장기전망시리즈 11 Display 의미있는기다림이었다 Analyst 이수빈 subin.lee@daishin.com
Contents Investment Summary 4 Ⅰ 장기전망 : 7 Ⅱ 대형 : 살아남기위해 1 Ⅲ 소형 : 회복이시급해 26 Ⅳ 용어및기술복습 44 Ⅴ 기업분석 73 LG 74 SK머티리얼즈 84 원익IPS 95 솔브레인 15 실리콘웍스 116 덕산네오룩스 125
Summary 중장기패널산업의외형성장은 OLED 패널이견인할것으로전망 패널, OLED 로교체되며세트제품의폼팩터변화를주도하거나신규어플리케이션으로확장해나갈것으로예상 자율주행으로갈수록차량내의역할확대. 운전, 환경설정, 미디어컨텐츠등모든활동을하나의대시보드에서컨트롤하는시스템발전. 자동차에장착하는패널은얇고가벼워야하며, 공간활용도와야외시인성도중요하기때문에 OLED 패널이적극채용될것으로전망 폴더블폰향패널출하량 25 년 3 억 8 천만장예상. 월캐파기준 233K 필요. 수율, 폴더블외 Flexible OLED 패널수요고려시 21 년추가투자진행될것으로예상 산업에대해투자의견비중확대 (Overweight) 로분석을개시 세부산업으로는소재 > 장비 > 패널순으로추천 패널산업은경쟁이심화되며설비투자증가에따른고정비부담으로실적개선이어려운상황인반면, 장비및소재산업은하반기부터시작되는국내 OLED 투자및양산재개에따라수혜가능하고, 추가로중화권패널업체의설비투자및연구개발향으로도공급가능하기에산업투자의견비중확대로추천 대형패널 : 공급과잉향후 3 년간악화될것으로전망. 삼성전자 - 삼성, LG 전자 -LG 는기술의진보로 TV 세트판매가격을상승시키고제품의차별화를도모하여성장해야하는상황. 삼성 8 월부터 QD-OLED 전환투자시작할것으로전망 소형패널 : 중화권스마트폰기업들의하드웨어스펙상향조정되며 LCD 에서 Rigid OLED 로, Rigid OLED 에서 Flexible OLED 로교체수요증가할전망. 내장형지문인식등스마트폰부가기능들과패널통합되며 OLED 의매력도부각 Top-Pick 은 SK 머티리얼즈로투자의견매수와목표주가 만원제시 SK 머티리얼즈 19 년연간영업이익 +24% YoY, 년 +3% YoY 기대. LCD 에서 OLED 로전환되면 NF3 단위사용량 5 배증가. QD OLED 전환, LGD 광저우라인가동, 중국패널사의신규투자퉂등기대요인풍부 차선호주로덕산네오룩스투자의견매수, 목표주가 2 만원제시. 19 년하반기삼성의 Rigid OLED 가동률 9% 이상, Flexible OLED 가동률 7% 이상증가하며실적개선전망. 삼성의 QD OLED 투자재개되며중장기모멘텀보유
Investment Summary 산업투자의견비중확대커버리지개시 산업에대해투자의견 Overweight( 비중확대 ) 로커버리지개시한다. 세부산업으로는소재 > 장비 > 패널순으로추천한다. 다운스트림인패널산업은경쟁심화와설비투자증가에따른고정비부담으로실적개선이쉽지않은상황이다. 반면, OLED 업스트림인장비및소재산업의경우우리나라기업들의기술력이글로벌장비및소재사에뒤쳐지지않고, 하반기부터시작되는국내 OLED 투자및양산재개에따라수혜가능하며, 국내패널사뿐만아니라중화권패널사투자에따른공급이업사이드포텐셜이열려있기때문에산업투자의견을비중확대로제시한다. LCD 패널산업은중장기다운사이클에위치해있다고판단하며, 중국패널업체들의고세대캐파증설로향후 3년간은구조적공급과잉이해소되기어려울것으로전망한다. 최근 LCD가격이반등하고있으나오래된 LCD라인폐쇄에따른것으로일시적인요인으로해석한다. OLED 패널산업의성장속도는기대대비느리게전개될것으로전망한다. 소형 OLED 패널은스마트폰산업의불확실성이지속되고있고폴더블폰의의미있는물량출하는 23년 ( 글로벌스마트폰판매량중 5% 비중 ) 에나가능할것으로전망되기때문이다. 대형 OLED 패널의경우 19년수익성개선은어려울것으로판단한다. 3분기부터 LG의중국광저우팹가동되며물량증가가기대되는한편, 초기수율이일정수준까지올라오기전까지는감가상각비부담이클것으로예상되기때문이다. 년에는 OLED 이익회복가능할것으로전망한다. 업스트림에서는당사는장비산업대비소재산업을선호한다. 19년하반기대형패널투자의경우 QD OLED 전환투자는 3K에불과하고그이후투자가이어질것임은분명하나처음에전환한라인의가동상황에따라시점이결정될것이므로불확실성이높다. 반면, 소재산업의경우 19년하반기 Flexible OLED와 Rigid OLED 가동률상승, WOLED 양산시작되며캐파 2배증가, 중국패널업체 Flexible OLED 파일럿물량증가등확실한 OLED 생산이기대되는상황이다. 현재국내 OLED 소재기업의 Valuation Multiple 은글로벌소재기업대비 4% 이상할인받고있는상황이기때문에주가측면에서도매력적이다. 4
Daishin Research 최선호종목 SK 머티리얼즈, 차선호주덕산네오룩스제시 최선호종목은 SK머티리얼즈 (A3649) 로투자의견매수, 목표주가 만원제시한다. SK 머티리얼즈의주제품인 NF3는와반도체에공급되는세정용가스로삼성전자, SK하이닉스, 삼성, LG에모두공급하고있다. 19년연간영업이익은 +24% YoY 증가가기대되는것에비해현재 P/E는 1.2배로역사적저점수준이다. 글로벌반도체, 소재회사 P/E 17.5배에서 % 할인한 13.5배적용한다. 차선호주는덕산네오룩스 (A2134) 로투자의견매수, 목표주가 2만원제시한다. 덕산네오룩스는순수 OLED 소재회사로 19년하반기삼성의 Rigid OLED 가동률과 Flexible OLED 가동률각각 9% 이상, 7% 이상증가하며실적개선될것으로전망한다. 현재 P/E는.배로글로벌 OLED 소재사 Peer인 Universal Display 의 P/E 6.배를 5% 할증한 3.배적용한다. 그림 1. LG P/B Band 그림 2. LG EV/EBITDA Band ( 천원 ) 45 Price.4 x.6 x.8 x.9 x 1.1 x ( 천원 ) 45 Price 2.1 x 2.8 x 3.5 x 4.2 x 4.9 x 4 4 35 35 3 3 25 25 15 15 1 15.1 15.12 16.1 17.9 18.7 19.5 자료 : LG, 대신증권 Research&Strategy 본부 1 15.1 15.12 16.1 17.9 18.7 19.5 자료 : LG, 대신증권 Research&Strategy 본부 그림 3. SK 머티리얼즈 P/E Band 그림 4. 덕산네오룩스 P/E Band ( 천원 ) Price 9.5 x 25 12.3 x 15.1 x 23 17.9 x.7 x 21 19 17 15 13 11 9 7 5 15.1 15.12 16.1 17.9 18.7 19.5 자료 : SK머티리얼즈, 대신증권 Research&Strategy 본부 ( 천원 ) Price 16.5 x 35 22.4 x 28.3 x 34.1 x 4. x 3 25 15 1 5 15.2 16.1 16.11 17.9 18.7 19.5 자료 : 덕산네오룩스, 대신증권 Research&Strategy 본부 5
표 1. 커버리지기업밸류에이션 LG (342) SK 머티리얼즈 (3649) 원익 IPS (2481) 솔브레인 (3683) 실리콘웍스 (183) 덕산네오룩스 (2134) 투자의견 Marketperform Buy Buy Buy Buy Buy 목표주가 21,, 28, 56, 51,, 현재주가 (5/31) 17,1 15,6 21,75 47,55 42,95 13,8 상승여력 (%) 22.8% 32.8% 28.7% 17.8% 18.7% 44.9% 시가총액 ( 십억원 ) 6,119 1,66 1,85 795 699 346 대신증권추정치 매출액 ( 현지통화 ) 영업이익 ( 현지통화 ) OPM (%) 당기순이익 ( 현지통화 ) PER ( 배 ) PBR ( 배 ) ROE (%) EV/EBITDA ( 배 ) 배당성향 (%) EPS ( 현지통화 ) BPS ( 현지통화 ) DPS ( 현지통화 ) 자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부 18 243,366 6,873 6,493 9,634 7,918 97 19F 256,863 8,41 7,518 1,442 9,8 919 F 278,483 1,216 8,65 11,257 1,972 1,238 18 929 1,829 1,59 1,641 558 3 19F -2,723 2,264 871 1,796 654 182 F 426 2,935 1,229 1,956 94 269 18.4 26.6 16.3 17. 7. 22.4 19F -1.1 28.2 11.6 17.2 7.3 19.8 F.2 28.7 14.2 17.4 8.6 21.7 18-2,72 1,127 869 995 49 188 19F -5,61 1,563 7 1,115 536 166 F -3,4 2,78 982 1,225 772 24 18-31.2 14.1 9.6 8.3 11.2 18.1 19F -1.7 1.2 15.1 7.4 12.2. F -19.9 7.6 1.9 6.8 8.4 13.8 18.5 4.2 2.2 1.1 1.2 2.4 19F.4 3.2 2.5 1. 1.3 2.1 F.5 2.4 2..9 1.2 1.8 18-1.5 29.6 25.4 14.5 11.4 14.3 19F -4.1 35.8 17.4 14.4 11.5 11.1 F -2.3 35.6.6 13.9 14.9 14.2 18 3.7 8.8 6. 3.5 5. 12.7 19F 3.9 7.6 8.5 3. 5.7 12.2 F 3.3 6.2 5.9 2.6 3.7 8.2 18 28.8 1.5 12.3 27.6 19F 22.7 15.4 11.1 22.7 F 17.1 11. 1.1 15.8 18-579 1,682 2,15 5,722 3,1 784 19F -1,565 14,821 1,445 6,49 3,297 691 F -84 19,72 2,1 7,43 4,749 1, 18 39,68 35,67 8,946 41,71 27,46 5,87 19F 37,466 47,118 8,963 47,426 29,927 6,562 F 36,588 63,447 1,624 53,742 33,926 7,561 18 3,75 2 75 83 19F 3,75 2 75 75 F 3,75 2 75 75 6
Daishin Research I. 장기전망 : 세트변화가패널의변화 OLED 패널로어플리케이션확장 중장기패널산업의성장성은 OLED 패널이견인할것으로전망한다. OLED가 LCD대비우월하다는것은수년전부터알려진사실이다. OLED는유연하여폼팩터변화에능하고, 전력효율성이높으며, 더밝고, 선명하다. 현재의 OLED 기술은확장될수있는잠재력이크다는면에서주목할만하다. 산업은면적기준으로 71.5% 를차지하는대형패널 (8인치이상 ) 시장과소형패널 (8 인치이하 ) 시장으로구분된다. 대형패널에서 TV는총수요의 75% 를차지하는가장큰세트업체이며, PC와태블릿이 18.7%, 자동차및기타가 6.3% 를차지하고있다. 소형패널의경우모바일이 72.9 % 를차지하고, 전장용 11.8%, 태블릿 8.4%, 기타가 6.9% 로구성되어있다. 이렇듯대형패널의수요는 TV 세트출하량에영향을받고있고, 소형패널수요는스마트폰세트출하량에영향을받는다. 그러나 TV세트출하량과스마트폰세트출하량은각각 2.2억대, 18.9억대로정체되어있는시장이다. 출하량을통한성장이제한적이기때문에대형패널산업은면적대형화가지속되어왔으며, 화질이선명해지고두께가얇아지는패널기술과원가를절감시키는공정기술의발전이교체수요를유발하며성장해왔다. 소형패널도마찬가지로터치패널, 지문인식, 카메라모듈등여러스마트폰의부가기능들과결합, 스마트폰세트업체들간의경쟁을부추기며성장해온산업이다. OLED로의전환이중요한이유는기존패널이보유하고있던성장의한계를넘어서게하는기술이라는점에있다. 패널을접고, 휘고, 돌돌말고, 구부리는등다양한방식으로어떤모양도만들수있기때문에활용처가다변화된다. 면적과판매가격의증가뿐만아니라출하량도함께증가한다는점에서의미가있다. 기존 TV와스마트폰으로한정되어있던어플리케이션이자동차와퍼블릭등으로확장되며기존에가없었던곳에도 OLED 패널이침투할것으로예상한다. 기존시장인 TV와스마트폰또한지난수년간브랜드별로제품모양의차별성이없었다. 폴더블폰, 롤러블 TV 등브랜드업체들의전략과기술력에따라다양한모습으로신제품이출시될것으로전망한다. 7
대형패널중장기성장을자동차에건다 테슬라모델3, 모델S 인테리어를보면가장눈에띄는점이있다. 심플함을넘어서는, 차량내의모든활동의네비게이터가되는, 디자인의중심이되는대시보드이다. 차량에있는모든기능들과정보들이이대시보드에서구현된다. 운전시필요한장치인헤드라이트, 크루즈컨트롤, 와이퍼, 브레이크, 자율주행모드스위치, 습기제거, 사이드미러조종, 파킹어시스턴트등에대한컨트롤도이대시보드에서가능하고, 동영상, 음악, 라디오등멀티미디어는물론이며내부조명, 에어컨및히터, 시트온도등내부인테리어컨트롤도이대시보드에집약되어있다. 자율주행으로갈수록도메인컨트롤메니지먼트시스템 (DCMS) 이발전될것으로전망한다. 예를들면, 자동차부품에이상이있는경우신호를받아대시보드화면에되고테슬라의서비스팀과연결되며, 차량이서비스센터에도착하기전에원격으로지원을받는방식으로유지보수서비스도발전될것으로예상한다. 자율주행시대가오면자동차내부의의역할은더욱커질것으로예상된다. 자동차가교통수단임과동시에시간을소비하는장소로서영화, 게임등엔터테인먼트를즐기는공간으로인식될것으로예상되기때문이다. 집과는다르게자동차에장착할패널은가벼워야하고, 공간활용도가높아야하며, 외부빛으로부터보호할수있게야외시인성도좋아야한다. 이모든것을충족시키는것이 OLED이며 LG가 7~8년전부터공들여온사업으로올해연말부터는미미하지만 Auto 사업부실적이개선될것으로예상된다. 스마트폰, TV 등과비교했을때패널이자동차제조원가에서차지하는비중은낮기때문에사운드와같은기능과옵션을추가하여패널판매가격을인상하는것이어렵지않다는점도큰장점이다. 그림 5. 테슬라모델 S 대시보드 그림 6. LG 의 Auto 패널 자료 : Tesla, 대신증권 Research&Strategy 본부 8
