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성은 난
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1 BA 년차세대유망아이템분석보고서 디스플레이용소재 디스플레이용소재산업분석 이준우, 김강회, 손은화 한국과학기술정보연구원

2 머리말 21세기는지식과정보가그국가의경쟁력을좌우하는지식기반산업사회로나아가고있으며, 최고가아니면살아남을수없는무한경쟁시대가되어가고있습니다. 우리나라가이러한변화속에서생존하기위해서는국가경쟁력강화가필수불가결한것으로인식되고있으며, 이를위해서는선진국형고부가가치산업의육성이절실히요구되고있습니다. 이러한시대적요구속에서한국과학기술정보연구원에서는우리나라가지식기반산업사회를선도해나갈수있도록, 차세대동력산업에대한심층분석정보를제공하고있습니다. 이를통해, 국가과학기술확산은물론국제경쟁력을극대화시키기위해노력하고있습니다. 차세대성장동력산업분석의일환으로출간되는본보고서는디스플레이용소재산업발전에많은기여를할것으로전망되고있어, 많은주목을받고있습니다. 디스플레이용소재는학문분야에서는연구의수단으로, 산업분야에서는기술개발의도구로점차그활용폭을확대해나가고있습니다. 이와같이디스플레이용소재는여러학문및산업들에파급효과가매우커서, 국가산업측면에서중요성이부각되고있습니다. 본보고서는디스플레이용소재에대한기술 시장의분석, 이슈

3 분석을통해체계적이고심도있는분석정보를제공하고자하였습니다. 본연구의결과가관련과학기술정보를국내에확산시키고, 이와아울러, 관련산업의국제경쟁력증대에작으나마도움이되었으면합니다. 끝으로본보고서를집필해주신한국과학기술정보연구원의이준우선임연구원, 김강회선임연구원, 손은화연구원과아낌없는자문을해주신전자부품연구원디스플레이연구센터문대규박사의노고에감사드리며, 수록된내용은한국과학기술정보연구원의공식의견이아님을밝혀두고자합니다 한국과학기술정보연구원 원장조영화

4 i < 목차 > Ⅰ. 개요 1 1. 연구의목적과필요성 1 2. 연구방법 3 Ⅱ. 기술동향분석 4 1. 주요디스플레이별기술현황 4 2. 주요디스플레이별경쟁상황 5 Ⅲ. 시장동향분석 7 1. 디스플레이용소재시장동향 7 가. 디스플레이시장동향 7 나. 디스플레이산업과소재산업 8 2. 품목별시장현황및전망 10 가. TFT-LCD 산업 10 나. PDP 산업 12 다. OLED 산업 13 Ⅳ. 이슈분석 디스플레이주요부품소재산업현황및전망 15 가. TFT-LCD 주요소재산업현황및전망 15 나. PDP 주요소재산업현황및전망 25

5 ii 다. OLED 주요소재산업현황및전망 화학기업의신규진출및선진기업의국내생산추진 디스플레이소재의국내산업경쟁력강화기회 31 참고문헌 34

6 iii < 표목차 > < 표 2-1> 주요디스플레이기술별성능비교 4 < 표 2-2> 주요디스플레이의특성이미지비교 5 < 표 3-1> 평판디스플레이세계시장및전망 8 < 표 3-2> 평판디스플레이국내시장및전망 8 < 표 4-1> LCD의주요부품및재료현황 15 < 표 4-2> LCD 글래스기판시장규모 17 < 표 4-3> 2002년업체별 LCD 글래스시장점유율 ( 추정 ) 19 < 표 4-4> 2003년업체별 LCD 글래스시장점유율 ( 추정 ) 19 < 표 4-5> LCD 컬러필터세계시장규모 21 < 표 4-6> 2003년업체별컬러필터시장점유율추정 22 < 표 4-7> 2003년 LCD 편광판용도별비율 23 < 표 4-8> 편광판시장전망 24 < 표 4-9> 2003년편광판업체시장점유율 24 < 표 4-10> PDP 구성소재의재료비비중및주요업체 25 < 표 4-11> PDP 주요소재시장규모및전망 26 < 표 4-12> PDP 전면필터세계시장규모 27 < 표 4-13> 2003년주요 PDP 전면필터생산업체시장점유율 28 < 표 4-14> OLED 핵심소재현황 29 < 표 4-15> 국내진출주요디스플레이소재기업 30 < 그림목차 > < 그림 2-1> 주요디스플레이별주력분야및확대동향 6 < 그림 3-1> 주요 TFT LCD 생산국의클러스터형성현황 12

7 iv < 그림 4-1> LCD 글래스기판수요추이 ( 면적 ) 17 < 그림 4-2> LCD에사용되는여러가지필름층 23

8 1 Ⅰ. 개요 1. 연구의목적과필요성 차세대핵심소재로주목받는디스플레이용소재는국가산업경쟁력을강화시킬수있는고부가가치의기능성신소재임. - 디스플레이용소재는 21세기국가주력산업으로주목받고있는디스플레이산업의발전및이익구조에혁신적변화를초래할수있을것으로전망됨. - 향후국가산업의발전및고부가가치화의열쇠가될것으로기대되는미래유망소재임. - 부품소재산업의경쟁력강화가국가경쟁력의핵심요인으로인식되고있고, 선진국에비하여기술수준이열세인국내상황에서관심을가져야하는새로운소재사업임. - 향후국가적차원에서기술개발경쟁이치열하게전개될것으로전망됨. 국가산업경쟁력강화의전략으로 선택과집중 을해야하는상황에서, 이미완제품시장에서세계적인경쟁력을갖춘디스플레이산업의핵심소재로등장하게될디스플레이용소재에

