 액정은 Merck( 독 ) 과 Chisso( 일 ) 가 원천기술에 대한 특허를 대부분 보 유하고 있어 국내 업체가 액정재료를 국산화하는데 상당한 어려움이 있음 -TFT LCD 용 액정에 사용되는 단일액정의 상당부분이 1980 년대 초반에 개발되어 특허가 등록되어 있어 2005년경 종료될 예정이나, 특허 보유 업체들은 특허가 만료되더라도 새로운 액정 재료 물질의 개발 등으로 계속하여 특허를 갱신해나가고 있음

52 육성방안 단기적육성방안 -기존의액정구동방식에적용되는액정재료를개발하고이를상용화할수있는국내의액정제조업체의수를증가시킴 -액정관련전문연구인력을양성하여국내중소기업에관련노하우를전해줄수있도록고급기술인력의국내활용방안이마련되어야함 -TFT LCD 의다양한특성을만족시키는액정재료물질의개발을위해 TFT LCD 패널업체와액정제조업체간의기술, 인력, 개발자금지원을포함하는전략적인파트너쉽구축이요구됨 중장기적육성방안 -액정제조업체들이원천특허를피하기위해새로운액정재료및액정화합물의분자구조설계와합성기술을개발할수있도록정부의적극적인지원대책이필요함 -부품 소재개발전문중소기업의개발소요기간단축을위해대기업과긴밀히협력할수있는시스템을구축하여선진국의선행기술을파악하고중소기업에액정관련기술을제공하는전문연구기관이설립 운영되도록정부와대기업의지속적인참여와관심이필요함

53 3. B LU ( B a ck Li g h t U ni t) ( 1) 개요 액정디스플레이장치인 LCD 는자체적으로발광을할수없기때문에그후면에광원을두어 LCD 화면전체를균일하게밝혀주는별도의장치가필요한데, 이때빛을제공하여주는장치를 BLU(Back Light Unit) 라고함 29) -BLU 는정밀가공금형및사출기술, 광학패턴설계등을복합적으로응용한 LCD 모듈의핵심부품임 BLU 는 일반적으로 램프, 도광판 (LGP; Light Guide Panel), 반사판 (Reflector Sheet), 확산판 (Diffuser plate), 프리즘시트 등의 부품으로 구성됨 B L U 의 구조 29) BLU 는크기에따라모니터, TV 등에사용되는중ㆍ대형 BLU, 휴대폰, PDA 등에사용되는소형 BLU 로나눌수있으며, 본원고에서는중ㆍ대형 BLU 에국한함

54 B L U 구성부품의기능 부품기능 램프도광판으로빛을공급하는역할을함 도광판램프에서입사된빛을균일한평면광으로변환시켜줌 반사판 확산판 프리즘시트 도광판하단부로빠져나오는광을전면으로반사시키고, 도광판후면으로부터빛의손실을막아주는역할을함 도광판을통해입사되는빛을확산, 산란시켜전체화면에서의휘도를균일하게하는기능을함 여러각도에서올라오는광을프리즘형상의피치와각도로일정한방향으로바꾸어정면휘도를높여주는역할을함 ( 2 ) 기술동향 BLU 의연구개발은고휘도화, 저가격화를목표로이루어지고있음 BLU 생산업체들은 BLU 의고휘도화를위하여램프의효율성향상, 백라이트구성부품들의효율적배치등휘도를높이기위한연구개발을활발히진행중임 - 20 인치이상의 LCD TV 용 BLU 는에지방식 30) 으로고휘도를구현하는데한계가있어대부분직하방식 31) 을채택하고있음 -복수개의 CCFL 32) 을직하방식으로배치하는구조에서사용램프를 CCFL 에서 EEFL 33) 로전환된제품이출시되고있음 30) 에지방식은반사패턴이인쇄된도광판을두고냉음극형광램프가가장자리에위치하는방식으로생산성은높으나, LCD 가대형화될수록전체적인휘도의균일성이나빠지는단점이있음 31) 직하방식은확산판의후면에수개의형광램프를일렬로배치하는방식으로에지방식보다휘도를높이고균일도를개선한방식이나, 램프의수가늘어나므로전력소모가증가하고가격이높아지는단점이있음 32) CCFL(Cold Cathode Fluorescent lamp) : 냉음극형광램프로현재 BLU 에서광원으로쓰이는램프 33) EEFL(External Electrode Flourescent Lamp) : 외부전극형광램프로 CCFL 보다휘도가 60% 이상뛰어나며, 에너지효율이높고수명이긴램프

55 ㆍ현재 BLU 의광원으로사용되는 CCFL 은 1개당하나의인버터가필요한데반해, EEFL 은단일인버터로다수개의 EEFL 의연결이가능해원가를절감할수있고, 휘도가밝아전력소모량을줄일수있는장점이있으나, 40인치이상의대형 LCD TV 용에서는신뢰성에대한검증이필요한것으로알려짐 -또한, 차세대 BLU 광원으로유력한 LED 에대한연구개발이진행중임ㆍLED는 CCFL 대비높은수명, 높은색재현성, 저전력소모, 수은을사용하지않는친환경성제품등의장점을가지고있어 CCFL 을대체할수있을것으로주목받고있음 BLU 의핵심부품인도광판은초기에는주로인쇄패턴방식 34) 을통해생산되었으나, 무인쇄형도광판 35), 프리즘리스도광판등이개발되어원가절감및시트기능의복합화연구개발이활발히이루어지고있음 BLU 의경우조립생산에대한기술적인진입장벽은낮은편이나, 필름조립공정등생산공정이수작업에의해이루어지고있어안정적인수율을확보하는것이중요함 34) 인쇄패턴방식 : 도광판표면에유기안료를입혀인쇄하는방식으로가공공정과인쇄및부식공정으로구분되어시간과비용이늘어나고품질도저하되는단점이있음 35) 무인쇄형도광판은도광판표면에미세홈 (groove) 패턴가공을수행하여인쇄과정을생략하면서도도광판의광학적특성을향상시킬수있는공법으로스탬퍼 (Stamper) 방식, 에칭 (Etching) 방식, 레이저가공등이있으나, 초정밀가공기술의발전으로양산성이우수한스탬퍼방식이대세를이루고있음