Daishin Research 소형패널중장기성장은폴더블폰, 폴더블태블릿에있다 19년폴더블폰의출하량은 1만대미만을예상, 21년은 16만대로본격개화될전망이다. 23년에는애플이폴더블폰을출시하며, 전체스마트폰내폴더블폰비중은 5% 까지확대될전망이다. 폴더블폰출하에따라패널출하량은 23년 9.2천만장, 25년에는 3억 8천만장까지증가할것으로예상한다. 폴더블폰의개화가전체 Flexible OLED 패널수요를견인할것으로전망한다. 현재삼성가 Flexible OLED의시장점유율 92.3% 를차지하고있으며, 삼성전자 IM사업부, 아이폰, 중화권프리미엄스마트폰업체들에게공급하고있다. 25년 3억 8천만장의폴더블 Flexible OLED 패널수요를감당하기위해서는월 233천장의원장이필요할것으로 (6세대 8.3인치패널기준 ) 추정된다. 현재삼성가보유한 Flexible OLED 캐파는월 195천장으로, 수율과폴더블폰외 POLED 패널수요까지고려하면늦어도 21년에는추가 POLED 투자가진행될것으로예상한다. 폴더블폰의평균패널사이즈는 8.3인치로예상되며기존평균스마트폰의패널사이즈인 6인치대비면적 38% 증가한다. 스마트폰뿐만아니라, 태블릿도폴더블로구현되며스마트폰, 태블릿, 미니노트북 PC의경계선이사라지면서더큰시장이열릴것으로기대한다. 그림 7. 폴더블는스마트폰에서태블릿, 미니노트북까지확대 그림 8. 폴더블폰패널증가전망 그림 9. 삼성전자갤럭시폴드 X ( 백만장 ) 4 35 3 25 15 폴더블폰패널출하량 폴더블폰비중 25% % 15% 1% 1 5 5% 19F F 21F 22F 23F 24F 25F % 자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부 자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부 9
14.3 14.6 14.9 14.12 15.3 15.6 15.9 15.12 16.3 16.6 16.9 16.12 17.3 17.6 17.9 17.12 18.3 18.6 18.9 18.12 19.3 19.6 19.9 19.12.3.6.9.12 21.3 21.6 21.9 21.12 II. 대형 : 살아남기위해 SDC 와 LGD 가 OLED 로가야만하는이유는? 1) 대형패널의구조적공급과잉 2) 프리미엄 TV 시장성장 3) 패널사와세트사는한마음, 한뜻 대형패널산업은본질적으로사이클산업이다. 패널가격은시장내수급상황에따라좌우되며이로인해기업들의실적과주가가움직인다. 전세계대형패널수급상황은중국의생산확장으로인해구조적인공급과잉을초래하며장기다운사이클한가운데에위치해있다고판단한다. 대형패널공급과잉상황은향후 3년간악화될것으로전망한다. 중화권업체들의공격적인캐파증설로공급이확장되는반면수요는제한적이기때문이다. 대형패널수요는면적기준으로 8% 이상이 TV이기때문에 TV 산업전망에가장크게영향을받는다. TV 제품에대한소비자의니즈는명확하다. 더클수록더선명할수록가격이더저렴할수록소비자의구매력은촉진된다. 삼성전자와 LG전자의프리미엄 TV사업을견고하게하기위해서는 TV패널의기술진보는필수적이다. 계열사와함께전략을기획하여 TV시장을공략해야지만생존할수있는상황이다. QLED 다음의기술이준비가되어있지않은삼성는, 대형패널사업을포기하든지아니면 QD OLED로가든지선택지에놓였다. 한편, 18년부터프리미엄 TV산업은성장하고있다. 대부분의소비자 IT기기는스마트폰과같이필수품으로자리잡으며성장이정체된상황이지만, 신기술이나부가가치를제공하는경우큰폭의외형성장이가능하다. 이와마찬가지로성능을개선시킨또는신규기능을추가한 TV는성장하고있다. UHD, 8K 등화질을개선시키거나, 스마트 TV 와같이플랫폼기능이있거나, 얇고색재현성이높은 OLED TV의성장세는지속되고있다. 그림 1. 대형패널공급과잉향후 3 년간상황악화될것으로전망 ( 백만 m 2) 18 16 14 12 1 8 6 4 2 수급초과면적 S/D Ratio 적정수준 대형패널수급초과면적, S/D Ratio% 3% 25% % 15% 1% 5% % 1
16.3 16.6 16.9 16.12 17.3 17.6 17.9 17.12 18.3 18.6 18.9 18.12 19.3 19.6 19.9 19.12.3.6.9.12 21.3 21.6 21.9 21.12 Daishin Research 대형패널의 99% 를차지하는 LCD 패널산업은중국으로이동중 중국대형패널생산면적점유율 17 년 27% 년 41% 글로벌대형 LCD 패널산업은대만, 한국, 일본에서중국으로이동중이다. LCD 패널출하량은 9년 14년 18년순으로삼성전자가 1.3억대 (M/S 26%) 1.5억대 (18%).5억대 (7%), LG가 1.3억대 (26%) 2.억대 (24%) 1.4억대 (17%), BOE가.1억대 (2%).8억대 (9%) 2.1억대 (26%) 를기록하며국내패널업체의시장점유율은가파르게축소중이다. 중국 BOE가 17년대형 LCD 패널시장에서 1위를탈환, 18년에는대만이노룩스가 LG를넘어섰다. 다행히도출하면적기준으로는 LG가시장점유율 % 를차지하며 1위를유지하고있으나, BOE가 18% 로바싹쫒아온만큼 19 년에는 1위자리를넘겨줘야할것으로예상된다. 중국업체의생산면적점유율은 9년 3% 에서 17년 27%, 년 41% 까지상승할것으로전망된다. 중국기업들은대형 TV의수요증가를전망하고, 장기적인수익성확보를위해서대형패널로이동하고있으며, 중국정부의지원을받아원가우위를확보하기위해고세대팹투자를주도하고있다. 그림 11. 국내패널제조사들의 LCD 패널시장점유율 9 년 52% 18 년 24% LCD 패널출하기준시장점유율추이 LGD SDC Innolux BOE AU Optronics China Star Sharp CPT Hitachi IVO 17% 2% 26% 1% 16% 15% 17% 3% 6% 2% 14% 18% 17% 24% 25% 22% 3% 3% 3% 4% 14% 15% 14% 15% 8% 9% 14% 17% 19% % 17% 16% 19% 18% 16% 12% 5% 5% 14% 14% 23% 26% 17% 18% 8% 7% 26% 26% 29% 3% 27% 24% 22% 21% 18% 17% 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 자료 : Witsview, Bloomberg, 대신증권 Research&Strategy 본부 그림 12. 중국패널사의생산면적가파르게증가하는반면, 한국과대만기업은축소예상 (1m 2 ) 1, 8, 6, China Japan Korea Singapore Taiwan Germany America 지역별생산면적추이전망 4,, 11
BOE 와 CSOT, 1.5 세대확장으로 65 인치, 75 인치 TV 패널시장통합 19 년 BOE 와 CSOT 1.5G 증설로 65 인치이상패널공급증가 BOE는 15년에세계최초로 1.5세대 LCD 라인을구축했으며, 18년 3월양산을시작했다. 1.5세대팹에서 18년에 65인치패널 2백만장과 75인치패널 4백만장을생산했다. BOE의 65인치 UHD 패널은 1개의 TV 세트기업들이채택했으며, 품질역시양호한것으로판단된다. BOE는 18년말 1.5세대팹의월캐파 8만7천장에서, 19 년말 12만장까지 Ramp up 해나갈예정이다. BOE의두번째 1.5세대팹인 B17은 18년 1월건설을시작하여 19년 11월에완공예정이며, 년 1분기부터양산을시작할전망이다. CSOT의 1.5세대팹은 Twin Fab(T6과 T7) 계획의일환으로 19년 1월 T6에서처음양산이시작되었으며연말에는월 7장을양산할계획이다. 19년에만 43인치 TV패널 3백만장, 65인치 2백만장, 75인치 8만장을삼성전자, TCL, 샤오미, 하이센스등에공급할계획이다. CSOT는 8.6세대라인의수율이안정화되며 19년 2분기월 12만장생산을통해 5인치, 58인치, 7인치 TV 패널공급할계획이다. BOE의 B9라인증설은 18년 65인치패널수량을급격하게증가시켰으며, 19년에는 1.5세대팹으로부터추가공급될예정이다. 1.5세대뿐만아니라 8.6세대의생산능력또한 19년전년대비 45% 증가할전망이다. BOE와 CSOT에서 1.5세대라인풀가동을위해 65인치, 75인치 TV 패널시장에서가격인하정책을펼치며, 대형패널가격은지속하락할전망이다. BOE의생산캐파중 1세대패널비중은 23%, 8세대는 64%, CSOT는 1세대 8%, 8 세대 86% 로고세대패널비중이압도적으로높다. 아직까지 1세대생산능력을확보하지못한 LG와삼성는 8세대로 5인치이상의 TV 패널을공급하고있는상황이다. BOE는 1.5세대로 65인치, 75인치 TV 패널을생산하기시작했으며, CSOT 또한 19년 1분기부터 1.5세대초기양산에도입했다. 중국업체들이 5인치 TV 패널시장을 8.5세대라인으로통합했듯이, 65인치와 75인치 TV 패널시장을 1.5 세대로통합할것으로예상한다. 반면, 대만기업들은아직 6세대에머물러있어, 1세대이상으로의진출은현실적으로어려울것으로예상한다. 12
Daishin Research 그림 13. 65 인치 TV 패널점유율, BOE 의확대 그림 14. 75 인치 TV 패널점유율 1% 9% 24% 24% 17% 8% 7% 27% 6% 36% 34% 5% 12% 4% 6% 15% 3% % % 8% 26% 1% 16% 14% % 3% 11% 17 18 19E 자료 : Witsview, 대신증권 Research&Strategy 본부 LGD SDC AUO INX BOE CSOT 1% 9% 23% 8% 36% 33% 7% 19% 6% 5% 3% 1% 37% 4% 4% 3% 14% 35% % 14% 8% Sharp 1% 13% 15% % 17 18 19E 자료 : Witsview, 대신증권 Research&Strategy 본부 Sharp CSOT BOE INX AUO SDC LGD 그림 15. 패널기업들의세대별생산비중 1% 8% 6% 4% % % 패널기업들의세대별생산비중 ~Gen4 Gen5 Gen6 Gen7 Gen8 Gen1 8% 9% 23% 28% 19% 18% 67% 64% 59% 53% 26% 64% 86% 31% 28% 16% 28% 13% 7% 23% 29% 12% 1% 16% 4% 7% 6% 9% 2% 3% 1% 2% BOE China Star AUO Innolux LG Display Samsung Sharp Total 13
3,37mm 2,5mm 2,5mm 표 2. 중화권패널업체 8 세대이상패널캐파전망 ( 단위 : 천장 / 월 ) Factory Gen 18 19 21 1Q 2Q 3Q 4Q 1Q 2Q 3Q 4Q 1Q 2Q 3Q 4Q 1Q 2Q 3Q 4Q BOE B9 1.5/11 5 27 55 87 11 11 1 1 1 1 125 13 13 13 13 13 B17 1.5/11 15 3 7 1 1 1 1 1 Innolux. Fab8_b 8.6 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 LGD P1 1.5/11 1 1 1 1 2 3 1 15 25 29 Sharp Sakai 1 76 76 76 76 76 76 76 76 76 76 76 76 76 76 76 76 GZ 1.5/11 1 25 3 5 75 9 9 9 9 9 CSOT T6 1.5/11 15 22 5 7 75 85 9 9 9 9 9 9 T7 1.5/11 4 45 45 75 CEC Panda PND 8.6 25 5 63 9 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 HKC H1 8.6 62 66 73 78 78 78 78 78 78 78 78 78 78 93 13 18 H2 8.6 5 5 75 125 15 155 155 155 155 155 H3 8.6 25 5 8 115 135 15 Zhengzho 1.5/11 15 CHOT Xianyang 8.6 35 8 1 115 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 총합계 188 274 379 449 529 566 64 75 755 85 976 1,77 1,154 1,214 1,254 1,323 표 3. 원장크기별패널커팅면취율 8.5 세대 8.6 세대 8.6 세대 8.6 세대 1.5 세대 (2X25) (225X26) (225X261) (229X26) (294X337) 한국, 대만이노룩스, HKC CHOT CEC Panda CEC Panda TV 패널면취율 TV 패널크기면취율 TV 패널크기면취율 TV 패널크기면취율 TV 패널크기면취율 18 cuts 3 x18 개 92% 32 x18 87% 32 x18 87% 32 x18 85% 65 X8 94% 8 cuts 39 x8 개 96% 5 x8 94% 5 x8 94% 5 x8 92% 75 X8 94% 6 cuts 55 x6개 91% 5 x6 95% 58 x6 95% 58 x6 93% 43 x18 93% MMG 43 x8개 43 8 45 x8 45 x8 93% 94% 93% 21.5 x8개 21.5 8 21.5 x8" 23.6 x8 95% 43 x8개 45 x8 65 x3 96% 97% 23.6 x8개 23.6 x8" 58 x2" 89% 65 x3개 65 x3 68 x3 94% 91% 32 x6개 58 x2" 58 x2" 95% 43 x1개 96% 5 x2 7 x3 9% 그림 16. G1.5 와 G8.5 라인을이용한 65 인치패널커팅 G1.5 2,94mm G8.5(single cut) 2,mm G8.5(MMG) 2,mm 14
