Market Leading Products [ 디스플레이장비 ] UFA(8K UHD Flexible AMOLED) 패널제조장비통합시스템
발행처 한국산업기술진흥원 서울시강남구테헤란로 305 www.kiat.or.kr ISBN 978-89-6271-247-6 978-89-6271-239-1 (Set) 발행일 2014. 3 문의 한국산업기술진흥원 산업기술정책센터기술전략팀 지영규선임 02. 6009. 3123 wldudrb@kiat.or.kr 본보고서는산업통상자원부의지원을받아한국산업기술진흥원이발행한시장중심형제품로드맵에관한연구보고서입니다. 본보고서는 MAE (www.mae.or.kr) 를통해서도보실수있습니다. 본보고서는비매품입니다. Copyright KIAT 2014 All right reserved
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Contents PART 1. 총론 Ⅰ 추진개요 1. 목적 2. 제품전략의필요성 3. 추진근거및범위 4. 기획체계 5. 기획방향 6. 기획절차 Ⅱ 추진내용 1. 세부기획내용 Ⅲ 추진결과 1. 20 대유망산업선정 2. 디스플레이장비산업의핵심제품및전략제품 PART 2. 디스플레이장비산업 Ⅰ 메가트렌드의변화 1. 산업의정의 2. 글로벌메가트렌드 3. 산업변화에대한시사점 Ⅱ 산업동향분석 1. 시장동향및전망 2. 기술동향 3. 인프라현황 Ⅲ 핵심제품선정 1. 전략제품후보 Pool 도출 2. 핵심제품선정 Ⅳ 핵심제품 R&D 전략 : UFA(8K UHD Flexible AMOLED) 패널제조장비통합시스템 1. 핵심제품개요 2. 핵심제품동향 3. 핵심요구사항 4. 핵심기술 5. 지원제도현황및제안
Planning Committee 기획위원 Planning Commissioner DISPLAY 염근영 _ 위원장성균관대학교교수 강경태 _ 위원한국생산기술연구원수석 문대규 _ 위원순천향대학교교수 손일곤 _ 위원삼성디스플레이부장 안성덕 _ 위원한국전자통신연구원수석 김태규 _ 위원 ipartners 이사 김현진 _ 위원대신국제특허법률사무소 변리사 오명준 _ 센터장산업기술정책센터 이기녕 _ 팀장기술전략팀 장보영 _ 책임기술전략팀 8
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS 양일호 _ 위원한국디스플레이산업협회 과장 이병일 _ 위원테라세미콘부사장 정병일 _ 위원 LIG 에이디피차장 조정대 _ 위원한국기계연구원센터장 최희환 _ 위원한국항공대학교교수 9
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총론 PART 1 Introduction
07 Ⅰ. 추진개요 Ⅰ. 추진개요 PART 1 Introduction 1. 목적 + 변화하는新정부정책및대내외환경변화에적극적으로대응하기위하여신뢰성이높은계량화된예측조사체계를마련하여산업기술중장기전략제시 - 기술혁신의가속화와산업기술환경의변화를효율적으로반영할수있는시장 Data 중심의산업환경변화예측시스템마련 - 新정부정책패러다임인 창조경제 의산업기술 R&D 정책실현을위한구체적인산업기술분야 R&D 실천전략을제시하여산업경쟁력제고노력에기여 ( 성장정체산업의고도화, 창업과신산업창출등의주요정책과제추진을위해핵심제품중심의 Item 발굴및활용 ) + 개방 융합적시대변화에부합하는전략수립을위해산업내칸막이를벗어나시장수요에기반한제품형 R&D 전략을수립 - 기존산업내공급자중심의기술개발에서벗어나융복합추세에부합되는개방형, 융합형제품발굴및세부 R&D 전략수립 - 시장 정책중심의핵심제품 R&D 전략을통한정부의합리적효율적, 투자가이드로활용사업개념도 기존기존산업기술산업부 R&D 전략전략 전문가중심의직관적판단에의한 R&D 기획 산업내공급자중심의기술개발전략 예측의신뢰성확보를위한계량화된예측체계마련 '13 년도추진전략 시장변화중심의개방형, 융합형제품중심전략수립 新정부정책슬로건인 ' 창조경제 ' 의구체화및기존산업의창조적융합을통해산업경쟁력을강화할수있는산업기술분야 R&D 실천전략제시 산업기술혁신및산업통상자원부산업핵심기술개발사업등정부 R&D 사업및기획에반영토록제공 12
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS 2. 제품전략의필요성 + 기술 제품융복합의본격화및와해성기술혁신을통한신산업이등장하는등산업환경이급변하고있어, 산업별칸막이식전략으로는대응이어려움 + 따라서핵심제품을중심으로한 R&D 전략을통해산업내-산업간융합전략을수립하여산업통상자원부 R&D 사업에적용필요 + 또한, 현행기술중심의정부중장기전략은민간기술수요자의자율적 창의적 R&D 활동을저해하는요소로자율적경쟁에따른정부 R&D의선순환구조확립을위해서는제품중심으로 R&D 방향성을제시하는중장기전략필요 수립전략 + 새롭게변모하는정부의정책환경및산업생태계변화를효율적으로분석하여 5~10년간중점개발및정부지원이필요한분야를도출할수있는산업기술예측체계를설계하여활용 - 산업간칸막이를벗어난융합형환경분석체계구축 - 직관적 Item 도출방법을개선하여 Data 기반의계량분석체계수립 - 기술중심의 R&D 전략에서탈피하여융합형 제품형 R&D 전략수립 급변하는정부정책및환경변화에부합하는산업기술전략수립 융합형환경분석체계구축 객관적이고신뢰성있는기획체계개발 신정부정책에부합하는 R&D 전략방향제시 - 제조업, IT 등칸막이식환경분석에서융합형분석체계구축 기술외인문, 사회, 경제, 겅책등 다양한환경변화를융합반영 - 새로운정책환경변화를적극적으로반영할수있는환경분석체계마련 신규재편되는소관산업별환경 변화를조사 산업기술변화 방향예측 - 새로운산업기술환경변화에대응가능한기획체계개발 그간산업기술로드맵수립노하우및 체계를기반으로새로운정책변화 방향에최적화된기획시스템마련 객관성있는정확한기획이이뤄 지도록계량정보분석활용 - KITA 가보유한산업별정보및 6 천여명의전문가 Pool 활용 온라인기획시스템 MAE 에등록된 6 천여명의전문가 - 기존기술중심 R&D 전략탈피 융합형 R&D 전략제시 시장중심 : 신시장창출형 R&D 전략 새로운산업기술정책을반영한 R&D 전략 - 융합적미래기술발굴기법을포함한기획보고서발간및민간공유 민간활용성강화를위해기술전략 브리프제공등추진 13
07 Ⅰ. 추진개요 PART 1 Introduction 3. 추진근거및범위 + 추진근거 : 산업기술혁신촉진법 38조및산업기술혁신사업공통운영요령 11조에의거하여추진 + 기획기간 : 2013. 04. 01 ~ 2014. 03. 31(12개월 ) + 기획범위 : 산업부신규재편된 20개세부산업중디자인을제외한 19개세부산업대상 [ 산업통상자원부신규재편산업군 ] [ 시스템산업 ] [ 창의분야 ] 산업기계, 의료기기, 지식서비스, 바이오, 나노, ( 디자인 ) 4 8 8 로봇, 자동차, 플랜트, LED광, 정보가전, 조선 [ 소재부품분야 ] 반도체, 디스플레이, 금속소재, 화학공정, 섬유의류, 생산기반, IT융합, 임베디드 SW - 창의, 소재, 시스템등의 19 개세부산업을대상으로기획을추진하되유망산업선정을위한대상은 KIAT 산업기술로드맵의분류체계를활용하여추진 * KIAT 산업기술로드맵분류체계는지난 5 년간매년 1,000 명의전문가가참여하여지속적으로업데이트한분류체계로 19 개세부산업에 95 개산업분야로구성됨 14
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS [KIAT 산업기술로드맵 19 개세부산업 95 개산업분야 LIST] 순번 산업분야 순번 산업분야 순번 산업분야 1 LED 조명응용 33 3D 정보가전 65 로봇센서및부품 2 광통신 34 DTV 66 로봇플랫폼및시스템통합 3 LCD 35 모바일기기 67 차세대반도체 4 OLED 36 고부가가치선박 68 반도체공정재료 5 플렉서블 37 차세대선박 69 광디바이스 6 3D 38 해양레저 70 반도체장비 7 제조업용로봇 39 Oil&Gas, 정유 / 석유화학 71 주조 8 전문서비스로봇 40 발전 72 금형 9 개인서비스로봇 41 수자원 73 소성가공 10 의약바이오 42 해양 74 용접 11 산업바이오 43 차량 IT융합 75 열처리 12 융합바이오 44 조선 IT융합 76 표면처리 13 그린바이오 45 건설 IT융합 77 슈퍼섬유 14 시스템반도체 46 섬유 IT융합 78 스마트섬유 15 건설기계 47 국방 IT융합 79 에코섬유 16 섬유기계 48 항공 IT융합 80 자동차공통핵심 17 농업기계 49 의료 IT융합 81 경영컨설팅 18 에너지기계 50 보안 IT융합 82 빅데이터 19 승강기시스템 51 농수산 IT융합 83 e-learning 20 공작기계 52 에너지 IT융합 84 UX 21 디스플레이장비 53 LED 응용 85 유통물류 22 PLM 시스템 54 LED 광소자 86 제조지원연구개발 23 치료기기 55 철강 87 비즈니스인텔리전스 24 영상진단기기 56 알루미늄 88 석유화학 25 고령친화 재활복지의료기기 57 구리 89 정밀화학 26 한방의료기기 58 희소금속 90 고분자 27 IT헬스 59 금속리사이클링 91 세라믹 28 전력기반차 60 나노소재 92 자동차 29 엔진기반차 61 나노소자 93 조선 30 스마트카 62 나노공정측정장비 94 국방 31 스마트홈플랫폼 63 나노에너지환경 95 의료기기 32 스마트홈네트워크 64 나노바이오 15
07 Ⅰ. 추진개요 PART 1 Introduction 4. 기획체계 산업생태계분석전문기관 산업별생태계분석 ( 시장규모, 성장률등 ) 산업통상자원부 ( 산업기술정책과 ) 한국산업기술진흥원산업기술정책센터 ( 기술전략팀 ) 산업별기획위원회 핵심제품별기획위원회 추진계획협의및결과보고 특허분석전문기관 핵심제품별특허분석 기획프로세스마련 기획위원회운영 기획결과확산 포트폴리오분석을통한유망산업선정 산업별 100 대전략제품구성 메가트렌드에부합되는 20 대핵심제품선정 핵심제품별핵심기술및 R&D 전략기획 산업간연계전략수립등 5. 기획방향 + 산업통상자원부소관산업을대상으로시장 Data를중심으로기존주력산업의고부가가치창출이가능한유망산업도출 - 산업부소관 19개세부산업의산업생태계분석을통한 Data 기반의 R&D 투자포트폴리오분석을통해유망산업제시 + 메가트렌드분석을통한거시적환경변화를산업별특성에따라적용하여주요트렌드변화에따른유망산업별핵심제품제시 + 트렌드변화부합도및제품매력도를활용한포트폴리오분석을통해 20대핵심제품을선정하여상세 R&D전략을제시 16
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS 6. 기획절차 유망산업후보도출 - 산업기술로드맵 분류체계를활용하여유망산업후보도출 19 개분야 95 개세부산업 산업생태계분석 [ 산업생태계분석 전문기관 ] - 19 개분야, 95 개세부산업대상메가트렌드, 시장, 기업 동향등산업생태계분석 메가트렌드분석 : PESTO 분석기법활용 20 개유망산업선정 - 산업생태계분석결과를기준으로고용, 기술역량을고려한 R&D 투자포트폴리오분석 95 개세부산업중 20 개유망산업도출 Data 기반의투자포트폴리오분석기법설계 / 적용하여유망분야도출 전략제품후보도출및 20 개핵심제품선정 [1 차, 2 차기획위원회 ] - 20 개유망산업별기획위원회를구성하여전략제품후보도출 - 100 대전략제품대상트렌드부합도및 7 개정성지표를활용하여 20 개핵심제품선정 해당산업전반의기술전문가대상 20 명내외 1 차기획위원회구성 AHP 기법을활용한트렌드영향력평가적용 20 개핵심제품별세부전략기획 [2 차기획위원회 ] - 핵심제품별시장분석 ( 특허, 시장 / 기업동향, 규제 / 서비스화등 ) - 트렌드변화에따른 Tech-Tree 작성 - 특정목적별제품유형분류및전략제시등 해당제품내기술전문가대상 20 명내외 2 차기획위원회구성 17
07 Ⅱ. 추진내용 Ⅱ. 추진내용 PART 1 Introduction 1. 세부기획내용 (1) R&D 투자포트폴리오분석기법개발을통한유망산업선정 [ 포트폴리오분석절차 ] 유망산업후보군도출 R&D 투자포트폴리오분석 R&D 투자우선순위도출 - 기존산업기술로드맵 19 개세부산업 95 개산업분야중완제품 중심의유망산업후보군도출 - R&D 투자포트폴리오매트릭스모형활용 - 모형및지수해석을통한투자우선순위도출 + 산업기술로드맵의 95 개산업분야중시장분석기관과공동으로시장분석이가능한 완제품산업과수요산업에따라시장이형성되는소재 기반 서비스산업으로분류 + 완제품산업으로분류된 42개산업분야에대해산업생태계분석추진 * 소재 기반 서비스로분류된세부산업은완제품산업과의연계전략으로기획추진 + 산업생태계분석및인프라분석등분석 Data를기반으로 R&D 투자포트폴리오분석추진 18