56 ( 3 ) 업계동향 세계적으로 TV 용 LCD 패널을생산하는국가는한국, 일본, 대만등 3국으로 BLU 는대부분자국내 BLU 생산업체를통하여공급받고있음 최근 TFT-LCD 등디스플레이산업의비약적인성장에따라세계 BLU 시장은연평균 20.7% 의견실한성장이전망되고있음 B LU 세계시장규모 ( 단위 : 백만달러 ) 연평균증가율 4,618 6,618 8,587 11,028 11,700 11, % 자료 : Displaybank, 국내 LCD 패널제조업체는삼성전자 ( 주 ) 와 LG 필립스엘시디 ( 주 ) 의양분화체제로서, 국내에서전량공급받고있는상황임 -삼성전자( 주 ) 는 ( 주 ) 우영, 한솔LCD( 주 ), 태산엘시디 ( 주 ), ( 주 ) 디에스엘시디, ( 주 ) 이라이콤등에서 BLU 를공급받고있으며, -LG 필립스엘시디 ( 주 ) 는희성전자 ( 주 ), ( 주 ) 원우정밀, 희성정밀 ( 주 ), ( 주 ) 엘앤에프, 레이젠 ( 주 ) 등으로부터 BLU 를공급받고있음 국내주요 B L U 생산업체별점유율현황 (2004 년매출액기준 ) L C D 패널 제조업체 B L U 업체 점유율 (% ) ( 주 ) 우영 30 삼성전자 ( 주 ) 한솔LCD( 주 ) 30 태산엘시디 ( 주 ) 20 기타 (( 주 ) 디에스엘시디, ( 주 ) 이라이콤등 ) 20 희성전자 ( 주 ) 5 0 ( 주 ) 원우정밀 20 LG 필립스엘시디 ( 주 ) 희성정밀 ( 주 ) 10 ( 주 ) 엘앤에프 10 기타 ( 레이젠 ( 주 ) 등 ) 10 자료 : 당행 실태조사

57 현재 대부분의 BLU 생산업체들은 CCFL 을 사용한 BLU 를 생산하고 있음 - EEFL 을 적용한 BLU 는 해리슨 - 도시바 ( 일 ), NEC( 일 ) 등이 개발에 성공하여 상용화하였으며, 국내에서는 희성전자 ( 주 ), 우리이티아이 ( 주 ) 에 의해 국산화가 이루어져 LG 필립스엘시디 ( 주 ) 에공급되고있음 - Stanley 전기 ( 일 ) 와 SANKEN 전기 ( 일 ), 삼성전기 ( 주 ) 등이 LED 를 적용한 BLU 개발을 진행 중임 2004년 국내 시장규모만 7,000 억원에 이르는 프리즘 시트는 그동안 3M( 미 ) 이 독점공급해 왔지만, LG 전자 ( 주 ) 가 개발하여 LG 필립스 엘시디 ( 주 ) 에 납품하고 있음 - SKC( 주 ), ( 주 ) 두산전자 BG, ( 주 ) 코오롱 등의 국내업체들도 프리즘 시트를 개발완료하여 승인을 추진중임 국내 BLU 시장은몇몇대형 BLU 업체들의과점상태가지속되고있으며 LCD 제조업체의 1차협력업체로등록되지못하거나, 중대형 BLU 제품을생산하기위한대규모투자가어려운중소업체들의경우시장진입에어려움을겪고있는상태임 - 일반적으로 BLU 제품개발은 BLU 제조업체와 LCD 패널제조업체간의협력체제를통해이루어지고있으며, 특히가격경쟁력확보를위한지속적인 BLU 부품개선연구가강화되고있어신규업체에대한시장진입장벽이높다고할수있음

58 ( 4 ) 기술경쟁력분석 국내 BLU 의기술경쟁력은가공기술등생산기술면에서는선진국보다우위에있으나, 원천기술및소재자급도부문에서열세인바, 전체적인기술력은선진국대비 95% 수준이고, 기술격차는 0.5년정도뒤져있는것으로파악됨백라이트유니트의기술수준분석 기술수준 ( 선진국 =100) 기술격차기술격차요인원천기술 90 생산기술부문은소재자급도 70 앞서있으나, 생산기술 년원천기술 ( 특허 ), 인적자원 100 기초소재분야는약간열위함종합 95 자료 : 당행실태조사 BLU 원가에큰비중을차지하는램프, 프리즘시트등핵심부품대부분이국산화가이루어졌으나, 아직까지는품질저하및공급부족으로수요의상당부분을수입에의존하고있는실정임 ( 5) 과제및육성방안 과제 국내 BLU 수요의대부분을국내에서자급하고있는상황으로국내자립기반이확고히갖추어져있으나, 공급초과상태를보이고있어업체간에경쟁이심화될가능성이있음 BLU 의주요핵심부품인램프, 프리즘시트등은국산화가이루어졌으나, 신뢰성미확보등의이유로제품에채택되지못하는경우가발생하는바, 소재 - 부품 - 세트업체간의긴밀한공동협조체제가시급함