18.1 18.4 18.7 18.1 19.1 19.4 19.7 19.1.1 Daishin Research 1.5 세대패널생산으로가격경쟁력확보, 패널가격하락시키며 M/S 확대 장기원가경쟁력을위해고세대생산능력증가필수 1.5세대라인은일반적으로 65인치, 75인치대형 TV 패널을만드는데있어 8.5세대라인대비효율성이높다. 많은기업들이 8.5세대라인에서 MMG(Multi Mother Glass) 방식을채택하지만, 수율에문제가발생하여공정개선이요구되고, 영업측면에서도어려움이있다. 장기경쟁력을갖추기위해서는패널크기확장이불가피하며, 중국업체들은 1.5 세대 패널생산을통한가격경쟁력으로 65 인치, 75 인치 TV 패널수요를늘리고시장점유 율을확대해나갈전망이다. 1.5 세대 Rampup 으로 65 인치패널급증 75 인치 BOE 와 CSOT 간의경쟁이예상되나, 국내패널업체들의 M/S 감소는불가피 BOE가첫번째 1.5세대를위해양산단계에도달하기시작한 18년 BOE 65인치패널출하량은 244만대로 3배이상상승했으며, 이로인해전체 65인치패널출하량은 5% 급증했다. 19년, CSOT의 11세대가양산단계에들어가고 BOE의 1.5세대가동률이안정화되면 65인치패널출하량은 2천만대를초과할것으로예상한다. 75인치이상 TV 시장은삼성전자가주도하고있고 LG전자가그뒤를따르고있다. 75 인치패널공급은 18년만해도삼성와 LG가주도했으나, 19 년에는 BOE가두기업을넘어서며시장내 75인치패널출하량을 16% 증가시킬전망이다. 그러나, BOE와 CSOT가 75인치패널에대해서 1:1 경쟁에들어가기때문에 65인치시장에서와같은급격한점유율증가는힘들것으로예상한다. 18 년 BOE 의 1.5 세대 Ramp-up 되며 75 인치패널가격이 $11 하락했다. 19 년상 반기에는 CSOT 1.5 세대 Ramp-up 되며추가적으로 $9 하락할것으로전망한다. 그림 17. 75 인치가격 18 년 $11 하락, 19 년 $9 추가 하락 그림 18. BOE 증설로 75 인치패널출하 16% 성장전망 (USD$) 64 59 54 49 44 BOE G1.5 램프업효과 패널가격 $11 하락 75'' 384x216 1Hz ASP 75'' 384x216 6Hz Low CSOT G1.5 램프업효과 ( 천장 ) 75인치패널출하량, YoY% 6, 5, 4, 3, 2, LGD SDC AUO INX BOE CSOT Sharp YoY 14% 1% 1% 8% 6% 4% 39 $9 떨어질전망 1, % 17 18 19E % 자료 : Witsview, 대신증권 Research&Strategy 본부 15
7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19F F 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19F F 7. 7. 8. 9. 1. 1. 11. 12. 13. 13. 14. 15. 16. 16. 17. 18. 65 인치 LCD 가격하락으로초대형 TV 출하는증가 1.5G 공급증가 패널가격하락 초대형패널출하증가 앞서얘기했듯, 글로벌 LCD 패널사들의경쟁으로대형패널가격은지속하락할것이며이로인해커머디티성격을띄고있는 TV 수요는촉진될가능성이높다. 지역별로살펴보면중국과북미평균 TV사이즈는 19년 5인치를상회하며신흥시장의평균 TV 사이즈인 32인치와격차를넓혀나갈것으로예상된다. 아직까지 4인치미만에머물고있는신흥국중심으로추가상승여력또한기대된다. 18년 65인치 LCD TV가격은 1년전의 32인치가격만큼하락했고, 32인치와 42인치의가격차이가크지않는상황에서, 아직까지 4인치미만에머물고있는신흥국중심으로추가수요를자극할전망이다. 16년, 5~6인치판매량이급증할수있었던이유는 55인치 TV 판매가격이 $6 로급락하며, 수요를촉진했기때문이다. 이처럼가까운미래에예정되어있는 1.5G 라인증가가 LCD 패널가격하락을압박하고, 6인치이상판매량을촉진시킬것으로예상한다. 그림 19. 19 년북미평균 TV 사이즈 5 인치넘어설전망 그림. 65 인치 TV 가격, 1 년전 32 인치와동일 57 47 37 27 지역별 LCD TV 사이즈추이 일본북미서유럽동유럽중국아시아태평양남미중동아프리카 (USD) LCD TV인치별평균가격 65" 42" 2, 32" 1,8 55" 1,6 1,4 1, 1, 8 6 4 그림 21. 16 년 5~6 인치 TV 가 3~4 인치판매량대체 TV 화면크기별판매량 ( 백만대 ) 1% <3" 3~4" 4~5" 5"~6" 6"< 8% 6% 4% % % 16
Daishin Research 대형 LCD TV 시장의주도권도 19 년중국업체에게빼앗길것 패널업체와 TV 업체협력하여, 계열사고객사에게우선적으로공급 대형 LCD TV시장의주도권이중화권으로넘어가면, 국내 TV 업체의글로벌 TV 시장지배력도위험해진다. 글로벌 TV 시장에서신규진입자는계속해서등장하고있고, 기존기업들은 TV 제조원가의 5% 이상차지하는패널업체들과협업하여전략적으로움직인다. 새로운기술이탄생하지않으면기존기술은패널가격의하락만발생시키기때문에, 패널업체와 TV 세트업체에게있어기술협력은두회사모두의생존이걸린문제다. BOE 와 CSOT가대형 LCD 패널을주도하게되며, 삼성전자와 LG전자의 TV 사업부시장점유율하락이예상된다. 18년 65인치글로벌 TV 판매량은 13.8백만대로삼성전자의점유율이 28%, LG전자의점유율은 15%, TCL 1%, SONY 9%, Hisense 9% 이나 19년에는 BOE와 CSOT의 1.5세대양산으로 TCL과 Hisense 의점유율이큰폭으로상승할전망이다. BOE는비교적여러 TV 브랜드업체에게패널을공급할것으로예상되는반면, CSOT 의경우캡티브시장인 TCL에게주도적으로공급할예정이다. 그림 22. 65 인치이상 TV 시장삼성전자점유율 28% 그림 23. BOE 65 인치 TV 고객사 Changhon g3% Vizio 3% Xiaomi 4% Skyworth 5% Hisense 9% 18 년 65 인치 TV 출하량 Others 14% Sony 9% TCL 1% Samsung 28% LGE 15% ( 백만장 ) 6 5 4 3 2 1 삼성전자하이센스창홍 TPV LG전자 Skyworth Konka 기타 18 19 그림 24. 75 인치이상 TV 시장삼성전자점유율 51% 그림 25. CSOT 65 인치 TV 고객사 18 년 75 인치 TV 출하량 Xiaomi 2% TCL Vizio 2% 3% Hisense 5% Skyworth 2% Others 4% ( 백만장 ) 3 하이센스 TCL Skyworth Others 2 2 Sony 16% Samsung5 1% 1 1 LGE 16% 18 19 17
삼성 TV 와 LG TV 의프리미엄 TV 시장지배력유지를위해 OLED 필요 삼성 TV 와 LG TV 출하기준 M/S 는감소, 19 년 VD 사업부영업이익 +17% YoY H&A 사업부 +25% YoY 예상 삼성전자의 18년 TV 출하량기준시장점유율은 14년대비감소했다. 그러나, 세트당판매가격상승으로매출액기준시장점유율은유지했으며, VD사업부의영업이익률은 17년 6% 기록한후 18년 7%, 19년 8% 까지성장할전망이다. 글로벌 TV 산업이정체되어있는상황에서삼성전자는 QLED, 초대형 TV 등프리미엄제품판매를확대하며제품믹스변화를통한수익성개선을해왔기때문이다. LG전자도 OLED TV와초대형 UHD TV 매출비중을확대하며 H&A 사업부의 18 년영업이익은 11.5조에서 14.4조까지약 25% 증가할것으로전망한다. 영업이익률도 18년 8% 에서 9% 로개선될전망이다. 삼성전자와 LG전자의 TV 성장배경에는 TV 세트업체를뒷받침하는패널업체들과의협력덕분이다. 삼성전자 -SDC, LG전자-LGD는연구개발부터협력하고있고, 선진기술을가장먼저공급받을수있기때문에프리미엄 TV 시장에서선두할수있는것이다. 19년삼성전자 QLED TV 출하량은전년대비 7% 성장, 8K TV 또한 4% 성장할것으로예상한다. VD사업부의성장을뒷받침하기위해서라도 SDC는 QLED 다음을이어나갈차세대기술개발이필요한상황이다. LCD 시장의붕괴가계속되고있는만큼, 면적확대를통한성장과해상도향상을통한성장은 2년안으로종료될것으로예상되기때문에, SDC는결국 QD-OLED 라인투자를집행할것으로예상한다. 그림 26. TV 사업자별시장점유율변화 TV 시장출하점유율하이센스스카이웍스 TCL 파나소닉샤프소니 LG 전자삼성전자 AOC Vizio 기타 1 4 5% 4% 6% 4% 3% 7% 15% 23% 4% 3% 25% 1 8 7% 4% 8% 3% 4% 5% 12% 19% 4% 3% 32% TV 시장매출점유율 하이센스스카이웍스 TCL 파나소닉샤프소니 LG 전자삼성전자 AOC Vizio 기타 1 4 6% 4% 5% 3% 4% 8% 15% 28% 3% 4% % 1 8 6% 4% 6% 2% 4% 1% 12% 28% 3% 3% 22% 자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부 18
Samsung LGE TCL Hisense Sony Xiaomi AOC/TP Vision Sharp Vizio Panasonic Haier Changhong Funai TongFang 12 13 14 15 16 17 18F 19F F 12 13 14 15 16 17 18 19F F Daishin Research 그림 27. 삼성의삼성전자 TV 비중 44% 그림 28. LG 의 LG 전자 TV 비중 32% Others China Major 6 SONY Samsung 1% 9% 23% 8% 27% 34% 32% 29% 7% 18% 19% 6% 19% 19% 11% 24% 5% 12% 8% 11% 4% 9% 3% % 49% 43% 33% 37% 44% 1% % 14 15 16 17 18 Others China Major6 Panasonic Samsung 1% 1% 1% 1% 16% 15% 8% 28% 29% 29% 23% 26% 6% 6% 5% 4% 4% 4% 4% % 45% 38% 32% 33% 32% % 14 15 16 17 18 그림 29. 삼성전자 VD 사업부수익성개선 그림 3. LG 전자 HE 사업부외형과이익모두성장 ( 십억원 ) 4 35 3 25 15 1 5 삼성전자 VD 사업부매출, 영업이익률 매출영업이익률 12% 1% 8% 6% 4% 2% ( 십억원 ) 18 16 14 12 1 8 6 4 2 LG 전자 HA 사업부매출, 영업이익률 매출영업이익률 12% 1% 8% 6% 4% 2% % % 그림 31. 한국과일본 TV 브랜드사업자는 High-end 시장으로확대 ( 백만대 ) 1, 8 6 4 CAGR +4% CAGR +% 브랜드별 TV 평균가격판매량추이 CAGR -1% CAGR -1% CAGR +1% CAGR +5% CAGR +4% CAGR +1% 14 16 18 19
7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19F F TV 시장정체지속. 교체를유도하는것이 TV 기업과패널기업의숙명 글로벌연간 TV 판매량 2.2~2.3 억대 TV 평균면적매년 5% 증가 19 년 TV 출하량 +1% YoY 전망 대형패널의주용도는화면감상에있는만큼크기와, 화질에대한소비자의욕심은계속커져왔다. 이러한니즈를충족시키고자패널업체들과 TV 세트업체들은협업하여더크고더선명한화면을위해패널기술을발전시키고공정의효율성을높여교체수요를유도하며시장성장을견인했다. 글로벌연간 TV 판매량은 2.2~2.3억대에서정체되어있다. 성숙된시장인만큼판매량을통한성장은어려운상황이다. TV 판매량은가구수증가, 경기확장, 소비증가, 스포츠이벤트관람등과같이소비자의수요에의한증가와, TV 기술발전 (CRT LCD, TV 화면크기증가 ) 을통한공급자의교체수요유도를통한증가로구분된다. 또는정부의보조금지원 ( 환경보조금 ), 방송콘텐츠의변화 ( 아날로그 디지털 ) 등이영향을미치고있다. 18년 TV 판매량은전년대비 2.9% 성장하여 2.12억대를기록했다. 상반기에월드컵을위한 TV 업그레이드수요발생하면서 TV 매출을증가시켰다. 19년에는스포츠이벤트부재로 TV 판매량 2.23억대로전년대비 1.% 성장에그칠전망이다. 향후 2년은교체수요로한자리수증가율이유지될것으로전망한다. 그림 32. 19 년글로벌 TV 판매량전년대비 1.% 증가 ( 백만대 ) 글로벌 TV 판매량및 YoY% 3 25 8 211 18% 248 249 233 227 235 226 223 215 221 223 232 % 15% 1% 15 4% 3% 3% 4% 5% 1 5 2% % -6% -2% -4% -1% -3% 1% % -5% -1% 그림 33. 전세계판매량가구수대비 TV 침투율정체 그림 34. 출하면적매년증가중 ( 백만대 ) 신규수요교체수요 3 TV/ 가구수 25 81% 8% 79% 78% (m 2 ) 25,, 15, TV MNT Notebook 9"+ Tablet Other 대형패널출하면적 15 1 5 77% 76% 75% 74% 1, 5, 73%