9 2 대한관심과개발이시급한시점임. 디스플레이용소재발전및국산화의가장큰장애는일본, 미국등기술선진국의기술이전기피또는이미국내각사가공격적인개발에나서고있어, 향후의국산화는더욱가속화될것으로판단됨. 디스플레이용소재개발의후발주자로서세계적인산업경쟁력을확보하기위해서는선도국가의기술개발동향파악을통한소재합성기술및부품소재로사용하기위한소재가공기술이병행되어야함. - 디스플레이용소재의 R&D 성공가능성을높이기위해서는선도국가의기술분석을통해효과적인기술혁신방안을제시할필요가있음. - 디스플레이용소재는각응용분야별로용도제품의개발또는가공공정의혁신에따라그시장이급속히확대될수있으므로, 단순한시장전망분석보다는선도국가의기술개발분석을통한기술전망이더중요하다고판단됨. 본연구는디스플레이용소재의경쟁력확보, 더나아가전체산업의경쟁력확보를위해, 산업동향을분석하고, 국내실정에적합한경쟁적 R&D 전략을제시하는데목적을두었음.

10 3 2. 연구방법 본연구에서는대표적인디스플레이산업인 TFT-LCD, PDP 및 OLED에사용되는소재에한정하여분석하였음. 기술동향에서는국내외에서출간된관련자료를중심으로디스플레이용소재기술및이와관련된 R&D 전반과최근이슈화되고있는문제들을파악하여분석하였음. 시장동향에서는미국및일본의최근분석보고서, 국내조사전문기관의발표자료를통해업체별기술개발현황파악과함께디스플레이용소재의시장동향과규모를전망하였음. 이슈분석에서는디스플레이산업의각기술별소재비용구조분석을통해코스트다운을위한기술혁신이가장시급한부분을파악하고, 이를해결하기위해국내실정을반영한 R&D 전략을제시하였음.

11 4 Ⅱ. 기술동향분석 1. 주요디스플레이별기술현황 디스플레이산업은모니터, TV, 이동통신기기등을중심이되어 CRT의비중은점차감소하고, 평판디스플레이를중심으로성장하고있음. < 표 2-1> 주요디스플레이기술별성능비교 종류현재장래성 CRT LCD PDP OLE D - TV 용주류 - 대량생산 - 노트북, PC, 휴대전화등이주류 - 대량생산 - 박형 - 대화면 TV 용으로서제품화완료 - 일부휴대전화에서제품화 자료 : 박영서, D 사세미나자료, KISTI. - 저코스트이면서고화질 - 내구성이높음 - 얇게할수없는결점이있음 - 장래성이낮음 - 중소형을중심으로광범위한이용이예상 - CRT 보다소비전력이낮음 - 내구성이높음 - 현재, 휘도, 동화상등이과제 - 대화면이면서박형기술이기때문에, 전시용모니터나대형 TV 용에보급이예상 - 전력소비가크다는결점이있으며, 생산코스트도비쌈 - 화소의고정세화곤란 - 휴대전화등의휴대용기기, TV 용, PC 용등광범위한이용이예상됨. - 현재소비전력은 CRT 보다낮고, LCD 와같은정도 - 내구성이과제 - 고화질 - 발광효율과내구성이높은재료의개발이연구과제

12 5 각디스플레이기술별특징은아래에정리한대로 PDP는대형화면에적합하나소비전력이많이필요하며, LCD는대부분의항목에서우수하나시야각이좁다는약점을지니고있음. 또한 OLED는대부분의항목에서매우우수하나아직은대형화면으로제작이어려운것이단점임. < 표 2-2> 주요디스플레이의특성이미지비교 특징종류 대화면화 박형화플랙시블 풀컬러시야각공간절약 고정밀화 소비전력 CRT LCD PDP OLE D / / 주 : 매우우수, 우수, 보통, 열세 - 상대적랭크표시자료 : 新光證券 2. 주요디스플레이별경쟁상황 주요디스플레이기술은각각의기술적인특징으로인하여고유의주력분야를중심으로시장을형성해왔음. - < 그림 2-1> 에나타낸바와같이 PDP는대형, LCD는소형, OLED는초소형이중심이되어왔음.

13 6 - 그러나, 기술의빠른발전에따라각기술은고유의영역을넘어주력분야를확대하며서로의시장을잠식하고있음. - 42인치 PDP가시장을형성하고있으나, 이시장을 40-60인치 LCD-TV가도전을하며, 30인치 LCD와 32인치 PDP가경쟁관계를이룰것으로전망함. 또한 17인치 OLED가등장할것으로전망함. < 그림 2-1> 주요디스플레이별주력분야및확대동향 Resolution 1920X1080 WXGA Projection- TV SXGA TFT- LCD XGA OLED LCD-TV PDP VGA Diagonal Size(inch) 자료 : 이상근, FPD 국제표준화동향및대응방안, 기술표준원

14 7 Ⅲ. 시장동향분석 1. 디스플레이용소재시장동향 가. 디스플레이시장동향 디스플레이산업시장은모니터, TV, 이동통신기기등을중심으로가장빠르게성장하고있는전자산업분야로 CRT의비중은점차감소하고, 평판디스플레이를중심으로시장이성장하고있음. 세계디스플레이시장은 2003년 616억달러에서 2007년 906억달러, 2012년 1,400억달러로급속히늘어날전망이며, 특히평판디스플레이시장은 2003년 288억달러였으며, 연평균 20% 이상고성장이예상됨. 한국디스플레이산업은이미 CRT에서세계최대생산국 ( 세계시장의약 50% 점유 ) 이고, TFT-LCD의경우 2001년이후삼성전자및 LG필립스LCD를중심으로세계시장의 43% 이상시장을점유하고있어한국의대표산업으로자리를잡아가고있으며, 1995년양산이후연평균 23% 성장하여, 수출주력산업으