59 육성방안 단기적육성방안 -BLU 의가격경쟁력우위를점하기위해서는도광판의가격인하가가장핵심이며, 이를위한사출기술개발과적용을위한연구개발이지속적으로이루어져야할것임 -LCD 모듈라인의중국이전으로모니터용 BLU 라인의동반이전이활발히진행중인바, 국내 BLU 업체들은고부가제품인 TV 용 BLU 에집중해야할것임 -또한, 국내 BLU 의공급과잉이우려되는바, 국내 BLU 업체들은국내시장에만의존하지않고, 해외진출을통해새로운수요처를발굴하고수출비중을높이기위한적극적인노력이이루어져야할것임 중장기적육성방안 - TFT LCD 의대형화에따른 LCD TV 시장확대가예상됨에따라대형 LCD TV 용 LED BLU 기술이 BLU 사업의핵심요소로부각되고있는바, 중장기적으로 BLU 의경쟁력을높이기위해서는방출열의제거를위한방열설계, BLU 전면의휘도균일도를위한광확산기술등타외국업체대비혁신적인신기술개발, 제조방법의차별화등기술적우위에힘써야할것임 -국내 BLU 의국산화가완료된핵심부품의상용화를위해서는국가정책사업으로소재산업육성을위한인프라를확충해야함ㆍ품질확보를위한신뢰성센터를구축하고신소재발굴을위한테스트장비, 연구인력지원등국가차원의장기적이고지속적인지원이있어야함ㆍ또한, 국내세트업체들이신뢰성을확보한국내핵심부품을우선적으로채택하여세트경쟁력과부품경쟁력의동반상승을유도하도록국가적인인센티브정책을마련해야할것임

60 4. 컬러필터 ( 1) 개요 컬러필터는백라이트유니트 (Back Light Unit) 에서나오는백색가시광선을 RGB 화소에의해컬러색광으로변환시켜주는얇은필름형광학부품으로 LCD 에서컬러를구현하는필수부품임 L C D 패널구성도 컬러필터 구조

61 컬러필터주요원재료 주요원재료정의 Color Resist Black Matrix Column Spacer Red, Green, Blue 픽셀을형성할때사용되는유기안료가분산된감광성액체로컬러필터의가장중요한핵심소재임 백라이트의빛이 RGB 화소부분만을통과하고, 화소사이나트랜지스터및배선부분등색상을조정할수없는부분의광투과를차단함과동시에외부로부터의광을차단하여대비비를향상시키는역할을함 두기판사이의 GAP 을일정하게유지시키기위한기둥형성에사용되는감광성액체임 Over Coat 컬러층의평탄도개선을위해사용되는감광성또는열경화성액체임 컬러필터는예전에는 STN 36) LCD 용이대부분을차지하였으나, LCD 패널의대형화, 고급화를계기로 TFT LCD 용이주력이되고있음 LCD 패널업체들은 TFT Arr ay 와 컬러필터 를각각별도로제작하고이두기판을합착한후액정주입, 모듈공정을통해 TFT LCD 패널을생산하고있음 고품질의컬러필터는투과율과대비비 (Contrast Ratio) 가높아야하며, 막의균일성이유지되어야함 - 또한, 공정시에컬러필터가겪게되는열적, 화학적과정에대한저항성이우수해야하고, 빛과열에노출되는환경에서도안정적으로작동해야하는신뢰성등의기술적인특성이요구됨 36) STN(Super Twisted Nematic) : 액정에사용된초기제품으로전력소모가크고색감도떨어져저가의 LCD 제품에주로쓰임

62 ( 2 ) 기술동향 컬러필터 제조에 사용되는 공법은 전착법, 인쇄법, 염색법, 안료분산법 등이 있으며, 최근 컬러필터 제조에는 거의 안료분산법이 사용되고 있음 -최근 LCD 패널의 대형화 추세에 따라 선택반사형 콜레스테릭 액정 공법 37), 잉크젯프린팅법 38) 등 새로운 생산공법이 개발되고 있으며 공정수 를 16 단계에서 3 단계로 낮추어 제조시간 단축을 통한 가격경쟁력을 높이고 있는 추세임 ㆍ선택반사형 콜레스테릭 액정 공법과 잉크젯프린팅법은 현재 양산화 공정에는 채택되지 않았으나, 2006년 하반기에는 상용화될 것으로 예상됨 컬러필터의 주요 원재료인 Color Resist, Black Resist 39) 등의 소재 가격 인하 한계로 인하여 제조 원가를 줄이기 위한 제조 공정기술의 개선이 이루어지고 있음 -잉크젯 핵심 재료 및 공정기술, 프린팅 방식의 칼라필터 공정기술, 비접촉식 배향막 및 공정기술 등과 같은 제조 공정기술이 개발되고 있음 LCD 패널이대형화됨에따라액정디스플레이화면색깔은컬러필터와백라이트의영향을많이받기때문에, 컬러필터의휘도, 대비비 (Contrast Ratio), 고색재현율화 ( 高色再現率化 ) 등의기술적인특성이요구되고있는실정임 3 7) 선택반사형콜레스테릭액정공법은화상의선명도를높이기위해광이컬러필터에서흡수되지않고반사되도록한후 recycle 시킴으로써광이용효율을높이는기술임 38) 잉크젯프린팅법은기존의성숙된컴퓨터프린터및잉크기술을적용하여컬러필터를생산하는기술로서기존의공법에비해생산공정의대폭간소화가가능함 39) Black Resist : Black Matrix 를형성시키는흑색안료가분산된감광성액체임

63 -특히 TV 용컬러필터에서는 CRT 와동등또는그이상의색재현성, 포토스페이서를사용한좁은셀간격에의한고속응답성등의기술이확보된상태임 LCD 패널의대형화에따라휘도, 명암비, 시야각등에서새롭게요구되는성능을만족시키기위해서컬러필터타입을노트북 PC, 모니터, 휴대폰등에서는 TN 40) 방식, 넓은시야각을제공해야하는대형 TV 등에서는제조공정이복잡한 IPS 41) 나 VA 42) 방식을적용하고있음 컬러필터성능개선을위해서 Color Resist, Over Coat, Black Resist, Column Spacer와같은소재도개선이이루어지고있음 -Color Resist는안료의미립화와분산안정화, Over Coat 는신규 Binder합성, Black Resist는고감도화와안료고농도화, Column Spacer는기계적감도를향상시키는방향으로개선되고있음 삼성전자 ( 주 ) 는 컬러필터를 제거한 32인치 TV 용 LCD 패널을 개발하 여, 2006년 하반기 중에 양산할 계획인 바, 동 제품은 컬러필터를 채택하지 않았기 때문에 향후 설비투자의 대폭감소와 재료비 절감, 공정시간 단축이 기대됨 - 기존의 LCD 는 컬러필터를 이용해 화소 하나를 적ㆍ녹ㆍ청색의 세공간 으로 구분한 뒤 각 공간에서 나오는 빛의 양을 혼합해 색상을 표현하는 공간적 방식을 채택하고 있음 40) TN(Twisted Nematic) : 90 틀어진액정의상태로양호한화상을표시할수있어일반적으로모니터, 노트북 PC 등에이용되고있음 41) IPS(In Plane Switch) : TV 용 LCD 에적용되고있는광시야각기술로서 LG 필립스엘시디 ( 주 ), 히다찌 ( 일 ), 한스타 ( 대만 ) 등이 IPS 기술을기반으로한제품을생산하고있음 4 2 ) VA(Vertical Alignment) : TV 용 LCD 에적용되고있는광시야각기술로서삼성전자 ( 주 ), 샤프 ( 일 ), AU 옵트로닉스 ( 대만 ) 등이 VA 기술을기반으로한제품을생산하고있음