Daishin Research $1,5 이상프리미엄 TV 출하량 1 천만대달성, QLED 와 WOLED 가견인 $1,5 이상 TV 중 WOLED, QLED TV 비중 18 년 44% 19 년 55% 년 59% TV시장의선두주자 LG전자와삼성전자는 WOLED TV와 QLED TV를전면에내세워프리미엄시장을장악하고있다. 18년판매가격 $1,5 이상프리미엄 TV 시장은 1천만대출하량을기록하며전년대비 2배이상성장했다. 이중 LG전자의출하비중은 45%, 삼성전자의출하비중은 23% 로시장성장을사실상이두회사가이끌어나갔다. LG전자의 WOLED와삼성전자의퀀텀닷으로프리미엄 TV 시장을공략했으며두제품의비중은점차확대되어나갈것으로전망한다. 18년기준프리미엄시장내 OLED TV 비중 22%, QLED TV 비중 21% 으로 19년에는각각 32%, 23% 로증가할전망이다. 그림 35. $1,5 이상 TV 판매량 18 년 1 천만대돌파그림 36. 18 년 OLED TV 비중 4% ( 백만대 ) 12 1 8 6 1.8% 4 2 $1,5 이상 $2, 이상 $1,5 이상비중 2.1% 4.6% 4.6% 4.3% 5% 4% 3% 2% 1% ( 백만대 ) 15 1 5 16% $1,5 이상 TV 판매량전망 LCD QLED OLED QLED 비중 OLED 비중 32% 22% 21% 32% 23% 34% 25% 5% 4% 3% % 1% 16 17 18 19F F % 16 17 18 19F F % 그림 37. 19 년 QLED TV 46 만대전망 그림 38. 19 년 WOLED TV 34 만대전망 ( 백만대 ) 1 9 8 7 6 5 4 3 2 QLED TV 출하량전망 78% 4% 28% 14% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% % ( 백만대 ) 1 9 8 7 6 5 4 3 2 WOLED TV 출하량전망 76% 37% 34% 14% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% % 1 2.6 4.6 6.5 8.3 9.5 18 19F F 21F 22F 1% % 1 2.5 3.4 6. 8.2 9.4 18 19F F 21F 22F 1% % 21
16 17 18 19F F 21F 22F 16 17 18 19F F 21F 22F.6.6.6.7.6.5.8.5.7.9.8.8.7.9.8.8 1.4 1.2 1.2 1.3 1.3.9 1.6 1.7 1.2 1.2 1.2 2. 1.4 2.1 2.5 2.4 1.7 2.7 2.7 2.7 1.9 2.1 2.1 3.3 3.4 3.6 16 17 18 19F F 21F 22F 년부터본격적인 OLED TV 가격하락하며판매량급증예상 LCD 가격하락속도대비 OLED 가격하락속도가빠르게진행되며, 소비자의구매력자극 19년 TV 판매량은 4백만대, 그중 OLED TV는 3.4백만대로전망한다. 18년에는 4K OLED를 15개의 TV 브랜드가프리미엄 TV 라인업에편입하며 25만대로 58% 증가, 전체 55인치 TV 시장에서 4% 를차지했다. OLED시장을선두하던 LG전자의점유율은 6% 대로하락한반면, 소니파나소닉등일본 TV브랜드의점유율은 3% 이상을기록했다. TV산업의경우지역별로고객의로열티가높아시장점유율변화가크지않다. OLED TV 시장이활성화되기위해서는여러브랜드의 TV 세트업체들이 OLED 패널을공급받는것이 LG뿐만아니라 LG전자에게도장기적인관점에서는유리하다. 22년 55인치 OLED TV 가격은 754달러까지하락하며 65인치 LCD TV가격인 663 달러와 1달러미만갭차이에불과해질예정이다. OLED 65인치 TV 가격은 19년말 75인치 LCD TV 가격과유사한 2천달러수준으로, 소비자들은 LCD와직접비교후선택할수있게될것으로예상한다. 그림 39. 22 년 OLED TV 1 백만대판매전망 ( 천대 ) OLED TV 판매량, YoY% 1, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 724 1% 1,592 6% 2,54 3,4 34% 6, 76% 7,1 18% 9,35 32% 14% 1% 1% 8% 6% 4% % % 그림 4. 55 OLED 가격하락속도 > 55 LCD 가격하락속도 ( 천달러 ) TV 가격전망 2.5 2. 1.5 1..5. OLED 55" LCD 55" LCD 65" 그림 41. 65 OLED 가격하락속도 > 75 LCD 가격하락속도 ( 천달러 ) TV 가격전망 4. 3.5 3. 2.5 2. 1.5 1..5. OLED 65" LCD 75" LCD 65" 22
Daishin Research LGD 대형 OLED 전략 : 8G MMG 도입, 8K OLED, 1G 신규투자 19 년말광저우 WOLED 양산시작, 8G MMG 도입, P1 1.5G 투자는 19 년말시작 19년 OLED TV 판매량이 34만대로예상되며, LGD는연간 382만대의 OLED TV 패널을출하할것으로예상한다. 18년 LGD의 OLED TV 패널출하량은 285만대로전년대비 6% 증가했다. LGD는 18년 2분기에 FHD OLED TV 패널생산을중단, 18년 OLED TV 중 UHD 점유율은 98.5% 달성, 수율 9% 달성한것으로추정한다. 19년하반기부터는 8K WOLED 양산을본격화할것으로예상한다. 17년 7월중국광저우에 8세대팹건설을발표한이후, 19년 3분기부터장비입고가진행되며본격양산에진입할전망이다. 8세대패널은면취율측면에서 65인치패널을생산하는데있어최적화되어있지않기때문에 19년 LGD는 55인치패널 2개와 65인치패널 3개를만들어 9% 이상의유리절단효율을확보할수있는 8세대 MMG 공정을개발중이다. 우선적으로파주의 E4-2라인에서적용한후, 추후에광저우팹에도확장적용할계획이다. LG는 8세대 LCD팹을 WOLED로전환할계획을갖고있었으나, 8세대 LCD는아직시장수요가있고, 최근들어서는 1.5세대 WOLED 증착및후면발광기술을개발하면서전환을미루고있다. 8세대팹의한계를극복하고자 1.5세대팹인 P1 양산본격화는 21년부터가능해질전망이다. 19년말부터본격투자가진행될예정으로전체캐파는월 3만장으로추정된다. 중장기적으로는현재오픈마스크증착방식에서잉크젯증착방식으로전환을할것으로전망한다. LGD는 8세대잉크젯파일럿라인을보유하고있다. 잉크젯장비는 2개로추정되고도쿄일렉트론 (TEL), 엡슨 (Epson), 머크 (Merck), 스미토모케미컬 (Sumitomo Chemical) 등글로벌장비및소재회사와같이개발중이다. 아직까지는휘도와수명측면에서기술적한계가존재하기때문에우선적으로모니터, 노트북 PC와같은 IT 패널제조에잉크젯 OLED를적용할예정이다. 표 4. LG WOLED CAPA 현황 ( 단위 : 천장 / 월 ) Phase Gen 18 19 21 1Q 2Q 3Q 4Q 1Q 2Q 3Q 4Q 1Q 2Q 3Q 4Q 1Q 2Q 3Q 4Q GP3 1 8G 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 8G 3 3 35 4 4 4 4 4 3 8G 1 3 3 3 1 5 6 6 65 7 8 1 1 1 P1 1 1.5/11 1 1 1 1 2 3 5 5 5 5 2 1.5/11 5 1 24 3 1.5/11 1 1 1 1 2 3 1 15 25 29 E3 1 8G 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 E4 1 8G 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 2 8G 24 29 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 3 8G 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 4 8G 15 3 45 45 45 45 5 8G 15 3 45 56 61 66 66 66 66 66 66 66 66 81 96 111 126 141 156 Total 65 7 75 75 75 85 96 126 136 136 157 178 21 25 275 294 23
표 5. LG LCD CAPA 현황 ( 단위 : 월 / 천장 ) Phase Gen 18 19 21 1Q 2Q 3Q 4Q 1Q 2Q 3Q 4Q 1Q 2Q 3Q 4Q 1Q 2Q 3Q 4Q GP1 1 8G 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 2 8G 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 GP2 1 8G 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 2 8G 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 3 8G 1 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 13 P8 1 8G 14 14 14 14 14 14 14 1 1 1 1 1 7 7 7 7 2a 8G 55 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 2b 8G 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 3 8G 245 24 24 24 24 24 24 2 17 17 17 17 P9 1 8G 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 2 8G 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 8G 5 12 15 7 7 75 82 85 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 총합계 525 5 525 532 535 54 54 5 5 5 5 5 47 48 49 5 24
Daishin Research 삼성 QD OLED, 8 월부터순차적전환그이후는 1 세대 8 월 L8-1, L8-2 라인 QD OLED 로전환 1 세대투자는전환성공여부에따라결정 삼성는 L8-1과 8-2 8세대 LCD라인을 QD OLED로 8월부터전환하며본격적으로 OLED 대형패널시장에진입할예정이다. L8-1에서 8K, L8-2에서 3K LCD 캐파가 QD OLED로전환된다고가정하면, 년하반기부터월 3K가생산될것으로예상된다. 수율 9% 감안시연간 65인치 TV패널 97만대가되고, 이모든물량을삼성전자로납품시삼성전자연간 TV 판매량인 4천만대의 2.5%, 프리미엄라인기준 5% 를차지하게된다. 장기적으로는 L8-1에남아있는캐파가월 75K, L8-2는 168K로총 243K가추가로전환되면약 6K의 QD OLED 패널을생산하게된다. 이는 L8-1 전환진행속도, 수율, 성공여부등에따라결정될것이다. 8세대팹의전환은파일럿라인에서그치고, 원가경쟁력을위해서양산을위한 1.5세대와 11세대팹을건설할것으로예상한다. QD OLED 생산에필요한일부장비는 19년내로입고될것이며일부는 년으로지연될가능성이있다. 그러나, 19년에대부분의발주는진행될것으로전망한다. 표 6. 삼성 LCD CAPA 현황 ( 단위 : 월 / 천장 ) Phase Gen 18 19 F 21F 1Q 2Q 3Q 4Q 1Q 2Q 3Q 4Q 1Q 2Q 3Q 4Q 1Q 2Q 3Q 4Q L7-2 1 7G 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 2 7G 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 3 7G 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 Total 165 165 165 165 165 165 165 165 165 165 165 165 165 165 165 165 L8-1 1 8G 8 8 8 8 8 8 QD OLED 전환 2 8G 85 85 85 85 85 85 85 75 75 75 75 75 75 75 75 2b 8G 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 Total 195 195 195 195 195 195 115 15 15 15 15 15 15 15 15 3 L8-2 1 8G 7 7 7 7 7 7 7 4 4 4 4 4 4 4 4 4 2 8G 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 3 8G 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 1b 8G 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 Total 168 168 168 168 168 168 168 138 138 138 138 138 138 138 138 138 SD 1 8G 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 2 8G 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 48 3 8G 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 Total 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 25