15 8 로부상하고있음. - PDP 산업또한삼성SDI, LG전자등을위주로많은자본을투입하고있으며, 시장점유율향상을위한효율향상과저가격화에주력하고있어한국이세계 1위의가능성이높은산업으로인식되고있음. - 최근시장이본격적으로형성되고있는 OLED 산업또한국내기업들이대규모투자및연구개발을진행하고있음. < 표 3-1> 평판디스플레이세계시장및전망 ( 단위 : 10 억불, %) 구분 CAGR TFT-LCD % OLED % PDP % 총계 % 자료 : 디스플레이서치, < 표 3-2> 평판디스플레이국내시장및전망 ( 단위 : 억원 ) 구분 CAGR TFT-LCD ,400 24,000 30,000 36,000 48, % OLED 624 2,268 3,528 6,240 11,700 18, % PDP 427 1,060 2,430 4,230 6,500 7, % 자료 : 전자산업진흥회, 2004.

16 9 나. 디스플레이산업과소재산업 디스플레이산업은글래스기판, 구동 IC, 컬러필터등원자재를공급받아가공 조립하는시스템산업인동시에컴퓨터, 모니터, 가전등핵심부품을공급하는부품산업의특성을가지고있어, 디스플레이산업의발전은전 후방산업에막대한연관효과를내고있음. 국내디스플레이산업의비약적인발전은글래스기판부문에서 CRT용은삼성코닝, TFT-LCD용은삼성코닝정밀유리가세계 1 위의시장점유율을보이는등인프라에도적지않은파급효과를내고있으며, 불모지였던제조장비분야에서도일부성과가나타나고있는등부품 소재 장비를중심으로하는후방산업의성장에크게기여하고있음. 현재평판디스플레이의가장큰시장은컴퓨터분야로노트북 PC와모니터시장이며, 최근에는가전 정보통신기기분야에서 TV와캠코더, 디지털카메라, 휴대폰등을중심으로수요가급증하고있음. 디스플레이산업은기존산업을대체시키며, 자체적으로응용분야를만들어나갈수있기때문에전자정보통신분야는물론기계류, 건축물등다양한응용분야에서필수적으로연관되어

17 10 시장과응용분야가기하급수적으로확대되는파급효과가매우큰산업으로자리매김을할것으로기대됨. 2. 품목별시장현황및전망 가. TFT-LCD 산업 TFT-LCD 산업은노트북 PC에의존해왔으나, 1998년이후부터는데스크탑 PC용모니터, LCD-TV, 휴대정보통신기기용으로시장확대를꾀하고있음. 특히, TV 시장은액정디스플레이 (LCD) 시장이최대가될것으로예측되고있음 년에는 183억달러에서 2005년 260억달러시장으로고성장이예상되고있음. - TV 시장은기본적으로응답속도및시야각, 휘도등에대한성능요구가높아지고있으며, 다양한형태의디스플레이가가장치열하게경합을벌이고있음. - LCD-TV는 6세대와 7세대의가동이예상되는 2005년부터본격적인시장이형성될전망임 년까지는모니터용 TFT-LCD의시장점유율이 TV보다크지만, 2006년이후에는다른 TFT-LCD 시장이더욱커질가

18 11 능성이높음. TFT-LCD의대표적인업체로는한국의삼성전자와 LG필립스 LCD, 대만의 CMO와 AUO, 일본의 Sharp 등 5개사가향후 4 년간세계상위 5개기업을형성할것으로전망됨. 디스플레이서치에따르면지역별로 2007년일본점유율은 19% 로낮아지고, 나머지는약 80% 를한국과대만이나누어차지하게될것으로예상함. 일본의업체는기판대형화에있어서한국과대만에뒤쳐져, 투자부담의압박에의해휴대기기용등으로방향전환을도모할것으로분석됨. TFT-LCD 생산에서가장두드러진특징중의하나는국제적으로극동아시아지역에편중되어있다는점과지역별클러스터의형성임. TFT-LCD 기판크기가커짐에따라 TFT-LCD 생산장비, 부품및소재의조달등을용이하게하기위하여 TFT-LCD 패널업체주변으로장비, 부품및소재업체가입지하려는현상이나타나고있음.

12 TFT LCD 주요생산국은각업체의단순한밀집보다는생산, 연구개발, 인력및교육및주변인프라를효율적으로구성하여시너지를최대화하여, TFT-LCD 생산및개발을최대한효율적으로이루어질수있도록하기위해노력하고있음. 한국은삼성전자를중심으로아산, 천안지역에, LG필립스를중심으로파주지역에 TFT-LCD 클러스터를건설하고있음.

19 12 TFT LCD 주요생산국은각업체의단순한밀집보다는생산, 연구개발, 인력및교육및주변인프라를효율적으로구성하여시너지를최대화하여, TFT-LCD 생산및개발을최대한효율적으로이루어질수있도록하기위해노력하고있음. 한국은삼성전자를중심으로아산, 천안지역에, LG필립스를중심으로파주지역에 TFT-LCD 클러스터를건설하고있음. 일본은샤프를중심으로미에현에, 대만은 AUO를중심의신주지역및 CMO의타이난지역, 중국은베이징및상해지역에 TFT-LCD 클러스터를건설하고있음. < 그림 3-1> 주요 TFT LCD 생산국의클러스터형성현황 파주 Cluster (LG 중심 ) 베이징 Cluster (BOE 중심 ) 천안아산 Cluster ( 삼성중심 ) 상해 Cluster (SVA 중심 ) 미에 Cluster ( 샤프중심 ) 신주 Cluster (AUO 중심 ) 타이난 Cluster (CMO 중심 )