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS R&D 투자포트폴리오분석 분석절차 1 R&D 투자포트폴리오설계 생태계분석결과를기준으로고용, 기술역량을고려한 R&D 투자포트폴리오설계 - 포트폴리오모형및지수설계 2 R&D 투자 포트폴리오분석 평가지표별 자료수집 지표별점수부여 시장, 기술, 고용등의지수별자료수집 - 시장매력도 : 산업생태계보고서 - 고용창출도 : LG 경제개발원, 일자리창출을위한미래산업비전전략 2020 - 기술역량 : KIAT 특허분석보고서, KEIT 기술수준보고서, KISTEP 연구인력통계 분석된자료를기준으로 3 개영역 7 개지표별점수부여 - Min-Max 방식을활용한표준점수사용 최종점수산출 유망산업후보군별최종점수산출 3 R&D 투자우선순위도출 [ 포트폴리오메트릭스작성 ] 1~9 단계의포트폴리오메트릭스분석을통한 R&D 투자우선순위제시 유망산업선정을위한평가지표 - 산업매력도 (3 개 ) + 기술역량 (3 개 ) + 고용매력도 (1 개 ) 구분산업매력도기술역량고용매력도 1 세계시장규모 1 보유기술력 - 특허포화도, 장벽도, 포화도등 - 제품군별세계시장규모비교 7 개지표활용 평가 항목 2 세계시장성장률 - 세계시장연평균성장율비교 3 경쟁강도 - 국내외 Top3 기업의시장 2 선진국대비기술경쟁력 - 선진국과의기술수준및기술격차비교 3 연구개발인력 1 고용유발계수 - 10 억원당고용유발인원수를 상호비교 점유율비중비교 - 부설연구소및전담부서연구 개발인력수비교 19
07 Ⅱ. 추진내용 PART 1 Introduction 평가지표별점수배점및부여기준 평가항목세부평가지표점수구간 산업매력도 세계시장규모 세계시장성장률 경쟁강도 - 각세부평가지표는측정단위, 값의크기등이상이하여원자료값을 Min-Max 방식으로표준화하여표준점수를산출적용 R&D 포트폴리오분석및투자우선순위선정 - 포트폴리오분석은 X- 축을산업매력도 + 고용매력도, Y- 축을기술역량으로매트릭스분석추진 1~5 1~5 1~5 3~15 고용매력도고용유발계수 1~5 1~5 기술역량 보유기술력 선진국대비기술경쟁력 연구개발인력보유수준 { 계산식 ] 5 점만점환산점수 = 1 + (5-1) * [ (Xi - MIN)/(MAX MIN) ] 1~5 1~5 1~5 3~15 * Xi = i 번제품군의원자료값, Min = 해당제품군의원자료값중최소값, Max = 해당제품군의 원자료값중최대값 10.0 투자 6 순위 투자 3 순위 투자 1 순위 높음 7.0 투자 8 순위 투자 5 순위 투자 2 순위 기 술 역 량 4.0 투자 9 순위 투자 7 순위 투자 4 순위 낮음 1.0 4.0 7.0 10.0 낮음 산업매력도 + 고용매력도 높음 20
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS 투자순위내용 1 2 3 4 기술역량과산업매력도가모두높아, 신성장품목으로의진입이기정사실화되어우선지원이요구되는영역 산업매력도가높아신성장품목으로진입가능성이크나, 기술역량이중간수준에머물러기술력중심의지원이주요한영역 기술역량은충분하나, 산업매력도는중간수준으로新성장품목으로의진입을위해시장현황을예의주시하며지원이요구되는영역 산업매력도가높으나, 기술역량이낮아, 신성장품목으로의진입을위해도전적인지원이요구되는영역 5 기술역량과산업매력도가모두중간수준으로, 신성장품목으로진입가능성이절반정도인영역 6 기술역량은충분하나산업매력도가낮아, 시장현황을전반전으로고려하여지원이요구되는영역 7 8 산업매력도는중간수준이나기술역량이낮아, 기술향상가능성을고려하여선택적으로지원이요구되는영역 기술역량은중간수준으나, 산업매력도가낮아향후시장확대가능성을고려하여선택적으로지원이요구되는영역 9 산업매력도와기술역량이모두낮은분야로서신성장품목으로발전가능성이희박한분야 + 완제품중심의 42 개산업분야에대한 1 9 단계투자우선순위를도출하고투자 우선순에따라상위 20 개유망산업선정 R&D 투자포트폴리오분석결과 10.0 투자 6 순위 투자 3 순위 투자 1 순위 높음 7.0 투자 8 순위 투자 5 순위 투자 2 순위 기술역량 4.0 투자 9 순위 투자 7 순위 투자 4 순위 낮음 1.0 4.0 7.0 10.0 낮음 산업매력도 + 고용매력도 높음 21
07 Ⅱ. 추진내용 PART 1 Introduction (2) 20 대유망산업별산 학 연전문가로구성된기획위원회를통해핵심제품선정 [ 핵심제품선정절차 ] 메가트렌드분석및영향력평가 유망산업별메가트렌드변화에따른전략제품도출 정성평가를통해핵심제품선정 - AHP 분석기법을활용한 20 대산업별트렌드도출및영향력 평가추진 * AHP 분석 : 지표별상대비교분석방법 - AHP 분석을통해도출된유망산업별핵심메가트렌드를 기반으로전략제품도출 - 메가트렌드부합도및제품매력도 (7 개정성지표 ) 를평가하여 상위 20 개핵심제품선정 + R&D 투자포트폴리오분석에따라선정된 20 개유망산업별 AHP 분석기법을 활용하여산업에영향력이큰메가트렌드 5~6 개발굴 22
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS 메가트렌드분석및영향력평가 20 대유망산업별메가트렌드분석 - 예 ) 정보가전산업의메가트렌드분석예시 구분이슈사항주요내용 정치경제사회기술 그린제품및그린홈보급지원 융합화를통한고부가가치화 뉴노멀시대로의진입 저출산 맞벌이사회구조변화 소비자기호변화 홈네트워크기반확대 산업 기술간융합개방가속화 가전기기의스마트화 3D 기술의산업간융합 절전형 고효율기기구입지원 그린홈관련기술의개발을통한시장창출 유무선인터넷, 방송네트워크, 이동통신간네트워크융합 스마트폰, TV, PC 간단말기융합 비용절감을위한에너지효율적지향의구매행태 내수진작과고용창출을위한시장파급효과가큰산업육성요구 여가문화확산에따른홈엔터테인먼트, 홈커머스형라이프스타일로변화 홈케어, 원격진료, 실내외이동지원시스템등홈네트워크연계지능형기기 홈네트워크연계가전을통한맞춤형서비스와편안한삶에대한니즈증가 정보기기의원격제어 자동화욕구증가 홈네트워크구축아파트증가, u-city, 그린빌딩확산 디지털기기와네트워크연계를통한상호연결성증대 고효율, 친환경소재, GT 등의그린화기술 IT, BT, 인공지능, 소프트웨어활용한지능화 스마트화기술 인공지능및센서부착한다양한지능형가전으로발전 홈네트워크를통한스마트가전기기간의연계와통제 스마트 3D 정보가전생태계발전 초고해상도 4K 3D 카메라, 영상처리기술등장 AHP 기법을활용하여 20 개산업별핵심메가트렌드도출 (5 6 개 ) - 예 ) 정보가전산업의 AHP 분석예시 메가트렌드 높다 (2) 약간높다 (1) 영향력비교평가 동일 (0) 약간높다 (1) 높다 (2) 메가트렌드 그린제품, 그린홈보급지원 v 융합화를통한고부가가치화 융합화를통한고부가가치화 v 그린제품그린홈보급지원 소비자기호의변화 v 소비자기호의변화 가전기기의스마트화 v 가전기기의스마트화 메가트렌드 AHP 분석총점 ( 상대적중요도 ) 가중치 그린제품, 그린홈보급지원 10 1.5 융합화를통한고부가치화 6 1 소비자기호의변화 3 0.5 가전기기의스마트화 8 1.5 * 메가트렌드가중치 : 상 (30%) 1.5, 중 (40%) 1, 하 (30%) 0.5 * 메가트렌드가중치는핵심제품발굴평가에활용 23
07 Ⅱ. 추진내용 PART 1 Introduction + AHP 분석기법을통해돌출된 20대유망산업별핵심트렌드에따라향후 5~10년이내현재제품이발전하거나새로운혁신제품으로대체되는제품을전략제품후보로도출 - 전략제품후보는산업별 5~10개를도출 * 전략제품 : 現주력산업의고부가가치창출형핵심제품 (3개) + 미래성장동력형제품 (2 3개) + 전략제품후보군을대상으로산업별핵심메가트렌드및제품매력도 (7개정성지표 ) 를활용하여포트폴리오분석추진 * 제품매력도 (7개정성지표 ) : 제품별세계시장규모, 성장률, 경쟁강도, 고용유발력, 보유기술력, 기술경쟁력, 연구인력인프라 핵심제품포트폴리오분석 20대유망산업별전문가를대상으로핵심제품후보 5 6개에대한평가추진 - 평가 ( 예시 ) 평가지표 가중치 모바일AP 그린제품, 그린홈보급지원 1.5 산업별 융합화를통한고부가가치화 1 핵심제품후보 LIST 모바일OS 스마트폰앱무선충전기 트렌드 소비자기호의변화 0.5 가전기기의스마트화 1.5 세계시장규모 1 上上 上 中 下 세계시장성장률 1 中 上 上 中 7개 경쟁강도 1 上上 中 下 上 정성 고용유발효과 1 中 上上 上 中 평가 보유기술력 1 上 上 中 上上 지표 선진국대비기술경쟁력 1 上上 中 中 下 연구개발인력규모 1 中 下 上上 上 순위 1 2 3 4 제품포트폴리오분석 - 포트폴리오분석은 X- 축을제품매력도 (7 개지표 ), Y- 축을트렌드부합도분석추진 - 트렌드부합도및제품매력도가모두높은핵심제품 후보중최고점수를획득한핵심제품을최종선정 높음 트렌드부합도 10.0 7.0 4.0 낮음 1.0 4.0 7.0 10.0 낮음 제품매력도 높음 24
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS Ⅲ. 추진결과 1. 20 대유망산업선정 분야 NO. 20 대유망산업선정결과 Home Information Appliances Medical Device Display 1 모바일기기 2 3D 정보가전 3 DTV 4 의료영상진단기기 5 IT헬스 6 플랙서블 7 디스플레이장비 Semiconductor 8 시스템반도체 LED Photonics Automobile Industrial Machinery Shipbuilding 9 LED 10 광 11 스마트카 12 엔진기반차 13 건설기계 14 에너지기계 15 해양레저선박 16 고부가가치선박 17 해양플랜트 Plant 18 오일 가스 정유 석유화학플랜트 19 발전플랜트 20 수자원플랜트 25
07 Ⅲ. 추진결과 PART 1 Introduction 2. 디스플레이장비산업의핵심제품및전략제품 핵심제품 8G 급유연기판장비시스템 전략제품 8 세대 UHD OLED 화소및봉지장비 신축성디스플레이장비 8 세대 AMOLED 플라즈마장비 개요 선정사유 개요 선정사유 개요 선정사유 개요 내용 8G 급유연기판디스플레이를제조하기위한장비시스템유연기판 ( 차세대디스플레이 ) 시장은지속적인성장이예상되며, 생산기술력주도권확보를위한장비시스템 디스플레이경쟁심화에대응할수있는장비시스템개발대두장비및공정기술확보를위한기술선점필요차세대디스플레이원천기술선점필요등 내용 전하주입, 수송, 발광을위한유기박막재료와전극형성을위한전극재료, OLED 화소를수분과산소로부터보호하는박막봉지공정을일괄수행기존의 OLED 응용제품보다 4~16 배화소가많은 UHD 급고해상도 OLED 화소및봉지공정을완성하는 8 세대급이상 OLED 화소 / 봉지공정장비 플렉시블 OLED 를조기상용화함에의해차세대디스플레이의경쟁우위확보가능 OLED TV 공정원천기술을확보, 미래기술경쟁력우위확보가능 신축성디스플레이제작에필요한 TFT 모듈, 화소형성모듈, 봉지모듈, 물류시스템을포함하는디스플레이장비 신축성디스플레이장비개발필요성대두미래디스플레이원천기술확보필요 8 세대 AMOLED 용 TFT, 화소, 패시베이션핵심공정장비인건식식각장비, PECVD, Sputter 장비 저온및연속생산형인쇄 코팅 패터닝장비 차세대디스플레이공정열처리및특성향상처리장치 선정사유 개요 선정사유 개요 선정사유 차세대디스플레이인 AMOLED 를위한 8 세대이상 AMOLED 용 TFT, 화소, 패시베이션핵심공정장비인건식식각장비, PECVD, Sputter 장비개발필요친환경대응청정생산장비기술의개발필요 플렉시블 LCD, 플렉시블 OLED, 플렉시블 E-paper 등다양한플렉시블디스플레이를정밀하게연속생산하기위한인쇄, 코팅및패터닝장비 소자생산의패러다임변화에대응기존공정의생산성, 환경문제등의한계를극복하고유연화, 대면적화가요구되는새로운소자생산에대응할수있는혁신적인생산시스템이필요하며인쇄공정기술이대안으로대두 LCD 공정에는없는소자특성개선을위한고온 / 저온열처리장비 차세대디스플레이는새로이열처리및특성개질처리의중요성이대두국내의기술이원천성및양산검증면에서우위를점하고있어, 차세대에서도선도적입지를계속유지 26
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS 27
07 DISPLAY
디스플레이장비산업 PART 2 Main Subject
07 DISPLAY
Market Leading Products 디스플레이장비산업 Ⅰ. 메가트렌드의변화
07 Ⅰ. 메가트렌드의변화 1. 산업의정의 PART 2 Main Subject 정의 + 디스플레이패널제조를위하여사용되는장비를만드는산업 - 각장비마다용도와기능이구분되며, 패널의제조를위해기판을투입하여증착, 패턴형성, 식각, 화소형성, 모듈부착등의공정을거쳐디스플레이완제품을제작하는데사용되는장치를만드는산업 특징 + 디스플레이패널의공정에직접적영향을주며, R&D 및생산에대규모의자금이일시에투입되는구조 - 디스플레이산업의경쟁력을뒷받침하는핵심기반산업으로, 장비의성능과공정영역에따라패널산업의경쟁력에큰영향 - 신제품개발을위한새로운공정및제품의수율향상을위한핵심역할을수행하며, 소재부품산업과함께디스플레이산업의대표적인후방산업 - 장치산업의특성상디스플레이패널시장과다른양상을가지고있기때문에, 연구개발및장비시장진입시기가장비산업의기회와위기요소를결정 범주 + 장비의부품산업경쟁력에영향을주고받으며, 제조과정이유사한산업과연관효과가매우큼 - 디스플레이장비에사용되는부품의경쟁력이장비산업의경쟁력에영향을미치고, 장비산업의호황 / 불황이부품산업의시장과경쟁력에영향 - 핵심부품의확보와시스템결합능력이장비산업의경쟁력에영향을끼치며, 핵심부품이사용되는유사장비의시장변화가핵심부품산업에도영향을주어디스플레이장비산업전반에영향 - 디스플레이장비산업의적용범위는디스플레이패널뿐아니라비슷한제조공정을가지고있는조명, 인쇄, 전지등의제조에도응용되어타산업에의파급효과가매우큼 [ 디스플레이장비산업정의 ] 장비부분품 / 소재 챔버 밸브 진공 기타 장비산업 패널 / 세트 설계 / 가공 기구설계 가공 / 조립 PECVD 열처리장비 공정시험 공정평가 시험평가 S/W 기술 제어 S/W 통신네트워크 인쇄장비 OLED 화소 / 봉지장비 투명디스플레이, 홀로그램, 플렉시블등 32