13.3 13.12 14.9 15.6 16.3 16.12 17.9 18.6 19.3 16.3 16.6 16.9 16.12 17.3 17.6 17.9 17.12 18.3 18.6 18.9 18.12 19.3 19.6 Ⅲ. 소형 : 회복이시급해 답답한전방산업안에서중소형 OLED 패널시장이성장하려면? 1) 중화권스마트폰후발주자의 OLED 채용 2) 지문인식, 센서기능의내재화 3) 폴더블폰과대면적화 전체소형산업에서약 77% 를차지하는스마트폰용부문이축소되면서소형패널시장의성장은정체되어있다. LCD패널에서 OLED로전환되어교체수요가빠르게창출될것으로기대하고있었으나, 예상대비전환은더디고전세계스마트폰판매량도저조하고고객사인스마트폰업체들의수익성도악화되고있다. 19년유일하게스마트폰판매량증가가기대되던브랜드인화웨이마저미-중무역분쟁갈등의중심이되고있어답답한상황이다. 그러나, 소형패널산업역시결국 OLED 출하면적이증가하며성장할전망이다. 우선중화권스마트폰기업들의화웨이따라잡기가시작되고있다. 화웨이가프리미엄과중저가스마트폰투트랙전략으로성공한점을벤치마킹삼아샤오미, 오포, 비보등후발주자는하드웨어부품을상향조정할것으로전망된다. 동일한맥락에서기존에각부품들이수행하던다양한기능들이패널안에내재화되며기업별로제품및기술차별화가가능해질전망이다. 스마트폰은크기의한계가있어부품을더작게그러나성능은더좋게만드는것이핵심이다. 기존스마트폰부품들의기능들이패널안으로통합되면스마트폰부품의효율성은증가되고패널의판매가격은상승될수있다. 마지막으로 21년폴더블폰시장본격화되면 Flexible OLED로전환은자연스러운변화이고기기당면적도넓어지기때문에소형패널의시장크기가확대될전망이다. 그림 42. 소형패널출하량기준 OLED 비중 25% 그림 43. 소형패널중 77% 는모바일향 ( 백만장 ) OLED LCD 9 OLED 비중 8 7 6 5 4 3 1 5% 45% 4% 35% 3% 25% % 15% 1% 5% % 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% % 1% % 기타가전태블릿자동차 스마트워치 모바일 26
Daishin Research 가성비로 Rigid OLED 매력도상승, 중장기는역시 Flexible OLED 18 년스마트폰패널 5% 감소 19 년 1% 감소전망 18 년스마트폰출하량은 5% 감소한 15 억장을기록했다. 15 년부터스 마트폰 3 년연평균성장률은 4~5% 로안정적이었던것에비해, 처음으로스 마트폰판매량이마이너스성장률을보인것이다. A-Si LCD 패널과 Rigid OLED 패널은 21%, 9% 감소한반면, Flexible OLED와 LTPS TFT LCD의출하량은각각 27% 및 7% 성장했다. A-Si LCD는스마트폰용 TFT 중에서가장낮은생산비용을달성하며저가형스마트폰모델에장기간사용되었다. 그러나베젤크기, 해상도, 전력소모에기술적한계가있어잠식되고있다. Rigid OLED는 18년저조한기록을뒤로하고 19년에는중저가스마트폰의판매량이증가하며전년대비 8% 성장할전망이다. LTPS LCD(Low Temperature PolySilicon LCD) 가 Rigid OLED 대비해서스마트폰기업들로부터러브콜을못받았던것은가격때문이었다. 중국에서 LCD 공급량이증가하며가격하락을주도해왔기때문이다. 그림 44. Flexible OLED 와 Rigid OLED 비중확대전망 ( 십억장 ) 2. 1.5 LTPS LCD Flexible OLED Rigid OLED a-si LCD Oxide LCD Flexible M/S Rigid M/S TFT 별스마트폰패널출하량 3% 25% % 1. 15% 1%.5 5%. 13 14 15 16 17 18 19F % 27
3.1 28.1 11 9.2 23.2 21.5 9 9.3 25.4 23.6 1 9.8 67.8 89.6 87.8 19 년 Rigid OLED 의높은가성비로수요증가 LTPS LCD의스마트폰패널 ASP는 17년 $28에서 19년 $24로감소, Rigid OLED 는동일기간 $3에서 $25로감소하며가격차이는좁혀지고있다. Flexible OLED도 $9에서 $68로하락하며갭이축소되고있으나아직까지 Rigid와 LCD대비 2.5배이상비싸기때문에프리미엄스마트폰에서만적용중이다. 원가구조를보면, 5.5인치 QHD Rigid OLED 패널은 $18.1, LCD는 $13.9 로 3% 차이가발생하는반면, 감가상각비를제외한현금원가는각각 $11.8과 $11.4로 3% 차이에불과하다. SDC의 Rigid OLED 라인인 A2는유지를위한보완투자를제외하고감가상각이마무리됐기때문에가격하락정책을공격적으로할수있었다. Rigid OLED는결국가격대비장점이커높은가성비로신규고객사에게어필되고있는상황으로 19년부터는 Rigid OLED의수익성기여가클것으로예상한다. 그림 45. LTPS LCD 와 Rigid OLED 의가격차이축소 그림 46. Rigid OLED 는 SDC 외의미있는 Player 없음 ($) 스마트폰패널 TFT별 ASP 1 Flexible OLED Rigid OLED LTPS LCD 8 Oxide LCD a-si LCD 6 ( 천장 / 월 ) 6, 5, 4, 3, Rigid OLED CAPA 전망 SDC LGD EDO GVO Tianma BOE AUO 기타 4 17 18 19 2, 1, 그림 47. 55 인치 QHD 스마트폰패널현금원가 그림 48. 55 인치 QHD 스마트폰패널총제조원가 ($) 18 16 14 12 14.1 11.8 모듈소재패널소재간접비기타 11.4 ($) 3 25.4 18.1 모듈소재패널소재간접비기타감가비 1 8 15 13.9 6 1 4 2 5 Flexible Rigid LCD Flexible Rigid LCD 28
16.3 16.9 17.3 17.9 18.3 18.9 19.3 19.9.3.9 21.3 21.9 Daishin Research LTPS LCD 에서 Flexible OLED 로 장기적인관점에서는결국 LTPS LCD에서 Flexible OLED로전환될예정이다. Flexible OLED는아직까지설비투자금액이높고, 공급하는기업들이제한적이며, 수율향상을위한공정개선도추가로필요하기때문에원가가 5.5인치 QHD Rigid OLED 패널기준 $.4로 LCD대비 1.5배수준이다. 그러나, Flexible OLED는자유로운폼팩터구현이가능하고, 불규칙한절단에용이하고, 얇고가벼워배터리용량효율성에도적합하다는장점이있다. 특히폴더블폰으로교체수요가증가하게되면 Flexible OLED는필연적이다. 패널가격은공정개선과소재개발등을통한원가절감으로자연스럽게교체될전망이다. SDC는 19년하반기타겟으로한중저가형 Flexible OLED 출시를앞두고있으며, 가격은프리미엄스마트폰에서사용하는패널대비하여약 4% 가량저렴하게판매될것으로추정된다. 년부터는 LGD와 BOE의 POLED Ramp up이진행되며시장캐파가증가할것으로예상된다. 그러나, LGD의주사용처는스마트폰보다는전장용에더욱집중할것이며 BOE는진입한지 3년이채안되었기때문에고객사요구수율을달성하는데는어려움이있어수급내공급의증가는제한적일것으로전망한다. 소형 LTPS LCD패널의주사용처는스마트폰이아닌노트북모니터등기타 IT기기들과차량용가될것으로예상된다. Rigid 캐파는 Flexible 이충분히저렴한가격으로중저가스마트폰고객사들에게판매되기시작하면, Flexible 로전환될것으로전망한다. 그림 49. 년 POLED CAPA 증가본격화 그림 5. 출하량도 년, 21 년에걸쳐빠른성장전망 ( 천장 / 월 ) Flexible OLED CAPA 전망 4, SDC BOE LGD GVO Royole 기타 JDI 3,5 3, ( 백만장 ) OLED 출하량및 Flexible ASP 전망 ($) Rigid( 좌 ) 1 Flexible( 좌 ) Flexible ASP( 우 ) 15 9 2,5 2, 1,5 1, 5 1 5 8 7 6 15 16 17 18 19F F 21F 29
중화권후발주자의화웨이따라하기 19H1 화웨이의 Flexible OLED 적용 19H2 샤오미, 오포, 비보의화웨이따라하기 화웨이는스마트폰시장글로벌 3위에걸맞게중국스마트폰기업중가장빠르게 Flexible OLED 를적용했다. 19년 3월에출시한프리미엄스마트폰 P3 Pro 에최초로 BOE의 Flexible OLED를적용했다. BOE는 Flexible OLED 개발시중국정부의지원을받으며화웨이의전략적파트너로서정부로부터보조금을지원받았다. 시작점이다른금수저 BOE는고객사가확보되어있는상태에서지원금까지받으며첫양산에성공했으며전공정수율 7%, 모듈단에서 5% 까지끌어올렸다. 화웨이 P3에는 SDC의 Rigid OLED가사용된다. 화웨이가 Flexible OLED 공급사를양산기술이낮은 BOE를선택한것은단순히삼성전자의의존도를낮추기위해서라기보다는 2차벤더를성장시키고자하는의도가컸다고판단된다. 19년 9월에출시될 Mate 3 Pro에는 SDC의 Flexible OLED가 1차공급사로진입할예정이다. 18년 BOE가 Mate 에공급한 Flexible OLED 이슈로인해 1차공급사가바뀐것으로추정되며 년에도일부프리미엄모델에 SDC가공급할것으로예상한다. 샤오미는 16년 8월 Redmi Pro에 Rigid OLED를 EDO로부터공급받아중국기업중처음으로양산모델에적용, 17년 11월 LGD의 Flexible OLED를 Mi Note2에적용했으나품질이슈로 18년모델에는 OLED를사용하지않았다. 19년 Mi9 시리즈에 SDC의 Rigid OLED 다시채택하며 under-display 지문인식센서도탑재했다. 샤오미는중저가스마트폰에라인업이치우쳐져있는만큼아직까지원가부담으로 Flexible OLED를사용하지않고있다. 그러나샤오미는 19년 1월에출시예정인 Mix4 시리즈에 Flexible 을채용할것으로예상된다. 오포와비보도아직 LTPS LCD 비중이가장높고 OLED 모델에서는 Rigid OLED를사용하고있다. 광학식내장지문인식센서를탑재하기위해 LCD에서 Rigid OLED로모델을전환할예정이다. Flexible OLED에대한수요는높은가격으로인해소수의하이엔드프리미엄급모델을제외하고는제한적이다. 그림 51. 화웨이, 샤오미, 오포, 비보의 OLED (Flexible + Rigid) 채용확대 1% 스마트폰패널 TFT 비중 Flexible OLED Rigid OLED LTPS TFT a-si TFT 8% 6% 4% % % 18 19F 18 19F 18 19F 18 19F 18 19F 18 19F 삼성애플화웨이샤오미 OPPO Vivo 3
15.3 15.6 15.9 15.12 16.3 16.6 16.9 16.12 17.3 17.6 17.9 17.12 18.3 18.6 18.9 18.12 16.3 16.6 16.9 16.12 17.3 17.6 17.9 17.12 18.3 18.6 18.9 18.12 15.3 15.6 15.9 15.12 16.3 16.6 16.9 16.12 17.3 17.6 17.9 17.12 18.3 18.6 18.9 18.12 15.3 15.6 15.9 15.12 16.3 16.6 16.9 16.12 17.3 17.6 17.9 17.12 18.3 18.6 18.9 18.12 Daishin Research 그림 52. 18 년화웨이 OLED 비중 9% 그림 53. 18 년샤오미 OLED 비중 8% ( 백만장 ) AMOLED a-si LCD 7 LTPS LCD AMOLED(%) 6 5 4 3 1 % 18% 16% 14% 12% 1% 8% 6% 4% 2% % ( 백만장 ) 45 4 35 3 25 15 1 5 AMOLED a-si LCD Oxide LCD LTPS LCD AMOLED(%) 14% 12% 1% 8% 6% 4% 2% % 그림 54. 18 년 OPPO OLED 비중 31% 그림 55. 18 년 VIVO OLED 비중 33% ( 백만장 ) AMOLED a-si LCD 5 LTPS LCD 45 AMOLED(%) 4 35 3 25 15 1 5 6% 5% 4% 3% % 1% % ( 백만장 ) AMOLED 45 a-si LCD LTPS LCD 4 AMOLED(%) 35 3 25 15 1 5 5% 45% 4% 35% 3% 25% % 15% 1% 5% % 그림 56. 중화권패널업체 스마트폰세트 그림 57. 18Q3 기준중화권스마트폰공급사비중 패널업체 스마트폰업체 1% 3% 5% BOE GVO 화웨이 오포 레노보 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 28% 29% 4% 4% 5% 12% 7% 23% 29% 15% 17% 29% 8% 41% 36% Others Sharp INX Century JDI LGD SDC Tianma EDO 샤오미 화이트박스시장 % 1% % 27% 22% 26% 23% 화웨이 샤오미 OPPO Vivo Tianma BOE 31