20 13 나. PDP 산업 PDP는 2002년패널출하대수에있어서전년도에비해거의두배에이르는 80만대를기록하였음. 일본과한국의업체가기술과생산을선도하고있으며, 대만의업체들이후발기업을형성하고있음. 2002년도기준으로 PDP의국가별생산점유율은일본이 88% 로압도적이지만, 삼성SDI와 LG전자의적극적인투자에힘입어 2004년이후에는한국의생산점유율이일본을앞지를전망임. 일본후지키메라연구소의조사에따르면, PDP의용도전망은 TV용으로사용량이더욱증가되어, 2008년에는수량기준으로현재의약 18배에이르는 90% 가 TV에이용될것으로예측하고있음. 업무용으로도연평균 15~50% 의견고한성장이예상되며, 2008 년에는현재보다 3.8배규모의시장이형성될것으로전망됨. 2004년도이후에는북미시장의폭발적인성장이예상되며, 50 인치이상제품에대해본격적인판매가시작될것으로전망됨. 또한, 중국시장확대가예상되어수량기준으로연평균

21 14 30~50% 의고성장이예상됨. 2002년에는 40인치가주로생산 ( 생산량 57.2%, 생산금액 50.3%) 되었으나, LCD TV와의경쟁이심화되기때문에, PDP의우수성을그대로보존할수있는대형크기로의전환이가속될것으로전망됨. 다. OLED 산업 OLED는 LCD와비교하면자체발광형이어서, 백라이트가불필요하며, 고속응답특성및넓은시야각의장점을보유한반면수명에있어서는아직해결해야할과제가있음. OLED는소형디스플레이응용제품에서 TFT-LCD와의경쟁품목을형성하고있음. 현재 OLED의주된응용제품은차량탑재용, 휴대전화기용보조디스플레이등이며, 향후에는휴대용멀티미디어표시기기, 디지털가전등으로응용분야가넓어질것으로예상되고있음. 디스플레이서치에따르면, 2006년에약 20억달러의시장을형성할것으로전망하고있음.

22 15 시장전망은현재 OLED가시장형성초기에있기때문에조사기관에따라차이를보이고있지만, 공통적으로가장높은성장률을기록할것으로예측하고있음. OLED 분야는진입장벽이다른디스플레이에비해크게높지않아대기업과더불어중소규모의기업참여도활발히진행되고있는것이특징임. 현재 OLED 상용화진행은삼성SDI, LG전자등국내기업과파이오니어, 산요등의일본업체가선도하고있으며, 대만및중국기업이후발기업군을형성하고있음.

23 16 Ⅳ. 이슈분석 1. 디스플레이주요부품소재산업현황및전망 가. TFT-LCD 주요소재산업현황및전망 TFT-LCD용주부품소재는편광판, 글래스기판, 컬러필터, 배향막, 액정재료, 스페이서, 실재 (sealing agent), 봉지재 (end seal), 반사판, 확산판, 프리즘쉬트, 도전필름등이있음. 부품재료명편광판글래스기판컬러필터배향막액정재료스페이서실 (seal) 제봉지재에지라이트반사판확산판프리즘쉬트도광판 TAB LDI ACF < 표 4-1> LCD의주요부품및재료현황부품및재료의주요기능특성편광성분을투과흡수 LCD를구성하는평활성이우수한무알칼리글래스적, 녹, 청 3원색을가진도료나안료가들어있는수지막액정재료배향을위한유기막으로폴리이미드막이주류몇종류의네마틱액정을혼합해서특성조정액정셀의재료층두께제어실리카또는수지입자 TFT 기판과컬러필터기판을붙이는접착제주입한액정재료가세지않도록주입구를봉하는재료백라이트유닛안의조명기구로냉음극관이주류에지라이트의빛을반사시켜빛의이용효율을증가시키는재료에지라이트의빛을 LCD에균일하게보내는재료정면에반사된빛의휘도를올리기위한재료에지라이트빛을 LCD면에유도하기위한플라스틱판구동 LSI를탑재한플렉시블기판 TFT를통해액정재료를구동하는 LSI TAB과 LCD를전기적으로연결시키기위한필름

24 TFT-LCD 모듈수요의증가에따라부품소재시장도점차로증가할것으로전망됨 년도시장은글래스기판, 컬러필터, 편광판, 프리즘쉬트, 보상필름등의순으로시장을형성할것으로예측됨. (1) LCD 글래스기판 LCD 의제작을위해필요한백판으로 LCD 제작의핵심소재임. - LCD 제작공정에적합하도록일반적인글래스기판과달리알칼리성분이거의없는무알칼리글래스를주요사용함. - 글래스업체는패널업체의글래스크기에맞도록자르고모서리를다듬어출하하고있음. - 글래스업체및패널업체에따라차이가있지만무연마가주류이며, 공정온도가높은저온폴리실리콘 TFT용으로출하할경우, 열팽창을억제하기위해어닐링을함. - 제품에는플롯법, 이드로우법, 다운로드법, 퓨전법등이있으며, 플롯법은대량생산이가능하지만용해된주석면에녹인글래스를흐르게함으로써평탄하게하기때문에연마를필요로함. 한편, 퓨전법은퓨전파이프에서흘러내린용융글래스를흘려보내냉각 고화시킨다. 다른물질과의물리적접촉이없기때문에표면평탄성이뛰어남.

