CONTENTS I. 투자포인트 (Investment Thesis) 4 1. 아직 살아있는 스마트폰과 테블릿 PC의 성장 스토리 4 2. Screenager 시대 PC에도 이제 터치는 기본 5 3. 터치스크린이 주문 제작 제품에서 표준화 제품으로 7 4. PDP 라인의

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1 213 하반기 Outlook Report 황준호 오세범 j.hwang@dwsec.com brian.oh@dwsec.com 디스플레이 (비중확대) 터치스크린(TSP) 산업 게임의 룰이 바뀌고 있다 본 조사분석자료는 당사의 리서치센터가 신뢰할 수 있는 자료 및 정보로부터 얻은 것이나, 당사가 그 정확성이나 완전성을 보장할 수 없으므로 투자자 자신의 판단과 책임하에 종목 선택이나 투자시기에 대한 최종 결정을 하시기 바랍니다. 따라서 본 조사분석자료는 어떠한 경우에도 고객의 증권투자 결과에 대한 법적 책임소재의 증빙자료로 사용될 수 없습니다. 본 조사분석자료의 지적재산권은 당사에 있으므로 당사의 허락없이 무단 복제 및 배포할 수 없습니다.

2 CONTENTS I. 투자포인트 (Investment Thesis) 4 1. 아직 살아있는 스마트폰과 테블릿 PC의 성장 스토리 4 2. Screenager 시대 PC에도 이제 터치는 기본 5 3. 터치스크린이 주문 제작 제품에서 표준화 제품으로 7 4. PDP 라인의 터치 전환 가능성? 9 II. 터치스크린 시장 전망 1 1. 수요 전망 1 2. 공급 전망 12 III. 터치스크린 기술 분석 User Interface(UI) 진화 터치스크린 기술 방식 비교 분석 터치스크린 주요 생산 공정 터치스크린 Controller IC 39 IV. 터치스크린 Supply Chain 분석 4 1. 치열한 한중일 supply chain 4 2. 제품별 supply chain 분석 원가 분석 42 V. 투자 전략 및 Valuation 비중확대 - Top picks는 삼성SDI, 이엘케이, 멜파스 글로벌 터치스크린 업체 Valuation 비교 45 Top Picks 및 관심종목 46 삼성SDI (64) 47 이엘케이 (9419) 51 멜파스 (9664) 56 LG디스플레이 (3422) 61 일진디스플레이 (276) 65 에스맥 (9778) 7 미래나노텍 (955) 75 KDB Daewoo Securities Research

3 디스플레이 Summary 터치스크린(Touch Screen Panel) 시장은 216년까지 2배 성장할 전망 스마트폰과 테블릿 PC의 터치스크린 성장 스토리는 여전히 유효하다. 올해 스마트폰과 테블릿 PC의 출하량은 11억대(+32% YoY), 출하 면적은 8,58Km 2 (+39% YoY)가 예상된다. 이 제품들에 사용된 터치스크린 시장 규모만 164억 달러(18조원, +31% YoY)로 추산된다. 올해부터 노트북, PC 모니터에 도 터치스크린 채택이 본격화 될 전망이다. 올해 출시 예정인 3세대 울트라북에 터치스크린이 필수 규 격으로 포함되었다. 216년에는 노트북의 4%인 8,9만대, 데스크탑 PC의 39%인 5,6만대가 터치스크린을 채택해 연평균 14%의 성장률이 예상된다. 대형 패널 업체들의 터치스크린 시장 진입 게임의 룰이 바뀌고 있다 터치스크린 시장은 그 동안 다수의 중소형 업체들이 경쟁하는 산업이었다. 스마트폰과 테블릿 PC의 경우 1) 커버글라스가 고유한 디자인을 가지고 있고, 2) 카메라, 스피커를 위한 구멍, 3) 다양한 베젤 색깔과 로고가 입혀져 있기 때문에 주문 제작 제품이다. 다품종 소량 생산으로 중소 업체들에게 적합한 비즈니스 모델이었다. 최근 터치스크린 시장에 변화의 바람이 불기 시작했다. 기존 LCD 컬러필터 업 체뿐 아니라 패널 업체들까지 터치스크린 시장에 뛰어들고 있다. 그 이유는 1) LCD 산업의 성장성 둔화로 새로운 성장 동력이 필요하고, 2) 대형(1인치 이상) 터치스크린 수요 급증, 3) 터치스크린 패 널이 표준화되고 때문이다. 터치스크린 규격이 표준화되면 대형 생산 설비를 보유한 업체들이 유리하 다. 소품종 대량 생산이 가능하기 때문에 대형 패널 업체들에게 더 적합한 비즈니스 모델이 된다. 투자의견 비중확대, Top picks는 삼성SDI, 이엘케이, 멜파스 스마트폰과 테블릿 PC용 터치스크린의 성장은 지속되겠지만 과도한 경쟁으로 수익성 확보가 쉽지 않다고 판단된다. 당사는 노트북 이상의 대형 터치스크린 시장에 주목하고 있다. 또한 진부화되고 있는 PDP 라인의 터치 전환 가능성을 예상해본다. Top picks는 적자 사업부의 턴어라운드가 가시화되고 있는 삼성SDI, 글로벌 PC 업체로 공급하고 있는 이엘케이, 채널 수와 ASP 증가가 예상되는 멜파스를 제시한다. 그림 1. 글로벌 터치스크린 시장 추이 및 전망 (십억달러) 노트북, 모니터 (%) 35 매출액(L) YoY 성장률(R) 터치 채택 본격화 아이패드 출시 아이폰 출시 F 14F 15F 16F KDB Daewoo Securities Research 3

4 I. 투자포인트 (Investment Thesis) 1. 아직 살아있는 스마트폰과 테블릿 PC의 성장 스토리 애플 아이폰이 출시된지 6년이 지났다. 아이폰이 출시된 첫해 54만대가 팔렸고 지난해 아이폰은 1.4억대가 판매됐다. 지난해 전세계 스마트폰 출하량은 7.2억대(+46% YoY)로 거침없는 성장을 이 어가고 있다. 스마트폰 시장의 성장 둔화를 우려하는 시각도 있지만 이제 겨우 전체 휴대폰 시장의 4%를 넘은 수준이다. 216년까지 스마트폰 시장은 연평균 17%의 고성장을 이어갈 전망이다. 스마트폰 의 평균 화면 사이즈도 지속적으로 커지고 있어 216년까지 면적 증가율은 27%에 이른다. 테블릿 PC의 성장 속도는 스마트폰보다 더 빠르다. 애플 아이패드는 출시된 첫해 1,9만대가 팔렸 고 지난해에는 6,6만대가 판매됐다. 지난해 전세계 테블릿 PC 출하량은 1.3억대(+8% YoY)로 추산된다. 최근 아이패드의 판매 부진으로 테블릿 PC의 인기도 시들고 있다는 우려가 있지만 단일 제품의 한계이지 전체 시장의 부진은 아니다. 스마트폰 시장에서도 아이폰에 대항하는 제품(삼성전자 갤럭시 S) 이 나온 시기는 아이폰이 출시된지 3년만이다. 애플 아이패드가 출시된지 이제 3년이 지났다. 실제로 최근에는 저가형 안드로이드 테블릿 PC들이 판매 호조를 기록하고 있어 아이패드 점유율은 꾸준히 하락하고 있다. 216년까지 테블릿 PC 시장은 연평균 25%의 성장을 기록할 전망이다. 다만 안드로이드 테블릿 PC와 아이패드 미니의 판매가 확대되면서 평균 화면 사이즈는 작아지고 있다. 스마트폰과 테블릿 PC의 공통점은 휴대용 기기로 기본적인 인터페이스가 터치스크린이라는 점이다. 올해 스마트폰과 테블릿 PC의 출하량은 11억대(+32% YoY), 출하 면적은 8,58Km 2 (+39% YoY) 가 예상된다. 이 제품들에 사용된 터치스크린 시장 규모는 164억 달러(18조원, +31% YoY)로 추산 된다. 216년까지 스마트폰과 테블릿 PC의 터치스크린 시장은 연평균 14% 성장해 213억(24조원) 달러에 이를 전망이다. 스마트폰과 테블릿 PC의 터치스크린 성장 스토리는 여전히 유효하다고 판단된다. 그림 2. 글로벌 스마트폰 출하량 추이 및 전망 그림 3. 글로벌 테블릿 PC 출하량 추이 및 전망 (백만대) (인치) (백만대) (인치) 1,6 글로벌 스마트폰 출하량(L) 5 35 글로벌 테블릿PC 출하량(L) 12 1,4 1,2 1, 평균 화면 사이즈(R) 12~16F CAGR 17% 평균 화면 사이즈(R) 12~16F CAGR 25% F 14F 15F 16F F 14F 15F 16F 4 KDB Daewoo Securities Research

5 2. Screenager 시대 PC에도 이제 터치는 기본 Screenager는 스크린(Screen)과 1대(Teenager)를 합성한 신조어로서, 스크린에 하루 종일 노출되 어 있는 젊은 세대를 지칭한다. 미래학자 Richard Watson이 그의 저서 Future Minds 에서 언급한 용어이다. Screenager는 우리가 사용하는 오피스 소프트웨어에서 저장 아이콘이 왜 디스켓( ) 모양 인지 이해를 못하는 세대이다. 키보드와 마우스보다 터치스크린이 더 익숙한 세대이다. 올해 1분기 PC 판매량은 7,3만대(-14% YoY)로 전년대비 크게 감소했다. 사용자들의 컴퓨팅 환경 이 스마트폰과 테블릿 PC 등으로 옮겨가면서 전통적인 노트북과 데스크탑 PC는 고전을 면치 못하고 있다. 지난해 4분기 출시한 Microsoft Windows 8 운영체제도 PC 판매에 큰 도움이 못되고 있는 상황이다. Windows 8은 스마트폰, 테블릿 PC 등의 모바일 기기와 전통적인 노트북과 데스크탑 PC를 아우를 수 있도록 터치 인터페이스(Metro UI)를 기반으로 설계되었다. 그러나 하드웨어 측면에서는 아직까 지 터치를 지원하는 노트북이나 데스크탑 PC가 거의 없다는 사실도 Windows 8 부진의 한 원인이라 고 판단된다. 향후 PC OEM들은 1) 테블릿 PC의 시장 잠식에 대항하고, 2) Windows 8 인터페이스를 최대 한 활용하기 위해서 터치스크린 디스플레이를 적극적으로 채택할 전망이다. 지난해까지 노트북과 데스크탑 PC의 터치스크린 채택율은 각각 2%와 3%에 불과했다. 올해 인텔의 3세대 울트라북 출시와 다양한 hybrid(convertible) PC, all-in-one(aio) PC의 등장으로 터치스크린 채택 비중은 크게 증가할 전망이다. 올해 전체 노트북의 13%인 2,5만대, 데스크탑 PC의 14%인 2,만대가 터치스크린을 채택할 전망이다. 216년에는 노트북의 4%인 8,9만대, 데스크탑 PC의 39%인 5,6만대가 터치스크린을 채택해 연평균 14%의 성장률이 예상된다. 노트북과 PC 모니터에 터치스크린의 효용성에 대한 의구심도 분명히 존재한다. 키보드와 마우스로 충분히 할 수 있는 작업을 굳이 화면에 지문을 묻혀가며 터치를 사용하는 것이 편리하게 느껴지지 않 을 수 있다. 인텔은 이런 의구심을 실험을 통해 확인했다. 실험 대상자들에게 터치가 가능한 Windows 8 기반의 노트북에서 5개의 수행 과제를 줬을 때 놀랍게도 8%의 과제를 키보드나 마우 스 대신 터치를 이용했다는 결과가 나왔다. 터치스크린이 가지고 있는 직관적인 인터페이스는 분명 키보 드나 마우스에 비해 장점이 있다. 반면 터치스크린은 그래픽이나 엑셀과 같은 정교한 작업을 하기에는 적합하지 않다. 하지만 터치 기능이 기존 키보드나 마우스를 대체하는 것이 아니라 추가적인 인터페 이스이기 때문에 소비자들은 기왕이면 터치 기능이 있는 제품을 선택할 가능성이 높다. 터치스크린이 탑재될 경우 단점은 원가가 상승한다는 점이다. 노트북 13인치를 기준으로 터치스크린 가 격은 5달러 수준이다. 현재 노트북의 원가는 제품에 따라 3~7달러 선이다. 터치스크린 기능이 고가 제품(원가 5달러 이상)에 적용된다고 가정할 경우 원가 상승은 1% 미만으로 추정된다. 그림 4. 노트북 터치스크린 채택 비중 추이 및 전망 (백만대) (%) 25 일반 노트북(L) 터치 노트북(L) 5 터치 비중(R) 2 4 그림 5. 데스크탑 PC 터치스크린 채택 비중 추이 및 전망 (백만대) (%) 18 일반 모니터(L) 터치 모니터(L) 5 All-in-One PC(L) 터치 비중(R) F 14F 15F 16F F 14F 15F 16F KDB Daewoo Securities Research 5