아이폰은 년에변화하고, 플렉시블 OLED, 와이옥타, 홀디자인, COP 년 Y-OCTA, TOE 21 년 LTPO 18년에는아이폰X 시리즈용 POLED 의수요가전년대비증가하며스마트폰용 POLED 출하량이 27% 증가했다. 그러나 19년에는전년과동일하게세개의모델중두개모델에서만 Flexible OLED를적용할것으로전망됨에따라애플향 POLED 출하량은소폭증가에그칠것으로예상된다. 19년에는노치디자인을유지하고, 년에나홀디자인으로전환할것으로예상된다. 애플의 년아이폰에는세개의모델모두 Flexible OLED가적용되고, 해상도, 노치디자인도변경될것으로추정된다. 두개의모델에는 SDC의 Y-OCTA(Youm on Cell Touch Array) 와 CoP(Chip on Plastic) 이사용될것으로예상한다. 애플은의경쟁력을유지하기위해서패널업체들에게현공급사인 SDC의와이옥타와유사한터치센서패널을 TFE 솔루션에탑재할것을요청했다. LGD와 BOE는 TOE(Touch on Encap) 기술을개발중으로 년나머지하나모델에탑재가예상된다. 공급여부는애플의의사결정보다는 LGD와 BOE의철저하게기술능력에따라좌우될것으로판단된다. 21년부터는 18년애플워치시리즈4 Flexible OLED에사용하던 LTPO TFT를스마트폰에도적용할전망이다. LTPO 는 Oxide와 LTPS 를결합한기판으로아직개발단계에있으며, 양산까지는 2년이상소요될것으로추정된다. 애플은 14년부터 LTPO 관련특허를출원해왔다. 패널업체가아닌데도직접백플레인기술을개발하는이유는서플라이체인을관리하려는목적때문이다. 소형 OLED 패널은사실상 SDC가선도기술로지배하고있기때문에, 이에대응하고자 LTPO TFT를포함한내장터치센서, RGB 스트라이프픽셀등다양한기술을개발중이다. SDC는자체적으로 LTPO 를연구개발을진행중인것으로추정된다. 그림 58. 애플로드맵전망추정 17 18 19 21 22 아이폰 X 아이폰 Xs 아이폰 XI 아이폰 XIs-1 아이폰 XII-1 아이폰 XIIs-1 플렉시플 AMOLED 5.85 2436 x 1125 459 ppi (PenTile) Add-on TSP / COF 플렉시플 AMOLED 5.85 2436 x 1125 459 ppi (PenTile) Add-on TSP / COF 플렉시플 AMOLED 5.85 2436 x 1125 459 ppi (PenTile) Add-on TSP / COF 플렉시플 AMOLED 5.42 226 x 134 459 ppi (PenTile) TSP on TFE / COP 플렉시플 AMOLED 5.42 226 x 134 459 ppi (PenTile) TSP on TFE / COP 플렉시플 AMOLED 5.42 226 x 134 459 ppi (PenTile) TSP on TFE / COP 아이폰 Xr 아이폰 XIr 아이폰 XIs-2 아이폰 XII-2 아이폰 XIIs-2 LTPS LCD 6.6 226 x 134 325 ppi Add-On TSP / COF LTPS LCD 6.6 226 x 134 325 ppi (PenTile) Add-On TSP / COF LTPS LCD 6.6 2528 x 1154 459 ppi (PenTile) Add-On TSP / COF LTPS LCD 6.6 2528 x 1154 459 ppi (PenTile) TSP on TFE / COP LTPS LCD 6.6 2528 x 1154 459 ppi (PenTile) TSP on TFE / COP 아이폰 Xs Max 아이폰 XI Max 아이폰 XIs-3 아이폰 XII-3 아이폰 XIIs-3 플렉시플 AMOLED 6.45 2792 x 126 459 ppi(pentile) Add-on TSP / COF 플렉시플 AMOLED 6.45 2792 x 126 459 ppi(pentile) Add-on TSP / COF 플렉시플 AMOLED 6.68 2784 x 128 459 ppi(pentile) TSP on TFE / COP 플렉시플 AMOLED 6.68 2784 x 128 459 ppi(pentile) TSP on TFE / COP 플렉시플 AMOLED 6.68 2784 x 128 459 ppi(pentile) TSP on TFE / COP 19.5:9 플렉시블 AMOLED/LTPS / Add-on TSP/ COF/ Notch TSP ON TFE LTPO TFT No Notch/Hole Size/PPI change 32
16.3 16.6 16.9 16.12 17.3 17.6 17.9 17.12 18.3 18.6 18.9 18.12 16.3 16.6 16.9 16.12 17.3 17.6 17.9 17.12 18.3 18.6 18.9 18.12 Daishin Research 그림 59. Flexible 증가, Rigid 둔화그림 6. 18 년애플 OLED 비중 31% Rounded Corner ( 백만장 ) AMOLED 1 LTPS LCD AMOLED(%) 1 6% 5% Full Display With Notch Full Display With Hole Full Display Without Notch 8 6 4 4% 3% % 1% LTPS LTPS LTPO % 그림 61. 18 년삼성 OLED 비중 65% 그림 62. LTPO 적용시배터리효율 5~15% 절감가능 ( 백만장 ) AMOLED a-si LCD 1 LTPS LCD AMOLED(%) 1 8 1% 9% 8% 7% Power Consumption 1% Switching Switching Save 5-15% 6 4 6% 5% 4% 3% Operating Operating % LTPS LTPO 그림 63. 애플의 LTPO 관련특허 33
LTPO 는폴리실리콘과옥사이드의장점을결합 스마트폰에서전력소모는항상중요한이슈이다. 어플리케이션, 사용패턴, 컨텐츠에따라전력소모량차이는존재하나, 배터리수명을가장많이단축시키는것은 AP(Application Processor) 와패널이다. 따라서, 스마트폰배터리효율성을증가시키는것은소형패널업체에게매우중요한과제이다. 현재모바일 OLED 패널의표준백플레인은 LTPS(Low Temperature Polysilicon, 저온폴리실리콘 ) TFT이다. LTPS TFT는전자이동도가높기때문에픽셀밀도를증가시킬수있다는장점이있다. 그러나, 앞서얘기했듯애플은 LTPS 에서한단계업그레이드된 LTPO 를스마트폰로적용하려한다. 가장큰이유는전력소모량이다. LTPO(Low Temperature Polycrystalline Oxide, 저온다결정산화물 ) 는새로운종류의백플레인 TFT로폴리실리콘과 Oxide(IGZO, 인듐 (In), 갈륨 (Ga), 아연 (Zn), 산소 (O)) 둘다포함한다. 백플레인구조에서스위칭 TFT는 LTPS 로, 구동 TFT는폴리실리콘으로패터닝하여각 TFT의장점을극대화하는방법이다. 스위치 TFT는각픽셀을키고끄는 On/Off 역할을하기때문에응답속도가빨라야한다. 따라서전자이동도가높은 LTPS 가적합하다. 반면정밀한전류의제어가요구되는구동 TFT의경우누설전류를최소화할수있는 Oxide TFT가적합하다. 스위치 TFT와구동 TFT둘다폴리실리콘만사용하는경우이미지변경여부와관계없이각프레임마다온오프스위치로 TFT를구동해야하한다. 예를들면, 사이클시간이초당 6프레임인경우, 각프레임은초당 6번의데이터가입력되어야한다. 그러나, LTPO TFT에서는구동 TFT가 IGZO물질로구성되어있기때문에이미지가변경되지않는경우전압이유지가된다. 처음 1~1번초기프레임에만전압을넣어주면그이후부터는신호가해제되어도액티브층이전류를머금고있기때문에화소가빛을지속낼수있게되어전력소모량이감소한다. LTPO 는기존 LTPS TFT대비전력소모가 1-15% 감소된다. 그러나 3~4단계의포토마스크공정이추가되기때문에전체공정은 ~4% 가량증가하게되고공정수율에도문제가발생할수있다. TFT구조도복잡해지고공정스텝수도증가하기때문에추가로장비를구입해야한다는단점도있다. 그림 64. LTPO TFT 구조 34
16.3 16.6 16.9 16.12 17.3 17.6 17.9 17.12 18.3 18.6 18.9 18.12 19.3 19.6 Daishin Research 풀스크린으로가기위해서도결국 OLED 중저가브랜드의노치구조증가, 프리미엄브랜드의홀구조증가 미디어컨텐츠가다양해지고가상세계로의몰입도가중요해지며화면크기에대한요구사항은 TV에서부터스마트폰까지계속증가하고있다. 삼성전자와애플등스마트폰기업들은 17년에풀스크린화면을구현했으며, 18년에는풀스크린화면과함께노치 (Notch) 디자인이빠르게성장했다. 카메라, 센서, 안면인식, 플래시등을스마트폰전면에담기위해노치디자인이등장했다. 프리미엄스마트폰업체들이직접설계하여각각의다른노치디자인을사용하는반면, 스마트폰 OEM 기업들은패널업체들과협력하여 U형노치또는반원형노치디자인을개발했다. 일부스마트폰업체는노치디자인의완전성에의문을제기하며홀 (Hole) 디자인을개발하기시작했다. Flexible OLED 패널구조는간단하고, 이론적으로 PI 기판은투명하게만들수있기때문에, 홀디자인도간단히구현가능하다. 반면 LCD 패널의경우커버글래스, 액정, 컬러필터, 백라이트, 유리기판등여러층으로구성되어있어홀디자인을구현하기위해서는공정이복잡해진다. 1) 블라인드홀 (Blind Hole) 블라인드홀은, 편광판과백라이트에구멍을뚫고컬러필터와유리기판을투명하게만들어서카메라빛이 LCD패널을통과할수있게만드는기술이다. 카메라빛이커버글래스, 유리기판, 컬러필터, 액정을통과해야하기때문에카메라성능이저하된다는단점이있다. 2) 쓰루홀 (Through Hole) 노치와동일하게일부를잘라내는방식이나, 다른점은가장자리가아닌한가운데를뚫는다는점이다. TFT LCD와 OLED 모두공정을추가하면생산가능하다. 그러나 LCD는커버글래스, 기판, 컬러필터, 액정, 편광판, 백라이트유닛등모든레이어를다뚫어야하며, 액정의봉지공정도추가로필요하기때문에공정이매우복잡하고제조원가도비싸다. OLED는자체발광소자이므로상대적으로간단하여 Rigid와 Fleixible 에사용되는기술이다. 그림 65. 베젤리스풀스크린으로발전 그림 66. 18 년은 Notch, 19 년은 Hole ( 백만장 ) 스마트폰디자인비중 5 19.5:9 Standard Notch Hole 18.5:9 45 18:9 16:9 13% 17% 22% 4 35 3 25 15 1 5 5.46 5.99 6.17 6.39 35
그림 67. 사각형 노치 홀디자인 그림 68. 홀디자인방식 그림 69. 화웨이 Nova4 Blind Hole Display 그림 7. 갤럭시 S1 Thru-Hole Display.5 mm.75 mm 4.5 mm Blind-Hole 3.5 mm 5.26 mm Thru-Hole 3.76 mm Outer-Diameter 4.5 mm Outer-Diameter 5.26 mm Inner-Radius 3.5 mm Inner-Radius 3.76 mm Border.5 mm Border.75 mm 자료 : IDC, 대신증권 Research&Strategy 본부 36
Daishin Research 내장지문인식 (FoD) 을위해중저가브랜드의 Rigid OLED 채택증가 광학식 FoD 를적용한 Rigid OLED 중저가스마트폰공략, 초음파식 FoD 적용한 Flexible OLED 프리미엄스마트폰공략 본연의기능인해상도, 시야각, 응답속도, 시인성, 색재현성, 에너지효율등을향상시키는기술의연구개발은계속진행중이다. 여러업체들이각기다른전략으로치열하게경쟁하고있는와중에서, 이같은본연의기능뿐만아니라그외에옵션개념으로추가되는기능개발을통해스마트폰업체들은차별화전략을펼쳐나가고있다. 패널업체들은센서회로를설계하거나변형시켜패널에내재화한후평균패널가격을인상시키고의두께를줄여배터리효율성을높이고있다. 18년하반기부터확대되는트렌드는지문인식내재화 (FoD; Fingerprint on Display) 이다. 스마트폰전면을로가득채우는풀스크린니즈가증가하며기존에테두리부분에있던지문인식센서를에내재화하는방식으로발전했다. FoD 기술은크게광학식 (CIS) 과초음파 (Ultrasound) 식으로구분된다. 광학식은지문을카메라로촬영하듯이 CMOS 센서가감지하는방식이고초음파식은초음파로지문의굴곡을감지하는방식이다. 광학식센서는구조가단순하고 Rigid OLED와 Flexible OLED에모두적용되기때문에가장많이사용되는방식이다. LCD는백라이트유닛이빛을차단하기때문에인식이불가하다. 초음파식의경우광학식보다보안성이높고정확도가우수하지만, Flexible OLED에서만적용이가능하여가격이높고제작공정이까다롭다는단점이있어프리미엄스마트폰에서만적용가능하다. SDC는광학식지문인식이내장된 Rigid와 Flexible OLED 패널을중저가스마트폰브랜드를타겟으로마케팅을하고있으며, 초음파식은삼성전자를포함한일부고객들을대상으로영업중이다. 광학식지문인식은 Syptics, Goodix, Silead, Egis 등이솔루션을 SDC에공급하고있으며, 초음파지문인식은 Qualcomm 이솔루션을제공한다. 스마트폰패널업체들은단순하게를만드는것을뛰어넘어서며, 햅틱액츄에이터, 내장카메라모듈, SoD(Sound on Display), AoD(Anten on Display) 등에대한기술도지속개발중이다. 그림 71. Rigid OLED 의광학식 FoD 그림 72. Flexible OLED 의초음파식 FoD 자료 : 삼성, 대신증권 Research&Strategy 본부 자료 : 삼성, 대신증권 Research&Strategy 본부 37
16.3 16.6 16.9 16.12 17.3 17.6 17.9 17.12 18.3 18.6 18.9 18.12 19.3 19.6 터치모듈구조의발전은스마트폰 OLED 패널의발전 Y-OCTA 로 제조원가 $1 절감가능 스마트폰내터치모듈은커버글래스, OCA(Optically Clear Adhesive) 라미네이션, 편광판, 박막봉지층등여러층에서다양한방식으로패널에내재화되고있다. LCD에서는인셀 (In-Cell) 구조가증가하고있다. 구조가단순하고, 두께가얇고, 재료원가가절감되기때문이다특히, 인셀 TDDI(Touch Display Driver IC, Driver IC와터치컨트롤러의원칩솔루션 ) 는폭이좁은테두리에유용한솔루션으로시스템관점에서원가경쟁력확보가가능하기때문에선호되는방식이다. Flexible OLED 터치패널은아직까지온셀 (On-Cell) 이주기술이며, AP1S에서, Y- OCTA, 인셀까지계속개발중이다. 가장최신기술은 SDC의 Y-OCTA(Youm On- Cell Touch AMOLED) 이다. Y-OCTA 는더욱얇고단순한 Flexible OLED을구현할수있어각광받고있으며, 모듈에터치필름을별도로필요하지않기때문에스마트폰제조원가가기기당 $1 절감가능하다는장점이있다. 년아이폰모델에는 Flexible OLED 채용과함께 Y-OCTA 가적용될것으로예상한다. 애플은 18년에도 Y-OCTA 장점을충분히인지하고있었으나 SDC에대한의존도를낮추고자적용을지연시켰으며, 대신 2차공급사가될가능성이높은 LGD와 BOE에게 Y-OCTA 와유사한기술인 TOE(Touch on Encapsulation) 개발을요청했다. 애플은스마트폰실적개선이시급하기때문에 년에는최소 2개모델에제조원가를낮추고자 Y-OCTA 를적용할것으로예상한다. 과거아이폰터치센서구조는 GG(Glass-Glass) 방식이었다. 유리기판상단과하단에터치센서를패턴화한글래스기판을추가로덧대는방식이다. 12년아이폰5 에는인셀터치센서를개발하여 GG보다더높은투과율과더낮은두께를구현했고, 아이폰X 출시이전까지사용했다. 아이폰X 은처음으로 GF2(Glass-Film 2) 터치센서구조를적용한모델로 18년에출시한모든아이폰X 시리즈에적용되었다. 그러나, 애플의 GF2 전환은일시적일것으로판단한다. GF2가이미완전한서플라이체인을확보했다고하더라도, 두께와화면투과율이낮기때문이다. * 인셀 : 박막트랜지스터에터치용산화인듐 (ITO) 를박막증착하는방식온셀 : 터치레이어가박막트랜지스터상단, 컬러필터와편광판사이에위치하는방식 그림 73. TSP 내재화증가, LCD 인셀터치패널증가 OLED On-Cell LCD In-Cell LCD On-Cell LCD TB Bond LCD Non-embedded 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% % 1% % 38