25 18 글래스기판시장은액정패널관련기업의패널대형화에따른수요대응을위해수요가지속적으로증가하고있음. LCD용글래스기판시장의대부분은 TFT-LCD 시장이며, STN-LCD 및 TN-LCD용시장이일부를구성하고있음. LCD 패널시장의성장과더불어 LCD용글래스시장은매년양호한성장을하고있음. 2002년에는 30,506 km 2 에서 2005년에는 68,730 km 2 로시장의수요가급성장할전망임. < 그림 4-1> LCD 글래스기판수요추이 ( 면적 ) 자료 : 테크노시스템리서치, 2003

26 19 < 표 4-2> LCD 글래스기판시장규모 ( 단위 : 백만엔 ) 적요 \ 연차 실적추정예측 판매수량 12,200 19,860 29,000 38,900 51,200 65,600 81,900 99,700 전년대비 (%) , 판매금액 109, , , , , , , ,000 전년대비 (%) 자료 : 후지키메라연구소, 제 4세대이전의기판으로는노트북 PC, 제 5세대에서는모니터, 제 6세대이후에는 TV용이글래스의수요를견인할것으로전망되고있음. a-si TFT의급속한성장을가능하게했던글래스업계의과제는대형화기술, 취급용이성, 품질안정화등이있음. 현재산업적인응용분야가가장다양한크기가 15~19인치모니터에서앞으로는 30인치텔레비전용글래스로대형화가진행될것으로판단됨. 32인치액정인경우, 제 4세대는한번에한장을취급하는데비하여, 제 5세대에서는 4장을, 제 6세대에서는 8장을취급할수있으며, 또한환경을고려하여비소가함유되지않은 clean 글래스 를제공하는기업도있음. 액정제조공정상, 제 6세대이후차세대라인가동이본격화되면액정공급업체가한정되어있기때문에안정적인수급이시

27 20 장활성화의열쇠가되며, 앞으로는글래스수요에있어서대형컬러 TFT용이전체면적비율에서 90% 이상을점유하게될것으로예측됨. LCD용글래스로는코닝글래스가가장많이쓰이고있으며, 이에따라선행업체인코닝이시장을장악하고있음. - 코닝은미국, 일본, 한국 ( 삼성코닝, 삼성코닝정밀유리 ) 에용융로를설치하고 2004년에는대만에도설치할예정임. 2위인아사히초자는유일한플롯법을채용하고있는데, 이는퓨전법에비해폭넓은글래스를공급한다는이점이있음 년후반부터일본공장에서용융로 1기를증설하고있음. < 표 4-3> 2002 년업체별 LCD 글래스시장점유율 ( 추정 ) 업체명판매수량 (1,000 m2 ) 시장점유율 (%) 코닝그룹아사히초자닛폰전기초자 NH테크놀로지기타 14,000 9,300 3,000 2, 합계 29, 자료 : 후지키메라연구소

28 21 < 표 4-4> 2003 년업체별 LCD 글래스시장점유율 ( 추정 ) 업체명시장점유율 (%) 코닝그룹아사히초자닛폰전기초자 NH테크놀로지기타 합계 100 자료 : 국내업체추정 ( 전자신문 ), 삼성코닝정밀유리포함 (2) 컬러필터 컬러필터는색상을구현하는컬러필터패턴과 R, G, B 셀사이의구분과광차단역할을하는블랙매트릭스, 그리고액정에전압인가를위한공통전극으로구성되어있음. 컬러필터는제조에사용되는유기필터의종류에따라염료방식과안료방식이있으며, 제작방식에따라염색법, 분산법, 전착법, 인쇄법등으로분류됨. - 현재 TFT-LCD의컬러필터제조시가장보편적인방법은안료분산법임. 액정텔레비전시장이급속하게확대되고있는가운데, 액정의

29 22 색깔은컬러필터와백라이트의영향을받기때문에, 컬러필터의고기능화, 광시야각화등기술적인특성이요구되고있음. - 특히, 텔레비전용컬러필터에서는 CRT와동등한혹은그이상의색재현성과고품질, 고속응답성, 광시야각등고기능화가주요포인트임. 컬러필터시장은 LCD 수요와연동하여계속확대되고있음. 2003년시장규모는쉬트기준으로 843만 m 2, 3,836억엔이될것으로추정되며현재공급부족상태임. 대형 LCD를중심으로시장규모가커짐에따라컬러필터의생산이 in-line화경향을보이고있으며, 각회사의증산체제가확립되고있는단계임. < 표 4-5> LCD 컬러필터세계시장규모 ( 단위 : km2, 100 만엔 ) 적요 \ 연차 실적추정예측 판매수량 3,710 5,740 8,430 11,890 15,400 18,910 22,580 26,510 전년대비 (%) 판매금액 209, , , , , , , ,400 전년대비 (%) 자료 : 후지키메라연구소

30 23 TFT-LCD 컬러필터사업의경우, 凸版인쇄가가장대표적인업체이며, DNP( 대일본인쇄 ) 나한국, 대만에서생산을강화하고있는스미토모화학, JSR 등이있음. - NDP는아사히초자와미쯔비시화학의합작회사인어드밴스드컬러테크 (ACTI) 에자본을투자하였음. 국내기업의경우동진쎄미켐, 동우STI( 스미토모화학자회사 ) 등이있음. 컬러필터시장은 LCD 시장과연동되어확대될전망이지만, LCD 가격하락에따라연평균 10% 정도의단가하락이예상됨. - 기판크기의대형화에따라컬러필터라인의설비투자액도증가하기때문에 LCD 업체에서는초기비용삭감을위해인플랜트나바이플랜트를추진할것으로예상됨. < 표 4-6> 2003 년업체별컬러필터시장점유율추정 업체명판매수량 (1,000 m2 ) 시장점유율 (%) 돗판 ( 凸版 ) 인쇄다이닛폰 ( 大日本 ) 인쇄 A C T I 스미토모화학기타외판 LCD 업체내제 2, , 합계 8, 자료 : 후지키메라연구소

24 (3) 편광판 편광판은 LCD를구성하는필수요소로서액정및편광판을이용하여투과되거나반사되는빛의강도를조절하는기능을함. 편광판은흡수이색성을얻기위해서 PVA 필름에 2색성의유기염료를흡착시키며, TAC 필름을상하로접합시켜만들며, 현재생산되는편광판은주로 TFT-LCD용편광판임.