6 인텔의 3세대 울트라북(Ultrabook)에 터치스크린 필수 채택 인텔은 노트북에서 터치스크린 인터페이스가 충분히 효용성이 있다고 판단했다. 소비자들의 혼란을 방지하 기 위해 3세대 울트라북에서는 터치스크린이 필수적인 기능으로 포함되었다. 울트라북은 인텔이 정 한 노트북의 규격이다. 울트라북으로 명명하고 마케팅하기 위해서는 인텔이 제시한 다양한 규격들을 맞추어야 하기 때문에 모든 3세대 울트라북은 터치스크린을 지원해야 한다. Haswell 아키텍처를 기 반으로 전력 소모를 5%로 낮추고 테블릿 PC만큼 빠른 반응 시간으로 즉각적으로 사용할 수 있다. 지난해까지 울트라북의 판매 실적은 초라했다. 지난해 울트라북 판매량은 1,만대로 전체 노트북 의 5%에 그쳤다. 대부분의 울트라북 가격이 1,달러를 상회한 고가 제품이었기 때문이다. 올해 출 시 예정인 울트라북은 테블릿 PC와 경쟁하기 위해 6~8달러로 가격을 낮추고 연간 4,만대 이상의 판매 목표를 가지고 있다. 6월은 중요한 IT 행사들이 예정되어 있다. 대만 Computex (6/4~8), Apple 개발자 컨퍼런스 WWDC (6/1~14), 삼성전자 신제품 런칭 행사 (6/2), Microsoft 개발자 컨퍼런스 BUILD (6/26~28)에서 다양한 터치스크린 제품들이 예상된다. Computex에서는 대부분의 PC OEM 업체들이 3세대 울트라북을 전시할 것으로 예상되고 삼성전자는 새로운 ATIV Book (hybrid PC)를 공개할 예정이다. 표 1. 울트라북 규격 비교 구분 1세대 2세대 3세대 코드명 Huron River Chief River Shark Bay 출시 일자 211년 1월 212년 6월 213년 중순 (6월 예상) 프로세서 Sandy Bridge (32nm) Intel Core models CULV (17W TDP) Ivy Bridge (22nm) Intel Core models CULV (17W TDP) Haswell (22nm) SoC (1 or 15W TDP) 두께 (최대) 18mm (화면 13.3 이하) 21mm (화면 14. 이상) 18mm (화면 13.3 이하) 21mm (화면 14. 이상) 23mm (convertible tablets) 배터리 사용시간 (최소) 5 시간 5 시간 9 시간 절전모드에서 재가동 시간 7초 이내 7초 이내 - 저장 속도 (최소) - 8MB/s 8MB/s - I/O 인터페이스 - USB 3. Thunderbolt 터치스크린 음성/동작 인식 센서 소프트웨어 Intel Management Engine 7.1 Intel Anti-Theft Technology Intel Identity Protection Intel Management Engine 8. Intel Anti-Theft Technology Intel Identity Protection - 자료: Intel 그림 6. 터치스크린 울트라북 그림 7. 삼성전자 신규 ATIV 출시 행사 자료: Acer 자료: 삼성전자 6 KDB Daewoo Securities Research

7 3. 터치스크린이 주문 제작 제품에서 표준화 제품으로 터치스크린 시장은 그 동안 일부 대형 업체(TPK 등)를 제외하고 다수의 중소형 업체들이 경쟁하는 산업이었다. 터치스크린의 주요 어플리케이션인 스마트폰과 테블릿 PC의 경우 1) 커버글라스가 고유 한 디자인을 가지고 있고, 2) 카메라, 스피커를 위한 구멍, 3) 다양한 베젤 색깔과 로고가 입혀져 있기 때문에 주문 제작 제품이었다. 다품종 소량 생산으로 중소형 업체들에게 적합한 비즈니스 모델이었다. 최근 터치스크린 시장에 변화의 바람이 불기 시작했다. 기존 LCD 컬러필터(C/F) 업체뿐 아니라 패널 업체들까지 터치스크린 시장에 뛰어들고 있다. 그 이유는 1) LCD 산업의 성장성 둔화로 새로운 성장 동 력이 필요하고, 2) 대형(1인치 이상) 터치스크린 수요 급증, 3) 터치스크린 패널이 표준화되고 때문이다. 대만 AUO, Innolux가 가장 적극적으로 4~5세대 라인을 터치로 전환하고 있다. 특히 테블릿 PC 증 가로 기존 TN 라인을 IPS/PLS로 전환하면서 발생하는 여유 컬러필터 라인을 터치로 전환하고 있다. LG디스플레이도 P4(5세대) 라인 중에서 22K/월을 터치 라인으로 전환하고 있다. 이렇게 대형 패널 업체들이 터치스크린 시장에 적극적으로 나서는 이유는 노트북용 터치 솔루션이 전략적으 로 중요해지고 있기 때문이다. 노트북은 스마트폰과 테블릿 PC와 다르게 터치스크린을 표준화 할 수 있다. 프리미엄 제품의 경우 고유의 디자인과 edge-to-edge 커버글라스를 사용할 수 있지만 대부분 의 제품에서는 별도의 커버(B cover)를 사용하기 때문에 터치스크린 영역은 규격화 할 수 있다. 터치 스크린이 표준화되면 대형 생산 설비를 보유한 업체들이 유리하다. 소품종 대량 생산이 가능하기 때문 에 대형 패널 업체들에게 더 적합한 비즈니스 모델이 된다. AUO는 지난해부터 터치스크린과 LCD 패널을 결합해 만든 etp(embedded touch panel) 솔루션을 표준화해서 PC OEM 업체들에 제안하고 있다. PC 업체들은 기존 OGS 솔루션에 비해 가격이 3% 이상 저렴한 etp 솔루션에 매우 긍정적인 반응을 보이고 있다. AUO는 L4A(3.5세대) 5K/월, L5B(5세대) 5K/월을 터치로 전환해 패널 업체 중에서 가장 적극적으로 나서고 있다. PC 업체들이 지난해까지 터치스크린을 채택하기 어려웠던 이유는 1) 원가 상승 부담, 2) Microsoft Windows 8 터치 규격이 너무 까다롭기 때문이었다. Microsoft는 Windows 8 터치 호환을 위해서 2mm의 두꺼운 베젤을 요구하고, 커버와 패널 사이에 단차 제한을 두고 있다. 최근 Microsoft가 터 치 규격을 많이 완화했고, 대형 패널 업체들이 저가 터치스크린 솔루션을 제공하면서 향후 PC 업체 들의 적극적인 터치스크린 도입이 예상된다. 그림 8. 모바일 기기용 터치스크린 모듈 그림 9. 노트북용 터치스크린 모듈 고유의 디자인, 구멍, 로고 등이 들어가서 표준화할 수 없음 자료: AUO KDB Daewoo Securities Research 7

8 스마트폰/테블릿 PC는 다양한 터치 기술 공존 노트북/모니터는 표준화된 기술로 수렴 앞서 설명한 바대로 스마트폰, 테블릿 PC의 터치스크린 시장과 노트북, 모니터의 터치스크린 시장은 서로 다른 비즈니스 모델을 가지고 있다. 스마트폰과 테블릿 PC는 각 업체들의 디자인과 요구 사항 에 맞게 생산해야 하기 때문에 다양한 터치 기술 방식이 공존할 수 있다. 반면 노트북과 모니터는 규 격화를 통한 대량 생산으로 가격을 낮춰야 하기 때문에 표준화된 터치 기술로 수렴할 전망이다. 노트북, 모니터 등의 대형 터치스크린에서는 커버글라스에 센서를 결합한 일체형(OGS, One Glass Solution) 방식이 주류 기술이 될 전망이다. 외장형(Add-on) 방식 중에서 ITO 필름 방식은 저항값이 높아 대면 적화가 어렵고 ITO 글라스 방식은 두께와 무게 측면에서 불리하다. 내장형(in-cell, on-cell) 방식 역 시 아직까지 대면적화가 어렵기 때문 OGS 방식이 가장 적합하다고 판단된다. OGS의 sheet 방식과 cell 방식 중에서는 원가 경쟁력이 높은 sheet 방식이 대형 터치스크린의 핵심 기술이 될 전망이다. 지난해 출하된 스마트폰 중에서 외장형 방식이 62%로 가장 많았고 on-cell 13%, in-cell 8%, OGS 3% 순으로 많이 채택되었다. On-cell 방식은 대부분 삼성전자의 OLED 스마트폰에 적용되었고 incell 방식은 아이폰 5에 처음 도입되었다. 향후 외장형 방식은 지속적으로 감소할 전망이다. 별도의 모듈 라미네이션이 필요없는 on-cell과 OGS 방식이 꾸준히 증가할 전망이다. 표 2. 스마트폰 터치스크린 기술 방식 비중 추이 및 전망 기술 방식 F 14F 15F 16F Add-on type (GG, G1F, GFF) 7% 62% 49% 39% 32% 27% In-cell % 8% 15% 16% 16% 16% On-cell 9% 13% 16% 18% 2% 22% OGS 2% 3% 9% 2% 25% 29% Others 2% 14% 1% 8% 7% 6% 자료: DisplaySearch, KDB대우증권 리서치센터 테블릿 PC는 지난해까지 외장형 방식 비중이 압도적으로 높았다. 내장형과 OGS 방식은 아직까지 대 면적 수율이 낮아 양산에 적용하기가 힘들다. 다만 스마트폰과 마찬가지로 점진적으로 외장형 방식 비중은 감소하고 내장형과 OGS 방식의 비중이 증가할 전망이다. 216년까지 기술 방식의 비중 변화 에서 볼 수 있듯이 스마트폰과 테블릿 PC는 다양한 기술 방식이 공존할 전망이다. 표 3. 테블릿 PC 터치스크린 기술 방식 비중 추이 및 전망 기술 방식 F 14F 15F 16F Add-on type (GG, G1F, GFF) 95% 84% 71% 62% 45% 23% In-cell % % % % 1% 11% On-cell % 5% 12% 16% 22% 3% OGS 2% 8% 14% 18% 28% 33% Others 3% 4% 4% 4% 4% 3% 자료: DisplaySearch, KDB대우증권 리서치센터 지난해까지 노트북에 사용된 터치스크린 기술은 외장형 방식이 52%, OGS 12%, 기타(metal mesh 등) 36%로 추산된다. 노트북용 터치스크린은 올해부터 OGS 방식이 급격히 늘어나고 216년까지 비 중은 83%까지 늘어날 전망이다. 대형 터치스크린에는 주류 기술은 OGS가 되겠지만 대안 기술로는 저항값이 낮아 대면적화 제한이 없는 metal mesh 방식이 일부 사용될 전망이다. 표 4. 노트북 터치스크린 기술 방식 비중 추이 및 전망 기술 방식 F 14F 15F 16F Add-on type (GG, G1F, GFF) 54% 52% 11% 4% 2% 2% In-cell % % % % % % On-cell % % % % % % OGS 13% 12% 65% 78% 82% 83% Others 34% 36% 24% 18% 16% 16% 자료: DisplaySearch, KDB대우증권 리서치센터 8 KDB Daewoo Securities Research

9 표 5. 국내 PDP 생산 능력 4. PDP 라인의 터치 전환 가능성? 당사는 국내 터치스크린 산업의 투자 기회로 PDP 라인에 주목하고 있다. PDP 라인의 터치 전환 가능성 이 있다고 판단되기 때문이다. 아직까지 삼성SDI와 LG전자가 PDP 라인을 축소 또는 전환할 계획을 가지고 있지는 않다. PDP 라인의 터치 전환 가능성은 당사의 가정임을 밝혀둔다. 지난 1년 사이에 PDP의 물량 감소가 심상치 않다. PDP의 진부화가 예상보다 빠르게 진행되고 있다. 삼성SDI는 지난 1분기 PDP 부문에서 시장 예상을 깨고 큰 폭의 적자(21억원)를 기록했다. LCD 진 영이 5인치 이상의 대형 TV 시장에서 공격적인 가격 정책을 펼치고 있는 영향이다. PDP의 유일한 장점이던 대형 TV의 가격 경쟁력이 점차 소멸되고 있다. 중국 LCD 업체(BOE, CSOT)들이 3인치급 TV 패널 생산량을 늘리면서 기존 선발 업체들이 대형 TV 패널 비중을 늘리고 있다고 판단된다. PDP 라인을 다른 용도로 전환할 경우 기존 설비의 활용도가 가장 높은 분야는 태양광이다. 다만 태 양광 시장이 여전히 공급 과잉이 지속되고 있어 생산 설비 전환에 대한 필요성이 높지 않다. 태양광 다음으로 공정의 유사성이 높은 분야가 터치스크린이다. 포토 공정을 위한 증착, 노광, 식각 장비들을 활 용할 수 있고 PDP 전극 인쇄에 사용되는 오프셋 프린팅도 터치스크린 전극 인쇄 공정과 유사하다. LCD 패널 업체들의 경우 일부 여유 컬러필터 라인을 터치로 전환하고 있지만 아직까지 설비의 가동 률이 높은 편이다. 반면 PDP 라인의 가동률은 예상보다 가파르게 떨어지고 있어 중장기적인 라인 활용 방 안에 대한 검토가 필요한 시점이다. 이미 supply chain 구축이 끝난 스마트폰이나 테블릿 PC와 달리 노트북, 모니터 등의 대형 터치스크린 시장은 이제 막 개화되는 시점이라 늦지 않았다고 판단된다. 노트북용 14인치 OGS 터치 패널 가격을 5달러라고 가정하면 삼성SDI 1라인(5세대급, 35K/월)을 터치스크린으로 전환할 경우 연간 매출액은 3.2억달러(3,5억원) 수준이다. 삼성SDI가 현재 가동 중인 PDP 라인을 모두 전환할 경우 연간 매출액은 25억달러(2.8조원)로 추산된다. LG전자 A2라인 (5세대급, 5K/월)을 터치스크린으로 전환할 경우 연간 매출액은 4.5억달러(5,억원)로 추산된다. (천장/월) 회사 라인 원판 사이즈 1Q11 2Q11 3Q11 4Q11 1Q12 2Q12 3Q12 4Q12 1Q13 2Q13 3Q13 4Q13 삼성SDI Cheonan # x Cheonan # x 1746 Cheonan # x Busan #4 231 x LG전자 A1 15 x 1164 A2 114 x A3 22 x 자료: DisplaySearch 그림 1. 글로벌 PDP TV 판매량 그림 11. PDP 생산 라인 구조 (천대) (%) 1,6 PDP TV 판매량(L) YoY 성장률(R) 1,4 1,2-1 1, 자료: DisplayBank 자료: 다이나믹소프트 KDB Daewoo Securities Research 9