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS 2. 글로벌메가트렌드 (1) 개요 + 메가트렌드분석은 2008 년이후산업변화를감안하여국내외정부 / 기관 / 기업 보고서를검토및분석하여, STEEP 방식으로재구성 (Regrouping) 하는과정을 통해진행 [ 디스플레이장비트렌드 ] ' 제조업중심 ' 시대 ' 소비자중심 ' 시대 ' 새로운패러다임 ' 시대 공공용 LCD Smart Device Touch 3D Smart TV OLED TV Flexible, Transparent 의료용건축용개인용사무용 스탠드얼론 (Stand alone) 인라인 / 대형장비유연기판 / 플랙시블장비 2000 2010 2013 2020 (2) 분야별글로벌메가트렌드 정책 제도적요인 + 중국디스플레이산업의영향력확대중국의디스플레이산업에대한투자확대, 수입관세등자국산업보호정책강화, 대만과경제협력강화 * 중국장비투자현황 ( 단위 : 백만불 ) : 805(2012) 1,737(2013) 2,979(2014) 연간 90% 성장 * 세계 LCD TV시장내중국비중 : 10%(2008) 30%(2013년 3분기 ) * 글로벌설비투자대비중국비중 : 9% (2009) 38% (2011) 60% (2013) 71% (2015) * 디스플레이산업에대한중국의관세인상품목 (2014) : 6세대 (1500 1850) 이하 LCD 유리기판 (4% 6%), LCD BLU용편광판 (6% 8%), ITO 필름 (5% 8%) * 중국 Top6 로컬 TV세트의 LCD 자급률 : 2% (2011) 24.1% (2012) 35.7% (2013) 33
07 Ⅰ. 메가트렌드의변화 PART 2 Main Subject + 각국의첨단제품해외수출제한일본, 한국, 중국등에서자국시장및기술보호를위해대면적 AMOLED 제품의설계, 공정, 장비등첨단제품및기술의해외수출제한 * 일본은중국의첨단기술향상을막기위해서자국의첨단기술제품의중국수출통제를강화하고있는추세 ( 연합뉴스, 2014. 4. 8) + 해외진출규제장비에의해결정되는디스플레이패널제조공정의중요성으로인해장비기술의국가간이전이제한받기때문에, 장비업체의국외시장확대와경쟁력확보의제한요소로작용 * 한국은첨단산업보호를위해 AMOLED 패널설계 공정 제조 ( 모듈조립공정기술은제외 ) 기술, 7세대급(1870 2200mm) 이상 TFT-LCD 패널설계 공정 제조 ( 모듈조립공정기술은제외 ) 구동기술 을국가핵심기술로선정하여기술유출방지및보호 사회경제적요인 + 디스플레이산업의경쟁심화 ⑴중국의패널생산확대, 일본의차세대디스플레이기술경쟁력강화등시장점유율확대를위한기술및시장경쟁가열⑵시장독과점확대를위한세계 1위와 3위장비기업간의합병등장비기업간의합병가속화 ⑶국내디스플레이투자감소에따른국내장비업체경쟁력약화 * LCD 시장의포화로인해우리는 OLED 시장중심으로개발을진행하고있는반면, OLED 선점에서밀린일본과중국은기존 LCD 패널의해상도를 4배올린 UHD 패널로시장확대전략을도모하는상황 * 글로벌 1위반도체 / 디스플레이장비업체어플라이드머티리얼즈는 3위장비업체도쿄일렉트론과합병 (2013. 9) * 세계디스플레이총설비투자에서중국비중은 2011년 37% 에서 2013년 53% 로급증하면서, 한 중간 LCD 생산능력비중격차도 37.7%p(2013) 23.3%p(2015) 12.9%p(2017) 로크게축소될전망 (KIET, 2014) + 공급자위주에서수요자중심으로트렌드변화모바일화, 개인화, 멀티미디어융합화등수요자중심의감성을반영하는 UI/UX 제품의확대 * 최근이종또는기술간융합된새로운개념의산업을창출함으로써시너지효과기대 * UI/UX 시장전망 : 185 억달러 (2015) 268 억달러 (2019) ( 방송통신위원회 ) + 소량다품종디스플레이제품의확대디지털광고판, 공공디스플레이, 디스플레이 내장형가전제품등비규격디스플레이제품의다양화및증가 * 세계공공용디스플레이출하규모 : 226 만대 (2013) 268 만대 (2014) 391 만대 (2015) ( 디스플레이서치, 2013.11.17) 34
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS 기술적요인 + AMOLED 기술경쟁심화차세대디스플레이제품중하나인 AMOLED 기반의중소 중대형디스플레이기술개발경쟁이심화 * 2014년중국 BOE, CSOT, Tianma 등은 AMOLED패널양산준비중 * OLED TV 시장규모 : 5억달러 (2014) 21억달러 (2015) 81억달러 (2020) + 고해상도디스플레이저가경쟁력심화 4K 기반의고해상도디스플레이시장점유율 확대를위한저가경쟁이치열 * UHD 패널점유율 : 대만 (52.8%), 한국 (33.2%), 중국 (11.6%), 일본 (2.5%) + 차세대디스플레이기술경쟁심화플렉시블, 웨어러블등차세대디스플레이제품의시장진입에따른국가 기업간경쟁이가열 * 중국 : 패널시설확충, 내수시장보호를위한관세인상등정부주도의정책시행 * 대만 : 중국과의양안관계개선을통해대중경쟁력확보에노력 * 일본 : 자국내산업구조재편과함께차세대디스플레이기술개발에집중 + 원천기술중요성증가소재, 장비, 공정분야의원천기술이차세대디스플레이 제품의혁신으로연결되는경향이확대되면서특허경쟁이본격화 * LGD 대만 AUO, CMO 특허소송, 삼성전자 샤프소송전등국내 외원천기술특허분쟁증가 + 장비기술과패널기술의연계강화장비기술과패널기술의연계성강화로고유기술확보및대응능력이장비산업에주요사항으로부각 * 5.5세대급 AMOLED 패널수직형 수평형증착장비를수요연계형으로개발하고핵심유기소재를개발 (2010년) * 현행유리기판을대체할 Flexible 디스플레이용플라스틱기판개발 (2010년) 등 35
07 Ⅰ. 메가트렌드의변화 PART 2 Main Subject 환경적요인 + 친환경공정및제품의중요성증대지구온난화, 환경오염, 에너지소비등을저감 하기위한공정및재료사용을요구 하는규제가강화 * 환경오염시설통합관리에관한법률 (2014.01.27) 에의거하여 통합환경관리제도 가 2016 년부터단계적으로시행될예정 + 장비의환경규제강화디스플레이패널의생산에소요되는에너지, 자원및생산에서 유발되는환경오염물질에대한규제강화 * 국내화평법, 화관법등시행 (2015), EU REACH, EU RoHS, 美 TSCA 등규제대상범위확대 * 디스플레이생산설비를녹색생산기술로대체할경우, 패널생산면적당 1.3(kg/m 3 ) 로화학물질사용을규제 Social Economic Technological [ 디스플레이장비산업글로벌메가트렌드 ] 디스플레이산업경쟁심화 공급자위주에서수요자중심으로트렌드변화 소량다품종디스플레이제품확대 AMOLED 기술경쟁심화 고해상도디스플레이저가경쟁심화 차세대디스플레이기술경쟁심화 원천기술중요성증가 장비원천기술확보중요성부각 국가및기업간견제심화 장비시장주도및진입제품의경쟁심화 장비연관산업과의연계강화 장비산업규제및다양화대응 장비및공정환경규제강화 다품종제품증가로인한장비의대응 제품기능확장에대한장비대응 Environmental Political 친환경공정, 제품중요성증가 중국디스플레이산업의영향력확대 각국의첨단제품해외수출제한 장비시장경쟁심화에따른변화 국가및기업간장비산업경쟁심화 중국의장비산업영향력강화 자국장비기술보호강화 36
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS 3. 산업변화에대한시사점 디스플레이장비산업에대한메가트렌드의영향 + 장비원천기술확보의중요성증대디스플레이산업의경쟁과견제의심화로원천기술의확보에대한중요성이더욱커지고있는상황에서, 특히고해상도의시장주도제품, AMOLED의시장신규진입제품에대한경쟁력확보와더불어플렉시블 / 웨어러블디스플레이등차세대제품에대한원천기술및공정장비기술에대한중요성이소재부품산업전반의변화를유도 + 디스플레이장비산업트렌드변화및규제대응력제고전세계적인환경이슈대두, 제품의다양성증가등의메가트렌드가디스플레이장비산업에직접적인영향을미치며변화를유도 + 장비시장경쟁심화에따른변화대응중국의산업영향력및지배력강화, 각국의첨단기술보호강화, 국가및기업간경쟁력심화등의메가트렌드가디스플레이장비산업에직접적인영향을미치며변화를유도 디스플레이장비산업의거시환경의변화 + 전략적 R&D 필요디스플레이장비시장경쟁의심화, 각종규제및패널다양화에대한장비의대응, 디스플레이장비산업원천기술확보노력강화등으로신속하고다양한 R&D 추진의중요성이강조 + 융합기술의중요성대두개별장비중심기술에서모듈중심의장비간융합기술의중요성이확대 [ 산업변화에대한시사점 ] 원천기술확보중요성부각 국가및기업간견제심화 시장주도및진입제푸의경쟁심화 장비연관산업과의연계강화 규제및다양화에대한대응 환경규제강화 다품종제품증가로인한대응 제품기능확장대응 시장경쟁심화에따른변화 국가및기업간경쟁심화 중국의산업영향력강화 자국기술보호강화 중국의산업지배력강화지속디스플레이장비업계재편에따른시장변화가속소재부품산업과의연계성지속원천 R&D 기술확보의중요성증대패널시장변화에따른장비산업영향다변화각국자국산업보호기조강화개별장비기술과장비모듈간융합기술대두환경, 에너지해결노력지속시장중심제품의생산효율증대를위한장비산업경쟁증대시장진입제품의선점권확보를위한장비산업기술개발압박지속 37
07 DISPLAY
Market Leading Products 디스플레이장비산업 Ⅱ. 산업동향분석
07 Ⅱ. 산업동향분석 1. 시장동향및전망 PART 2 Main Subject (1) 세계시장동향및전망 시장전망 + 디스플레이시장은노트북, 모니터, TV 등 LCD기반의평판디스플레이로부터, 유연디스플레이구현이가능한 OLED시장중심으로성장중 MS LCD PDP OLED 기타 168,840 171,981 175,138 164,085 152,529 139,203 123,833 115,206 110,283 44.3% 32.6% 42,135 12.3% 12.4% 9.6 % -4.3% 7.6% 2.9% 1.9% 1.8% 29,210 2002 2003 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 * 출처 : 디스플레이서치, 2013 [ 평판디스플레이세계시장규모 ] + 플렉시블디스플레이는디자인을고려한고부가가치제품으로 13년에커브드디스플레이로시장에진입하여 18년에는 6.8% 로확대될것으로전망 구분 2012 [ 평판디스플레이 vs 플렉시블디스플레이시장전망 ] 2013 (E) 2014 (E) 2015 (E) 2016 (E) 2017 (E) 2018 (E) ( 단위 : 억불 ) CAGR (%) 플렉시블디스플레이시장 1 4 11 23 57 120 160.5 평판디스플레이시장 1,238 1,392 1,525 1,640 1,688 1,719 1,751 5.9 플렉시블디스플레이시장점유율 0.1% 0.2% 0.6% 1.3% 3.3% 6.8% 132.5 * 출처 : 디스플레이뱅크, 2013 + 디스플레이시장성장에따른지속적투자로디스플레이장비시장또한동반성장하고 있는추세 40
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS [ 디스플레이장비산업의세계시장동향 ] ( 단위 : 백만불 ) 구분 2012 년 2013 년 2014 년 2015 년 2016 년 2017 년 시장규모 3,521 5,954 6,450 7,572 8,025 10,042 * 출처 : 디스플레이서치, 2013. + 평판디스플레이가 LCD 위주에서 OLED 위주로기술이발전함에따라, OLED 장비 시장규모도증가할것으로전망 [OLED 장비산업의세계시장동향 ] ( 단위 : 백만불 ) 구분 2012 년 2013 년 2014 년 2015 년 2016 년 2017 년 시장규모 420 687 1,146 2,380 2,975 3,570 * 출처 : 디스플레이서치, 2013 + 또한, 유연디스플레이시장의본격적진입에따라, 디스플레이장비시장에서유연디스플레이장비가차지하는비중도갈수록증가할것으로예측 * 일본, 미국, EU 등해외주요국가들은정부차원의차세대원천기술개발을위한대형 R&D 프로젝트 (Roll to Roll, 용액형기술개발 ) 를진행중 [ 유연디스플레이 ( 플렉시블 + 인쇄 ) 장비산업의세계시장동향 ] ( 단위 : 백만불 ) 구분 2012 년 2013 년 2014 년 2015 년 2016 년 2017 년 시장규모 150 170 210 300 430 840 * 출처 : 디스플레이뱅크 (2012) 를참조하여기획위원회의에서재구성 [ 디스플레이장비산업의해외시장전망 ] ( 단위 : 억불 ) 구분 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 CAGR (%) 세계시장합계 35 억불 60 억불 65 억불 75 억불 80 억불 100 억불 120 억불 22.8 기판핸들링모듈장비산업 (10%) 3.5 (10%) 6 (10%) 6.5 (10%) 7.5 (10%) 8 (10%) 10 (10%) 12 (10%) 22.8 TFT backplane 공정장비산업 (60%-70%) 24.5 (70%) 36 (60%) 39 (60%) 45 (60%) 48 (60%) 60 (60%) 72 (60%) 19.7 화소형성장비산업 (20%-30%) 7 (20%) 18 (30%) 19.5 (30%) 22.5 (30%) 24 (30%) 30 (30%) 36 (30%) 31.4 * 출처 : 디스플레이서치 (2013) 41