31 24 (3) 편광판 편광판은 LCD를구성하는필수요소로서액정및편광판을이용하여투과되거나반사되는빛의강도를조절하는기능을함. 편광판은흡수이색성을얻기위해서 PVA 필름에 2색성의유기염료를흡착시키며, TAC 필름을상하로접합시켜만들며, 현재생산되는편광판은주로 TFT-LCD용편광판임. < 표 4-7> 2003년 LCD 편광판용도별비율 용도 판매수량 (1,000m2) 비율 (%) TFT 컬러STN 모노크롬STN TN 16, ,500 6, 합계 25, < 그림 4-2> LCD 에사용되는여러가지필름층 자료 : 후지사진필름, 2003

32 액정용편광판의세계시장규모는 2002년에약 16.7억달러정도이었으나, 2003년에는 22.5억달러로추정됨. 25 편광판의수요는앞으로도액정텔레비전수요증가에따라 2006년에는면적베이스로 2002년에비해 5배이상인 1,600만 m 2 로전망됨. < 표 4-8> 편광판시장전망 ( 단위 :1km 2, 100 만엔 ) 적요 \ 연차실적추정예측 판매수량 15,800 20,420 25,370 32,110 39,080 46,250 53,780 61,840 전년대비 (%) 판매금액 93, , , , , , , ,000 전년대비 (%) 자료 : 후지키메라연구소 이를위해일본의일동전공, 산리츠, 주우화학등편광판관련기업에서는생산량증가를위해노력하고있으며, TAC 필름의선두인후지사진필름은대폭적인시설보완을추진하고있음.

33 26 < 표 4-9> 2003년편광판업체시장점유율 업체명 판매수량 (1,000m2) 시장점유율 (%) 일동 ( 日東 ) 전공산리츠스미토모화학 LG화학 OPTIMAX 기타 9,800 4,600 3,000 2,900 2,600 2, 합 계 25, 자료 : 후지키메라연구소 나. PDP 주요소재산업현황및전망 PDP의주요부품소재는글래스기판, 전극소재, 전면필터, 투명유전체재료, 격벽재료등이있으며, 이들부품소재역시 PDP 모듈산업의성장과더불어함께성장할것으로기대되고있음. 전면필터는 PDP 소재중 12% 의비중을차지하며, ITO가코팅이된글래스기판이 8.8%, Ag 분말, Frit glass 등의전극재료가 7.2%, 격벽재료가 4%, 형광체분말등의형광체재료가 3%, 투명유전체재료가 2.56% 를차지하고있음.

34 27 < 표 4-10> PDP 구성소재의재료비비중및주요업체 구분 핵심재료 재료비비중 (%) 국산화 주요수입국 글래스기판 배면용및전면용글래스기판 8.80 R&D 日 (AGC) 전극재료 Ag 분말, Frit Glass, 안료등 7.20 R&D 日 (Dupont) Black Stripe Frit Glass, Black 안료등 1.00 R&D 日 (Taiyo Ink) 투명유전체 Frit Glass 등 2.56 R&D 日 (AGC) 백색유전체 Frit Glass., Filler & pigment 등 0.80 대주 日 (AGC) 격벽재료 Frit Glass., Filler & pigment 등 4.00 대주 日 (OKUNO) 형광체 형광체분말등 3.00 LG화학 日 (KASEI) 전면필터 전면 Filter R&D 日 (AGC) Seal재 Frit Glass., 기능성 Filler 등 0.40 R&D 日 (AGC) 봉입가스 Penning Gas 0.08 계획없음 美 (PRAXAIR) 보호막 MgO Single Crystal 1.76 삼화화학 日 (Mitsubishu) Preformed Glass Frit Glass., 기능성 Filler 0.08 R&D 日 (ATG) 배기관 Frit Glass 정관산업 - DFR ITO용, 격벽용 1.20 R&D 日 (TOK) PDP 소재시장은 PDP 패널시장과더불어급속히성장하고있음. PDP 구성소재중가장큰시장을차지하고있는주요시장은재료구성비와거의일치하여전면필터및글래스기판, 전극재료등임.

35 28 < 표 4-11> PDP 주요소재시장규모및전망 ( 단위 : 백만엔 ) 구분 02년 03년 04년 05년 06년 글래스기판 10,511 15,445 25,096 38,954 58,546 전극재료 8,600 13,445 20,533 31,872 47,902 Black Stripe 재료 1,194 1,869 2,852 4,427 6,653 투명유전체재료 ,784 7,301 11,332 17,032 백색유전체재료 956 1,495 2,281 3,541 5,322 격벽재료 4,778 7,475 11,407 17,706 26,612 형광체재료 3,583 5,606 8,555 13,280 19,959 전면 Filter 14,333 22,426 34,222 53,119 79,836 Seal재 4,778 7,475 11,407 17,706 26,612 봉입가스 956 1,495 2,281 3,541 5,322 보호막 2,102 3,289 5,019 7,791 11,709 Performed glass 956 1,495 2,281 3,541 5,322 배기관 956 1,495 2,281 3,541 5,322 DFR 1,433 2,243 3,422 5,312 7,984 합계 60,193 93, , , ,134 PDP 주요소재를생산중인기업은전면필터, 글래스기판, 투명유전체재료, 백색유전체재료, seal재의경우일본 AGC, 전극재료의경우 Dupont사가, Black Stripe 재료의경우일본 Taiyo Ink사가, 형광체재료의경우일본 KASEI 등주로일본기업에서대부분을생산하고있음. 전면필터