10 II. 터치스크린 시장 전망 1. 수요 전망 올해 터치스크린 시장은 227억달러(25조원)로 전년대비 38% 성장할 전망이다. 스마트폰을 포함한 핸드셋용 터치스크린이 95억달러(11조원, +24% YoY)로 가장 큰 비중(42%)을 차지한다. 테블릿 PC 용 터치스크린은 69억달러(8조원, +43% YoY)로 전체 시장의 3%에 이를 전망이다. 터치스크린의 가장 큰 어플리케이션인 스마트폰과 테블릿 PC는 내년까지 고성장을 이어갈 전망이다. 지난해까지 전체 터치스크린 시장에서 5%도 되지 않았던 노트북, 모니터, AIO PC용 터치스크린이 올해 13% 까지 증가할 전망이다. 지난해 출시한 Microsoft Windows 8이 터치 기반의 인터페이스이기 때문에 PC 제조 업체들이 올해 신규 모델에는 터치스크린 인터페이스를 적극적으로 채택하고 있다. 노트북 PC에서 터치스크린 채택 비중은 지난해 2%에서 올해 13%까지 늘어날 전망이다. 216년에 는 전체 노트북의 4%가 터치스크린을 채택할 것으로 추산된다. AIO(All-in-One)와 PC 모니터에서 터치스크린 채택 비중은 지난해 3%에서 올해 14%까지 증가할 전망이다. 기존 모바일 제품과 신규 어플리케이션에 힘입어 216년까지 터치스크린 면적은 연평균 31% 성장 하고 시장 규모는 연평균 18% 성장해 32억달러(36조원)에 이를 전망이다. 그림 12. 터치스크린 출하량 추이 및 전망 (백만대) Smartphone(L) Feature phone(l) (%) 3, 2,5 2, 1,5 Tablet PC(L) Monitor(L) Others(L) 12~16F CAGR 18% Note PC(L) AIO PC(L) YoY 성장률(R) 그림 13. 터치스크린 출하면적 추이 및 전망 (백만m2) Smartphone(L) Feature phone(l) (%) Tablet PC(L) Monitor(L) Others(L) 12~16F CAGR 31% Note PC(L) AIO PC(L) YoY 성장률(R) , F 14F 15F 16F F 14F 15F 16F 그림 14. 터치스크린 시장 추이 및 전망 그림 15. 터치스크린 기술 방식 별 출하량 추이 및 전망 (십억달러) Smartphone(L) Feature phone(l) (%) 4 Tablet PC(L) Note PC(L) 12 Monitor(L) AIO PC(L) Others(L) YoY 성장률(R) ~16F CAGR 18% 8 (백만대) 3, 2,5 2, 정전용량 방식 저항막 방식 기타 2 6 1, , F 14F 15F 16F F 14F 15F 16F 1 KDB Daewoo Securities Research

11 216년까지 터치스크린 시장은 2배 성장할 전망 스마트폰의 터치스크린 채택 비율은 올해 76%에서 216년 93%까지 증가가 예상된다. 테블릿 PC는 1% 터치스크린을 채택하고 있다. 기존 터치스크린의 어플리케이션인 스마트폰과 테블릿 PC 시장 은 216년까지 연평균 14% 성장 가능할 전망이다. 노트북의 터치스크린 채택 비율은 올해 13%에서 216년 4%까지 증가를 예상한다. 데스크탑 PC도 올해 14%에서 216년 39%까지 증가할 전망이다. 터치스크린의 신규 어플리케이션인 노트북과 데 스크탑 PC 시장은 연평균 72% 성장해 68억달러(8조원)에 이를 전망이다. 표 6. 터치스크린 시장 주요 가정 및 전망 구분 어플리케이션 F 14F 15F 16F 터치스크린 비중 (%) 출하량 (백만대) 평균판가 (달러) 시장규모 (백만달러) 핸드셋 스마트폰 피쳐폰 테블릿 PC 노트북 PC 데스크탑 PC 모니터 All-in-One 핸드셋 ,23 1,496 1,628 1,785 스마트폰 ,82 1,252 피쳐폰 테블릿 PC 노트북 PC 데스크탑 PC 모니터 All-in-One 기타 합계 ,53 1,399 1,824 2,217 2,443 2,672 YoY 성장률(%) 핸드셋 스마트폰 피쳐폰 테블릿 PC 노트북 PC 데스크탑 PC 모니터 All-in-One 기타 평균 YoY 성장률(%) 핸드셋 2,125 3,75 5,877 7,663 9,484 11,238 11,891 12,644 스마트폰 792 1,66 2,81 4,399 6,27 7,685 8,627 9,581 피쳐폰 1,333 2,144 3,76 3,265 3,457 3,553 3,264 3,63 테블릿 PC ,275 4,82 6,889 7,823 8,439 8,682 노트북 PC ,441 2,744 3,459 3,773 데스크탑 PC ,428 2,6 2,61 2,999 모니터 ,333 1,552 1,593 All-in-One ,49 1,45 기타 1,812 2,678 2,94 3,232 3,439 3,632 3,766 3,868 합계 4,29 7,612 12,488 16,488 22,681 27,497 3,156 31,965 YoY 성장률(%) KDB Daewoo Securities Research 11

12 2. 공급 전망 터치스크린 산업은 현재 대만과 중국 업체들이 주도하고 있다. 특히 TPK는 규모의 경제를 바탕으로 압도적인 생산성과 수율로 시장을 견인하고 있다. 터치스크린 업체들이 전세계적으로 워낙 많기 때문 에 생산 능력을 전부 파악하기는 힘들다. 대형 업체들을 중심으로 살펴보면 중소형 터치스크린 생산 능력은 대만 업체들이 52%, 중국 28%, 한국이 2%를 점유하고 있다. 반면 대형 터치스크린 생산 능력에서는 대만 업체들의 점유율이 71%로 더욱 높아지고 중국 업체들이 2%, 한국 업체들이 9% 로 감소한다. 이는 대만 터치스크린 업체들이 글라스 패터닝 기술을 중심으로 성장한 반면 국내 터치스크린 업체들은 필름 방식을 주로 생산해왔기 때문이다. 대형 터치스크린은 1) ITO 저항값 증가, 2) 원가 상승 으로 필름 방식을 적용하기 힘들기 때문에 아직까지 국내 업체들의 점유율이 낮은 상황이다. 표 7. 글로벌 터치스크린 업체 생산 능력 (1Q13 기준) (천대/월) 국가 업체 중소형 (4 기준) 대형 (1 기준) 비고 TPK 12,3 5,6 - 현재 2~4.5세대 라인 - 5.5세대(Pingtan) 라인 준비 중 Wintek 16,5 6, - 현재 2~4세대 라인 Cando 2,95 2,1 - TPK가 지분 2% 보유 - C/F 라인 전환 대만 HannsTouch 6,72 3,5 - 삼성디스플레이 OLED on-cell - Wintek 노트북 OGS 생산 CPT 9, C/F 라인 전환 - 삼성디스플레이 OLED on-cell Innolux 1,575 2,64 - GG, Sheet G2 (OGS) AUO 21 1,41 - Cell, Sheet G2 (OGS) 합계 49,75 21,85 Laibao 3,5 5-5세대 OGS 준비중 Truly 7,3 1,8 - 필름, 글라스, OGS 모두 생산 중국 O-Film 12, 3,5 - 커버글라스에서 모듈까지 수직 계열화 Wuhu 2, 3 - TPK, Truly, Tianma, EELY 공급 Goworld 2, - Cell G2 (OGS) 합계 26,8 6,1 일진디스플레이 2, 2, - 현재 GFF 방식 - 2공장 가동으로 생산 능력 증가 전망 이엘케이 7, 4 - 현재 GFF 방식 - 하반기부터 대형 OGS 생산 예정 한국 에스맥 4, 4 - 포토 설비 투자로 센서 내재화 진행 중 멜파스 5, - 현재 G1F 방식 토비스 5 - Cell G2 (Sony Xperia Z) 합계 18,5 2,8 그림 16. 중소형 터치스크린 공급 국가 점유율 그림 17. 대형 터치스크린 공급 국가 점유율 한국 2% 한국 9% 중국 2% 대만 52% 중국 28% 대만 71% 12 KDB Daewoo Securities Research

13 III. 터치스크린 기술 분석 1. User Interface(UI) 진화 User Interface(UI)는 인간과 기계 사이의 소통 언어이다. 그래서 Man-Machine Interface(MMI)라 고 부르기도 한다. 컴퓨팅 환경에 따라 적합한 입/출력 방식이 존재하기 때문에 다양한 UI들이 존재 할 수 있다. 최근 자주 등장하는 용어 중에 User Experience(UX)는 제품을 사용할 때 어떤 감정을 갖고 있는지 표현해주는 감성적인 부분으로 UI보다 조금 더 포괄적인 개념이다. UI는 기계가 이해하기 쉬운 언어에서 점점 인간에게 자연스러운 형태로 진화하고 있다. 초창기의 컴퓨터에 서는 펀치 카드(Punched Card)를 이용해 데이터를 입력했다. 기계 언어에 가까운 프로그래밍 데이터 를 두꺼운 종이에 구멍을 뚫는 방식이었다. 기술이 발전하면서 UI는 점점 인간에게 자연스러운 형태 (키보드, 마우스, 터치, 음성/동작 인식)로 발전해나갈 전망이다. 그림 18. IBM 펀치 카드 자료: Wikipedia 그림 19. UI, 입력장치, 컴퓨팅 환경의 변화 Text Graphical (Windows) Graphical (App) Recognition User Interface Keyboard Mouse Finger Voice / Motion Input Device Personal Computing Internet Computing Mobile Computing Wearable Computing Computing Environment Past Now Future KDB Daewoo Securities Research 13

14 CLI (Command Line Interface) 키보드 PC시대(8년대)를 열었던 Microsoft사의 운영체제인 MS-DOS의 주된 입력 방식은 키보드, 출력은 모니터에 나타난 텍스트 기반의 언어였다. 이렇게 키보드를 통해 입력하는 방식을 CLI(Command Line Interface) 또는 TUI(Text User Interface)라고 부른다. CLI는 인간의 언어인 알파벳과 텍스트를 기반으로 했다는 측면에서 UI의 혁신이라고 볼 수 있다. 이전 펀치 카드나 코드 입력이 기계 언어인 이 진법(Binary) 기반이었다면 CLI는 인간의 언어를 구현한 첫 번째 인터페이스라고 할 수 있다. 이러한 인터페이스의 혁신이 컴퓨팅의 패러다임 변화를 이끌었고 PC시대를 여는데 핵심적인 역할을 했다. CLI는 현재도 많이 사용되고 있다. 현재 사용되는 인터페이스 중에서 가장 하드웨어적인 부분에 접 근하기 쉽기 때문에 프로그래밍이나 별도의 운영체제가 없는 네트워크 장비, 가전 제품 등에는 아직 CLI가 널리 사용된다. CLI는 텍스트 기반의 운영체제에서 입력 장치로 키보드를 주로 사용한다. GUI (Graphic User Interface) 마우스 GUI는 텍스트 대신 그래픽이 포함된 인터페이스를 의미한다. GUI를 처음 도입한 제품은 Xerox PARC(Palo Alto Research Center)의 Alto 컴퓨터였지만 널리 알려진 대로 Steve Jobs가 1983년에 애플 Lisa에 적용하면서 가장 먼저 상용화했다. 그러나 애플 컴퓨터가 IBM PC와의 경쟁에서 뒤쳐지 면서 GUI 기반의 운영체제가 대중화된 것은 Microsoft Windows 3.1이 출시된 이후이다. GUI 기반의 인터페이스는 아이콘이나 메뉴를 통해 직관적으로 접근할 수 있다. 입력 장치로 마우스를 사 용하면서 PC의 패러다임은 WYSIWYG(What You See Is What You Get)으로 진화했다. 그림 2. MS Windows의 Command Line Interface 그림 21. Xerox Alto (1981년) 자료: Microsoft 자료: Xerox PARC 그림 22. Microsoft Windows 3.1 (1992년) 그림 23. 최초의 마우스 (SRI International, 1968년) 자료: Microsoft 자료: Wikipedia 14 KDB Daewoo Securities Research