07 Ⅱ. 산업동향분석 PART 2 Main Subject 시장특성 + 기업간경쟁최근디스플레이장비대기업간 M&A 등에의해시장을독점하는상황 하에서국내기업의입지와시장점유율이점차축소 * 2013 년 9 월 24 일, 글로벌 1 위반도체 / 디스플레이장비업체어플라이드머티리얼즈 (Applied Materials, 미국증시상장, AMAT US) 는 3 위장비업체도쿄일렉트론 (TEL, 일본증시상장, 8035 JP) 과합병, 양사합병후의기업가치는 290 억달러 (31 조원 ) 으로추정 + 공급자협상력 OLED 장비시장은원천기술을보유한토키 (TOKKI) 등일본기업의 시장점유율이약 80% 이상으로높으며, 국내기업 (LIG ADP 등 ) 의국산화는일부 진행중 구분 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 CAGR (%) 디스플레이장비산업 35 억불 60 억불 65 억불 75 억불 80 억불 100 억불 120 억불 22.8 전체매출액 35 억불 60 억불 65 억불 75 억불 80 억불 100 억불 120 억불 22.8 주요기업매출액 28 48 52 60 56 65 72 17.0 주요기업점유율 80% 80% 80% 80% 70% 65% 60% -4.7 정부및산업체의장비개발투자정도에따라시장점유율이변동가능 [ 디스플레이장비산업내주요기업점유율 (Top5) 동향 ] 주요기업 : 관련산업내시장점유율상위 5 개사 (AMAT, Tel, Canon, Nikon, Ulvac) 기준 ( 단위 : 억불 ) * 향후예상되는 8 세대고해상도장비기술확보가향후경쟁을좌우하는주요변수로대두되고있으며, 8 세대장비는 8K 정도의고해상도 수준으로발전하고있으며 OLED 장비국산화율는 45% 정도수준 ( 디스플레이뱅크, 2011) + 구매자협상력신규설비투자가중국기업중심으로진행되고있으며, 중국의 BOE 등은차세대디스플레이투자및첨단기술에대한요구를강화하고있어국내기업의대응이필요 * BOE 는최근허페이 ( 合肥 ) 에월 9 만장생산할수있는 8.5G(2,200X2,500) 에 285 억위엔 (2012) 을투자 + 대체재의위협디스플레이제조공정이유연공정, 패턴공정등으로진화함에따라 신공정에대응할수있는장비에관한니즈가증가 * 유연공정및패턴공정진화사례 : 삼성디스플레이 ( 갤럭시라운드 ) 와 LG 디스플레이 (G- 플렉스 ) 에서플렉시블 OLED 상용화 (2013) + 신규진입자위협중국의디스플레이투자확대및중국정부의후방산업강화정책에 따라중국현지장비업체의수가증가하고있어대응이필요 * 중국은국가전략적신흥산업육성전략 20 대핵심프로젝트에평판디스플레이를지정, 2015 년까지중국내컬러 TV 수요의 80% 이상충족 42
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS [ 중국 FPD 산업 4 대생산기지 ] 중서부 북부지역 환발해지역 지역 기업 구분 세대 투자계획 후한청투오르도스충칭 Tianma BOE(B2) BOE(B2) Tianma Tianyi BOE(B2) BOE(B2) LCD LCD LTPS LCD LCD LTPS LCD G4.5 G4.5 G4.5 G4.5 G6 G5.5 G8.5 양산양산양산양산 '13 2Q 건설중 '14 2Q 주강삼각주 남부지역 지역 기업 구분 세대 투자계획 광저우선전샤먼 LGD( 韓 ) Century( 中 ) Century( 中 ) CSOT Tianma LCD LCD LTPS LTPS LCD LCD LTPS G8.5 G5 G5 G4.5 G8.5 G8.5 G5.5 건설중양산양산양산 (R&D) 양산 '15 2Q Phase2 '14 2Q * 출처 : 디스플레이 Search '13. 오르도스 청두 베이징 난징허페이쿤산우한쑤저우 광저우포산 샤먼선전 지역기업구분세대투자계획 BOE(B1) 베이징 BOE(B4) BOE(B7) LCD LCD AMOLED G5 양산 G8.5 양산 G5 '14 3Q 장강삼각지역 지역 기업 구분 세대 투자계획 상하이쿤산 Tianma CAOE Ever Display IVO AUO LCD LTPS LTPS LCD LTPS LCD LCD G4.5 G4.5 G5.5 G5 G4.5 G5 G8.5 양산양산 '14 4Q 양산 '14 2Q 양산승인후미착공 VISIONOX AMOLED G5.5 '15 2Q 허페이난징쑤저우 BOE(B3) BOE(B5) CEC판다 SDC LCD LCD LCD LCD LCD G6 G8.5 G6 G8.5 G8.5 Phase5 '13 4Q Phase2 '13 4Q 양산 '14 1Q 건설중 [ 주요이슈, 현황및전망 ] 구분주요이슈현황및전망 산업내기존기업간경쟁 공급자의협상력 구매자의협상력 대체재의위협 신규진입자의위협 선진국대기업중심의높은시장집중도 전략적제휴, M&A 활발 각국의첨단장비제품의해외수출제한 생산라인건설경쟁가속화 구매자중심의시장 ( 제한된구매자수 ) 넓은시장보유를무기로가격협상력확보 차세대분야핵심기술및표준경쟁심화 R&D를통한혁신적기술대체예상 중국디스플레이산업의영향력확대및경쟁국전략변화 높은시장집중도로인해나머지지역 (local) 시장의세분화된시장경쟁이치열 고해상도디스플레이저가경쟁심화및다양화 공급업체에대한변경이용이하지않으며, 공급업체의존도가높음 기존장비유지경향이큼 공급자위주에서수요자중심으로변화 다기능고기능의고급제품수요증가 친환경공정장비, 제품중요성증가 중국내생산라인투자확대및경쟁가속화 다국적기업들의시장선점및높은 R&D 경쟁력요구로인한높은진입장벽 43
07 Ⅱ. 산업동향분석 PART 2 Main Subject (2) 국내시장동향및전망 시장전망 + 국내기업동향삼성디스플레이와 LG디스플레이의시장점유율이 50% 에육박하고, 디스플레이장비투자의 80% 이상이국내에서진행 * 디스플레이 ( 중 소형 + 대형 ) 시장점유율 (2013) : SDC 24%, LGD 21% [ 디스플레이장비산업의국내시장규모 ] ( 단위 : 백만불 ) 구분 2012년 2013년 2014년 2015년 2016년 2017년 시장규모 1,408 2,381 2,580 3,028 3,209 4,011 * 출처 : 디스플레이서치 (2013) 를참조하여세계장비시장성장률을반영하여재정리 + 중국시확대여파 8세대와 OLED를위주로중국의디스플레이투자가확대됨에따라국내장비시장비중은감소할전망 * 중국장비투자현황 ( 단위 : 백만불 ) : 805(2012) 1,737(2013) 2,979(2014) 연 90% 성장 + 신공정장비개발 OLED 제품, 유연디스플레이등차세대디스플레이에관한투자가국내에서진행되고있어, 관련국내장비시장규모는증가할전망 * OLED의경우 TV 시장을생각한 60인치이상의 UHD급으로진화하고있으며, 유연디스플레이의경우플렉시블 OLED로말이식-접이식- 신축성디스플레이로진화 [ 디스플레이장비산업의국내시장전망 ] ( 단위 : 억불 ) 구분 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 국내시장합계 14 24 26 30 32 30 36 기판핸들링모듈장비산업 (10%) TFT backplane 공정장비산업 (60%-70%) 화소형성장비산업 (20%-30%) 1.4 2.4 2.6 3 3.2 3 3.6 9.8 16.8 18.2 21 22.4 21 25.2 2.8 4.8 5.2 6 6.4 6 7.2 * 출처 : 디스플레이서치 (2013) 등자료재구성 시장특성 + 국내시장축소 LCD 시장성숙으로인해국내 LCD 시장감소및장비업체의투자및성장미약으로, 디스플레이산업의주도권및전후방산업의경쟁력을확보하기위한방안으로장비및공정기술의선점이필요한상황 44
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS + 수직계열화국내산업의전형적인수직계열화로인해장비판로의제한및그로인한장비개발에대한의지감소등으로중소 중견기업의기술성장부진 + 원천기술부족국내디스플레이분야소재부품기업이보유한원천기술이선진업체대비뒤쳐져있어장비에채용하는핵심부품및소재는선진업체제품을채택하고있는실정 + 장비업체경쟁력약화글로벌기업에비해국내장비업체의규모가작아규모의경제에서뒤처지고, 턴키방식을선호하는장비시장의관행및해외선진업체중심의기술주도등에대응할독자적인기술경쟁력확보가필요 + 차세대기술경쟁심화유연기판기반의플렉시블 LCD, 플렉시블 OLED, 플렉시블 E-paper 등다양한플렉시블디스플레이기술들이경쟁중이나, 아직주도적인기술은확정되지않았으며, 한국은기존디스플레이제조설비및기술을바탕으로향후플렉시블디스플레이분야를주도할수있는잠재력보유 + 신공정개발투자미흡특히 8세대급유연기판기반의 OLED 장비기술의경쟁심화에대한차별성확보, 핵심기술의국산화율제고, 독자기술개발등장비시장선점을위한지원이절실 + 연구인력부족디스플레이장비분야의경우소자, 부품소재분야에비해산업핵심연구개발인력보유율이부족 + 해외기업중심국내의경우, SFA, AP시스템, SNU프리시젼, 테라세미콘, 주성엔지니어링등주요기업이국내시장의 20% 미만을점하며, 해외기업이국내시장의 80% 이상을점유 [ 디스플레이장비주요기업점유율동향 ] ( 단위 : 억불 ) 구분 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 디스플레이장비산업 14 24 26 30 32 30 36 전체매출액 14 24 26 30 32 30 36 주요기업매출액 2.8 4.8 5.2 6 9.6 10.5 14.4 주요기업점유율 20% 20% 20% 20% 30% 35% 40% * 출처 : 디스플레이서치 (2013 년 3 분기 ) 등자료재구성 * 주요기업 : 관련산업내시장점유율상위 5 개사 (SFA, AP 시스템, SNU 프리시젼, 테라세미콘, 주성엔지니어링 ) 기준 45
07 Ⅱ. 산업동향분석 2. 기술동향 PART 2 Main Subject (1) 국내 외기술동향 LCD 장비개발현황 + Laser Direct Patterning 장비 TFT장비중시장규모가가장큰노광분야는공정단순화를위해 Photo Mask가필요없는 Laser Direct Patterning 장비에대한연구개발이진행중 - 미국 Anvik은 1:1 Mask Projection 신개념노광기술을보유하고있으며, 기판사이즈 250x350mm에적용가능하며, Tact Time은 40sec 수준 [ 미국 Anvik사 Mask Projection 노광기 ] - 독일 Heidelberg는 Direct Writing 기술을보유하고있으며, 800x800mm 글래스 Size에적용이가능한기술보유 [ 독일 Heidelberg 사의노광기 ] 46
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS + 임프린트장비저비용의미세패터닝이가능하여차세대기술로각광받고있는나노임프린트기술은현재기업및연구소를중심으로기초연구개발단계에있으며, 디스플레이외에반도체, LED, Solar Cell 분야등패터닝이필요한산업계전반에활용될수있어개발시파급효과가큼 - Nanonex는작은기판에대응할수있는 UV방식의기술개발이진행중 - EVGroup은 UV방식으로 150mm 크기의기판에대응가능하며, Align 정밀도 0.5μm의기술개발진행중 - Obducat은 UV 및가열방식으로 150mm 크기의기판에대응가능하며, 패턴균일도 ±20nm의연구개발진행중 [ 임프린트장비 ] Nanonex EVGroup Obducat + 10세대초대형장비 3m이상대형기판에적용가능한장비개발이슈도존재하나, 2009년일본샤프의 10세대라인투자이후일본업체를제외한타장비업체는초대면적기판용라인에대한개발을망설이고있는상황 - TEL, YAC는 3m이상초대면적기판용 Dry Etcher 장비를납품하여운행중 - DNS, TORAY, TOKKI는초대면적기판용 Spinless Coater에대한기술력확보 - AKT도 10세대용 PECVD가개발되어일본샤프사에납품완료 - Sputter 장비의경우도일본 ULVAC이개발하여납품완료된상황 + 기판다단 Wet 장비최소의장비공간으로제품의생산량을극대화하기위해, 다단방식의기술개발에대한논의가진행중이나아직양산화한업체는없는상황 47