36 29 PDP 전면필터는 PDP 패널의파손방지이외에적외선차단이나시인성향상등의광학기능과 EMI 차폐기능을가진소재로구성되어있으며 PDP 패널을보호하는역할도함. 2003년도전면필터의시장규모는 80만장 ( 전년대비 122.2% 증가 ), 168~220억엔 ( 전년대비 112.7% 이상증가 ) 임. 향후 PDP 패널및모듈시장의본격적인증가로인해연평균 20~80% 의고성장이기대됨. 적요 \ 연차 < 표 4-12> PDP 전면필터세계시장규모 ( 단위 : 1,000 개, 백만엔 ) 실적추정예측 판매수량 ,400 2,400 3,900 5,900 8,300 10,500 전년대비 (%) 판매금액 7,900 16,800 26,100 42,200 61,600 85, , ,000 전년대비 (%) 자료 : 후지키메라연구소 아사히초자가전면필터시장점유율 1위이며, 미츠이화학이 2위업체임. 미츠이화학은 FHP 패널사용업체이나, LG전자등에납품하고있어아사히초자를추격하고있음. 국내기업으로는삼성코닝, SKC, LG화학등이참여하고있음.

37 30 < 표 4-13> 2003년주요 PDP 전면필터생산업체시장점유율 업체명 판매수량 (1,000개) 시장점유율 (%) 아사히초자미츠이화학브리지스톤닛신보 ( 日淸紡 ) 공동인쇄기타 합 계 1, 다. OLED 주요소재산업현황및전망 OLED 주요부품소재는발광재료, 발광도핑재료, 전자주입및수송재료등유기물기반의재료, 편광판, 봉지재료등이있음. OLED 모듈에서발광재료의재료비비중은약 2.7%, 발광도핑재료는 3.8%, 봉지재료의경우약 3.2%, 편광판은약 2.8% 를차지하고있음. 특히시장형성기에있으며, 원천기술의대부분을유럽, 일본, 미국이소유하고있어국산화의진행이가장늦은부분임. OLED 주요소재는저분자발광재료및수송재료, 발광도핑재료

38 31 의경우미국 Eastman Kodak 사가원천특허대부분을보유하고있으며, 일본 Idemitsu Kosan이청색발광재료등에원천특허를보유하고있음. 이들재료는주로일본 Idemitsu Kosan에서생산및판매가되고있음. 최근들어 LG화학등이이들소재시장에신규진입하고있음. < 표 4-14> OLED 핵심소재현황 구분핵심재료재료비비중 (%) 국산화주요수입국 발광재료 CBP, Alq3 등 2.7 X 일 / 미 / 대만 발광도핑재료 DCJTB, C545T 등 3.8 X 일 / 미 / 대만 전자주입및음극전극재료 LiF/Al, Mg/Ag 등 0.3 X 일 / 미 전자수송재료 Alq3 등 0.5 X 일 정공저지재료 Balq, BCP 등 0.5 X 일 정공주입재료 CuPc, PEDOT 등 1.1 X 일 / 대만 / 미 / 독 Encapsulation 재료 Cap Glass, Getter 3.2 한국 / 일 / 이태리 / 미 편광판 RF 필름 2.8 한국 / 일 합 계 15 라. 화학기업의신규진출및선진기업의국내생산추진 디스플레이산업의급속한팽창은관련후방산업업체들의적극적인신규진입을유도하고있음. - 특히, 최근의디스플레이소재는주로유기물을기반으로한화학소재비중이점차증가하고있음.

39 32 - 전통산업에비해기술장벽은높지만, 부가가치및시장규모면에서절대적으로유리하여, 국내외화학기업의디스플레이사업참여가증가하고있음. 한국은현재디스플레이산업을주도하고있으며, TFT-LCD를축으로 PDP, OLED 등평판디스플레이생산이크게증가할것으로예측됨. 따라서디스플레이소재의수요가막대하여독일, 일본, 미국등다국적평판디스플레이소재업체들이국내에진출해생산기지를건설중이거나혹은건설예정에있음 ( 아래표참조 ). < 표 4-15> 국내진출주요디스플레이소재기업 기업명주요생산품국내진출현황 JSR 컬러 2003년 1월에한국에회사설립 2003년 5월 2500만불투자연 1000톤규모생산착공레지스트 2004년 600억원매출예정 닛산화학폴리이미드 2003년 8월목표로경기도추팔산업단지내공장건설 경기도포승에액정기술센터설립 R&D 및생산 머크 액정 독일에서액정원액수입 광학필름과컬러필터까지생산예정 한국을디스플레이소재연구및생산센터로육성 3M 광학필름 1977년두산그룹과공동투자에의해진출 현재 3M이지분 100% 소유 디스플레이휘도강화필름등을생산및판매 2003년아시아디스플레이연구센터설립 컬러필터생산법인인동우 STI 설립스미토모화학컬러필터 2003년 1,900억원의매출예상 동우화인켐과동우광학필름을설립

40 33 마. 디스플레이소재의국내산업경쟁력강화기회 디스플레이에사용되는주요소재는고도의기술력을요구하는고부가가치제품이많아전통적인화학기업의참여는기업의가치를향상시키는좋은기회가되고있음. 일본은고주파재료, 2차전지소재, 디스플레이소재에있어세계 1위를차지하고있는것으로파악되고있으며, 세계적인 10 대전자재료업체중 6개가일본의기업일정도로일본전자소재산업은전체제조업의 3분의 1을점유하는핵심산업임. 또한, 미국과유럽은전자재료의기초기술에강점이있으며, DuPont을비롯한 BASF, Kodak 등선진기업들은전자부품및소재의원료인금속 화학등기초재료분야에서비교적강한모습을보이고있음. 한편, 중국은우리나라 IT 기기에대한저가제품및기술격차만회로, 향후 5년후에는경쟁국으로부상할것으로전망되나, 전자소재분야는 10년이상의격차를지속적으로유지할수있을것으로예측되므로, 우리나라가전세계전자부품 소재의주요공급기지로발돋움하기위한좋은기회로판단됨. 최근에우리나라를대표하는 SKC, LG 화학, 제일모직, 도래이새