15 GUI (Graphic User Interface) 터치스크린 과거 PC시대의 대표적인 입력 장치였던 키보드와 마우스는 모바일 컴퓨팅 환경에는 적합하지 않았 다. 또한 기존 인터넷 컴퓨팅 환경은 웹브라우져를 열어 원하는 사이트에 접속해 정보를 얻는 방식이 었다. 초기의 스마트폰은 이러한 PC의 인터페이스와 플랫폼을 축소해 그대로 적용하였으나 제한된 크기와 화면으로 실용적이지 못했다. 대표적인 제품으로 삼성전자 Blackjack, RIM Blackberry 등이 있다. 이러한 스마트폰들은 일부 얼리 어답터들만 사용했고 대중화되지 못했다. 초기 시장과 주류 시 장의 캐즘(chasm)을 극복하지 못한 것이다. 당시 대다수의 사용자들이 휴대폰은 통화 기능에 충실하 면 되고 IP(Internet Protocol) 기반의 다양한 어플리케이션에 대해서는 비관적이었다. 결국 초기 스마 트폰들이 실패한 이유는 모바일 기기에 적합한 인터페이스와 플랫폼을 찾아내지 못했기 때문이다. 이것을 해결한 것이 애플 아이폰이다. 애플 아이폰의 출시는 기존 인식에 큰 변화를 가져왔고 현재 스마트폰 시장은 폭발적으로 성장하고 있다. 이렇게 인식의 변화를 가져올 수 있었던 것은 인터페이스와 플랫폼의 혁신이 있었기 때문이다. 스마트폰에서 가장 적합한 인터페이스는 풀 터치 스크린이며 웹브 라우져 방식의 인터넷이 아닌 앱(App) 기반의 플랫폼을 개발한 것이 주요했다. 터치 인터페이스는 다시 한번 컴퓨팅의 패러다임을 바꿔놨다. 기존의 정적인 PC 환경에서 모바일 컴 퓨팅 시대로 진입한 것이다. UI가 컴퓨팅 패러다임 변화의 중심에 있다는 것을 다시 한번 증명했다. 향후 터치 UI는 스마트폰, 테블릿 PC를 넘어 기존 노트북, 모니터에도 확대될 전망이다. PC와 모바일 컴 퓨팅의 경계가 모호해지고 MS Windows 8의 인터페이스가 터치를 지원하기 때문이다. 노트북과 테 블릿의 중간 형태인 Hybrid PC는 물론 기존 노트북, 모니터에도 점차 터치 기능이 탑재될 전망이다. 그림 24. 스마트폰의 인터페이스와 IP(Internet Protocol) 플랫폼 X X X X 그림 25. Hybrid PC인 삼성전자의 ATIV Smart PC 그림 26. MS Windows 8 터치 인터페이스 자료: 삼성전자 자료: LG전자 KDB Daewoo Securities Research 15

16 NUI (Natural User Interface) 음성/동작 인식 센서 미래의 컴퓨팅 환경과 인터페이스는 wearable computing(google glass, 스마트워치 등)과 인간의 자연스러운 행동들을 인식할 수 있는 NUI(Natural User Interface)가 예상된다. 별도의 기기를 들고 다니는 것이 아니라 우리 몸에 착용하는 액세서리 형태의 제품이다. 이러한 컴퓨팅 환경을 구현하기 위해서는 기존의 인터페이스 기술로는 한계가 있다. 일반적인 인간의 행동(음성/동작 등)을 인식할 수 있는 인터페이스 기술이 필수적이다. 과거 컴퓨팅 패러다임 변화 중심에는 인터페이스 기술의 발 전이 있었던 것처럼 wearable computing 환경이 대중화되기 위해서는 UI의 혁신이 필요하다. 최근 음성/동작 인식 기술이 빠르게 발전하고 있다. 애플은 아이폰 4S부터 적용된 음성인식 시스템 Siri가 현재는 9개국어를 지원하고 다양한 어플리케이션과 호환되고 있다. Google은 음성 인식 앱 Alfred 의 개발사 Clever Sense를 인수해 Android 4.1 (Jellybean)부터 음성인식 서비스 Google Now(코드명 Majel)를 지원하고 있다. 애플의 Siri는 인식률과 문맥을 이해하는 인공 지능이 뛰어나 지만 Google은 2개국의 이상의 언어를 지원하고 막강한 검색 데이터베이스를 보유하고 있다. 동작인식 기술은 광학 기반의 센서 기술을 이용한 Microsoft Kinect가 211년부터 이미 상용화되었 다. SKY Vega는 광학 기반, 삼성전자 갤럭시 S4는 IR센서를 이용한 간단한 동작 인식이 가능하다. 올해 가장 기대되는 제품으로 자이로/가속도 센서에 근육의 움직임을 감지할 수 있는 Myo 암밴드는 무선(Bluetooth)으로 각종 기기들을 제어할 수 있다. OCZ Technology는 인간의 뇌파를 이용해 기기 를 제어할 수 있는 NIA(Neural Impulse Actuator)를 개발하기도 했다. 그림 27. Google Glass 그림 28. Pebble 스마트워치 자료: Google 자료: Pebble Technology 그림 29. 동작 인식 센서 MYO 그림 3. 뇌파를 이용한 센서 OCZ Technology의 NIA 자료: Myo 자료: OCZ Technology 16 KDB Daewoo Securities Research

17 2. 터치스크린 기술 방식 비교 분석 터치스크린 기술은 크게 저항막(Resistive), 정전용량(Capacitive), Alternative Technology으로 나눌 수 있다. 27년 아이폰이 출시되기 전까지는 저항막 방식이 많이 사용되었지만 최근에는 정전용량 방 식이 우수한 터치감도, 멀티 터치 지원, 높은 내구성으로 주류 기술로 자리 잡았다. 정전용량 방식은 다시 표면형(Surface)과 투영형(Projected)으로 나눌 수 있지만 현재는 대부분 투영 형(PCAP, Projected Capacitive)을 사용한다. PCAP 방식에도 투명 전극을 사용 ITO 방식이 주로 사용되고 기판의 종류에 따라 유리(Glass), 필름(Film), 일체형(Integrated) 방식으로 나뉜다. 현재 스마트폰은 필름 방식의 PCAP 기술이 주류 기술이라고 할 수 있지만 점차 일체형 방식 또는 커버글라스에 직접 구현한 G2 방식이 증가하고 있는 추세다. 노트북이나 모니터의 경우 현재 글라스 방식의 PCAP 기술이 주류 기술이다. 특히 OGS(One Glass Solution) 방식이 노트북에서는 많이 채용되고 있고 모니터(All-In-One PC)에는 Metal Mesh 방식이 우수한 가격 경쟁력으로 증가하고 있는 추세다. 표 8. 터치스크린 기술 비교 기술 분류 세부 기술 분류 스마트폰 (2 ~6 ) 테블릿PC (7 ~11 ) 노트북PC (11 ~15 ) PC모니터 (17 ~24 ) Resistive Analog/Digital 저가형 저가형 POS, 산업용 P-Capacitive (ITO) Glass (G2, GG) G2 증가 추세 GG: ipad G2: 현재 주류 GG: 현재 주류 Film (GF2, G1F, GFF) 현재 주류 기술 GF2: ipad mini G1F: MS Surface GFF: Galaxy Tab Integrated (On/In-cell) On-cell: OLED In-cell: iphone 5 Metal Mesh 소량 출시 증가 추세 P-Capacitive (Metal) Silver Nano Wire 소량 출시 IR (Infra Red) ebook(kindle) 대형 DID Alternative Acoustic 소량 출시 Kiosk, 카지노 Technology Optical 소량 출시 대형 서피스 CNT/Graphene 플렉시블 기타 그림 31. 터치스크린 기술 분류 Resistive (ITO) Surface Glass Projected (Self) G2(OGS) GG(SITO) GG(DITO) Capacitive (ITO) Projected (Mutual) Film GF2(DITO) G1F GFF Capacitive (Metal) Metal Mesh Silver Nano Wire Integrated On-Cell In-Cell Infra Red Alternative Technology Acoustic Optical CNT / Graphene KDB Daewoo Securities Research 17

18 저항막(Resistive) 1) Analog, 2) Digital 저항막(감압식) 터치 방식은 ITO 코팅이 된 2개의 면이 서로 닿지 않도록 일정한 간격(5-1um)으로 구성되어 있다. 물리적으로 터치를 했을 때 2개의 ITO layer가 접촉이 되면서 전류가 흐르고 controller IC는 전압의 변화를 통해 정확한 터치 위치를 계산할 수 있다. 값이 싸다는 장점을 가지고 있지만 낮은 투과율과 내구성이 단점이다. 손가락뿐 아니라 손톱이나 펜 등의 물체로도 터치가 가능하다는 점이 가장 차별적이다. 최근 모바일 기기에서 요구하는 내구성을 충족하 기 위해서는 강화유리를 사용해야 한다. 저항막 방식은 물리적인 접촉이 필요하기 때문에 강화유리를 사 용할 수 없다는 점이 가장 치명적인 단점이며 향후 수요는 점진적으로 줄어들 전망이다. Analog과 Digital 저항막 구조는 거의 동일하지만 Digital 방식은 ITO stripe를 사용한 샘플링을 사용 한다는 측면에서 Analog 방식과 다르다. 현재 저항막 방식은 저가형 피쳐폰, 네비게이션 등에 일부 사용되고 POS (Point-Of-Sale) 터미널, 산업용으로는 아직 많이 사용되고 있다. 그림 32. 저항막 터치스크린의 동작 원리 자료: DisplaySearch 정전용량(Capacitive) 1) Surface, 2) Projected 정전용량 방식은 수동 소자 중에 하나인 capacitor(축전기 또는 콘덴서)의 충방전 특성을 이용하는 방식이다. Capacitor는 1) 내부에 전하를 충전할 수 있고, 2) 직류의 흐름을 차단하고 교류를 통과시 키는 특성이 있다. 터치스크린에 사용하는 cap sensor는 인체의 접촉으로 생성되는 정전용량 (capacitance)를 감지하는 센서이다. 사람의 손가락처럼 정전용량을 가지는 물체가 센서에 닿게 되면 두 전극 사이에 형성된 전계(electrical field)의 변화를 측정한다. 물리적인 접촉이 필요한 저항막 방식과 다르게 일정 거리에서도 정전용량 변화를 검출할 수 있기 때문에 표 면을 글라스로 커버할 수 있다. 커버 글라스는 흠집을 방지하고 내구성이 높다는 장점 때문에 최근 대 부분 모바일 기기에서 강화유리를 채택되고 있다. 정전용량 방식은 다시 표면형(Surface)과 투영형(Projected)으로 나눌 수 있지만 현재는 대부분 투영 형(PCAP, Projected Capacitive)을 사용한다. PCAP 방식은 다시 Self-Capacitive 방식과 Mutual- Capacitive 방식으로 나눌 수 있고 전극 소재에 따라서 ITO와 Metal로 구분되기도 한다. Surface 방식은 표면에 4개의 지점에서 일정한 주파수와 전위를 가진 교류 전압을 가하고 터치를 통 해 발생하는 저항값 변화를 측정하여 X, Y 좌표를 구하는 방식이다. 1인치 이상 대형 디스플레이에 서 일부 사용하고 특히 카지노에서 많이 사용된다. 단점은 노이즈 처리가 매우 힘들고, 멀티터치가 안되며 단가가 싼 편이 아니라는 점이다. 18 KDB Daewoo Securities Research

19 PCAP(Projected Capacitive) 방식은 기판 위의 전극이 가로(Tx 또는 driving line), 세로(Rx 또는 sensing line) 배열로 구성되어 있다. Tx 전극과 Rx 전극은 식각을 통해 하나의 층(layer)에 패턴을 만들 수도 있고 두 개의 다른 층(layer)에 각각 패턴을 만들어 수직으로 배열해도 된다. Tx 전극과 Rx 전극의 교차점은 절연체로 격리되어야 하며 각각의 교차점이 하나의 좌표(X, Y)가 된다. PCAP 방식의 최대 장점은 멀티 터치(multi-touch) 구현이 용이하다는 점이다. 멀티 터치 기술은 198년 대부터 연구가 되었지만 본격적으로 상용화가 된 것은 27년 아이폰이 출시 이후이다. 애플은 자사 가 멀티 티치를 발명했다고 주장하지만 실제로는 199년대 말에 Fingerworks가 처음 제품화했다. 애플은 25년에 Fingerworks를 인수하면서 멀티 터치 기술을 아이폰에 탑재할 수 있었다. 현재 대부분의 터치 패널은 1개의 점까지 읽을 수 있는 1-point 멀티 터치 기술이다. 올해 개최된 CES 213에서 3M은 84인치 디스플레이에 4-point 멀티 터치 기술(metal mesh)을 선보였다. 그림 33. PCAP 구동 방식 (Mutual Capacitive 방식) Tx (Driving line) Rx (Sensing line) 자료: Google 그림 34. PCAP 멀티 터치 인식 (Mutual Capacitive 방식) 자료: Apex Material Technolgy(AMT) KDB Daewoo Securities Research 19