07 Ⅱ. 산업동향분석 PART 2 Main Subject 극한기술적용 다단기술 [ 초대면적기판다단 Wet 공정장비개념도 ] Point : 중간 Unit Glass 파손시제거를신속하게할수있는 Side Quick Sooling / 해체방식개발 + 검사 /Repair 장비공정중패널의불량을검사하고수정하는장비로시간단축을 통해생산성을향상시킬수있는기술개발노력진행중 - TFT 검사기 (Array Tester) 는수년간외국업체 ( 이스라엘의 Obortech 및미국의 AKT) 가국내외시장을 독점하고있는분야로, 디스플레이대형화로 Tact Time 문제가이슈화되고있으며, 패널의진화에 따른검사성능향상이요구 다단반송기술개발 다단처리모듈개발 다단투입기술개발 다단건조모듈개발 CST to 장비처리 Unit 이송방식개발 Spray에의한타격력을약핵의압력과속도에너지로대체할수있는방안검토벤츄리효과등을이용한신개념의건조모듈의개발 처리조높이를 Dip 방식을이용한최소높이로적용 - Laser Repair 장비는이스라엘의 Obortech 및일본의 OLFT에서제작하고있으며, Laser Repair 및 Laser CVD Repair를모두양산하고있는일본의 OLFT는높은기술력을바탕으로해외시장을주도하고있는상황 + 기타 TFT-LCD Pol. Attachment 공정에서는 TFT-LCD 패널규격에맞는편광필름을가공된상태로납품을받고있어, 단가및관리측면에서어려움이존재 - Sheet 상태가아닌 Roll 상태의편광필름을바로절단 /Attach하여생산원가절감및자재관리를용이하게하기위한 RTP편광필름부착장비개발이요구 - TFT-LCD 공정에적용하고있는 Stage to Roller 방식의 Pol. Attachment 장비는일본메덱스에서독점공급하고있으며, Roll to Panel 방식은일본요도가와가자국 TFT-LCD 업체에공급 48
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS OLED 장비개발현황 + 대면적 OLED 증착장비 OLED 제조시유기물을증착하는증착 (Evaporator) 장비는현재 5.5세대 (1,300mmx1,500mm) 기판에대응가능한장비가일반화되어있으나, TV 등대형제품의양산을위해서는 8세대 (2,200mmx2,500mm) 에대응가능한대면적기판증착장비가필요 - 현재공정에사용중인증착원은유기재료의사용효율이낮아 OLED 생산성이매우떨어지고, 대면적기판에적용시박막균일도확보가어려움 - 일본 CANNON-TOKKI는장시간증착율 (Evaporation Rate) 을안정적으로제어할수있는대면적기판에적용가능한유기재료용증발원및증착기를개발중 - 일본 ULVAC은대면적기판상에높은균일도를가지는박막을형성할수있는증착원, 또한증착원의열이마스크에영향을주지않으면서일정영역에박막을형성할수있는증착장비를개발 - 일본 HITACHI는대형기판상에두께가균일하고불순물이적은박막을고속으로성막시켜장시간연속운전이가능한상향수평방식장비를개발하여양산 - 미국 VEECO는유기재료를균일하게가열하여안정적으로유기재료가기화또는승화되도록제어할수있는기술을개발 [ 일본 TOKKI 사 6 세대증착장비 ] 49
07 Ⅱ. 산업동향분석 PART 2 Main Subject + OLED용 TFT 제조장비 OLED 백플레인제조를위해기존에사용되던 a-si:h (Hydrogenated Amorphous Silicon) 기반의 TFT 기술은전자의이동도가낮아서 (0.5cm2/V sec), 60인치이상의초대형화면에서는고해상도, 고속구동실현이불가능하며, 이를극복하기위해서는전자의이동도가높은 LTPS 기반또는 IGZO 등의산화물 (Oxide) 기반의 TFT 기술선택이필요 - LTPS는 a-si:h의증착, 레이저에의한결정화, Ion doping 등그제작과정이복잡하며생산비용도높은반면, Oxide TFT를적용할경우낮은온도와낮은제조비용으로기존 a-si:h 대비 10배이상의전자이동도를가진패널제작이가능하므로향후 TFT의주요기술로발전할전망 - 산화물기반의 TFT는 TFT-LCD Fab의 TFT 라인그대로사용가능하기때문에초기투자비가낮으며, 기존의스퍼터등의장비를사용하면 8세대급대형기판에증착이가능하기때문에상대적으로높은생산성과수율이가능 - 산화물 TFT 공정온도는상온 ~ 저온공정 (300 이하 ) 이가능하기때문에플라스틱기판공정에서유리하며, 차세대디스플레이인플렉시블디스플레이제작에적용가능 - 현재 Oxide TFT용장비를생산하는주요기업으로는일본의 ULVAC과 SHARP가 IGZO Sputter를개발하여상용화하였으며, 일본의 ULVAC은대만패널기업인 AUO와함께 AMOLED에적용가능한장비를연구개발중이며, 미국의 AKT는대만 Chimei Innolux와함께 AMOLED에적용가능한 IGZO Sputter장비를개발중 [ 주요 TFT 기술공정방식비교 ] Item a-si LTPS a-igzo Field-effect Mobility 0.5~1cm 2 /V.s > 100cm 2 /V.s >10cm 2 /V.s Short Range Uniformity Good Poor Good Threshold Voltage Stability Poor Good Under Development Channel Type N-ch N-ch, P-ch N-ch Mask for TFT 4 ~ 5 7 ~ 10 4~6 Substrate Size 10G 5.5G >8G Display Mode LCD LCD, OLED LCD, OLED 50
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS + OLED용봉지공정 OLED 소자는산소및수분의침투에취약한특성을갖고있어봉지공정이매우중요하며, 모바일용 AMOLED에는 Frit glass 방식, 플렉시블 OLED 구현을위해서는박막봉지방식, 대형 AMOLED에는 Hybrid 방식을적용중 - Glass를이용한봉지방식중대표적인열가압합착공정은증착기판와봉지기판을정렬후열가압 (Hot-pressing) 하여중간의합착부분 (Adhesive) 를경화시키는순서로진행 - 현재하나의설비에서공정을진행하는방법과장비별로단계를구분하는방법등최적의공정조건을개발중으로기포와얼룩등불량이발생하지않으면서 8세대대면적에적용하기위해서는균일한압력과온도의합착이필요 - 물리적인가압이이루어지기때문에가압방식과소재개발등에따라성공여부가결정되므로국내패널업체와장비등관련업체들의유기적공조를통한개발이필요한상황 [ 주요봉지방식비교 ] (a) Frit glass type (b) Thin film type (c) Hybrid type Frit glass Face seal Passi, layer Encapsulation Frit glass Thin film Hybrid Desiccant X X X / O Sealant O X O / X Passivation X O O / X Clssification by encapsulation structures + OLED용박막봉지장비박막봉지방식중대표적인증착용장비의기술개발은 PECVD/MOCVD, Low-damage Sputter, Low-damage ALD로분류 - ULVAC은유무기복합물질의형성을위한무기박막증착을위해 8세대급산화물및질화물 PECVD/ MOCVD를개발하였고, 장비는 100~200도의저온에서파티클 (Partlcal) 이적은양질의박막을유기재료손상없이형성가능 - Angstrom Sciences, Bekaert, Gencoa, GPi 등은미국및유럽을위시한기술선진국에서주도하고있으며, 마크네트론스퍼터링증착용 Cylinder형기반의다양한소스개발이진행중 51
07 Ⅱ. 산업동향분석 PART 2 Main Subject [ 미국 : Angstrom Sciences] [ 독일 : Bekaert] [AKT 사 Pivot PVD system] 타겟사용효율 80% 이상평판형대비 300 % 향상 타겟사에너지절감효율평판형대비 20 % 생산량 20 % 이상 ( 동일전류밀도 ) Run time 타겟사용효율 특징 5 배 * 회전형 Type 의제품을판매중이며, 주로연구용도로판매 * 아사이글라스에양산라인에적용중 (36set) ( 자체발표사항 ) * 현재양산형모델이판매중이며고가정책고수 (set 당 1.5~3 억수준 ) 70% 이상 다양한타겟재료제공가장앞선기술력보유타겟제작과병행 * 기본적으로재료업체로서증착원보다타겟판매에중점 - Low-damage ALD 기술개발은핀란드의 Beneq사를중심으로이루어지고있으며, AMOLED용 High-k AlOx 물질에대한 5G급 ALD Batch 공정설비개발및단위박막의물성특성확보를발표하였으나, AMOLED용공정의핵심부분인 Masking을통한선택적증착에대한개념이적용되어있지않는단계 [ 핀란드 : Beneq] 52
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS [ 해외주요국의기술개발현황 ] 구분 장비명 개발단계 개발내용 수행주체 PECVD 상용화 비정질실리콘 / 산화물 TFT 및다결정실리콘 TFT 를위한 10 세대급 PECVD 증착장비 Applied Materials ( 미국 ), Ulvac( 일본 ) Sputter 상용화 비정질실리콘 / 산화물 TFT 및다결정실리콘 TFT 를위한 10 세대급 Sputter 증착장비 Applied Materials ( 미국 ), Ulvac( 일본 ) Backplane 장비 Photolithography Dry Etcher 상용화 상용화 2 마이크로이하의선폭형성을위한 10 세대급노광장비 비정질실리콘 / 산화물 TFT 및다결정실리콘 TFT 를위한 10 세대급건식식각장비 Canon( 일본 ), Nikon( 일본 ) TEL( 일본 ), YAC( 일본 ) Wet Etcher 상용화 비정질실리콘 / 산화물 TFT 및다결정실리콘 TFT 를위한 10 세대급습식식각장비 Shibaura( 일본 ) Implantation 상용화 다결정실리콘 TFT 를위한 8 세대급 Implantation 장비 Nissin( 일본 ) 화소공정 장비 OLED 증착기 OLED 봉지 상용화 상용화 8 세대급유기박막형성및전극형성용 OLED 증착장비 8 세대급유기박막형성및전극형성용봉지장비 Ulvac( 일본 ), Hitachi( 일본 ), Tokki( 일본 ) Ulvac( 일본 ) 모듈장비 검사기 상용화 1 마이크로이하해상도의이물검출력을갖는검사장비및레이저수리장비 Applied Materials ( 미국 ), 오보텍 ( 이스라엘 ) * 출처 : 위원회재정리 53
07 Ⅱ. 산업동향분석 PART 2 Main Subject (2) 국내기술동향 LCD 장비개발현황 + Laser Direct Patterning 장비국내 Laser Direct Patterning 장비연구개발의경우, Laser Marker, Titler, Hole가공및 PDP전극용기술을제외한 TFT-LCD용장비기술은미약한수준 - 국내업체중이오테크닉스가 Laser Marker 장비에대한연구개발중이며, 레이저앤피닉스외 3개업체가 Laser Source에대한개발진행중 + 임프린트장비나노임프린트기술을활용한미세패턴형성장비의경우, 정부지원등을통해연구개발이진행중이나, 디스플레이용으로가시적성과를거두지못하고있는상황 + 10세대초대형장비 3m이상초대면적기판에적용가능한전공정장비의경우, 국내패널업체의투자결정이없어국내업체에서는개발에대한검토만진행하고있는상황 Dry Etcher의경우, 국내업체인 LIG ADP, ICD, IPS에서 8세대장비개발에성공하여납품하였으나, 10세대이상대면적장비개발에대해서는개발을검토중 Coater는초대면적기판에적용을위한 Air Floating 방식의장비개발을일부업체에서진행하였으나, 품질수준을따라가지못하는수준이며개발투자비용을감당하기어려워투자관망중 PECVD의경우도주성엔지니어링에서 8세대급장비를개발완료하여양산에적용하고있으나, 10세대이상초대면적용 PECVD장비에대해서는개발경험이전무 + Wet 장비우리나라가경쟁력을갖고있는분야이기는하나, 패널업체의생산성증대를위해다단식장비개발이아이디어차원에서검토중 + 검사 /Repair 장비 Laser Cell Repair 장비의경우, 국내 C사의 nspulsed Laser Repair 장비가 TFT-LCD 사업초기부터개발하여독점공급중 - 현재 Tact time 향상및효율증가를위한요소기술개발이이루어지고있고, 그외 Laser Application을사업으로하고있는여러업체들이 Laser Repair 및가공장비사업에뛰어들고있는상황 + 기타정밀 Dispenser장비개발및공급업체는국내 TOP Engineering 및 AP가있으며, 삼성디스플레이와 LG디스플레이의 AMOLED 및 TFT-LCD 제작에관련된장비개발이활발히진행중 - TOP Engineering는도포높이 1μm편차를유지하며도포할수있는 AMOLED용 Frit Dispenser를상용화하고있는단계 54