64 -이번에개발된컬러필터없는 LCD 는적ㆍ녹ㆍ청색발광이가능한 LED 백라이트를채용하여화소를공간적으로나누지않고육안으로인식하지못할만큼빠른시간동안적ㆍ녹ㆍ청색빛을각각얼마나켜주냐에따라색상이결정되는 순차적 표현방식을채택하고있음 ( 3 ) 업계동향 평판디스플레이시장규모는초기에는노트북 PC 를포함한컴퓨터용제품이수요의대부분을차지하였으나, 휴대폰, PMP 43), 대형 TV 분야등으로수요가급속도로확대될전망이어서컬러필터의수요도연평균 20% 이상의고성장이예상됨컬러필터세계시장규모 ( 단위 : 백만달러 ) 연평균증가율 3,952 4,603 6,392 8,055 8,956 9, % 자료 : Displaybank, 세계 컬러필터 시장은 Toppan( 일 ) 사가 시장점유율 1위를 차지하고 있으며, 그 뒤를 DNP( 일 ), LG 필립스엘시디 ( 주 ) 등의 업체가 차지하고 있음 - 일본업체들은 글로벌 생산체제를 통한 경쟁력 우위를 확보하기 위하여 대만, 중국으로 생산기지를 점차 이전하고 있음 국내컬러필터생산업체는 LG 필립스엘시디 ( 주 ), 삼성전자 ( 주 ), 삼성SDI ( 주 ) 와일본스미토모화학의국내자회사인동우에스티아이 ( 주 ) 가있음 -동우에스티아이( 주 ) 는컬러필터를삼성전자 ( 주 ) 및대만업체와일본업체에공급중임 43) PMP(Portable Media Player) : 휴대용미디어플레이어

65 컬러필터의핵심소재인 Color Resist 부문에서는일본의 JSR, ToyoInk 등이세계시장을장악하고있는가운데, 국내에서는 ( 주 )LG 화학, 동우화인켐 ( 주 ), 제일모직 ( 주 ) 등이 Color Resist 를개발하여양산하고있음 -Color Resist의소재인컬러밀베이스도일본의산요색소, ToyoInk, 미쿠니색소등의업체가시장을장악하고있으며, 최근 ( 주 ) 네패스, SKC( 주 ) 등국내업체가개발에성공, 상업생산을앞두고있음 - Over Coat 는 JSR( 일 ), ( 주 )LG 화학등에서생산하고있으며, ( 주 )LG 화학의경우 LG 필립스엘시디 ( 주 ) 수요량의 50% 를제공하고있음 -Black Resist는 TOK( 일 ), ( 주 )LG 화학등에서생산하고있으며, -Column Spacer 는 JSR( 일 ), ( 주 )LG 화학등에서생산하고있음 - 기타소재인안료는 Ciba( 스위스 ), ToyoInk( 일 ), BASF( 독 ), DIC( 일 ) 등에서생산하고있음 컬러필터의국내수요는 LG 필립스엘시디 ( 주 ) 가 90%, 삼성전자 ( 주 ) 가 60~70% 정도를자체적으로생산하고, 부족분은 Toppan( 일 ), DNP( 일 ) 등으로부터수입하고있음 - TFT LCD 패널은 TFT Array 와 컬러필터 사이에액정을넣어만드는디스플레이로 TFT Array 보다고도의생산공정기술을필요로하는 컬러필터 의수율이낮아 TFT LCD 패널의수요가지속적으로늘어나면서상대적으로컬러필터생산물량의부족현상이발생되고있음 ( 4 ) 기술경쟁력분석 국내컬러필터의기술경쟁력은신뢰성검사기술을포함한생산기술에서는선진국보다우위에있으나, 원천기술및소재자급도부문에서열세인바, 전체적인기술력은선진국대비 90% 수준이고, 기술격차는 1 년정도뒤져있는것으로파악됨

66 컬러필터의기술수준분석 기술수준 ( 선진국 = 1 00) 기술격차기술격차요인 원천기술 95 소재자급도 80 생산기술 105 인적자원 100 종합 90 자료 : 당행 실태조사 1 년 원천기술및소재자급도부문에서열세함 컬러필터및관련소재산업은고도의생산기술과대규모 R&D 자금이요구되고회수기간이장기간소요되며, 생산을위한초기설비투자비도대규모로수반되기때문에중소기업이시장에진입하기는어려움 -따라서컬러필터를생산하는국내대기업인삼성전자 ( 주 ), LG 필립스엘시디 ( 주 ) 는감광제등핵심소재의국산화를위해 Color Resist 생산업체인제일모직 ( 주 ), ( 주 )LG 화학등관계사와의공동개발을통해핵심소재원천기술을확보해야할것임 ( 5) 과제및육성방안 과제 현재국내업체들은대만에비해개발능력및성능에우위를확보하고있으나, 향후 2~3 년후에는해외시장에서대만, 중국업체의추격으로치열한경쟁이예상되고있음