20 Self Capacitance 와 Mutual Capacitance의 차이 Self capacitance 방식은 터치 인식을 위한 기본 화소마다 한 개의 전극을 사용해서 그 전극의 정전 용량의 변화를 읽어내는 방식이다. 한 전극의 자기 정전용량을 측정하는 것이므로 전극층이 하나만 있으면 된다. 국내에서는 크루셜텍이 self capacitance 방식을 채택하고 있다. Self capacitance 방식의 장점은 전극층을 하나만 사용하기 때문에 원가가 낮고, 민감도(SNR, Signal-to-Noise Ratio)가 높고, 측면 베젤의 두께를 줄일 수 있다 (다만 상하 베젤은 더 두꺼워지는 단점이 있다). 그러나 멀티 터치에서 발생하는 고스트(ghost) 현상과 전극 배선이 복잡해진다는 치명 적인 단점 때문에 잘 사용되지 않는다. Mutual capacitance 방식은 두 전극 간의 정전용량을 이용하는 방식으로서, 한 전극은 가로 축에 배 열하고 다른 한 전극은 세로축으로 배열하여 격자 구조로 만든 다음 양축 간의 교차점에서 형성되는 정전용량을 순차적으로 측정해 나감으로써 특정 지점의 정전용량 변화를 감지해내는 방식이다. Mutual capacitance 방식의 장점은 멀티 터치에서 고스트(ghost) 현상이 발생하지 않고 전극 배선 구조가 간 단해 많은 터치 패널 업체들이 채택하고 있다. 최근 갤럭시 S4에서 장갑을 끼고 터치가 가능한 기술을 구현하면서 민감도(SNR)가 높은 self capacitance 터치 방식에 대한 관심이 증폭됐다. 하지만 갤럭 시 S4에서도 mutual capacitance 터치 방식에 고전압을 사용해 민감도를 높인 것으로 추정된다. 표 9. Self Capacitance와 Mutual Capacitance 비교 Self Capacitance Mutual Capacitance 장점 측면 베젤의 두께 얇음, 민감도(SNR) 높음 멀티 터치 구현 용이, 전극 배선 간단함 단점 멀티 터치에서 고스트 현상, 전극 배선 복잡함 민감도(SNR) 상대적으로 낮음 원가 낮음 높음 전극층 (ITO layer) 단층 (1-layer) 다층 (2-layer) 개발 업체 크루셜텍 대부분의 터치센서 업체 그림 35. Self Capacitance 방식 그림 36. Mutual Capacitance 방식 자료: HowStuffWorks 자료: HowStuffWorks 2 KDB Daewoo Securities Research

21 PCAP(Projected Capacitive) stack-up 구조 현재 모바일 기기(스마트폰, 테블릿 PC 등)의 터치 스크린에서 Projected Mutual Capacitive 방식이 가장 널리 사용된다. 이 방식에서는 Tx 전극과 Rx 전극이 각각 별도의 층(layer)에 패턴이 되는데 각 전극 패턴이 형성되는 층의 1)위치, 2) 물질, 3) 공정 방식에 따라서 다양한 stack-up 구조가 가능하다. Tx 전극과 Rx 전극은 전류가 흐를 수 있는 전도성 물질을 사용해야 한다. 다만 전극이 형성되는 영 역이 디스플레이가 재생되는 되는 영역(Active area)이기 때문에 기존 금속 물질을 사용할 수 없다. ITO(Indium Tin Oxide)는 투명한 전도성 물질로 현재 대부분의 터치 전극으로 널리 활용되고 있다. ITO는 산화인듐(In 2 O 3 )에 산화주석(SnO 2 )을 첨가해 전도성을 높인 물질이다. 반면 불투명한 기존 금속 물질 (구리, 은)을 유관으로 보이지 않는 수준까지 작게 패턴을 형성하는 metal mesh, silver nano wire 방식이 있다. ITO는 기존 금속 물질에 비해 저항이 높지만 투명하다는 장점 때문에 널리 사용된다. Stack-up 구조는 크게 1) 전극이 유리 기판에 형성된 glass 방식, 2) 전극이 플라스틱 또는 필름에 형성된 film 방식, 3) 전극이 디스플레이 패널과 통합된 내장형(Integrated) 방식이 있다. Glass 방식 과 film 방식에는 디스플레이 패널과 커버글라스 사이에 별도의 층이 필요한 외장형(Add-on) 방식이 있고 커버글라스에 전극이 구현된 일체형(OGS, One Glass Solution) 방식이 있다. 현재 외장형 방식이 더 많이 사용되지만 향후 점진적으로 재료비가 낮고 더 얇고 가볍게 만들 수 있는 일체형과 내장형 방식으로 진화할 전망이다. 각 stack-up 구조는 특성과 제조 원가가 달라서 어플리케이션의 요구 특성과 가격대에 따라서 다양한 방식이 존재한다. Glass 방식으로는 1) GG(SITO), 2) GG(DITO), 3) G2(OGS), film 방식으로는 1) GFF, 2) G1F, 3) GF2(DITO), 내장형으로는 1) in-cell, 2) on-cell 방식으로 나눌 수 있다. 모든 방식이 장단점을 보유하고 있어 어느 방식이 절대적으로 우수하다고 단정할 수는 없다. 다만 최 근에 외장형(Add-on)은 glass 방식보다는 얇고 가벼운 film 방식이 더 선호되는 경향이 있다. Glass 방식은 커버글라스 일체형인 G2(OGS) 방식으로 기술 투자가 집중되고 있다. 그림 37. 다양한 stack-up 구조의 특성과 장단점 자료: DisplayBank KDB Daewoo Securities Research 21

22 GG (Glass-Glass) GG 방식은 커버글라스(Glass)와 디스플레이 패널(LCD/OLED) 사이에 글라스(Glass) 센서가 삽입되 는 외장형(Add-on) 구조이다. 유리 기판 위에 전극이 형성되며 이를 글라스 센서라고 한다. 유리 기 판은 일반적으로 필름 기판에 비해 광학 특성(투과율)이 좋지만 무겁고 두꺼운 폼펙터와 높은 원가 때문에 외장형 구조에서는 점차 축소되고 있다. 유리 기판은 일반적인 소다라임(soda lime)을 사용하 지만 강화 처리를 통해 강성을 높여 사용해야 한다. Tx 전극과 Rx 전극의 위치에 따라 SITO(Single-sided ITO)와 DITO(Double-sided ITO)로 나눌 수 있다. SITO는 Tx 전극과 Rx 전극이 같은 면에 있는 반면 DITO는 Tx 전극과 Rx 전극이 서로 다 른 면에 있다. DITO 방식이 bridge(passivation layer)가 필요 없고 PCAP 특성도 우수하지만 현재 애플이 원 천 특허(US Patent No. 7,663,67 & 7,999,795)를 보유하고 있어 애플 제품에만 사용되고 있다. 그림 38. GG (Glass-Glass, SITO) 구조 Cover Glass OCA (Optical Clear Adhesive) 장점 1) 우수한 광학 특성 2) 우수한 강성 및 내구성 (강화처리) 3) 대면적 디스플레이에 적용 용이 (휘지 않고 특성 유지) ITO layer (Tx, Driving Line) Glass Substrate Insulator layer (Bridge) ITO layer (Rx, Sensing Line) OCA (Optical Clear Adhesive) 단점 1) 무겁고 두꺼운 폼펙터 2) 필름 기판에 비해 상대적으로 높은 원가 3) Insulator layer 추가 공정 필요 Display Panel (LCD/OLED) 업체 - Wintek, TPK, Innolux, HansTouch, Henghao 등 제품 - Nokia, HTC, Amazon Kindle 등 그림 39. GG (Glass-Glass, DITO) 구조 Cover Glass 장점 1) 우수한 광학 특성 2) 우수한 강성 및 내구성 (강화처리) 3) 대면적 디스플레이에 적용 용이 (휘지 않고 특성 유지) Glass Substrate OCA (Optical Clear Adhesive) ITO layer (Tx, Driving Line) ITO layer (Rx, Sensing Line) OCA (Optical Clear Adhesive) 단점 1) 무겁고 두꺼운 폼펙터 2) 필름 기판에 비해 상대적으로 높은 원가 3) 양면 공정 시 보호시트 필요 4) 애플이 DITO 특허 보유 Display Panel (LCD/OLED) 업체 - Wintek, TPK, Innolux 등 제품 - 애플 아이폰 (~4S), 아이패드 22 KDB Daewoo Securities Research

23 G2 (OGS, One Glass Solution) G2 방식은 별도의 센서층이 없고 커버글라스에 직접 전극을 형성하는 일체형 구조이다. 별도의 글라 스 또는 필름 기판이 없기 때문에 1) 광학 특성이 우수하고, 2) 재료비가 적고, 3) 얇고 가벼운 폼펙 터를 구현할 수 있다. 또한 센서층의 라미네이션 공정 없이 커버글라스와 디스플레이 패널 라미네이 션 한번만으로 생산이 가능하기 때문에 라미네이션에서 발생하는 불량을 최소화할 수도 있다. 이러한 장점 때문에 외장형 방식보다는 G2 (일체형) 방식이 가장 이상적인 stack-up 구조로 인식되고 있고 대부분의 터치 패널 업체들이 개발하고 있다. 다수의 터치 패널 업체들이 G2 방식을 개발하고 있지만 아직까지 실제로 양산하는 업체들은 많지 않다. 그 이유는 적은 재료비에도 불구하고 양산 수율이 낮 아 가격 경쟁력을 확보하기 쉽지 않기 때문이다. 양산 수율이 낮은 이유는 커버글라스에 Tx, Rx 전 극이 매우 가깝고 LCD 컬러필터의 ITO 전극에서 발생하는 노이즈 때문이다. G2 방식은 터치 패널 업체들이 디스플레이 패널 업체들이 주도하고 있는 in-cell 및 on-cell (내장형) 방식에 대응할 수 있는 유일한 대안이기도 하다. G2 방식은 커버글라스와 일체형인 반면 in-cell과 on-cell은 디스플레이 패널과 일체형이므로 디스플레이 설비를 보유한 대형 패널 업체들만 생산이 가능하다. G2 방식은 별도의 센서 층이 필요 없다는 측면에서 in-cell 또는 on-cell 방식과 유사하다. 다만 G2 방식의 단점은 커버글라스에 전극을 형성해야 되기 때문에 이형 디자인을 가진 제품에 적용하기 어 렵다. 또한 흰색처럼 밝은색 베젤의 경우 BM(Black Matrix)을 두껍게 만들어야 하는데 BM 층과 센 서 층의 단차가 커져 구현하기가 어렵다. G2 방식과 유사한 구조로 G1M 방식이 있다. G2는 커버글라스 위에 두 개의 ITO layer로 Tx 전극 과 Rx 전극을 만들고 겹치는 부분을 절연층(insulator layer)으로 분리하는 방식이다. 반면 G1M은 한 개의 ITO layer로 Tx 전극과 Rx 전극을 만들고 절연층 없이 구현이 가능하다. 또한 금속 배선 (metal trace) 없이 순수하게 ITO 전극으로만 구현할 수 있어 zero-bezel 이 가능한 기술이다. 다만 ITO 전극의 저항값이 높기 때문에 현재 G1M 방식은 5인치 미만의 2-point 멀티 터치만 가능하다. 그림 4. G2 (One Glass Solution) 구조 Cover Glass 장점 1) 우수한 광학 특성 2) 우수한 강성 및 내구성 (강화처리) 3) 얇고 가벼운 폼펙터 4) 라미네이션 한번만 하면 됨 ITO layer (Tx, Driving Line) Insulator layer (Bridge) ITO layer (Rx, Sensing Line) OCA (Optical Clear Adhesive) 단점 1) 이형 디자인, 밝은 베젤 구현 어려움 2) 양산 수율이 낮아 가격 경쟁력 확보 어려움 3) Insulator layer 추가 공정 필요 Display Panel (LCD/OLED) 업체 제품 - Wintek, TPK, BOE 등 - LG이노텍, 이엘케이, 멜파스, 동우화인켐, 한화L&C 등 - LG전자 옵티머스 G - 중국 스마트폰 업체 다수 채택 (Huawei, ZTE, Xiaomi 등) - 노트북용 터치 솔루션으로 다수 채택 (Asus, Lenovo 등) KDB Daewoo Securities Research 23