Daishin Research 삼성, Rigid 로 LCD 교체유인, Flexible 로 Rigid 교체유인 Rigid OLED 는 LCD 패널대비가성비보유 SDC 에서현재유일하게흑자를내고있는사업부문은 Rigid OLED 패널로 19 년 5 월기준가동률 1% 가까이상승한것으로추정된다. Rigid OLED 를생산하는 A2 라 인은중저가스마트폰을위한 5.5 세대라인이다. Rigid OLED는중화권중저가스마트폰에서채택되며수요가계속해서증가하고있다. 앞서언급했듯이 LTPS LCD와가격차이가크지않고, OLED 패널의화면적인장점뿐만아니라내장지문인식탑재가능, 베질리스구현가능등중저가스마트폰제품의스펙을상향시킬수있는기능들을탑재할수있다는점이가장큰매력포인트로작용되기때문이다. Flexible OLED 가동률은상반기 4% 미만에머물었고, 하반기에는 7% 이상이예상된다. 이처럼가동률변동이심한이유는아이폰에대한의존도때문이다. A3라인캐파 135K중 15K가아이폰향으로추정되는데, Flexible OLED가적용된 iphonex부터아이폰의판매량은계속감소하고있다. 아이폰향의 Flexible OLED의경우 19년연간으로보면전년과유사한가동률과출하량을기록할것으로전망한다. 아이폰의 OLED 채택모델이작년과동일하고, 판매량또한스마트폰시장내에서 M/S가지속감소하고있는상황에서물량증가는현실적으로쉽지않을것으로판단하기때문이다. 년아이폰, SDC 주벤더, LGD 2 차벤더예상 애플 Y-OCTA 도입시 3K 캐파감소발생 하반기저가형 Flexible OLED 출시로고정비감소기대 아직까지는확실하지않지만, 년의경우모든모델이 OLED로전환될예정이다. 삼성는주공급자가될것이고, LG가 2차벤더가될것으로예상한다. 추가적으로 년모든모델이 OLED가되면, 최소 2개모델은 Y-OCTA 를채택할것으로예상된다. SDC는 Y-OCTA 를삼성플래그십스마트폰에사용하고있으며, 아직아이폰에적용한적은없다. 애플은 년모델중최소하나의모델에는터치필름을사용할것으로확인된다. 그이유는 SDC만이 Y-OCTA 기술을시현할수있고, 애플은공급사를이원화하려하기때문이다. 삼성전자는 Y-OCTA 생산능력을확보하기위해서건식식각장비, 스퍼터 (sputter) 등추가로장비를구입해야한다. 삼성의 A3 팹은일부만 Y-OCTA 를포함하고있어전환을위해 A3에추가장비를입고할것으로예상된다. 또한 Y- OCTA를도입하면전체생산능력이 3K 감소하기때문에, 이를위한투자준비도필요한상황이다. 19년 1분기감가상각비반영이시작된 A4라인의경우 2분기말부터본격양산할계획이다. 하반기 Mid-end 스마트폰고객들을타겟으로한판매가격 $5수준의 Flexible OLED 출시예정이다. 저가형 Flexible OLED 패널은 Rigid 대비하여베젤이축소되고, 초음파지문인식내장도가능하며사운드도포함될수있어고객사들이관심을보일것으로예상한다. 특히프리미엄스마트폰비중을증가시키고있는샤오미, 오포, 비보등화웨이외의중화권기업들수요증가할것으로전망한다. 39
16.3 16.6 16.9 16.12 17.3 17.6 17.9 17.12 18.3 18.6 18.9 18.12 19.3 19.6 19.9 19.12 16.3 16.6 16.9 16.12 17.3 17.6 17.9 17.12 18.3 18.6 18.9 18.12 19.3 19.6 19.9 19.12 그림 74. A2 가동률 19H2 98% 예상 그림 75. A3 가동률 19H2 63% 예상 95% 1% 95% 91% 98% 9% 91% 8% 7% 85% 72% 66% 6% 5% 4% 56% 71% 79% 46% 98% 9% 85% 96% 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 92% 86% 88% 51% 7% 85% 94% 84% 48% 43% 64% 64% 6% 63% 63% 3% % 1% 3% % 1% 31% % % 표 7. 삼성 POLED CAPA 현황 ( 단위 : 천장 / 월 ) Production Summary Phase Gen 1Q18 2Q18 3Q18 4Q18 1Q19E 2Q19F 3Q19F 4Q19F 1QF 2QF 3QF 4QF A1 1 4G 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 2 4G 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 4G 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 4 4G Total 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 A2 1 5.5G 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 2 5.5G 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 41 3 5.5G 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 5.5G 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 5 5.5G 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 6 5.5G 25 25 25 26 26 26 26 26 26 26 26 26 7 5.5G 1 14 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 8 5.5G 1 1 16 17 17 17 17 17 17 17 17 17 Total 181 185 194 196 196 196 196 196 196 196 196 196 A2-E 1 5.5G 4 6 8 8 8 8 8 8 8 2 5.5G Total 4 6 8 8 8 8 8 8 8 A3 1 6G 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 2 6G 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 3 6G 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 4 6G 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 5 6G 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 6 6G 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 7 6G 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 8 6G 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 9 6G 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 Total 135 135 135 135 135 135 135 135 135 135 135 135 A4 1 6G 13 13 13 15 15 15 15 2 6G 1 1 1 13 15 15 15 3 6G 4 6G Total 23 23 23 28 3 3 3 4
Daishin Research 삼성, A5 라인신규투자는? 폴더블을보자 A5라인신규투자가발생하기위해서는 1) 글로벌 POLED 침투율 25% 이상, 2) 폴더블스마트폰연간판매량 4만대, 3) 아이폰전모델 OLED 채용및 M/S 1% 라는세개의조건이충족되어야만가능하다. SDC 의 POLED 캐파 195K, Y-OCTA 적용시 154.5K 현재 SDC가생산할수있는 Flexible OLED의물량은, A3 디자인캐파 135K와 A4 디자인캐파 6K로합산 195K이다. 아이폰의 Y-OCTA 도입되면포토공정등추가장비가입고되어야하고이에따라약 3% 의캐파로스 (Capacity Loss) 가발생할것으로추정된다. 현재 Y-OCTA 는 A4라인에만준비되어있는상태므로, A3라인의 3% 를감소하면총캐파는 94.5K에 154.5K가된다. 당사는폴더블폰출하전망과 Flexible OLED 의스마트폰침투율전망에서시작하여언 제 A5 투자가재개될수있는지추정해보았다. 스마트폰의 POLED 패널침투율지속증가 우선, POLED 패널의스마트폰침투율은계속될전망이다. 19년삼성전자의 POLED 스마트폰비중은 28% 에서 25년 55% 까지증가할전망이다. 아이폰의경우 년부터 Y-OCTA 의필요성과폴더블폰을준비하기위해전모델 1% 다 POLED를채택할것으로예상한다. POLED의가격이하락하며아직까지 15% 에불과한글로벌 POLED 비중이 25년에는약 38% 까지상승할것으로전망한다. POLED 침투율은과거 LTPS LCD가 a-si LCD를대체하는속도보다보수적으로가정하여추정하였다. 참고로 13년 LTPS LCD의비중이 28%, a-si LCD 비중이 55% 에서, 6년이지난 18년 LTPS LCD는 43% 로증가, a-si LCD는 32% 로감소했다. 스마트폰패널출하량은재고, 유통업자, 수율등으로스마트폰출하량대비 13~15% 더많이출하된다는점을고려하면, 전체 POLED 출하량은 19 년 2.5 억장에서 25 년 8.5 억장까지증가할것으로예상된다. 표 8. 글로벌스마트폰 POLED 침투율 25 년 38% 예상 19F F 21F 22F 23F 24F 25F 스마트폰 ( 백만대 ) a 1,392 1,433 1,477 1,516 1,55 1,517 1,476 스마트폰패널 ( 백만장 ) b 1,586 1,633 1,683 1,729 1,767 1,729 1,683 POLED 패널출하량 c 245 438 484 543 61 633 648 삼성전자 91 92 17 126 148 162 168 화웨이 25 37 53 68 86 98 111 애플 88 232 234 24 243 231 213 기타 4 77 91 11 134 143 156 POLED 침투율 = c/b 15% 27% 29% 31% 35% 37% 38% 삼성전자 28% 28% 32% 36% 42% 48% 55% 화웨이 1% 13% 16% % 24% 26% 29% 애플 38% 1% 1% 1% 1% 1% 1% 기타 6% 11% 13% 16% 19% 21% 23% 자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부주 : 스마트폰패널출하량은스마트폰출하량대비 13~15% 버퍼적용 41
당사는폴더블폰시장의개화는 21년에가능할것으로전망한다. 19년폴더블출하량은 1만대못미칠것으로예상되며, 전체스마트폰출하중 1% 비중을차지하는시점은 24년으로전망한다. 삼성전자는 19년 6월폴더블폰을첫출시하여 21년에의미있는성장이가능해지고, 애플은과거에도그랬듯이수율이확보되고시장성이검증된이후인 23년에나출시할것으로예상한다. 표 9. 폴더블폰 21 년이후부터본격개화 19F F 21F 22F 23F 24F 25F 폴더블폰출하량 ( 백만대 ).1 4.3 15.9 42.5 8.4 15. 328.7 폴더블폰비중 % % 1% 3% 5% 1% 22% 폴더블폰패널출하량 ( 백만장 ) 5 18 49 92 172 378 삼성전자 3 12 37 61 1 화웨이 1 5 13 26 56 15 애플 3 56 93 자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부주 : 스마트폰패널출하량은스마트폰출하량대비 13~15% 버퍼적용 폴더블스마트폰패널출하량과폴더블외 POLED 스마트폰출하량에서면취율을고려하면필요한마더글래스기준용량을계산할수있다. 폴더블폰으로전환되면화면이종전 4~5인치에서 7~9인치로확대될예정이다. 평균폴더블폰화면크기를 8.3인치로가정하면 6세대팹에서패널당 135장생산이가능하다. 폴더블이아닌기존스마트폰의경우 6세대원장에서 6인치패널 25장생산이가능하다. 따라서폴더블폰으로부터발생하는 POLED와폴더블외스마트폰으로부터발생하는 POLED 수요를원장 / 월단위로환산하면 19년 82K에서 25년 275K까지증가한다. 표 1. POLED 원장수요전망 ( 단위 : 천장 / 월 ) 19F F 21F 22F 23F 24F 25F POLED 용원장수요 82 147 164 189 218 238 275 1) 폴더블폰향 POLED 3 11 3 57 16 233 삼성전자 2 7 13 23 37 62 화웨이 3 8 16 35 65 애플 18 35 57 2) 폴더블폰외 POLED 82 144 155 165 173 154 9 삼성전자 3 3 32 35 37 34 23 화웨이 8 12 16 18 14 2 애플 29 77 78 8 71 58 4 자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부주 : 폴더블 6G 8.3" 135 장 / 패널, 폴더블외 POLED 6G 6" 25 장 / 패널가정 42