67 현재컬러필터의기초소재에대한특허는일본이거의대부분을장악하고있는바, 컬러필터의기초소재에대한대일본의존도는당분간지속될것으로예상됨 육성방안 단기적육성방안 - 컬러필터의경쟁력을유지하기위해서는단기적으로는디스플레이제품가격하락추세여파로컬러필터의가격이계속하락할것으로예상되는바, 컬러필터소재, 부품에대한국산화및제조공정의개선을통하여경쟁에서유리한위치를점해야할것임 중장기적육성방안 - 중장기적인컬러필터의육성방안으로는전략적차원의국책연구개발사업이추진되어기술개발을통한원천특허확보와선행업체가보유한컬러필터소재의특허를극복하는것이필수적이며, 중국, 대만등에기술유출방지, 부품생산업체와수요업체간의협력관계구축으로국산부품채택비율을높혀가격경쟁력확보등에도힘써야할것임 -또한, 컬러필터소재의국산화를위해서국산화개발업체에대한 R&D 투자및개발보조금등의정책적인지원과국산화개발제품에대한세제지원검토등보다적극적인정부차원의지원이있어야할것임

68 5. 편광필름 ( 1) 개요 편광필름은백라이트에서나오는빛중에서편광축과동일한방향으로진동하는빛만투과시키고, 그외의나머지방향으로진동하는빛은적당한매질을이용하여흡수또는반사시켜특정한한방향으로진행시켜주는다층복합필름임 - 편광필름은필름구성요소에따라투과형, 반투과형, 반사형으로나뉘며, 투과형이 90% 이상을차지하고있음 편광필름은크게편광자, 보호층, 점착제, 보호필름등으로구성됨 편광필름의 구조 편광필름부품의기능 부품기능 편광자 편광판으로들어오는광원을특정한방향으로진동시키는역할을하는것으로 PVA 44) 필름으로되어있음 보호층편광자를보호하기위해사용하는것으로 TAC 45) 필름으로되어있음 점착제편광판을 LCD Panel 에접착시키기위해서사용됨 보호필름완성된편광판을보호해주기위해사용됨 자료 : 당행실태조사 44) PVA(Poly Vinyl Alcohol) : 폴리 비닐 알코올로 섬유, 접착체 등에 사용되는 합성고분자 물질

69 ( 2 ) 기술동향 편광필름은코팅, 라미네이션 46) 등정밀필름가공기술과광학성능기술이집약된고부가가치소재로, 높은편광기능을발휘함과동시에빛의투과도가높고우수한외관특성및내구성이중요함 TFT LCD 패널이대형화됨에따라표면이평평하고결점이없는대형편광필름제조기술, 시야각향상기술, 빛의투과율및편광도를높이는기술등이개발되고있음 - 또한편광필름의반사방지기능을개선하기위해기존의 dry coating 47) 방법보다생산성이우수한 wet coating 48) 방법을사용하고있는추세임 빛의진행방향이나속도를조절하여시야각을확보하는위상차필름, BLU 로부터나오는빛의반사율을높이고외부빛의반사율을줄여휘도를높이는저반사필름, 빛의표면반사를감소시키기위해 AG 가공 49) 과 AR가공 50) 을한표면반사방지필름등이개발되고있음 -또한내구성이우수하고빛샘현상 51) 을줄여줄수있는점착제의개발도진행중임 45) TAC(Tri Acetyl Celcellulose): 트리 아세틸 셀룰로우즈로 물건을 지지하는데 사용되는 물질 46) 라미네이션은필름의기능을강화하거나또는새로운기능을부가할목적으로 2 종류이상의필름또는일부를맞붙이는것을말함 47) dry coating 법은무기물을투명고분자필름상에회분식증착을통해반사율을조율하는방법 48) wet coating 법은유기고분자를사용하여저굴절율조합기술에의해반사방지및오염방지를동시에구현하는방법 49) AG(Anti-glare) 가공 : 필름의표면에불규칙한면을형성하여외부빛을표면에서난반사시키는가공 50) AR(Anti-reflection) 가공 : 굴절률이다른여러층의박막을증착법이나코팅법에의해서필름의표면에형성하는가공 51) 빛샘현상은 LCD 패널상단, 하단에서빛이새어나오는현상

70 편광필름의경우정밀필름가공등난이도가높은생산기술을요구하고있기때문에기술적인진입장벽이높게형성되어있음 ( 3 ) 업계동향 10 인치이하의중소형 STN-LCD 용편광필름보다는노트북, 디지털 TV, 모니터등과같은고부가가치대형 TFT LCD 용편광필름의비중이높아지고있음 LCD 용 편광필름 국내 시장에는 ( 주 )LG 화학, ( 주 ) 에이스디지텍 등 국내 업체들과 니토덴코 ( 일 ), 산리츠 ( 일 ), 스미토모 ( 일 ) 등의 일본 업체가 분점하고 있으나, 대만 업체가 국내 시장에 진출하려고 하는 등 국내 TFT LCD 편광필름 시장 경쟁이 더욱 치열해질 전망임 - 세계 시장 점유율 1 위인 니토덴코 ( 일 ) 사는 ( 주 ) 한국니토옵티칼 52 ), ( 주 ) 한국 옵티칼 하이테크 53) 라는 국내 자회사를 설립하여 삼성전자 ( 주 ), LG 필립스엘시디 ( 주 ) 에 편광필름을 납품하고 있음 - 세계 시장 점유율 2 위인 ( 주 )LG 화학은 LG 필립스엘시디 ( 주 ), BOE-OT( 중 ), CPT( 대만 ) 등에도 편광필름을 공급하고 있음 - 스미토모 ( 일 ) 사는 ( 주 ) 동우광학재료 54 ) 라는 국내 합작법인을 설립하여 경기 평택에 편광필름생산 공장을 건설하는 등 편광필름시장에 적극적으로 대처하고 있음 - ( 주 ) 에이스디지텍사는 충북 오창에 중 대형 TFT LCD 편광필름생산 공장을 설립하였고, 현재 삼성 SDI 와 한스타 ( 대만 ) 에 공급하고 있음 옵티맥스 ( 대만 ) 사도 LG 필립스엘시디 ( 주 ) 에 편광필름을 소량 공급하고 있음 52) 일본업체인니토덴코사의국내투자법인 53) 일본업체인니토덴코의유통회사인교신과한국업체가합작해설립한회사 54) 일본스미토모화학과 ( 주 ) 동우화인켐사가합작투자하여설립한회사로설립당시회사명은 ( 주 ) 동우광학필름이었으나 2004 년 ( 주 ) 동우광학재료로사명을변경함