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS - Dispenser의경우, 10여년동안국내의탑엔지니어링, AP시스템, 일본의 Hitachi Sibaura, Mushashi 등의업체에서개발및성능개선이진행되었으나, 최근패널기업에서요구하는수준이기존방식으로는적용이어려워새로운 Type의장비개발이필요한상황 - Pol Attachment 장비의경우, 국내기업은 Module 공정장비주요업체인 S사에서 Drum to Drum 방식으로납품한실적있으며, Roll to Panel 방식은 K사와 S사가기술검토혹은공급평가중 OLED 장비개발현황 + 대면적 OLED증착장비유기물증착장비는 4G까지일본의 TOKKI, HITACHI가독점하였으며국내업체로는 SNU와 SFA가삼성디스플레이와공동연구개발중으로, 현재가동중인증착장비는 4G용유리기판을 2분할하여증착하는 5.5G급 (1500 1300) 이가장큰규모 - 향후 8G(2200 2500) 이상의대면적증착장비로는야스, SFA, LIG ADP 등이기술경쟁력을보유한것으로판단 + OLED용 TFT제조장비 ) LTPS의경우, 현재 5.5G급 (1500 1300) 이상 AMOLED 양산라인에적용되는방식은 ELA방식이며, AP시스템이 ELA장비의국산화에성공하여삼성디스플레이에공급 (2008) - 선익시스템, SNU프리시젼, 삼성디스플레이는 LG화학과공동으로 5G급 (1070x1270) OLED조명장비를개발하였으며, DMS는물류시스템을담당하고, 선익시스템과 SNU프리시젼은각각유기화합물증착기및금속전극증착기를개발 - AMOLED 백플레인형성을위한장비로는주성엔지니어링에서 MOCVD방식을세계최초로적용한 IGZO장비및공정기술을개발하였으며, 아바코는 Sputtering 방식을이용한 IGZO Sputter를국책과제로진행중 - SiOx 박막식각용 ICP dry etcher의경우 LIG ADP에서 8G급으로개발중 + OLED용박막봉지장비봉지관련국내소자업체를제외한연구기관으로는 PEALD를이용한저온 Al 2 O 3 산화박막을선도적으로개발한 ETRI가가장활발 - ETRI에서는 Al 2 O 3 적층에대한원천특허를기확보하였으며기술적진보성을인정받고있는상황 - 그러나연구기관의특성상대면적상에서의 AMOLED 특성구현을위한 CVD 증착기술개발의상업화를위한노력은미진한상태 - 다만반도체, TFT 공정의대면적화를위한기술개발노력이여러곳에서진행중이므로선진업체와의기술격차는쉽게극복가능할것으로판단 55
07 Ⅱ. 산업동향분석 PART 2 Main Subject 구분 Backplane 장비화소공정장비 장비명 PECVD Sputter Photolithography Dry Etcher Wet Etcher Implantation OLED 증착기 OLED 봉지 개발단계 상용화 상용화 개발 상용화 상용화 상용화 상용화 상용화 [ 국내기술개발현황 ] 개발내용 비정질실리콘 / 산화물 TFT 및다결정실리콘 TFT 를위한 8 세급 PECVD 증착장비 비정질실리콘 / 산화물 TFT 및다결정실리콘 TFT 를위한 8 세대급 Sputter 증착장비 4G 급 Proximity 비정질실리콘 / 산화물 TFT 및다결정실리콘 TFT 를위한 8 세대급건식식각장비 비정질실리콘 / 산화물 TFT 및다결정실리콘 TFT 를위한 8 세대급습식식각장비 다결정실리콘 TFT 를위한 8 세대급 Implantation 장비 8 세대급유기박막형성및전극형성용 OLED 증착장비 8 세대급유기박막형성및전극형성용봉지장비 수행주체 주성, SFA 아바코 DE&T LIG ADP, 원익 IPS, 아이씨디 케이씨테크, 쎄메스, 디엠에스 AP 시스템 SNU 프리시젼, 야스 AP 시스템, 아바코, 주성, SNU 프리시젼 모듈장비 검사기 상용화 1 마이크로이하해상도의이물검출력을갖는검사장비및레이저수리장비 탑엔지니어링, LIG ADP, SNU 프리시젼 Laser Direct Patterning 장비 기술개발기술개발 Laser Marker 장비기술개발중 Laser Source 에대한기술개발중 이오테크닉스 레이저앤피닉스 차세대모듈 / 공정장비 임프린트장비 Pilot 기술검토 Nano Imprint 장비개발 Nano Imprint 공정및장비개발진행중 NND 사 한국기계연구원 기술검토 차세대성장동력기술개발中 초저가디스플레이개발 삼성전자 LG 디스플레이 * 출처 : 위원회재정리 56
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS (3) 차세대디스플레이장비기술개발동향 국외동향 + 8G급유연기판 AMOLED 및유연기판분야장비의경우, 선진사가소재한일본및미국의일괄장비방식으로개발이진행될것으로전망 + UHD OLED 55인치, 75인치, 77인치등의대면적 OLED-TV가개발 / 제품화됨에따라일본의토키등을중심으로 8세대 UHD OLED 증착기및봉지장비의개발이진행중 + 유연디스플레이미국, 유럽, 일본에서는스트레쳐블일렉트로닉스를기반으로전자피부, 신축성센서, 바이오배치등에응용하기위해중소 벤쳐형산업이태동하고있으나, 유연디스플레이공정장비개발은未진행 - 신축성소자에대한기술개발은미국 UIUC의 J. Rogers 교수및동경대의소메야교수에의해선도적으로연구가진행되고있고, 신축성소재에대한기술개발은 Nature 및 Science(2013) 에서논문으로발표 + 플라즈마장비일본은 NEDO를통한국책과제프로젝트로개발을진행하였으나 LCD 건식식각용대체가스개발은실패하였고, 화학증착기챔버클리닝용대체가스로 COF 2 를개발하였으나실제적용은미미한상황 - ICP Dry etcher의경우일본의 TEL에서고밀도플라즈마는형성하였으나, 균일도확보에는상대적인어려움을겪고있는상황이며, Sputter장비는일본 ULVAC이가장활발히개발중이며, PECVD 장비는미국AKT, 일본 ULVAC 등에서개발중 + 인쇄패터닝장비 Reverse-offset 롤투롤프린터분야는일본의대표적장비업체인 Toppan Printing은고무라인쇄와미쯔비시중공업과더불어대형 TFT LCD용컬러필터공정을개발 - Slit-die coater는일본 Toray 엔지니어링에서 TFT LCD 8세대장비를개발한바가있으며, Sumitomo Chemical은 Inkjet공정및나노급롤투롤 Slot-die코팅공정을적용하여상온환경에서제작가능한유연인쇄 OLED 조명패널을제시 (2013) 57
07 Ⅱ. 산업동향분석 PART 2 Main Subject 국내현황 + 8G급유연기판 2020년까지 8G급유리기판중심의 AMOLED 연구개발이예상되며현재 5G급이며 8G급고해상도 OLED 장비분야의 R&D는未수행 + OLED 스마트폰과스마트패드의경우 300ppi 이상의고해상도제품이시장의주류로성장함에따라 LIG ADP, SFA 등의장비업체를중심으로초고해상도소형 AMOLED에적합한장비개발이진행중 + UHD OLED 대면적 Full HD OLED-TV 생산에적합한 8세대급이상의 OLED 화소형성 / 봉지장비를위한반송부품, 진공부품등일부부품개발은진행되고있으나, 장비시스템및핵심부품개발은진행되지않는상황 + 신축성디스플레이미래사회의메가트렌드에부합하는스트레쳐블디스플레이원천기술개발에대한필요성이대두되고있으며신축성디스플레이에대한공정장비개발은진행되고있지않는상황 - 산학연에서스트레쳐블일렉트로넥스를기반으로디스플레이응용을위한기초연구가일부수행중으로신축성소자에대한기술개발은 KAIST, 서울대, 고려대, 울산과기대등에서연구가진행중이고, 신축성소재에대한기술개발은 KAIST, ETRI 등에서초기단계의연구가진행중 + 플라즈마장비건식식각장비는국내업체 (LIG ADP, 원익IPS, ICD) 가일본업체 (TEL, YAC) 와경쟁중 - 많은업체들이 Low-GWP 또는 Zero-GWP 식각가스를적용한 AMOLED용 TFT-Array 건식식각장비가개발중이며, Sputter 장비는아바코, 이루자등에서개발중이며, PECVD 장비는주성엔지니어링을포함한여러업체에서개발중 + 인쇄패터닝장비국내산업계에서는 Reverse-offset 프린터와 Slit-die 코팅장비를개발중 - 국내 Reverse-offset 프린터는세계적수준과유사하나플렉시블 OLED 소자공정에적용가능한수준에는미달한상태이며, 롤투롤기반의저온균일열처리와전 / 후처리및봉지장비개발은미흡한실정 58
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS (4) 기술수준평가 유망산업의상대수준및기술격차 + 8G급유연기판최고기술수준을보유한국가 ( 일본및미국 ) 대비국내장비기술수준은 80% 내외이며, 소자분야에대한특허는국내에서다수보유 / 출원하고있으나, 장비분야의경우선진사에비해열위 + UHD OLED 최고기술수준을보유한일본 ( 미국 ) 대비국내기술수준은 70% 내외이며, 특허출원활동은일본, 미국등의선진국위주이나최근국내기업에서 OLED화소 / 공정장비관련특허출원에적극적인상황 - AMOLED 패널생산기술은한국이최고기술수준을보유하고있으나, 이를제조하기위한장비기술은일본이최고기술수준을보유하고있으며한국과의기술격차는 2년정도 + 신축성디스플레이신축성소자및소재는미국과일본에서원천적인기술을확보하고있으며, 신축성디스플레이장비의경우전세계적으로발아단계 - 신축성소자및소재는미국과일본에서다수의특허를확보하고있으나, 신축성디스플레이장비관련특허는전무한상황이며, 신축성디스플레이의경우미국이최고기술수준을보유하고있으며한국의기술수준은미국의 80% 정도 + 플라즈마장비최고기술수준을보유한일본대비국내은다소부족한수준이며, 일부개발중인장비업체, 패널업체, 대학, 연구소등에서다수의특허보유및출원을하고있으나해외에비해열위 + 인쇄패터닝장비국내 Reverse-offset 프린터는세계적수준과유사하나 Slit-die 코터, 롤투롤기반의저온균일열처리, 전 / 후처리및봉지장비개발은외국에비해서기술수준이미흡하며, 국제표준화는 IEC-TC/110, TC/119에서진행예상되나현재까지의진행사항은전무 [ 디스플레이장비기술수준및기술격차 ] 기술수준 [%] 기술격차 [ 년 ] 한국 70 2 대만 60 3 일본 100 0 중국 60 4 미국 95 0 유럽 90 0 59
07 Ⅱ. 산업동향분석 PART 2 Main Subject (5) 주요시사점 + LCD는세계최고의패널생산기술을보유하며가격, 품질등경쟁우위를확보하고있으나기술장벽이낮고성숙단계에있어후발국의추격이용이하므로, 시장니즈를고려한친환경, 초경량화, 초저가화등을겨냥한제품개발을통해기술격차를유지하는노력이필요 + 디스플레이제조공정의생산성, 환경문제등의한계를극복하고유연화, 대면적화에요구되는새로운소자생산에대응한혁신적인생산시스템이필요하며, 인쇄공정기술이대안으로대두되고있는상황에적극대응하여관련기술의선점이필요한실정 + 플렉시블 AMOLED 관련세계최고수준의패널기술을보유하고있으나장비및소재분야에서는기술열위에위치하므로대면적고해상도 OLED 시장과더불어 OLED장비시장을리드하기위해서는장비관련핵심기술확보를위한연구개발이필요 + AMOLED용 Plasma 장비는국내에서활발히개발중이나선행사인일본 ULVAC, 미국 AKT에비해기술열위에있으며, 차세대디스플레이인 8세대이상 AMOLED 핵심공정장비인건식식각장비, Sputter 장비, PECVD 장비의집중적인개발을통하여선진업체와의기술격차축소노력이필요 + 차세대디스플레이시장을리드하기위해서는 8세대급유연디스플레이핵심공정장비인유연디스플레이기판처리장비, 유연디스플레이 TFT 장비, 유연디스플레이화소형성장비의집중적인기술개발을통하여세계 1위의디스플레이경쟁력유지가필요 60
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS 3. 인프라현황 국내디스플레이관련센터현황 + 대다수기반센터는평가 / 분석장비등신뢰성평가시스템으로구성되어있어, 향후차세대디스플레이핵심장비및부분품개발을위한투자 / 보완이필요 + 디스플레이산업육성정책의일환으로정부는 2001년부터현재까지대규모투자를통해총 9개기반센터를구축하여운영중 * 산업기반센터 : 디스플레이산업육성 발전을목적으로대형투자유도및 R&D 기술개발, 신뢰성검증등인프라확보를위해지원 [ 디스플레이산업관련기반센터현황 ] No 기관명수행기관위치성격비고 1 차세대디스플레이연구센터경희대서울기반구축 2 차세대 PDP공동연구센터 광운대 서울 기반구축 3 OLED공동연구센터 서울대 서울 기반구축 4 디스플레이부품소재지역기술혁신센터 경희대 경기 기반구축 5 모바일디스플레이공동연구기반구축센터 경북대 대구 기반구축 6 디스플레이산업지원센터 충남TP 충남 기반구축 7 전북나노기술집적센터 KETI 전주 기반구축 8 광주나노기술집적센터 생기연 광주 기반구축 평가, 공정, 분석장비위주로구성 차세대디스플레이장비개발에필요한부분품개발, 시스템등기반구축은부재 9 나노융합기술원 ( 포항나노기술집적센터 ) NINT 포항기반구축 차세대디스플레이연구센터 ( 경희대 ) - 지원기간 : 2001~2006 년 - 총사업비 : 66 억 ( 정부 44 억, 민간 22 억 ) - 기반구축 : 6" 급 TFT-LCD/AMOLED 제조공간확보디스플레이부품소재지역기술혁신센터 ( 경희대 ) - 지원기간 : 2004~2009 년 차세대 PDP 공동연구센터 ( 광운대 ) - 지원기간 : 2004~2009 년 - 총사업비 : 87 억 ( 정부 50 억, 민간 37 억 ) - 기반구축 : 20" 급 PDP 패널제작, 평가및자료분석 유기디스플레이연구센터 ( 서울대 ) - 지원기간 : 2004~2009 년 - 총사업비 : 95 억 ( 정부 49 억, 민간 46 억 ) - 기반구축 : AMOLED 공정및평가시스템구축 서울 천안 수원 - 총사업비 : 80 억 ( 정부 50 억, 지자체 / 민간 30 억 ) - 기반구축 : 부품소재장비구축, 활용 나노융합기술원 ( 포항나노기술집적센터 ) - 지원기간 : 2004~2009 년 - 총사업비 : 1,129 억 ( 정부 425 억, 지자체 / 민간 704 억 ) - 기반구축 : 나노소재분야연구개발및사업화지원 디스플레이산업지원센터 ( 충남 TP) - 지원기간 : 2002~2007 년 - 총사업비 : 474 억 ( 정부 343 억, 지자체 / 민간 135 억 ) - 기반구축 : 부품소재평가 / 분석 / 개발지원 전주 대구 포항 전북나노기술집적센터 - 지원기간 : 2004~2009 년 - 총사업비 : 739 억 ( 정부 228 억, 지자체 / 민간 511 억 ) - 기반구축 : 인쇄공정및장비개발지원 광주나노기술집적센터 - 지원기간 : 2004~2009 년 - 총사업비 : 783 억 ( 정부 250 억, 지자체 / 민간 533 억 ) - 기반구축 : 박막증착및확산공정장비개발지원 광주 모바일디스플레이공동연구센터 ( 경북대 ) - 지원기간 : 2005~2010 년 - 총사업비 : 70 억 ( 정부 50 억, 지자체 / 민간 20 억 ) - 기반구축 : Flexible 기판용 ITO 제조장비 61