24 G2 - Sheet 방식과 Cell 방식의 차이 G2 방식을 생산하는 방법에는 1) Sheet 방식과 2) Cell (또는 Piece) 방식이 있다. GG 방식에 사용되 는 글라스 센서와 달리 G2 방식은 외부에 노출되는 커버글라스에 전극이 형성된다. 커버글라스는 외 부 충격을 견딜 수 있는 높은 강성과 내구성이 요구되기 때문에 화학적 강화 처리가 필수적이다. 유리 기판 종류에는 소다라임(Soda-lime)과 알루미노실리카(Aluminosilcate) 유리가 있다. 일반적인 소다라임 유리의 강성은 15~2MPa 수준이지만 질산칼륨(KNO3)을 통해 화학적 강화 처리할 경 우 4~5MPa까지 강성을 높일 수 있다. 알루미노실리카 유리의 경우 강화 처리를 통해 8MPa 이상 강성을 높일 수 있어 최근 프리미엄 모바일 기기에 주로 사용되고 있다. 알루미노실리카 유리에 는 Corning의 Gorilla Glass, IOX-FS, Asahi Glass의 Dragontrail 등이 있다. Sheet 방식은 커버글라스 원장을 강화 처리한 후에 BM, 투명전극, 절연층, 금속 배선 등을 형성한다. 센서 패터닝이 끝나면 절삭(scribing)을 통해 단위 터치 모듈을 생성한다. Sheet 방식은 투자비 대비 생 산성이 높아 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 장점이 있다. 반면 절단면이 강화되지 않아 측면 강성이 약하다 는 단점이 있다. 그래서 높은 강성이 요구되는 스마트폰, 테블릿 PC보다는 상대적으로 강성 조건이 낮은 노트북이나 중국의 저가 스마트폰에 주로 사용이 된다. Cell 방식은 커버글라스 원장을 먼저 단위 터치 모듈로 절삭을 하고 각각의 모듈을 강화 처리한다. 그 이후 BM, 투명전극, 절연층, 금속 배선 등을 형성하기 때문에 유리의 6면이 모두 강화된 상태로 품 질이 우수하다. 하지만 투자비 대비 생산성이 낮아 가격 경쟁력 확보가 어렵다는 단점이 있다. 그림 41. Sheet 방식 강화 처리 (질산칼륨을 통한 이온 치환) 강화 처리된 유리 커팅이 어려움 (레이저 커팅) 주로 소다라임(soda lime) 유리 기판이 사용 강화된 알루미노실리카 유리는 절삭이 어려움 원장 (Mother-glass) 센서 패터닝 (ITO Patterning) 절삭 (Scribing) ITO 센서 장점: 생산성 높아 가격 경쟁력 우위 단점: 절삭 어려움, 측면 강성 약함 강화 전 유리 강화 유리 그림 42. Cell 방식 강화 처리되기 전 유리 커팅 쉬움 (다이아몬드 휠 커팅) 강화 처리 (질산칼륨을 통한 이온 치환) 알루미노실리카 유리 사용 가능 원장 (Mother-glass) 절삭 (Scribing) 센서 패터닝 (ITO Patterning) ITO 센서 장점: 절삭쉬움, 측면강성강함 단점: 생산성 낮아 가격 경쟁력 열위 강화 전 유리 강화 유리 24 KDB Daewoo Securities Research

25 GFF (Glass-Film-Film) GFF 방식은 커버글라스(Glass)와 디스플레이 패널 사이에 필름(Film) 센서 2장이 삽입되는 외장형 구조이다. 필름 센서는 일반적으로 PET 필름 위에 ITO 전극을 형성한다. 유리 기판과 비교해서 필 름 기판은 가격이 저렴하고 얇고 가벼운 장점을 가지고 있다. 반면 유리에 비해 광학 특성(투과율)이 떨어지고 온도, 습도 변화에 따른 기판 변형이 일어날 수 있는 단점이 있다. 투과율이 낮으면 동일한 휘도를 위해 더 많은 전력 소모가 필요하기 때문에 모바일 기기에서 불리한 측면이 있다. GFF 방식은 Tx 전극과 Rx 전극을 각각 별도의 필름에 구현하기 때문에 상대적으로 공정 난이도는 낮다. 하 지만 다른 필름 방식과 다르게 2장의 필름 센서가 필요하기 때문에 원가가 상승하고 라미네이션 공 정도 3번으로 증가한다. 애플 제품을 제외한 스마트폰, 테블릿 PC 제품에서 외장형 터치스크린으로 가장 많이 채택되고 있는 방식이다. 국내 터치스크린 업체들도 대부분 GFF 방식을 생산하고 있다. 대부분의 터치스크린 업체들이 자체적으로 ITO 코팅을 못하기 때문에 ITO 코팅이 된 필름을 구매해 서 패터닝한다. ITO 필름을 생산하기 위한 초기 투자비용과 기술 난이도가 높아 현재 Nitto Denko(M/S 8%)와 Oike(M/S 15%) 등의 일본 업체들이 시장을 과점하고 있다. 지난해부터 테블릿 PC 수요가 급증 하면서 ITO 필름의 공급 부족이 지속되고 있지만 생산 업체들의 증설은 보수적으로 진행되고 있다. 이는 향후 G2, G1F, GF2 방식으로 진화하면 ITO 필름 수요가 급격히 줄어들 수 있기 때문이다. 표 1. Glass 기판과 Film 기판 비교 구분 유리 (Glass) 기판 Film (PET) 기판 열 내구성 125 C ~ 15 C 8 C 시효효과 (Aging) 없음 Yellowing, curling, 표면 변형 광학특성 (투과율) 9% 이상 85% 해상도 1 μm 5 μm 두께 두꺼움 (.3~1.mm) 얇음 (.5~.1mm) 무게 무거움 가벼움 강성 강화처리 필요 없음 라미네이션 수율 좋음 매우 좋음 원가 높음 낮음 그림 43. GFF (Glass-Film-Film) 구조 Cover Glass Display Panel (LCD/OLED) OCA (Optical Clear Adhesive) ITO layer (Tx, Driving Line) PET Film OCA (Optical Clear Adhesive) ITO layer (Rx, Sensing Line) PET Film OCA (Optical Clear Adhesive) 장점 단점 업체 제품 1) 얇고 가벼운 폼펙터 2) 이형 디자인, 베젤 제한 없음 3) 투자 대비 효율성 높음 1) 광학 특성 (투과율) 떨어짐 2) 소비 전력이 상대적으로 높음 3) ITO 필름 2장이 필요해 상대적으로 높은 재료비 4) 온도, 습도 변화에 따른 기판 변형 - Young Fast, J-Touch, Nissha Printing, O-Film 등 - 일진디스플레이, 에스맥, 이엘케이 등 - 삼성전자 Galaxy Tab, Note 일부 노트북에 적용 (Lenovo 등) KDB Daewoo Securities Research 25

26 G1F, GF2 (Glass-Film) G1F와 GF2 방식은 커버글라스(Glass)와 디스플레이 패널 사이에 필름(Film) 센서 1장이 삽입되는 외장형 구조이다. 현재 가장 널리 사용되고 있는 GFF 방식의 단점인 광학 특성, 소비 전력, 원가 개 선을 위해 필름 센서 2장 대신 1장으로 구현한 방식들이다. G1F는 하나의 ITO 전극을 커버글라스에 형성하고 다른 하나의 ITO 전극은 필름에 형성하는 방식이 다. G1F의 단점은 글라스 센서 설비와 필름 센서 설비가 모두 있어야 하기 때문에 투자비에 대한 부담이 상 대적으로 크다. 커버글라스에 직접 전극을 형성하기 때문에 이형 디자인, 밝은 베젤 구현도 어렵다. GF2는 필름 양면에 ITO 전극을 형성하는 방식이다. G1F와 비교해서 커버글라스에 직접 전극을 형 성하지 않기 때문에 이형 디자인, 밝은 베젤 구현도 가능하다. 또한 글라스 센서 설비가 없어도 되기 때문에 투자비도 상대적으로 낮은 편이다. 다만 필름 양면에 전극을 형성하는 공정이 어렵고 수율도 낮아 아직까지 원가 개선도 크지 않은 편이다. GF2는 DITO(Double-sided ITO) 구조이기 때문에 애플이 특허를 보유하고 있다. 현재 GF2가 적용 된 제품은 아이패드 미니가 유일하다. G1F와 GF2가 GFF에 비해 광학 특성이나 소비 전력 측면에서 유리 하지만 높은 투자비와 낮은 수율로 원가 개선은 크지 않다고 판단된다. 커버글라스 일체형이나 패널 내장 형 터치 솔루션에 비해서 장점이 크지 않다고 판단되며 중장기적으로 지속되기는 어려운 구조이다. 그림 44. G1F (Glass-Film) 구조 Cover Glass Display Panel (LCD/OLED) ITO layer (Tx, Driving Line) OCA (Optical Clear Adhesive) ITO layer (Rx, Sensing Line) PET Film OCA (Optical Clear Adhesive) 장점 단점 업체 1) 얇고 가벼운 폼펙터 2) ITO 필름 1장으로 상대적으로 낮은 재료비 3) GFF에 비해 광학 특성, 소비 전력 개선 1) 글라스 센서와 필름 센서 공정이 모두 필요 (투자비 부담) 2) 온도, 습도 변화에 따른 기판 변형 3) 이형 디자인, 밝은 베젤 구현 어려움 - YoungFast, J-Touch 등 - 멜파스, 네패스 디스플레이 등 제품 - Galaxy S Duos 등 - Microsoft Surface, Galaxy Note 8. 등 그림 45. GF2 (Glass-Film, DITO) 구조 Cover Glass OCA (Optical Clear Adhesive) ITO layer (Tx, Driving Line) PET Film ITO layer (Rx, Sensing Line) OCA (Optical Clear Adhesive) 장점 단점 1) 얇고 가벼운 폼펙터 2) ITO 필름 1장으로 상대적으로 낮은 재료비 3) GFF에 비해 광학 특성, 소비 전력 개선 4) 이형 디자인, 베젤 제한 없음 1) 양면 공정 시 보호시트 필요 2) 온도, 습도 변화에 따른 기판 변형 3) 애플이 DITO 특허 보유 Display Panel (LCD/OLED) 업체 제품 - Nissha Printing - 애플 ipad mini 26 KDB Daewoo Securities Research

27 On-cell, In-cell On-cell과 in-cell 방식은 디스플레이 패널에 Tx 전극과 Rx 전극을 내장하는 방식이다. LCD 또는 OLED 패널에 내장되는 방식이기 때문에 디스플레이 생산 설비를 보유한 대형 패널 업체만 생산 가능하다. 별도의 글라스 센서 또는 필름 센서가 들어가지 않기 때문에 얇고 가볍게 만들 수 있으며 광학 특성 이 우수해 소비 전력도 낮다. 커버글라스 공정이 없기 때문에 이형 디자인 또는 베젤 제한도 없다. On-cell 방식은 디스플레이 패널 상단 글라스에 ITO 전극을 형성하는 방식이다. 삼성디스플레이가 OLED 패널에 채택하고 있는 방식(OCTA, On-Cell Touch AMOLED)이며 삼성전자 갤럭시 S4, 노 트 2 등에 적용되고 있다. OLED의 봉지 유리(encapsulation glass)에 센서를 만들기 때문에 생산 라인을 조금만 개조하면 가능하다. 반면 아직까지 OLED 필름 봉지(film encapsulation)에는 적용하기가 어려 우며 LCD의 경우에도 컬러필터(C/F) 변형에 따른 불량률이 높아 양산이 어렵다. In-cell 방식은 디스플레이 패널 내부(TFT 기판)에 ITO 전극을 형성하는 방식이다. 기존 TFT에 사용 하는 금속 전극을 공유할 수 있다는 장점이 있지만 상대적으로 대면적화가 어려운 기술이다. LG디스플레이, Japan Display, Sharp 등의 LCD 패널 업체들이 채택하고 있으며 애플 아이폰 5, 팬택 Vega Iron 등 에 적용되고 있다. 현재 on-cell과 in-cell 패널은 대부분 PCAP(charge sensing) 방식을 사용한다. 일부 업체들은 switch(voltage sensing) 방식과 photo(light sensing) 방식을 개발하고 있지만 비중은 미미하다. 그림 46. On-cell 구조 (OCTA, On-Cell Touch AMOLED) Cover Glass 장점 1) 얇고 가벼운 폼펙터 2) 우수한 광학 특성, 소비 전력, 내구성 3) 이형 디자인, 베젤 제한 없음 Encapsulation Glass TFT Backplane OCA (Optical Clear Adhesive) ITO layer (Tx, Driving Line) Insulator layer (Bridge) ITO layer (Rx, Sensing Line) OLED Emitter 단점 업체 1) 디스플레이 패널 업체만 생산 가능 2) 필름 봉지에는 구현 어려움 3) LCD는 C/F 불량률 높아 구현 어려움 - 삼성디스플레이 Display Panel (OLED) 제품 - Galaxy S4, Galaxy Note II 등 그림 47. In-cell 구조 (LCD) Cover Glass Color Filter Glass TFT Backplane Display Panel (LCD) OCA (Optical Clear Adhesive) Liquid Crystal (LC) ITO layer (Tx, Driving Line) Insulator layer (Bridge) ITO layer (Rx, Sensing Line) 장점 단점 업체 1) 얇고 가벼운 폼펙터 2) 우수한 광학 특성, 소비 전력, 내구성 3) 이형 디자인, 베젤 제한 없음 4) TFT 금속 전극과 공유 가능 1) 디스플레이 패널 업체만 생산 가능 2) TFT 시그널 노이즈로 대면적화 어려움 3) 생산 라인 개조 필요해 소량 생산 어려움 - Japan Display, Sharp - LG디스플레이 제품 - 애플 아이폰 5, 팬택 Vega Iron KDB Daewoo Securities Research 27