71 편광필름관련업체동향 편광필름제조업체 L C D 패널제조업체 한국 일본 ( 주 )LG 화학 LG 필립스엘시디 ( 주 ), 삼성전자 ( 주 ), C PT ( 대만 ), QD I ( 대만 ), Hannstar( 대만 ), BOE-Hydis( 중 ) ( 주 ) 에이스디지텍 ( 주 ) 삼성 S D I, H a n n s t a r ( 대만 ) ( 주 ) 동우광학필름삼성전자 ( 주 ), AUO( 대만 ) 니토덴코 LG 필립스엘시디 ( 주 ), 삼성전자 ( 주 ), Sh arp( 일 ), A UO ( 대만 ), CPT( 대만 ), CMO( 대만 ), QDI ( 대만 ), Ha n n st ar ( 대만 ), BOE- Hy di s( 중 ) 스미토모삼성전자 ( 주 ), AUO( 대만 ), CMO( 대만 ), QDI( 대만 ) 산리츠 Shar p( 일 ), 삼성전자 ( 주 ) 대만옵티맥스 CMO( 대만 ), CPT( 대만 ), Hannstar( 대만 ), QDI( 대만 ) 자료 : 디스플레이뱅크, LCD 핵심부품이해및시장, 업체동향분석, 2005 현재편광필름의원소재인 TAC 필름은후지필름 ( 일 ), 코니카미놀타 ( 일 ) 가독점하고있으며 PVA 필름은구라레이 ( 일 ), 니폰고세이 ( 일 ) 가거의전량을독점하고있기때문에가격인하가힘든상황이지만 -보호필름의원료인 PET 55), PE 56 ) 의경우는국내업체인 SKC( 주 ), ( 주 ) 새한등이개발중에있음 현재편광필름의핵심소재인 TAC 필름과 PVA 필름을거의전량수입하고있는바, 국내편광필름업체는 TAC 필름과 PVA 필름을안정적으로확보하는것이중요함 55) PET : 폴리에테프텔레프탈라이트라고불리며고강성. 내열성, 전기특성을가진합성소재로, 병, 필름등의제조에쓰임 56) PE : 폴리에틸렌이라고불리며, 에틸렌을기본으로하여중합시킨물질로, 편광필름제조공정중에보호필름으로쓰임

72 ( 4 ) 기술경쟁력분석 국내편광필름의기술수준은선진국대비 85% 정도이며, 기술격차는 1년의차이가나고있음 -기술요소중가장열위에있는부분은거의전량을수입에의존하고있는 PVA 필름, TAC필름등소재자급도부분이며, 선진국대비 35% 에불과함 -생산기술면에서는편광필름제조에필요한정밀필름가공기술과광학성능기술등생산기술은일본등선진국과대등한수준임 편광필름의기술수준분석 기술수준 ( 선진국 = 1 00) 기술격차기술격차요인 원천기술 75 소재 자급도 35 생산기술 100 인적자원 75 종합 85 자료 : 당행 실태조사 1 년 - 편광필름의원재료인 PVA, TAC 필름을제조하는원천기술 ( 5) 과제및육성방안 과제 편광필름을구성하는핵심부품인편광자의원료가되는 PVA필름과보호층의원료가되는 TAC 필름을전량일본에서수입하고있는등소재의해외의존도가높음 대부분의편광필름제조업체들이국내모듈및세트기업에의존하고있어일본업체들의사업확장으로인해국내편광필름제조업체의입지가약화될가능성이있음

73 육성방안 단기적육성방안 -편광필름제조업체들은편광필름수급변동에빠르게대처할수있는생산시스템을구축하고신제품공동개발에나서는등모듈및세트기업과의긴밀한협력관계강화가필요시됨 - 전자부품 소재관련대기업들은과감한구조조정등을통해전자부품 소재분야의사업기회를확장하고, 편광필름제조업체들과공동으로신규틈새시장을찾는노력도병행해야할것임 중장기적육성방안 -국내편광필름제조업체들은 PVA 필름, TAC 필름을제조하는원천기술을확보하기위해기업연구클러스터등과같은기업간연합을통해 R&D 역량을갖춰나가야하며, 산 학 연공동연구나외국선진기업과의기술적제휴의기회를확대해야함 - 정부차원에서는외국기업의투자유치시기술이전과관련한조항을명기하여기술이전이활발히이루어지도록하고편광필름소재기업의연구활동을적극육성 지원하는프로그램을마련해야함

74 6. LCD Dr i v e r I C ( 1) 개요 LCD Driver IC는 LCD 표시창에 글자나 이미지 등의 영상이 표시될 수 있도록 구동신호 및 데이터를 LCD 패널에 전기신호를 보내주는 반도체로서, LCD ㆍPDP OLED 등 다양한 방식의 디스플레이 구동에 필요한 핵심 부품임 -최근에는 LCD 외에도 OLED, PDP 등으로 평판디스플레이 장치가 다양화됨에 따라 LCD Driver IC(LDI) 의 상위개념으로 모든 디스플 레이에 사용되는 드라이버 IC를 통칭하는 Display Driver IC(DDI) 란 용어가 등장함 D i s p l a y D r i v e r I C LCD Driver IC는 LCD 패널의종류에따라 STN-LCD, TFT LCD 용으로구분될수있음 LCD Driver IC는 LCD 의크기와 LCD 가처리하고자하는색상수에따라사용개수가결정됨 -일반적으로 384 개의채널을제어하는 LCD Driver IC 를사용할경우 15 XGA 모니터에 12 개의 LCD Driver IC 가필요하나, 17 SXGA 모니터에는약 15 개의 LCD Driver IC 가필요함