07 시스템반도 PART 2 Main Subject 인력현황 + 패널 / 부품 소재 / 장비중품목별시장규모에비해장비분야인력수급현황은열악한수준이며, 장비부분품별맞춤형전문인력양성필요 * 디스플레이인력분포 : 전체인력중패널업체 56%(66,025 명 ), 부품 소재업체 33%(38,507 명 ), 장비업체 11%(13,322 명 ) + 단순작업및제조라인부분의인력채용은원활한편이나연구개발및기술직의전문고급인력확보가어려운실정 [ 분야별인력현황 ( 국내 )] ( 명 ) 70,000 기타인력 60,000 생산직 50,000 기술직 40,000 연구개발직 30,000 20,000 10,000 0 패널부품소재장비 * 출처 : 산업기술인력활용실태및수요조사보고서, KDIA(2011) + 직종별인력현황은연구개발직및생산직인력이증가하는추세이며, 기술직인력은정체 - 이는최근디스플레이산업에서기술경쟁이치열해지는상황과 AMOLED, 플렉시블디스플레이와 같이신기술의중요성이강조되기때문으로판단 [ 디스플레이산업인력현황및직종별산업인력분포 ] ( 명 ) 구분 디스플레이산업인력 연구개발기술직생산직소계 기타 * 합계 2009 년 8,083 19,816 49,885 77,784 13,496 91,280 2010 년 12,533 15,334 57,706 85,573 18,449 104,022 2011 년 21,511 19,944 59,557 101,012 17,338 118,350 * 기타인력은인사, 총무, 기획등의관리부서, 마케팅및타분야의인력 * 일용직, 파견직은조사대상에서제외 62
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07 DISPLAY
Market Leading Products 디스플레이장비산업 Ⅲ. 핵심제품선정
07 Ⅲ. 핵심제품선정 1. 전략제품후보 Pool 도출 PART 2 Main Subject (1) 후보 Pool 발굴 전략제품후보선정 + 산업기술로드맵디스플레이산업타겟제품군, 산업의메가트렌드변화및시장수요를 종합적으로고려하여디스플레이장비분야전략제품후보 Pool 을선정 전략제품후보 유연기판처리장비 플라즈마식각장비 인쇄패턴장비 증착장비 열처리장비 [ 전략제품후보개요 ] 개요 반송기판에유연기판을형성또는흡착하고공정을진행한뒤에유연기판을탈착하는장비 Dry Etcher 는진공챔버내에 Plasma 를형성시켜, 식각하고자하는막과화학적또는물리적으로반응시켜불필요한막을제거하는장치 플렉시블디스플레이를정밀하게연속생산하기위한인쇄, 코팅및패터닝장비 8 세대용유리기판대응 OLED 용고해상도화소형성용및박막봉지공정장비개발이진행 1X/2X 급반도체용저온무기물증착을위한 PEALD 장비핵심기술개발이진행 폭 1500mm 플렉시블기판에산화물박막트랜지스터증착을위한스퍼터장비실용화기술개발이진행 LCD 공정에없는소자특성개선을위한고온 / 저온열처리장비 급속열처리기술을이용한차세대디스플레이및반도체열처리기술개발이진행 반도체 - 디스플레이열처리장비용핵심원천기술개발이진행 1x/2x 급반도체공정용극순간열처리장비개발이진행 대면적장비 화소공정 노광장비 8G급대면적 RTP 시스템및장비부품개발이진행 TFT-LCD용 10세대이상 (a-si 대응 ) 급초대면적 PECVD 장비개발이진행 AMOLED TV용 Soluble TFT 및화소형성소재 / 공정기술개발이진행 모바일디스플레이기기의 10μm패턴용투영노광장비개발이진행 투명플렉시블디스플레이용 8G 급양산장비개발이진행 플렉시블관련장비 플렉시블디바이스용롤투롤진공증착장비개발이진행 OLED 플렉시블디바이스용고밀도플라즈마장비개발이진행 66
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS 메가트랜드별핵심니즈달성을위한제품 + 디스플레이장비산업의발전에영향을미치는요인으로정치적, 경제적, 사회 ( 문화 ) 적, 기술적, 환경적 ( 기타 ) 요인등 PESTO' 분석에따라 9개의주요메가트랜드를선별 구분 메가트랜드 순위 P 중국디스플레이산업의영향력확대 5 P 각국의첨단제품해외수출제한 7 S 디스플레이산업경쟁심화 4 S 공급자위주에서수요자중심으로변화 9 T AMOLED 기술경쟁심화 3 T 고해상도디스플레이저가경쟁심화 6 T 차세대디스플레이기술경쟁심화 1 T 원천기술중요성증가 2 N 친환경공정, 제품중요성증가 8 + 선별된 9 개메가트랜드에대한 AHP 측정을통해우선순위및중요도 ( 가중치 ) 결정 - 5 대메가트랜드및 7 개정성평가지표에의한평가지표를도출, 평가지표에따른검토 조정을통해 5 개대표제품을선정 구분산업별트렌드 (5 개 ) 정성평가 (7 개 ) 평가지표 차세대디스플레이기술경쟁심화원천기술중요성증가 AMOLED 기술경쟁심화디스플레이산업경쟁심화중국디스플레이산업의영향력확대 세계시장규모세계시장성장률경쟁강도고용유발효과보유기술력선진국대비기술경쟁력연구개발인력규모 67
07 시스템반도 PART 2 Main Subject 메가트렌드별핵심니즈달성을위한제품도출 + 디스플레이산업의발전에영향을미치는주요메가트렌드별핵심니즈를달성할수 있는차세대디스플레이장비제품으로 유연기판처리장비, 열처리장비, 플라즈마 장비, 인쇄패턴장비, OLED 진공증착 ( 유기 ) 장비 등을도출 주요메가트렌드 차세대디스플레이기술경쟁심화 원천기술중요성증가 AMOLED 기술경쟁심화 디스플레이산업경쟁심화 [ 전략제품후보별주요메가트렌드의영향 ] 전략제품후보 8G 급유연기판장비시스템 신축성디스플레이장비 8 세대 AMOLED 플라즈마장비 저온및연속생산형인쇄 코팅 패터닝장비 8 세대 UHD OLED 화소및봉지장비 개요 8G 급유연기판디스플레이를제조하기위한장비시스템으로 TFT Backplane 과화소 (AMOLED) 를포함하는디스플레이장비시스템 신축성디스플레이제작에필요한 TFT 모듈, 화소형성모듈, 봉지모듈, 물류시스템을포함하는디스플레이장비 8G 급 AMOLED 용 TFT, 화소, 패시베이션핵심공정장비인건식식각, PECVD, Sputter 장비 저온공정및연속생산이가능한전극인쇄, 코팅장비, 패터닝장비 UHD 급고해상도 OLED 화소형성장비, 진공증착모듈, 화소형성모듈, 봉지모듈, 물류시스템일괄처리장비 중국디스플레이산업의영향력확대 차세대디스플레이공정열처리및특성향상처리장치 LCD 공정에는없는소자특성개선을위한고온 / 저온열처리장비로서온도및분위기의균일도를확보하면서도유연기판을포함한극박기판을처리할수있는장비 68
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS (2) 전략제품도출 전략제품후보조정 + 전략제품 1차후보를상호비교검토하여유사기능및추가기능등의조정 / 협의를 통해기존제품명변경및제품후보간통합을통해최종 6개전략제품도출 순위 전략제품후보 전략제품 ( 제품명 ) 비고 1 통합연계형장비 8G급유연기판장비시스템 선정 2 OLED 진공증착 ( 유기 ) 장비 8세대 UHD OLED 화소및봉지장비 선정 3 유연기판처리장비 신축성디스플레이장비 선정 4 인쇄패턴장비 저온및연속생산형인쇄 코팅 패터닝장비 선정 5 플라즈마장비 8세대 AMOLED 플라즈마장비 선정 6 열처리장비 차세대디스플레이공정열처리및특성향상처리장치 선정 전략제품후보검토결과사유확정여부 8G 급유연기판 장비시스템 핵심제품의중요성을살릴수있는제품명검토 장비시장의경쟁력강화및시장선점을위한혁신형장비시스템개발이대두 선정 8 세대 UHD OLED 화소및봉지장비 채택 국내디스플레이장비기업육성및고생산성장비개발필요 선정 신축성디스플레이장비 채택 신축성디스플레이장비개발필요성이대두되고있고, 미래디스플레이원천기술확보필요 선정 저온및연속생산형인쇄 코팅 패터닝장비 채택 차세대디스플레이인 AMOLED 를위한 8 세대이상 AMOLED 용 TFT, 화소, 패시베이션핵심공정장비인건식식각장비, PECVD, Sputter 장비개발필요 선정 8세대 AMOLED 플라즈마장비 채택 기존공정의생산성, 환경문제등의한계를극복하고유연화, 대면적화가요구되는새로운소자생산에대응할수있는혁신적인생산시스템이필요하며인쇄공정기술이대안으로대두 선정 차세대디스플레이공정열처리및특성향상처리장치 채택 국내의기술이원천성및양산검증면에서우위를점하고있어, 차세대에서도선도적입지를계속유지 선정 69
07 시스템반도 PART 2 Main Subject 전략제품개요 전략제품 8G 급유연기판장비시스템 8 세대 UHD OLED 화소및봉지장비 신축성디스플레이장비 8 세대 AMOLED 플라즈마장비 개요 선정사유 개요 선정사유 개요 선정사유 개요 선정사유 내용 8G 급유연기판디스플레이를제조하기위한장비시스템유연기판 ( 차세대디스플레이 ) 시장은지속적인성장이예상되며, 생산기술력주도권확보를위한장비시스템 디스플레이경쟁심화에대응할수있는장비시스템개발대두장비및공정기술확보를위한기술선점필요차세대디스플레이원천기술선점필요등 전하주입, 수송, 발광을위한유기박막재료와전극형성을위한전극재료, OLED화소를수분과산소로부터보호하는박막봉지공정을일괄수행하는장비기존의 OLED 응용제품보다 4~16 배화소가많은 UHD 급고해상도 OLED 화소및봉지공정을완성하는 8 세대급이상 OLED 화소 / 봉지공정장비 플렉시블 OLED 를조기상용화함에의해차세대디스플레이의경쟁우위확보가능 OLED TV 공정원천기술을확보, 미래기술경쟁력우위확보가능 신축성디스플레이제작에필요한 TFT 모듈, 화소형성모듈, 봉지모듈, 물류시스템을포함하는디스플레이장비 신축성디스플레이장비개발필요성대두미래디스플레이원천기술확보필요 8 세대 AMOLED 용 TFT, 화소, 패시베이션핵심공정장비인건식식각장비, PECVD, Sputter 장비 차세대디스플레이인 AMOLED 를위한 8 세대이상 AMOLED 용 TFT, 화소, 패시베이션핵심공정장비인건식식각장비, PECVD, Sputter 장비개발필요친환경대응청정생산장비기술의개발필요 저온및연속생산형인쇄 코팅 패터닝장비 개요 플렉시블 LCD, 플렉시블 OLED, 플렉시블 E-paper 등다양한플렉시블디스플레이를정밀하게연속생산하기위한인쇄, 코팅및패터닝장비 선정사유 소자생산의패러다임변화에대응기존공정의생산성, 환경문제등의한계를극복하고유연화, 대면적화가요구되는새로운소자생산에대응할수있는혁신적인생산시스템이필요하며인쇄공정기술이대안으로대두 차세대디스플레이공정열처리및특성향상처리장치 개요 선정사유 LCD 공정에는없는소자특성개선을위한고온 / 저온열처리장비 차세대디스플레이는새로이열처리및특성개질처리의중요성이대두국내의기술이원천성및양산검증면에서우위를점하고있어, 차세대에서도선도적입지를계속유지 70
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Ⅲ. 핵심제품선정 1 제품의개요 신규혁신형 8G 급유연기판디스플레이장비시스템 제품개요 - 개념 8G급유연기판기반디스플레이를제조하기위한장비시스템으로 TFT Backplane 과화소 (AMOLED) 를포함하는디스플레이장비시스템 - 요구기능및범위 기판핸들링모듈, TFT Backplane 공정 Units, 화소형성 Units를포함하고, 기타부가적인모듈과부품이결합하여유연기판을이용한디스플레이소자를제조할수있는시스템 제품의성능적측면에서고해상도제품이주력제품이되고있으며, OLED를사용한유연기판디스플레이제품이차세대디스플레이로시장진입단계 유연기판에 AMOLED를적용한제품을만들수있는장비시스템의개발을위해서는높은기술수준이필요하며, 개발이완료되면유연기판에 AM를적용한다양한디스플레이제품및대면적고해상도 OLED 기술과산업에서의경쟁력선점이가능 주요구성부품및소재 - 유연기판핸들링모듈 : 부착-탈착, R2R 등 - 유연기판 TFT Backplane Units : 증착, 포토, 식각 (Wet, Dry), 인쇄패터닝, 열처리등 - 유연기판화소형성 Units : 화소증착, 금속 / 유무기패시베이션박막증착, 봉지등 [8G 급유연기판디스플레이장비시스템개념및적용제품개념도 ] 유연기판핸들링모듈 유연기판 TFT Backplane units 유연기판화소형성 units 유연디스플레이, 투명디스플레이 72