28 Metal Mesh, Silver Nanowire 터치스크린에 사용되는 전극은 대부분 ITO를 사용한다. ITO는 높은 저항값 특성에도 불구하고 투명 소재라는 측면에서 터치스크린의 active area 전극으로 널리 활용되고 있다. 하지만 1) 대면적화 시 원 가 상승이 크고 2) 희토류인 인듐의 수급 우려, 3) 플렉시블이 어려워 대체 소재들이 연구되고 있다. 현재 ITO를 대체할 소재 중에서 가장 상용화에 가까운 기술은 metal mesh와 silver nanowire 방식이다. Metal mesh 방식은 불투명한 금속(구리, 은 등)을 2~6μm 두께의 격자 형태로 인쇄하는 기술이다. 전도성이 높은 금속을 사용하기 때문에 저항값이 매우 낮은 장점이 있지만 투과율이 상대적으로 낮다는 단점 이 있다. 또한 격자 형태의 전극이 유관으로 보이기 때문에 고해상도(2ppi 이상) 디스플레이에서는 픽셀과 간섭이 일어나는 모아레(Moiré) 현상이 아직까지 기술적으로 해결되지 못했다. 현재 선폭 5~6μm 제품들이 2인치 이상의 모니터 제품에 채택되고 있으며 노트북이나 테블릿 PC에 적용하기 위해서는 3~4μm 까지 선폭을 줄여야 한다. 해외 업체 중에서는 Atmel, Uni-Pixel (Kodak이 생산), 3M, Fujifilm, MasTouch, Young Fast 등이 개발하고 있으며 국내 업체 중에서도 LG화학, 미래나노텍, 이엘케이, 잉크테크(소재) 등이 양산을 준비하고 있다. 미래나노텍이 지난해 하반기부터 삼성전자 All-in-one (AIO) PC에 공급하고 있으며 경쟁 업체들에 비해 광폭(1,4mm) roll-to-roll 장비를 보유하고 있다. Silver Nanowire 방식은 나노미터 두께의 은(Ag) 와이어들이 포함된 용액을 코팅하는 방식이다. Cambrios는 이 분야 핵심 기술을 보유하고 있으며 지난해 1월 최초로 LG전자 AIO PC에서 채택되 었다. 또한 삼성벤처투자는 지난해 1월 Cambrios에 5만 달러의 투자(series D-3)를 완료했다. 그림 48. Atmel XSense (Metal mesh 터치 솔루션) 그림 49. Uni-Pixel UniBoss (Metal mesh 터치 솔루션) 자료: Atmel 자료: Uni-Pixel 그림 5. Cambrios ClearOhm (Silver Nanowire 터치 솔루션) 그림 51. 모아레(Moiré) 현상 자료: Cambrios 자료: Wikipedia 28 KDB Daewoo Securities Research

29 CNT, Graphene CNT(Carbon Nanotube, 탄소나노튜브)는 탄소들이 벌집처럼 육각형 고리 형태를 가지고 있다. CNT 의 지름은 1nm이지만 강철보다 강성이 1배 높고 구리보다 전도성이 1,배 정도 높은 신소재이다. 구리 는 가늘게 만들수록 전류를 흘렸을 때 발생하는 열이 많아지는 반면 CNT는 열을 잘 방출하기 때문 에 안정적으로 전기를 흘릴 수 있다. Eikos(미국)는 단일벽 CNT를 이용해 투명 전도성 박막을 개발, 관련 특허를 출원했고 Invisicon이라 는 이름으로 제품을 출시했다. Unidym(미국)은 CNT 전문 업체인 CNI를 27년에 흡수합병하고 28년에는 세계 최초로 삼성전자와 CNT 기반의 전자종이(EPD) 패널을 공개했다. 211년에 국내 와이즈파워가 Unidym을 인수했지만 이후 부실한 재무 구조로 현재는 상장폐지 위기에 놓였다. 일본에서는 Mitsubishi Rayon이 단일벽 투명 전도성 전극을 발표했지만 박막의 물성이 상용화 수준 에는 미치지 못하고 있다. 국내에서는 상보가 CNT(Tx 전극)와 ITO(Rx 전극) 필름을 이용한 hybrid 터치 센 서를 개발해 상용화를 앞두고 있다. 1억원을 투자해 올해 하반기부터 양산 체제에 들어갈 전망이다. 그래핀(Graphene)은 흑연을 뜻하는 graphite 와 탄소의 이중결합을 의미하는 접미사 ene 이 합쳐 진 이름이다. CNT가 원기둥 모양이라면 그래핀은 탄소 결합이 펼쳐진 모양이다. 그래핀의 강성은 강 철보다 강하지만 탄성률이 좋아 잘 휘어지는 특성을 가지고 있다. 기존 ITO 전극은 휘어지면 전도성이 깨 지기 때문에 flexible display의 투명 전극 대체 소재로 CNT와 그래핀이 주목 받고 있다. 그림 52. 탄소나노튜브(CNT, Carbon Nanotube) 구조 그림 53. 그래핀(Graphene) 구조 자료: Wikipedia 자료: Wikipedia 그림 54. Eikos의 CNT 투명 전극 - Invisicon 그림 55. 그래핀(Graphene)을 이용한 플렉시블 터치 센서 자료: Eikos 자료: DisplayBank KDB Daewoo Securities Research 29

30 기타 IR, Acoustic, Optical 현재 주류 기술은 아니지만 기타 터치 기술로는 적외선(IR), 표면탄성파(SAW), 광학(Optical) 방식 등이 있다. 중소형 터치 기술은 기존 PCAP 방식이 이미 주류 기술로 자리 잡았지만 아직까지 경제 적인 대면적화가 어렵다. 그래서 대부분 PCAP 이외의 기술들은 대면적화에 초점을 맞추고 있다. IR 방식은 소형 디스플레이부터 15 디스플레이까지 적용 가능하다. 멀티 터치도 일부 가능하지만 가장 큰 단점은 베젤 영역이 두꺼워지고 해상도가 낮다는 점이다. IR 방식은 Amazon Kindle, Barnes & Noble Nook 등의 이북리더 제품에 주로 사용된다. IR 방식으로 가장 널리 알려진 업체는 Neonode(스웨덴)이다. 다만 Neonode는 직접 하드웨어를 생산하지는 않고 IP 라이센싱만 하고 있다. SAW(Surface Acoustic Wave) 방식은 표면을 따라 전파되는 음향파를 이용한다. SAW는 무선 통신 기술에도 널리 사용되고 있지만 터치스크린에도 응용 가능하며 zero-bezel을 구현할 수 있다는 장점 이 있다. 현재 Elo Touch Solutions(미국)과 General Touch(중국)가 이 분야에서는 독보적이다. 광학(Optical) 방식은 실제 카메라 영상을 통해 터치를 구현하는 방식이다. 광학 거리가 확보되어야 하기 때문에 모바일 기기에는 적합하지 않지만 대형 광고 스크린(DID), 테이블 디스플레이 등에 활용 된다. 삼성전자가 출시한 테이블 디스플레이 SUR4에도 광학 방식의 터치 기술이 적용되었다. 현재 NextWindow(뉴질랜드), Perceptive Pixel(미국) 등이 이 분야에서 널리 알려져 있다. Perceptive Pixel은 한국계 Jeff Han이 26년에 설립했으며 지난해 7월 Microsoft가 인수했다. 그림 56. 적외선 (IR, Infrared) 방식 그림 57. 표면탄성파 (SAW, Surface Acoustic Wave) 방식 Infrared LED Receiver 자료: DisplaySearch 자료: Onetouch 그림 58. 카메라 기반 광학(Optical) 방식 그림 59. Microsoft의 Perceptive Pixel 자료: NextWindow 자료: Microsoft 3 KDB Daewoo Securities Research

31 Stylus, Digitizer 최근 손가락이 아닌 스타일러스(Stylus, 터치용 펜)를 이용한 터치 기능이 하드웨어 차별화에 중요한 요인으로 부각되고 있다. 삼성전자는 S-Pen을 갤럭시 노트 시리즈의 핵심 차별화 기능으로 부각하 고 있다. 스타일러스를 이용한 터치 기술은 크게 1) Passive, 2) Active, 3) EMR 방식으로 나눈다. Passive와 Active 방식은 별도의 digitizer가 필요 없고 EMR 방식은 별도의 digitizer가 필요하다. Passive/Active 방식은 별도의 digitizer를 사용하지 않고 기존 터치 제품에 그대로 사용할 수 있다. 이 방식은 스타일러스가 단순히 손가락 역할을 대신한다. 손가락과 스타일러스를 구분할 수 없어 proximity sensing이나 palm rejection 기능이 불가능하다. Passive 방식은 별도의 건전지나 코일을 사용 하지 않고 손가락에서 발생하는 정전용량과 유사하게 만들기 위해서 5mm 이상의 두꺼운 팁(tip, 펜 촉)을 사용한다. Active 방식은 건전지나 코일이 내장되어 있어 팁을 작게(2mm)해도 손가락과 유사 한 정전용량을 만들 수 있다. 현재 Adonit, N-trig 등이 active 방식의 스타일러스를 생산하고 있다. EMR(Electromagnetic Resonance) 방식은 별도의 digitizer 내장으로 손가락과 스타일러스를 구분 할 수 있어 proximity sensing이나 palm rejection 기능이 가능하다. 또한 여러 단계의 터치 압력을 구분할 수 있는 스타일러스를 작은 사이즈로 구현할 수 있다는 점이 최대 장점이다. 현재 Wacom, Waltop 등이 이 분야에서 핵심 기술력을 보유하고 있으며 삼성전자 갤럭시 노트 시리즈에 사용되는 S-Pen이 Wacom 솔루션을 채택하고 있다. 국내 업체 중에서는 파트론이 EMR stylus를 개발 중이며 인터플렉스와 플 렉스컴이 digitizer를 생산하고 창성, 이녹스, 잉크테크 등이 관련 재료를 공급하고 있다. 그림 6. LG전자 Vu II (Passive 방식 Stylus) 그림 61. Adonit Jot Touch (Active 방식 Stylus) 자료: LG전자 자료: Adonit 그림 62. Wacom (EMR 방식 Stylus/Digitizer) 그림 63. EMR 방식의 핵심 장점 자료: Wacom 자료: Cregle KDB Daewoo Securities Research 31

32 스마트폰/테블릿 PC는 다양한 터치 기술 공존 노트북/모니터는 표준화된 기술로 수렴 앞서 설명한 바대로 스마트폰, 테블릿 PC의 터치스크린 시장과 노트북, 모니터의 터치스크린 시장은 서로 다른 비즈니스 모델을 가지고 있다. 스마트폰과 테블릿 PC는 각 업체들의 디자인과 요구 사항 에 맞게 생산해야 하기 때문에 다양한 터치 기술 방식이 공존할 수 있다. 반면 노트북과 모니터는 규 격화를 통한 대량 생산으로 가격을 낮춰야 하기 때문에 표준화된 터치 기술로 수렴할 전망이다. 노트북, 모니터 등의 대형 터치스크린에서는 커버글라스에 센서를 결합한 일체형(OGS, One Glass Solution) 방식이 주류 기술이 될 전망이다. 외장형(Add-on) 방식 중에서 ITO 필름 방식은 저항값이 높아 대면 적화가 어렵고 ITO 글라스 방식은 두께와 무게 측면에서 불리하다. 내장형(in-cell, on-cell) 방식 역 시 아직까지 대면적화가 어렵기 때문 OGS 방식이 가장 적합하다고 판단된다. OGS의 sheet 방식과 cell 방식 중에서는 원가 경쟁력이 높은 sheet 방식이 대형 터치스크린의 핵심 기술이 될 전망이다. 지난해 출하된 스마트폰 중에서 외장형 방식이 62%로 가장 많았고 on-cell 13%, in-cell 8%, OGS 3% 순으로 많이 채택되었다. On-cell 방식은 대부분 삼성전자의 OLED 스마트폰에 적용되었고 incell 방식은 아이폰 5에 처음 도입되었다. 향후 외장형 방식은 지속적으로 감소할 전망이다. 별도의 모듈 라미네이션이 필요없는 on-cell과 OGS 방식이 꾸준히 증가할 전망이다. 표 11. 스마트폰 터치스크린 기술 방식 비중 추이 및 전망 기술 방식 F 14F 15F 16F Add-on type (GG, G1F, GFF) 7% 62% 49% 39% 32% 27% In-cell % 8% 15% 16% 16% 16% On-cell 9% 13% 16% 18% 2% 22% OGS 2% 3% 9% 2% 25% 29% Others 2% 14% 1% 8% 7% 6% 자료: DisplaySearch, KDB대우증권 리서치센터 테블릿 PC는 지난해까지 외장형 방식 비중이 압도적으로 높았다. 내장형과 OGS 방식은 아직까지 대 면적 수율이 낮아 양산에 적용하기가 힘들다. 다만 스마트폰과 마찬가지로 점진적으로 외장형 방식 비중은 감소하고 내장형과 OGS 방식의 비중이 증가할 전망이다. 216년까지 기술 방식의 비중 변화 에서 볼 수 있듯이 스마트폰과 테블릿 PC는 다양한 기술 방식이 공존할 전망이다. 표 12. 테블릿 PC 터치스크린 기술 방식 비중 추이 및 전망 기술 방식 F 14F 15F 16F Add-on type (GG, G1F, GFF) 95% 84% 71% 62% 45% 23% In-cell % % % % 1% 11% On-cell % 5% 12% 16% 22% 3% OGS 2% 8% 14% 18% 28% 33% Others 3% 4% 4% 4% 4% 3% 자료: DisplaySearch, KDB대우증권 리서치센터 지난해까지 노트북에 사용된 터치스크린 기술은 외장형 방식이 52%, OGS 12%, 기타(metal mesh 등) 36%로 추산된다. 노트북용 터치스크린은 올해부터 OGS 방식이 급격히 늘어나고 216년까지 비 중은 83%까지 늘어날 전망이다. 대형 터치스크린에는 주류 기술은 OGS가 되겠지만 대안 기술로는 저항값이 낮아 대면적화 제한이 없는 metal mesh 방식이 일부 사용될 전망이다. 표 13. 노트북 터치스크린 기술 방식 비중 추이 및 전망 기술 방식 F 14F 15F 16F Add-on type (GG, G1F, GFF) 54% 52% 11% 4% 2% 2% In-cell % % % % % % On-cell % % % % % % OGS 13% 12% 65% 78% 82% 83% Others 34% 36% 24% 18% 16% 16% 자료: DisplaySearch, KDB대우증권 리서치센터 32 KDB Daewoo Securities Research