75 LCD Driver IC 는특성상 TFT-LCD 완제품에종속되어있어수요업체에대한커스터마이징, 수요업체주문생산으로매번신제품을개발하여납품하므로마진율이일정수준을유지할수있는특성이있음 ( 2 ) 기술동향 LCD Driver IC 는화면의크기와해상도가증가될수록설계가어려워지는특성이있어, 휴대폰등소형디스플레이용 LCD Driver IC 보다중대형디스플레이용으로갈수록개발난이도가높아짐 최근디스플레이패널의고화질화추세에따라 DDI 칩의 Fine Pitch 화, 소형화, 다채널화를위한기술개발이활발히진행되고있음 - Driver IC Packaging 기술은 TCP 57), COF 58) 그리고 COG 59) 기술로발전하고있으며, COG 기술로전환시 30~40% 원가를절감할수있음ㆍ소형은 COG Packaging 이많이사용되고있고, 대형은 TCP Packaging 이많이사용되고있으나 COF, COG 로발전하는추세임 삼성전자 ( 주 ) 는 1000채널이상의데이터라인을처리할수있는 1026 채널소스 LCD Driver IC를최근개발하였음 -동제품은현재주로쓰이는 384 채널과대비해서 170% 성능이향상된것으로 LCD 모듈에들어가는 LCD Driver IC 의필요수량을줄여 LCD 모듈의원가경쟁력을향상시켰을뿐아니라, 소비전력도감소시킬수있는장점이있음 57) TCP(Tape Carrier Package) : Bumping 과 Testing 이끝난웨이퍼를 Sawing 하여 Die 상태로분리한후미리설계되어제작된 tape 상에본딩하는기술임 58) COF(Chip On Film) : TCP 의 tape 두께를얇게하고웨이퍼를 tape 에본딩시전도성필름을이용하는기술로서 Capacitor, Resistor 와같은수동부품을필름위에표면실장하여작업공정의단순화가가능함 59) COG(Chip On Glass) : 웨이퍼상태에서 Bump 가형성된 LCD Driver IC 를 Panel Glass 위에 tape 없이직접부착하는기술임

76 -삼성전자( 주 ) 는이번에개발된 1026채널소스 LCD Driver IC를노트북용고해상도 LCD 에먼저적용시킬계획임 LCD Driver IC는수요업체의요구사양에특화되어야하며, 패널업체마다패널구조가다르므로패널업체와 Driver IC업체간에개발에서생산까지의전체과정이커스터마이징되어야만하는제품으로기술및시장진입장벽이존재함 ( 3 ) 업계동향 평판디스플레이시장규모는기존 CRT 모니터및 TV 의대체, 노트북컴퓨터와휴대용기기의급격한성장으로꾸준히증가될전망이어서 LCD Driver IC 의시장은연평균 13.7% 씩꾸준한성장이예상됨 L C D D r i v e r I C 세계시장 규모 ( 단위 : 백만달러 ) 연평균증가율 4,423 5,864 6,694 7,146 7,943 8, % 자료 : Displaybank, 해외 LCD Driver IC 업체로는 Renesas Technology 60) ( 일 ), NEC( 일 ), Seiko Epson( 일 ), HIMAX( 대만 ), Novatek( 대만 ) 등의업체가있음 국내 LCD Driver IC 업체로는삼성전자 ( 주 ), 매그나칩반도체 ( 유 ) 61) 등의메이저반도체업체와 ( 주 ) 토마토엘에스아이, ( 주 ) 리디스테크놀로지, ( 주 ) 픽셀칩스, ( 주 ) 엘디티, 엠시스랩 ( 주 ) 등의 Fabless 설계전문업체가있음 60) Renesas Technology 는 Hitachi( 일 ) 와 Mistubishi( 일 ) 의합작사임 61) 매그나칩반도체 ( 유 ) 는 2004년 10 월 하이닉스반도체로부터 분사한 비메모리반도체 업체임

77 - 삼성전자 ( 주 ), 매그나칩반도체 ( 유 ) 등자체반도체 FAB 을보유한업체는소형에서중대형디스플레이용 LCD Driver IC까지모두생산하고있으나, 소형보다시장규모가큰중대형분야에주력하고있음ㆍ삼성전자 ( 주 ) 의경우세계 1위의 LCD Driver IC업체로서 2004년기준세계시장점유율 26% 이며, 삼성전자 ( 주 ) 의 LCD Driver IC는 2002년이후세계시장점유율 1위를지켜오고있음 -반면, ( 주 ) 토마토엘에스아이, ( 주 ) 리디스테크놀로지, ( 주 ) 픽셀칩스등 Fabless 설계전문업체들은휴대폰용등소형분야에주력하고있으며, 자사만의개발분야를특화시키면서지속적으로사업영역을확대해 나가고 있음 국내 LCD Driver IC는전반적인공급부족현상이나타나고있음 - 삼성전자 ( 주 ) 는자사수요량의약 70% 를자체적으로생산하고나머지는일본, 대만등에서수입하고있음 -LG 필립스엘시디 ( 주 ) 는 LCD Driver IC 총수요의 80% 를일본수입에의존하고있으나, ( 주 )LG 와 OKI( 일 ) 가공동으로구미에합작설립한 ( 주 ) 루셈을통해수입량의상당부분을대체하여나갈계획임ㆍ ( 주 ) 루셈은 2005년 2월부터월 200만개규모의 LCD Driver IC를생산하고있으나, 점차생산규모를확대하여 LG 필립스엘시디 ( 주 ) 수요량의 50% 까지공급할예정임 -비오이하이디스테크놀로지( 주 ) 는총수요의 50% 를매그나칩반도체 ( 유 ) 으로부터공급받고있으며, 나머지는일본등에서수입하고있음 LCD Driver IC 제조공정은크게 Wafer설계 제조 범핑 패키징 출하등의과정으로진행되며관련업체는다음과같음