41 34 한, 코오롱등화학관련기업들이전자소재 부품산업의중요성인식과함께디스플레이시장의급성장에따라도광판, 광확산판, 편광판, 드라이필름등전자소재관련분야에적극적으로참여하고있음. 또한정부에서도부품소재산업의육성을위해특별법을제정시행하는등, 2010년경에는우리나라가세계적인부품소재공급기지가될수있도록다각도의정책적지원을모색중임. 특히, LCD 소재는최근노트북 PC, 디지털캠코더, 디지털카메라, 휴대전화기등모바일기기시장을창출하였으며, 전제디스플레이시장에서 37% 를차지하는등, IT산업의성장을촉진시킨대표적인전자재료산업으로주목받고있음. 우리나라는그동안의기술발전으로기존선진국의시장을잠식해온역사가있어선진국들이기술이전을기피하고있음. - 특히, 디스플레이소재기술은고부가가치의유망성장산업기술이며, 기술선진국에서기술이전을극도로기피하고있는분야임. 그러나한국기업들이전방산업인디스플레이모듈및디스플레이산업의시장점유율이높아짐에따라부품소재에대한구매

42 35 결정력이강화되었고부품소재국산화및구매선다변화를추진하고있음. - 이에따라, 기술선진국의국내생산및합작투자가활발해져선진기술을획득하는좋은기회를맞이하고있으며, 국내부품소재기술의발전이더욱가속화될것으로판단됨. 현재는국내의전자소재 부품에대한핵심기술및기반부족으로, 선진국과기술적격차를보이고있지만, 우리의노력여하에따라머지않아일본을비롯한유럽, 미국등선진국을추월할수있는토대를마련할수있을것으로기대됨.

43 36 참고문헌 유망전자부품재료, 후지키메라연구소, 디스플레이업종 - 진검승부의서막을올리며, 교보증권, FPD 국제표준화동향및대응방안, 기술표준원, FPD 기술및시장대응전략, 산업연구소, LED: 차세대광원 발광다이오드, 전자부품연구원, 전계방출이론및응용, 청범출판사, S.D. Park, N.H. Shin, J.H. Lee, B.J Shin and K.C. Choi, "Luminance and Luminous Efficiency of AC PDP with Coplanar Long-Gap and High Xe Content Gas-Mixture", SID'04 Digest, pp Y.-S. Kim, K.-S. Yoo, S.-H. Yoon, and H.-J. Jeon, "Effect of Carbon Nanotube on Luminance of AC Plasma Display Panels" IDW'03 Digest, pp S.-H. Son, Y.-M. Kim, H. Hantanaka, S.-H. Jang, G.-Y. Kim, H.-B. Park, S.-E Lee, K.D. Kang, E.-G Heo, New Electrode Structure to Improve Discharge Characteristics in AC PDPS" SID'04 Digest, pp G. Oversluizen, T. Dekker, M.F. Gillies, and S.T. de Zwart, "High Efficacy PDP", SID 2003 Digest, pp M. Uchidoi, "Fourth-Generation PDPs: High Image Quality and Low Powder Consumption", SID'04 Digest, pp M. Furusawa, T. Hashimoto, M. Ishida, T. Shimoda, H. Hasei,

44 37 T. Hirai, H. Kiguchi, H. Aruga, M. Oda, N. Saito, H. Iwashige, N. Abe, S. Fukuta, and K. Betsui,"Inkjet-Printed Bus and Address Electrodes for Plasma Display" SID'02 Digest, pp Y. W. Choi and J. Kim, "High Deposition Rate Technique of Magnesium Oxide Thin Film in Oxide Mode for Plasma Display Panel Application", SID'04 Digest, pp S. G. Kim and H. J. Kim, "MgO Thin Films Deposited by Electrostatic Spray Pyrolysis for Protecting Layers in AC-Plasma Display Panel" J. of Korean Phy. Soc. 35(7), S180-S183(1999).

45 38 저자소개 이준우 공학박사 현, 한국과학기술정보연구원선임연구원 김강회 국제경영학석사 산업기술정보원책임연구원 현, 한국과학기술정보연구원선임연구원 손은화 약학박사 현, 한국과학기술정보연구원연구원 자문위원소개 문대규 공학박사 현, 전자부품연구원디스플레이연구센터책임연구원

나. 드라이버 IC 종류별세계시장현황및전망 데이터드라이버가스캔드라이버보다규모및성장률에서약간앞서있 으나, 큰차이는아닌것으로나타남 6, 5, 드라이버IC( 데이터드라이버 ) 5.% 드라이버IC( 스캔드라이버 ) 4.3% 드라이버IC( 중소형 ).% 드라이버IC( 대형 )

나. 드라이버 IC 종류별세계시장현황및전망 데이터드라이버가스캔드라이버보다규모및성장률에서약간앞서있 으나, 큰차이는아닌것으로나타남 6, 5, 드라이버IC( 데이터드라이버 ) 5.% 드라이버IC( 스캔드라이버 ) 4.3% 드라이버IC( 중소형 ).% 드라이버IC( 대형 ) L16(M) Ⅳ. 시장동향 1. 세계시장동향 가. 편광판관련부품세계시장현황및전망 편광판보호필름의시장규모에서는보상기능이부착된편광판보호필름 이약간더높았으나, 시장성장률에서는편광판보호필름(TAC) 이 14.7% 로높은것으로나타나 215 년정도에는편광판보호필름(TAC) 의시장 규모가보상기능이부착된편광판보호필름보다더커질것으로예측됨 편광판에서는 STN 및 TN형은마이너스성장을나타낼것으로전망된반