33 3. 터치스크린 주요 생산 공정 터치스크린 패널은 크게 1) 커버글라스 공정, 2) 센서 패터닝 공정, 3) 라미네이션 공정으로 나눌 수 있다. 터치스크린의 방식(외장형, 일체형, 내장형)에 따라서 커버글라스 업체, 터치스크린 업체, 디스플레이 패널 업체들이 각각 담당하는 공정과 사업 영역이 다를 수 있다. 그림 64. 외장형(Add-on) 방식 터치 패널 공정 Cover Glass Tampered Glass Chemical Strengthening Glass Substrate Lamination ITO Glass/Film Touch Sensor Touch Module IT Set PET Film Patterning (Etching) Lamination ITO Sputtering Controller IC Display Panel 그림 65. 일체형(OGS) 방식 터치 패널 공정 Controller IC Cover Glass Tampered Glass Sensor on Cover Glass IT Set Chemical Strengthening ITO Sputtering Patterning (Etching) Lamination Display Panel 그림 66. 내장형(On-cell/In-cell) 방식 터치 패널 공정 Cover Glass Tampered Glass Chemical Strengthening Lamination Display Panel IT Set ITO Sputtering Patterning (Etching) Controller IC KDB Daewoo Securities Research 33

34 커버글라스 공정 커버글라스의 제조 공정은 크게 1) 물리적 가공(절삭, 연마, 이형 디자인), 2) 화학적 강화, 3) 베젤 인쇄, 4) 기능성 코팅 등의 4단계로 나눌 수 있다. 일반적으로 화학적 강화 전에 절삭, 연마, 홀 드릴 등의 물리적 가공으로 커버글라스의 모양을 만들고 화학적 강화 이후 베젤 인쇄나 각종 표면 코팅 등을 진 행하는 cell (또는 piece) 방식으로 생산한다. 최근 커버글라스와 센서가 일체형인 G2(OGS) 터치스크린 구조에서 sheet 방식의 생산 공정이 증가 하고 있는 추세이다. Sheet 방식은 화학적 강화를 먼저하고 센서 패터닝, 베젤 인쇄 이후 절삭, 연마 등의 물리적 가공을 한다. 이 방식이 어려운 이유는 화학적으로 강화 처리된 유리를 절삭하는 과정이 매우 힘들고 절단면이 강화되지 않아 측면 강성이 약해 2차적인 강화 공정이 필요할 수 있다. 유리 기판 종류에는 소다라임(Soda-lime)과 알루미노실리카(Aluminosilcate) 유리가 있다. 일반적인 소다라임 유리의 강성은 15~2MPa 수준이지만 화학적으로 강화 처리할 경우 4~5MPa까지 강성을 높일 수 있다. 알루미노실리카 유리의 경우 강화 처리를 통해 8MPa 이상 강성을 높일 수 있어 최근 프리미엄 모바일 기기에 주로 사용되고 있다. 대표적인 알루미노실리카 유리에는 Corning 의 Gorilla Glass, IOX-FS, Asahi Glass의 Dragontrail 등이 있다. 화학적 강화 공정은 전체 커버글라스 제조 공정 중에서 가장 까다롭고 시간이 오래 걸리는 핵심 공정이다. 일반적으로 화학적 강화 공정이 커버글라스 제조에서 3~4%의 원가 비중을 차지하고 있고 전체 수율에도 직접적인 영향을 미친다. 화학적 강화 공정은 욕조에 질산칼륨(KNO3)을 넣고 5도 온도 에서 5~6시간 동안 유리를 담구어 두면 유리 표면층에 있는 나트륨(Na+) 이온이 빠져 나오고 이온 반경과 부피가 더 큰 칼륨(K+) 이온이 그 자리로 이동(치환) 하여 유리 표면에 압축응력을 발생시켜 강도를 높이게 된다. 이온 치환이 일어난 두께를 DOL(Depth of Layer)라고 하고 DOL이 클수록 강 성이 높아진다. 현재 DOL은 Gorilla glass 4um, IOX-FS 2um, soda-lime 1um 수준이다. 커버글라스 공정은 터치스크린, 디스플레이 패널 공정에 비해 자동화 정도가 낮고 노동집약적인 특성 을 가지고 있다. 작업자의 숙련도와 노하우가 수율이나 품질을 좌우하는 전통적인 산업의 특성을 가 지고 있다. 또한 각종 화학 물질, 5도 이상의 열처리 공정, 소음이 심한 CNC(Computerized Numerical Control) 절삭/연마 기계들 때문에 작업 환경이 아주 열악하다. 현재 대부분의 커버글라스 업체의 생산 기 지가 중국에 위치해 있는 것도 이러한 이유 때문이다. 현재 대표적인 커버글라스 업체로는 Biel Crystal, Lens Technology, G-Tech Optoelectronics 등이 있다. 국내 업체 중에서는 태양기전, 아바텍 등이 소량을 생산하고 있다. 그림 67. 커버글라스의 제조 프로세스 Scribing (절삭) Refined Edge Visual Check Functional Check Chamfer Polishing Screen Printing (베젤 인쇄) Final Check Thickness Grinding Chemical Strengthen (화학적 강화처리) Coating Protective Film Grinding Stress testing Surface Coating (기능성 코팅) QA Check Hole Drilling Cleaning Cleaning Packing 자료: DisplayBank, KDB대우증권 리서치센터 34 KDB Daewoo Securities Research

35 센서 패터닝 공정 - 인쇄(Printing) 방식 센서 패터닝은 전극 재료에 따라 공정이 달라진다. 현재 가장 많이 사용되는 ITO 센서와 은(Ag) 전극 패 터닝은 크게 인쇄(printing) 방식과 포토(photolithography) 방식이 있다. 센서 패터닝 공정에서 가장 중요 한 요소는 원가(투자비, 수율)와 전극의 선폭이다. 일반적으로 인쇄 방식이 투자비는 적지만 미세한 선폭을 생산하기 어렵다. 반면 포토 방식은 초기 투자비는 크지만 미세한 선폭 구현이 가능하다. 최근 스마트폰과 테블릿 PC에서 얇은 베젤의 중요성이 커지면서 미세 선폭에 대한 요구가 커지고 있다. 인쇄 방식에는 1) 실크 스크린 인쇄(silk screen printing)와 2) 그라비아 오프셋(Gravure offset)이 있다. 인쇄 방식에서 한 장씩 인쇄하는 공정보다는 roll-to-roll 공정의 생산성이 높다. 실크 스크린 인쇄 방식은 스크린 마스크를 이용하여 에칭 페이스트를 발라서 패턴을 형성하는 방식 이다. 공정이 비교적 간단하고 장비 가격도 싸지만 미세 패턴 형성은 어렵다. 전극의 선폭이 1μm 정도인 패턴 형성에 주로 사용되고 있다. 또한 누적 인쇄 횟수가 많아질수록 스크린 인쇄용 마스크가 늘어져 불량률이 높아진다. 이를 방지하기 위해서 스크린 마스크는 주기적으로 교체해주어야 한다. 아직까지 대부분의 필름 센서는 스크린 인쇄 방식을 채택하고 있다. 그라비아 오프셋 방식은 요철을 형성한 원통형 판(gravure plate)에 전극 물질을 바르고 볼록한 부분 의 물질은 긁어낸 후 오목한 부분에 들어간 전극 물질을 기판(substrate)에 전사하는 방법이다. Rollto-roll 공정이 가능해 스크린 방식에 비해 생산성이 높고 전극의 선폭도 3μm 수준까지 가능하다. 그림 68. 실크 스크린 인쇄(silk screen printing) 공정 자료: Wikipedia 그림 69. 그라비아 오프셋(Gravure offset) 공정 자료: Wikipedia KDB Daewoo Securities Research 35

36 센서 패터닝 공정 - 포토(Photolithography) 방식 포토(photolithography) 방식은 기존 반도체와 LCD 공정에서 사용하는 공정(증착 노광 식각) 과 유사하다. 전체 공정은 6-mask (BM, metal, Tx ITO, insulator, Rx ITO, passivation), 7-layer (index matching 추가) 구조이다. 인덱스 매칭(index matching)은 ITO 패턴의 시인성을 제거하기 위 한 층이다. ITO 패턴에 따라 빛의 투과율과 반사율이 달라지기 때문에 투명해야 할 ITO 패턴이 눈에 보이는 경우가 있다. 이를 제거하기 위해서 기판에 산화물 코팅을 하고 굴절률을 조정한다. 포토 방식은 초기 투자비가 많이 필요하지만 전극의 선폭은 3μm 미만으로 미세한 패터닝이 가능하 다. 미세한 선폭 패터닝은 베젤 영역에 만들어지 금속 전극의 두께를 얇게 만들기 위해서 필요하다. 최근 얇은 베젤을 구현하기 위해서 포토 방식의 패터닝 공정이 증가하는 추세이다. 포토 공정에도 1) 감광성 페이스트(Ag) 방식과 2) Metal on ITO 방식이 있다. 감광성 페이스트 방식 은 기존 은(Ag) 페이스트에 감광성 물질을 추가한 감광성 은(Ag) 페이스트를 기판 위에 도포한다. 이 후 노광, 현상을 통해 원하는 패턴을 얻는 방식이다. Metal on ITO 방식은 기존 포토 공정과 동일하 게 금속 전극 물질(Cu 또는 Ag 합금)을 증착하고 감광성수지(photoresist)를 도포한다. 이후 노광, 현상, 식각을 통해 원하는 패턴을 얻는다. 감광성 페이스트 방식이 Metal on ITO 방식과 비교했을 때, 감광성수지를 도포하고 벗겨내는 과정이 준다는 장점이 있는 반면 Metal on ITO는 매우 미세한 선폭 패터닝이 가능하다는 장점이 있다. 그림 7. 일체형(OGS) 방식 포토 공정 BM (Black Matrix) Cover Glass Index Matching Cover Glass Metal Electrode Cover Glass Metal Sputtering Photo/Etching Tx ITO Electrode Cover Glass ITO Sputtering Photo/Etching Insulator (Bridge) Cover Glass Rx ITO Electrode Cover Glass ITO Sputtering Photo/Etching Passivation Cover Glass 36 KDB Daewoo Securities Research

37 전극 패터닝 공정 비교 최근 소비자들은 스마트폰, 테블릿 PC 등의 모바일 기기에서 대형 화면을 선호하는 경향이 강해지고 있다. 동시에 뛰어난 휴대성을 원하기 때문에 무조건 크게만 만들 수도 없다. 한정된 기기 사이즈에 도 눈에 보이는 화면 사이즈가 최대한 커지기 위해서는 화면 외의 공간인 베젤을 최소화해야 한다. 베젤에는 금속 전극이 배선되어 있기 때문에 무조건 줄일 수는 없고 배선의 선폭을 최소화해서 얇게 만드는 것이 핵심 기술이다. 특히 화면 사이즈가 커지면서 채널 수가 늘어나고 배선이 많아지면서 전 극 패터닝 공정에 따라서 베젤의 두께 차이가 많이 난다. 스크린 인쇄 공정은 저렴한 투자비와 재료비, 단순한 공정, 오랜 경험에 의한 신뢰성 확보 등의 강점 을 가지고 있지만 1μm 미만의 미세한 선폭 구현이 어렵다. Metal on ITO는 투자비와 재료비, 공 정수 측면에서는 불리하지만 유일하게 3μm 미만의 미세한 선폭을 구현할 수 있다. 감광성 페이스 트 방식은 아직 소수 업체에서만 채택하고 있어 양산 검증이 더 필요하다. 그라비아 오프셋 방식은 기술 난이도가 높아 신규 업체의 진입이 어렵지만 전체적으로 경쟁력이 높은 방식으로 판단된다. 표 14. 전극 패터닝 공정 비교 최소 선폭 (Line/Space, μm) 스크린 인쇄 그라비아 오프셋 감광성 페이스트(Ag) Metal on ITO 1/1 3/3 3/3 3/3 이하 (현재 15/15 수준) 해상도 성능 낮음 우수 우수 매우 우수 투자비 낮음 보통 보통 높음 재료비 낮음 낮음 보통 높음 공정수 적음 보통 보통 많음 기술 난이도 낮음 매우 어려움 보통 어려움 자료: DisplayBank 그림 71. 선폭에 따른 베젤 두께 비교 자료: DisplayBank KDB Daewoo Securities Research 37