78 L C D D r i v e r I C 제조공정에따른관련업체 삼성전자 ( 주 ), 매그나칩반도체 ( 유 ), ( 주 ) 토마토엘에스아이, 국내 wafer 설계 ( 주 ) 리디스테크놀로지, ( 주 ) 픽셀칩스, ( 주 ) 엘디티, 엠시스랩 ( 주 ) 해외 TI( 미 ), NEC( 일 ), 도시바 ( 일 ), OKI( 일 ) 제조 국내매그나칩반도체 ( 유 ), 삼성전자 ( 주 ) 해외 TI( 미 ), NEC( 일 ), 도시바 ( 일 ), OKI( 일 ) Bumping 국내 ( 주 ) 네패스, 삼성전자 ( 주 ) 해외 Casio( 일 ), Chipbond( 대만 ) 등 Package 국내 ( 주 ) 네패스, ST EC O 62) 등해외 A mk o r( 미 ) 등 출하 삼성전자 ( 주 ), LG 필립스엘시디 ( 주 ), 비오이하이디스테크놀로지 ( 주 ) 자료 : 당행 작성 ( 4 ) 기술경쟁력분석 우리나라 LCD Driver IC의기술수준은선진국대비소재자급도분야에서다소열위한수준을보이고있을뿐생산기술경쟁력에서는다소우위를보이고있어종합적으로볼때기술경쟁력은거의대등한수준이라할수있음 L C D D r i v e r I C 의기술수준분석 기술수준 ( 선진국 = 1 00) 기술격차기술격차요인 원천기술 10 0 소재자급도 90 생산기술 110 인적자원 10 0 종합 10 0 자료 : 당행 실태조사 0 년 고성능장비와일부원료를수입하나, 생산기술은우세함 62) STECO 는삼성전자가 51% 지분, Toray( 일 ) 가 49% 의지분을보유한합작법인임

79 국내 LCD Driver IC의 COF(Chip On Film), TCP(Tape Carrier Packaging) 등반도체패키징기판등에쓰이는필름소재는전량수입에의존하고있음 - 현재필름소재는일본, 미국의극소수업체들만이생산을하고있어재료공급부족사태로국내업체들의가격협상력은계속떨어지고있어필름소재의국산화가시급한상황임 ( 5) 과제및육성방안 과제 국내파운드리 63) 업체의생산능력및공정기술수준이 TSMC( 대만 ), UMC( 대만 ) 등해외메이저업체에못미치는상황으로, 대부분의 Fabless 설계전문업체들은국내에서의적정생산능력확보및신제품개발에어려움을겪고있음 LCD Dr i ver I C 의설계에대한검증은직접 LCD 패널에적용하여야정확한검증이가능한바, 국내 Fabless 설계전문업체들은선진국대비부족한응용평가경험으로많은시행착오를겪고있어설계기술향상이어려운상황임 육성방안 단기적육성방안 -경쟁력있는 LCD Driver IC의제작을위해서는국내대형 LCM(LCD 모듈 ) 업체와 Fabless 설계전문업체와의적극적인기술교류가필요할것이며동시에생산능력확보를위해국내외 Foundry 업체와의긴밀한협력관계를유지해야할것임 63) 파운드리는반도체생산설비를보유하고고객으로부터의뢰받은설계사양에따라웨이퍼를가공하여반도체칩을전문적으로제작해주는수탁생산서비스를말함

80 -LCD Driver IC분야에서지속적으로세계시장을선도해나가기위해서는 Foundry 업체의적극적인공정개발과지속적으로 R&D를강화하여 LDI 용특수소재개발과고속신호인터페이스처리, 저전력구현등과같은핵심기술구현에주력해야할것임 -또한, LCD Driver IC 업체는수입에의존하고있는소재의가격협상력을갖기위해서다변화된공급선을확보해야할것임 - 필름소재의국산화를위해서는산 학 연의공동연구개발과외국선진기업과의기술적제휴기회를확대하는것이필요함 중장기적육성방안 - 국내 LCD Driver IC 의중장기적육성방안으로는전량수입에의존하고있는필름소재의국산화를위해서정부차원의지원이이루어져야함ㆍ외국기업의투자유치시기술이전과관련한조항을명기하여기술이전이활발히이루어지도록하고, 핵심부품소재기업의연구활동을적극육성지원하는프로그램을마련하며, ㆍ국산부품이개발된이후에도호환성부족, 신뢰성미확보등의이유로제품에채택되지못하는경우가발생하는바, 세트업체들은신뢰성인증제도등을통해신뢰성을확보한국산부품의채택을보다적극적으로확대하여야할것임

81 P D P I. PDP 계통도 및 제조공정 1. 개요 2. 구동원리 3. 계통도 4. 제조공정 I I. PDP 부품 소재 현황분석 1. 유리기판 2. PDP 필터 3. 형광체재료 4. 전극재료 5. 격벽재료 6. 유전체재료

82 I. PDP 계통도및제조공정 1. 개요 PDP는 Pla s ma 에의해발생된자외선이형광체를발광시켜영상을표시하는평판디스플레이의일종임 -PDP는시야각, 생산공정의용이성및단가등이 LCD 에비하여우수하며박형의대화면 Panel 제작이용이한장점이있음 PDP는 Pl a sm a 를만들기위해외부에서전압을가해주는형태에따라직류형 (DC 형 ) 과교류형 (AC형 ) 으로구분됨 -직류형은전극이 Plasma 에직접노출되는형태이며, 교류형은전극이유전체로덮여있어직접노출되지않는형태임 구동형태에따른분류 P D P 직류형 교류형 R e f r e s h 방식 M e m o r y 방식 -직류형 PDP 는전극이 Plasma에노출되기에수명이단축되는문제가있어현재채용되지않고있음 -현재생산되는 PDP 제품은모두 Memory 방식을적용한제품임 PDP 는 LCD(Liquid Cr ystal Di spl ay), FED( Fiel d Emi ssi on Di spl ay) 와같은평판형 Display 중에서 40inch 이상의대형화에가장적합한장점을가지고있음