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS 메가트렌드부합도 디스플레이기술경쟁심화디스플레이소자의경쟁력심화및후방산업인장비산업의합병에의한선진업체의경쟁력강화에대응할수있는제품개발 원천기술중요성선진업체의원천기술의독점으로부터벗어나기위한차세대디스플레이관련원천기술개발 AMOLED 기술경쟁심화 AMOLED 장비기술의경쟁심화에대응한기술 / 제품차별성확보, 이를통한독보적인차세대장비기술선점 디스플레이산업경쟁심화턴키방식의장비수주시장의확대등선진업체들의독점경쟁력에대응할독자적인장비생태계구축 중국디스플레이산업의영향력확대디스플레이산업의주도권및시장우위를유지하면서전후방산업의경쟁력을제고하기위한방안 시장동향 유연기판디스플레이시장은지속적인성장을통해 2023년에는 $67.7 Billion까지성장할것으로예상되며, 유리기반 AMOLED의경우 TV에서만 2020년 $15.5 Billion까지성장할것으로예상 OLED 장비시장은 2015 년약 2조원의장비시장이예상되며, 유연기판장비의경우본격적인생산용장비시장이아직열리지않은분야로, 장비의개발후시장이열리는시점에서는저온공정등의적용으로기존 TFT-LCD 장비시장을대체할정도의성장이예상 중국-대만, 일본, 한국의생산경쟁심화및중국의대형소비시장에기반한생산기술력주도권확보노력이예상 기술동향및기술수준 국내기술동향현재 OLED 장비는 5G급이며 8G급고해상도 OLED 장비분야의 R&D는없는실정이나, 2020년까지는 8G급유리기판중심의 AMOLED R&D가주로진행될것으로예상 해외기술동향 AMOLED 및유연기판분야장비의경우선진사가소재한일본및미국의일괄장비수주방식으로개발이진행될것으로전망되며, 신축성소자및소재는미국과일본에서원천적인기술을확보하고있으며신축성디스플레이장비의경우전세계적으로발아단계 기술수준최고기술수준을보유한국가 ( 일본및미국 ) 대비국내장비기술수준은 80% 내외의수준 특허및표준화동향소자분야에대한특허는국내에서다수보유및출원하고있으나, 장비분야의경우선진업체에비해열위 인프라현황 인력디스플레이산업은산업기술인력보유면에서상당한수준이나, 디스플레이장비분야의경우패널및부품소재분야에비해핵심연구개발인력보유율이낮음 부품소재국내디스플레이분야부품소재기업이보유한원천기술이선진업체대비뒤쳐져있어, 장비에채용하는핵심부품소재는선진업체제품을채택하고있는실정 73
Ⅲ. 핵심제품선정 2 제품의개요 현재제품개선형 8 세대 UHD OLED 화소및봉지장비 제품개요 - 개념전하주입, 수송, 발광을위한유기박막재료와전극형성을위한전극재료, OLED 화소를수분과산소로부터보호하는박막봉지공정을일괄수행함에의해기존의 OLED 응용제품보다 4배-16배화소가많은 UHD급고해상도 OLED 화소및봉지공정을완성하는 8세대급이상 OLED 화소 / 봉지공정장비 - 요구기능및범위고해상도화소형성이가능하며, 박막봉지공정까지일괄처리가가능한 8세대이상유리기판에대응한 OLED 화소형성및박막봉지공정처리가가능한제품 - 제품의중요성 고해상도디스플레이시장이급성장하고있으며, 55인치 OLED-TV 중심에서 60-80인치로주력제품이변화하고있어, 이의생산에필요한 8세대 UHD OLED 화소 / 봉지장비투자수요및시장이급증할것으로예상 본제품을성공적으로개발하기위해서는높은기술수준이요구되므로제품이성공적으로개발되면국내 OLED 기술 / 산업경쟁력을크게향상시킬것으로기대 주요구성부품및소재 - 화소형성장비 : 진공증착모듈, 화소형성모듈, 봉지모듈, 물류시스템 - 진공증착모듈 : 유기박막, 금속전극형성을위한진공증착모듈 - 화소형성모듈 : 다양한방식으로 OLED 화소형성공정을수행하는모듈 - 봉지모듈 : 수분과산소차단을위한유기 / 무기다층박막형성모듈 - 물류시스템 : 수직또는수평기판로딩 / 언로딩, 기판반송을위한시스템 [OLED 화소 / 봉지형성공정장비 ( 좌 ) 및이를이용한 OLED 생산라인 ( 우 )] [OLED 화소 / 봉지장비로제작되는 55 인치및 70 인치급 Curved OLED-TV] 74
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS 메가트렌드부합도 차세대디스플레이경쟁심화 60~80인치급 OLED-TV, 대면적커브드 OLED를조기상용화함에의해차세대디스플레이경쟁우위확보가능 원천기술확보 60~80인치급 UHD OLED-TV 를위한공정원천기술을확보함에의해미래기술경쟁력우위확보가능 중국디스플레이산업대응중국및동북아디스플레이장비업체에대응하여기술및시장장벽을높이기위해 8세대급 UHD OLED 장비개발필요 시장동향 OLED-TV 시장 : 2013 년 50K 에서 2018 년 16841K 로 5년간 300배이상성장이예상되는 OLED-TV 의핵심인 UHD OLED 시장형성 OLED 장비시장 : OLED-TV 시장의급성장에힘입어화소 / 봉지장비시장또한급성장할것으로기대되며, 2015 년약 2조원의 8세대 OLED 화소 / 봉지장비시장예상 [OLED-TV 시장 ( 좌 ) 및 OLED 화소 / 봉지장비시장 ( 우 )] 기술동향및기술수준 국내기술동향대면적 OLED 화소를위한기초장비기술개발이진행되었으나, 8세대 UHD OLED 화소형성장비개발은未진행 해외기술동향 TOKKI 등일본업체를중심으로대면적 UHD 화소형성장비, 박막봉지장비기술개발이진행중에있으며일부상용화진행 기술수준최고기술수준을보유한일본 ( 미국 ) 대비국내기술수준은 70% 내외 특허및표준화동향일본, 미국등선진국위주이나, 최근국내기업에서 OLED화소 / 공정장비관련특허출원이진행 인프라현황 인력디스플레이관련엔지니어는약 3만명수준이나대부분 LCD 관련인력으로대면적 UHD OLED 화소장비설계 / 공정개발및 UHD OLED에적합한박막봉지대응을위한인력보유율은극히낮음 장비국내디스플레이관련기반센터중에대면적 OLED 화소및봉지장비를테스트할수있는기반은없어추가인프라가필요 75
Ⅲ. 핵심제품선정 3 제품의개요 신규혁신제품형 신축성디스플레이공정장비 제품개요 - 개념신축성기판을이용하여디스플레이를제작하기위한전 / 후처리, 증착, 봉지공정을일괄수행할수있는차세대신축성디스플레이공정장비 - 요구기능및범위신축성디스플레이의화소형성이가능하고, 신축성디스플레이의전, 후처리및신축성박막봉지공정까지일괄처리가가능한신개념의신축성디스플레이용공정이가능한제품 주요구성부품및소재 - 신신축성디스플레이전, 후처리장비 - 신축성디스플레이화소형성장비 - 신축성디스플레이의수분, 산소차단을위한신축성패시베이션장비 - 신축성디스플레이의로딩 / 언로딩및기판이송을위한시스템 [ 신축성디스플레이제작을위한봉지장비와이를이용한신축성디스플레이공정장비 ] [ 신축성디스플레이 ] 메가트렌드부합도 차세대디스플레이기술경쟁심화차세대디스플레이로예상되는신축성디스플레이에대한전, 후처리, 화소형성, 박막봉지장비개발필요 원천기술중요성증가미래디스플레이인신축성디스플레이에대한장비관련원천기술확보필요 시장동향 세계적으로신축성디스플레이는원천적인개념으로아직이에대한장비구상이되어있지않음 플렉시블디스플레이시장은 2016 년 13 억달러규모에서 2023 년에는 677 억달러규모까지성장할것으로 보이고, 전체평판디스플레이시장에서약 20% 를차지할것으로전망 76
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS 플렉시블디스플레이는기존시장대체의경우 2016 년 9 억달러수준에서 2023 년 328 억달러수준으로, 신규시장은 2016 년 4 억달러에서 2023 년 349 억달러까지성장할것으로전망 [ 플렉시블디스플레이시장전망 ] 기술동향및기술수준 국내기술동향 - 신축성디스플레이대한공정장비개발은현재末진행 - 신축성소자에대한기술개발의경우 KAIST, 서울대, 고려대, 울산과기대등에서연구가진행중 - 신축성소재에대한기술개발의경우 KAIST, ETRI 등에서초기의연구가진행 해외기술동향 - 신축성디스플레이대한공정장비개발은현재末진행 - 신축성소자에대한기술개발은미국 UIUC(J. Rogers 교수 ) 및일본동경대 ( 소메야교수 ) 에의해 선도적으로연구가진행 - 신축성소재에대한기술개발은최근에 Nature 및 Science 에서논문형태로발표 (2013 년 ) 되고있는 기술수준 - 신축성소자및소재의경우미국과일본에서원천적인기술을확보 - 신축성디스플레이장비의경우, 전세계적으로발아단계의기술 특허및표준화동향 ) - 신축성소자및소재의경우미국과일본에서다수의특허를확보하고있으나, 신축성디스플레이장비의경우전무 인프라현황 인력디스플레이산업은산업기술인력보유면에서상당한규모이며세계최고의질적수준을보유하고있다고생각되나, 신축성디스플레이관련장비에대응할수있는인력보유율은극히소수 장비디스플레이장비의경우, 미국과일본이전세계시장을주도하고있으나, 신축성디스플레이장비의경우에는원천적인특허및시장창출이가능한상황 기타본기술의경우, 소재, 소자, 장비, 공정의전주기적인개발이필요 77
Ⅲ. 핵심제품선정 4 제품의개요 현재제품개선형 8 세대 AMOLED Plasma 장비 제품개요 - 개념 8세대 AMOLED용 TFT, 화소형성, 패시베이션핵심공정장비인건식식각장비, PECVD, Sputter 장비 - 요구기능및범위 Low-GWP 또는 Zero-GWP 식각가스를적용한 AMOLED용 TFT-array 건식식각장비및공정개발 저온증착가능한 Thin film Type Passivation용 In-Line PECVD 장비및공정개발 유기박막손상없이간접적으로저저항박막을고속으로형성하는박막증착 Sputter 장비및공정개발 주요구성부품및소재 - 건식식각장비 : 대용량 RF Generator, Matcher, ESC - PECVD 장비 : Power Generator, Cooling, 진공챔버 - Sputter 장비 : Gun, Heating, Cooling, Gas 분배부 [8 세대 AMOLED Plasma 장비 ] 메가트렌드부합도 차세대디스플레이대응차세대디스플레이인 AMOLED( 유리기반또는플렉시블기판기반 ) 를위한 8 세대이상 AMOLED 용 TFT, 화소, 패시베이션핵심공정장비인건식식각장비, PECVD, Sputter 장비 개발필요 친환경대응디스플레이업종의 2020 년온실가스감축목표는 BAU( 배출전망치 ) 대비 39.5% 로 28.3 백 만톤 CO 2 를감축하여야하며, 감축목표달성을위해서는 SF 6, CF 4 가스분해처리기술이외에청정생 산장비기술의개발이필요 78
디스플레이장비 l DISPLAY l MARKET LEADING PRODUCTS 시장동향 [ 플라즈마장비시장 ] 2013년 2014년 2015년 Dry Etcher 2,525억원 983억원 771억원 PECVD 1,786억원 548억원 219억원 Sputter 1,491억원 908억원 355억원 산출근거 ( 유비산업리서치 '12년 07월 ) [ 온실가스감축효과 ] ( 건식장비기준 ) 2018 년 2020 년 2025 년 만톤 CO 2 /year 360 만톤 CO 2 /year (60 만톤 CO 2 6 개라인 ) 720 만톤 CO 2 /year (60 만톤 CO 2 12 개라인 ) 960 만톤 CO 2 /year (60 만톤 CO 2 16 개라인 ) SF 6 산출근거 8 세대 1 라인 8 천 sheet/ 월생산 SF 6 사용량 100 톤 / 년 ( 국내 1 개사 LCD 기준실적 ) - 사용후배출량 60 만톤 CO 2 /year (IPCC 2006 Guideline 기준환산 ) 국내 AMOLED 신설라인건설 ( 한국 LCD 라인실적기준 ) - 2015 ~ 2018 년 : 6 개, 2018 ~ 2020 년 : 6 개, 2020 ~ 2025 년 : 4 개 기술동향및기술수준 국내기술동향건식식각장비시장은국내업체 (LIG ADP, 원익IPS, ICD) 가일본업체 (TEL, YAC) 와경쟁중이며, Low-GWP 또는 Zero-GWP 식각가스를적용한 AMOLED용 TFT-array 건식식각장비를개발중 - Sputter 장비는아바코, 이루자등에서개발중 - PECVD 장비는주성을포함한여러업체에서개발중 해외기술동향일본은 NEDO를통한국책과제프로젝트로개발을진행하였으나 LCD 건식식각용대체가스개발은실패하였고, 화학증착기챔버클리닝용대체가스로 CoF 2 를개발하였으나실제적용은미미한상황 - Sputter 장비는 ULVAC 이가장활발히개발중이며, PECVD 장비는 AKT, ULVAC 등에서개발중 기술수준최고기술수준을보유한국가 ( 일본 ) 대비국내기술수준은다소부족 특허및표준화동향일부개발중인장비업체와패널업체, 대학, 연구소등에서다수의특허보유및출원을하고있으나해외에비해열위 인프라현황 인력해외의디스플레이플라즈마장비업체는대기업화및합병을통해고급인력을보유하고있지만, 국내의경우디스플레이전체인력수는상당한수준에있으나, 장비관련업체가대부분중견 / 중소기업 규모의업체로고급인력비중은다소낮음 장비국내플라즈마장비개발및평가를위한장비인프라는패널업체의일부지원이외에는국내장비 업체가자체적으로진행하기때문에해외대비열위 기타 ESC, RF Generator 등플라즈마장비에서필요한핵심부품에대한국산화를통해해외의존도탈피필요 79
Ⅲ. 핵심제품선정 5 제품의개요 현재제품개선형 인쇄패터닝장비 ( 디스플레이장비 ) 제품개요 - 개념플렉시블 LCD, 플렉시블 OLED, 플렉시블 E-paper 등다양한플렉시블디스플레이를정밀하게연속생산하기위한인쇄, 코팅및패터닝장비 - 요구기능및범위유연한박막형성이가능하고저원가를지향하면서용액공정이가능한고기능성재료에대응가능한저온공정및연속생산장비개발 주요구성부품및소재 - Reverse offset 인쇄미세선폭전극인쇄장비 - Slot die 기반유 / 무기나노박막코팅장비 - 고해상 ( 다양한 ) 나노 / 마이크로패턴패터닝장비 - ( 연속공정기반 ) 고속, 대면적, 저온균일건조 / 경화장비 - ( 연속공정기반 ) 롤투롤기반의전 / 후처리및 Encapsulation 장비 [Reverse offset 인쇄장비와 Slot die 코팅장비 ] [Panasonic 의인쇄형 56 4K OLED TV 와 Sumitomo Chemical 의인쇄형 OLED 조명 ] 80