Daishin Research 전체 POLED 수요중 SDC가공급할물량을계산하기위해 Top3 프리미엄스마트폰사인삼성전자, 애플, 화웨이향 POLED 수요에서동사의점유율을추정하였다. 폴더블폰을포함한삼성전자스마트폰은전량 SDC가공급한다고가정했다. 아이폰의경우 19 년일부물량은 LGD가소화할것으로예상되고, 년에는추가로 BOE도일부참여할것으로전망되어추정치를 19년 9%, 년 7% 로가정했다. 21년부터는경쟁사의 POLED 양산기술이안정화되며 M/S 하락이예상된다. 폴더블폰향 POLED 수요는전량 SDC가 25년까지공급하는것으로예상했다. 폴더블는아직까지완전성에대한의구심이많은만큼기술이까다롭기때문에경쟁사가의미있는수준의물량을출하하는데에는시간이더소요될것으로전망되기때문이다. 수율은폴더블폰 POLED의경우 19년 3% 에서 25년 6% 까지증가할것으로가정했고, 폴더블폰이아닌 POLED의경우이미안정적이기때문에 8% 로가정했다. 표 11. SDC 의고객사별점유율가정, POLED 향수요전망 ( 단위 : 천장 / 월 ) 19F F 21F 22F 23F 24F 25F 1) 폴더블폰용 POLED 향수요삼성전자 4 14 21 38 62 13 화웨이 1 6 13 27 58 18 애플 31 58 95 합계 5 34 96 178 36 2) 폴더블폰외 POLED 향수요 삼성전자 (M/S 1%) 38 37 4 44 46 42 28 애플 33 68 59 4 35 29 SDC M/S % 9% 7% 6% 4% 4% 4% 4% 기타 16 19 22 22 31 33 16 SDC M/S % 95% 6% 6% 6% 55% 55% 5% 합계 87 124 121 18 113 14 64 총 POLED 필요월캐파 87 129 141 142 9 282 37 자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부주 : 폴더블스마트폰용 POLED 의경우수율 19 년 3% 에서 25 년 6% 까지증가가정, 폴더블외스마트폰용 POLED 수율 8% 가정 삼성, A5 라인신규투자는? 21 년전망 앞서얘기했듯이 SDC의 POLED 라인캐파는월 195K이며, A3라인에 Y-OCTA 적용시총캐파는월 154.5K로추정된다. 이를넘어서는수요는 23년으로예상된다. 통상적으로신규라인증설시 1.5년소요되는점을가정하면, 늦어도 21년하반기에는투자가진행될것으로예상한다. 투자를앞당길수있는변수로는, 1) 스마트폰패널출하는계절성이존재하기때문에최대캐파를요구하는해당월기준으로산출되었을시초과수요가발생할수있다는점, 2) 폴더블패널의수율이예상대비저조하다는점, 3)POLED가예상대비더빠르게침투하는경우, 4) 경쟁사 LGD와 BOE의기술속도가늦는경우이다. 투자를지연시키는변수는, 1)SDC에서폴더블폰 POLED 패널점유율이 1% 가아닌경우, 2)POLED 침투율이예상대비낮은경우, 3) 경쟁사 LGD와 BOE의기술력이예상대비빠르게올라오는경우이다. 43
IV. 용어및기술복습 OLED 는스스로빛을내는자발광 OLED(Organic Light Emitting Diode, 유기발광다이오드 ) 는전류가흐를수있는유기물을이용하여스스로빛을내는자발광다. LCD의경우빛이필터를통과하며색을만들어내기때문에뒤에서빛을제공하는백라이트 (BLU: Back Light Unit) 가필요한반면, OLED의경우, 액정내소자들이스스로빛을내기때문에별도의광원이필요없다. 자유로운폼팩터 : OLED는 LCD 대비해서구조가단순하기때문에롤러블 (Rollable), 폴더블 (Foldable) 등다양한형태의를구현할수있다. 또한, 기존 LCD 두께의 3% 가채안되어경량박형이가능하다. 고명암비 / 휘도 : LCD는백라이트와액정으로인해완벽한블랙을구현할수없는반면, OLED는스스로빛을내기때문에픽셀단위의밝기제어 (Pixel Dimming) 가가능하여높은색대비도를가져훨씬정확한색을표현할수있다. 뛰어난색재현성 : 외부광원이나칼라필터가필요없이자체적인발광에의해색을재현하기때문에자연색에가까운색구현이가능하다. OLED는 1% 휘도에서도 98% 가넘는색재현율이가능하지만, LCD는정면에서 1% 색재현율을구현한다면 1% 휘도에서는 11% 수준에불과하다. 그림 76. OLED 는 LCD 대비구조가단순 그림 77. 자유로운폼팩터구현가능 자료 : LG, 대신증권 Research&Strategy 본부 자료 : LG, 대신증권 Research&Strategy 본부 44
Daishin Research BLU 가없기때문에더선명한색재현율과넓은시야각구현이가능 넓은시야각 : LCD는빛이액정을통과하여발생하는굴절현상으로각도에따라색상이다르게표현되는반면, OLED는어느각도에서도정면에서보는것처럼동일한색상을표현할수있다높은에너지효율 : LCD는백라이트를모두켜야만화면표현이가능하기때문에전력소모가높은반면, OLED는자체발광이기때문에원하는화소에만전력을공급하면되므로소비전력이낮다. 빠른응답속도 : OLED는자체발광하고고체소재특성을가지고있어응답속도가 LCD 보다높다. 빠르게움직이는영상을그대로볼수있기때문에눈의피로감이상대적으로낮다. 그림 78. 빛샘현상없이완벽한블랙표현 그림 79. 높은색대비도로선명한색표현 자료 : LG, 대신증권 Research&Strategy 본부 자료 : LG, 대신증권 Research&Strategy 본부 그림 8. 어느각도에서도동일한색구현 그림 81. OLED 는 LCD 대비 3% 미만전력소모 자료 : LG, 대신증권 Research&Strategy 본부 자료 : 삼성, 대신증권 Research&Strategy 본부 45
OLED 의자체발광은빛형태로에너지가방출되는현상 OLED의자체발광은에너지가빛의형태로방출되는현상 ( 전계발광, EL:Elecro- Luminescent) 을이용한것이다. 즉 OLED는전자 (-) 와정공 (+) 이결합될때발생하는에너지가빛으로전환되는성질을활용한다. 모든물질은원자핵과전자개수로종류가정의된다. 정상상태 ( 또는기저상태 ) 에서는원자가인력을가지고전자와일정한거리를유지한다. 전자가외부로부터받은에너지가원자로부터구속되는힘보다더클경우, 기저상태에있던전자가들뜬상태 ( 또는여기상태 ) 라고하는바깥궤도로이동하게된다. 전자가이동함과거의동시에제자리를찾게되는데, 들뜬상태에서기저상태로떨어질때에너지가빛으로환원되며발광하게된다. 그림 82. 전자가전류를받아들뜬상태로이동 그림 83. 전자가기저상태로내려오며빛방출 - 전자 - 전자 빛 + 핵 + 핵 자료 : 삼성, 대신증권 Research&Strategy 본부 자료 : 삼성, 대신증권 Research&Strategy 본부 46
Daishin Research 발광은형광과인광으로구분 발광에는크게두가지종류가있다. 1) 형광 (Flourescence), 2) 인광 (Phosphorescence). 둘의구분은전자의상태에따라구분된다. 전자는원자핵을중심으로일정거리를가지고공전한다. 동시에각전자자체도위또는아래로움직이는스핀물리량을갖고있다. 이를스핀양자수 (Spin quantum number, Ms) 라고한다. 스핀양자수는전자의각운동량을의미하는데 ' 위아래방향을갖고회전하는전자의상태의표현 ' 이라고이해하면된다. 정리하면, 전자는 2가지상태 ( 기저, 여기 ) 에서 2가지스핀방향 ( 위, 아래 ) 을갖고있어전자의상태에는총 4가지경우의수가존재한다. 4개의회전상태중 1중항 (Singlet) 상태는같은궤도에있는두개의전자의운동량이완전히반대여서서로의힘을상쇄하는상태를의미한다. 운동량이같은방향을갖는상태가세가지경우를갖기때문에 3중항 (Triplet) 이라부른다. 형광과인광은바닥상태 ( 기저 ) 와들뜬상태 ( 여기 ) 에서의전자의스핀양자수에따라서 1중항과 3중항으로구분된다. 1중항에서는전자가들뜬상태인 S1으로올라간다음에, 바닥상태 S로떨어지면서빛을발생시키는현상을형광이라고지칭한다. 3중항에서는 S1레벨에서떨어지긴하지만임의의 T1레벨 ( 해석을위해서필요한레벨 ) 까지내려올때는빛을발휘하지않고, T1에서 S으로내려올때빛을발휘하는현상을인광이라고칭한다. 인광소재는형광보다효율이높음. 인광소재개발한 UDC 가독점공급중 4개의회전상태중 3개가삼중항상태이므로들뜬상태를유지하는전자는 3중항상태를가질확률이높게된다. 따라서발광중 25% 의확률로형광이발생하고 75% 의확률로인광이발생한다. 인광소재는 T1상태를거치기때문에에너지가방출되는데걸리는시간이 1-3 ~1-5 초다. 1-8 ~1-9 초인형광보다더길기때문에수명또한더길다. Red와 Green 유기물은형광과인광을모두발생시키는재료가개발된반면, Blue는신뢰성이나발광효율이좋은인광재료가개발되지않아서아직까지도형광특성을주로사용하고있다. 형광은전자 4개가올라가면하나만내려오는, 즉 25% 확률로발생되는현상이다. 따라서형광특성을지닌 Blue를이용할때에는인광특성을지닌 Red와 Green에주는스트레스의약 4배를주어야동일한양의빛을발생시킬수있다. Blue를구동시키는데에는 Red나 Green보다더많은양의스트레스를주어야하기때문에, Blue 소자가빨리스트레스를받아서발광효율이낮고번인 (burn-in) 현상도더빨리발생한다. 현재까지도인광발광재료는모든 OLED에사용되고있을만큼핵심적인소재이다. 인광소재를개발한 Forrest 교수가창립한 UDC(Universal Display Corporation) 는전세계인광발광재료시장을독점하고있으며, 삼성와 LG는 UDC에로열티를지급하고있다. 47
그림 84. 스핀양자수에따라형광은 25% 확률로인광은 75% 확률로발생 Siglet 1 Triplet 3 자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부 그림 85. 인광은 T1 상태를거치기때문에에너지방출소요시간이더오래걸림 = 수명 S 1 ( 들뜬상태 ) T 1 ( 들뜬상태 ) e e e 형광 Heat 인광 e Light e e e S ( 바닥상태 ) 자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부 48
Daishin Research OLED 패널유기물층내의발광층에서정공과전자가결합되어빛발생 OLED의자체발광은정공 (+) 과전자 (-) 가결합되어발생된다. 양극인 Anode와음극인 Cathode 에서각각정공과전하가주입되어주입층 (HIL, EIL) 과수송층 (HTL, ETL) 을지나발광층 (EML) 에서만난다. 이곳에서정공과전하가충돌하여에너지, 즉빛이발생된다. 수송층은정공과전하를전달하는역할을하는층으로, 발광효율을높이기위해사용된다. 전자와정공의이동도가다르기때문에, 수송층두께를조절하여전자와정공의이동속도를맞춰효과적으로발광층으로이동할수있게도와준다. HIL: Hole Injection Layer ( 정공주입층 ), HTL: Hole Transfer Layer ( 정공수송층 ) EML: Emission Material Layer ( 발광층 ), ETL: Electron Transfer Layer ( 전자수송층 ) EIL: Electron Injection Layer ( 전자주입층 ) 그림 86. 발광층 (EML) 에서정공과전자가만나빛을발생 + + Anode HIL ( 정공주입 ) + HTL ( 정공이동 ) + + EML ( 발광 ) 빛 ETL ( 전자이동 ) EIL ( 전자주입 ) Cathode 자료 : 삼성, 대신증권 Research&Strategy 본부 그림 87. OLED 패널구조내유기물층은색상별로주입층, 수송층, 발광층으로구성 자료 : 삼성, 대신증권 Research&Strategy 본부 49
OLED 공정은크게백플레인공정 증착공정 봉지공정으로구분 백플레인 (backplane) 이란패널을구동하는박막트랜지스터 (TFT: Thin Film Transistor) 가증착되는기판을의미한다. 박막트랜지스터는전기스위치로의기본단위인각화소 (Pixel, 픽셀 ) 를구동하는역할을한다. TFT에특정전압이상이가해지면 TFT가전류량을조절하여 R, G, B 서브픽셀하나하나를켜고끈다. 가 8백만화소인경우 2천4백만 (8백만 x3개 ( 서브픽셀 RGB)) 개의전기스위치가필요하며, 각스위치는 1마이크로미터이하로매우작다. 증착공정은 OLED 소자인유기물질을마지막으로봉지공정은 OLED에서빛을내는유기물질과전극은산소와수분에매우민감하게반응해발광특성을잃기때문에, 이를차단하기위한공정으로 봉지 가필요하며, 이를통해 OLED 패널의수명을보존또는향상시킨다. 그림 88. OLED 공정 1) 백플레인공정, 2) 증착공정, 3) 봉지공정 Encapsulation Electrode Organic Multi-Layers Electrode Electrode Organic Multi-Layers Electrode TFT Array Glass TFT Array Glass TFT Array Glass [Backplane 공정 ] [ 증착공정 ] [ 봉지공정 ] 자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부 그림 89. TFT 는각서브픽셀에위치 그림 9. RGB 서브픽셀내 TFT 실제모습 Pixel TFT ( 박막트랜지스터 ) Red Sub Pixel Green Sub Pixel Blue Sub Pixel TFT 전극 자료 : 삼성, 대신증권 Research&Strategy 본부 자료 : LG, 대신증권 Research&Strategy 본부 5
Daishin Research TFT 는재생빈도, 해상도, 전력소비를결정하는중요한역할 OLED 공정에서제조원가와설비투자에결정적인영향을미치는요소가백플레인장비와수율이다. TFT 공정의투자비가전체 OLED 투자에서 6~7% 차지하는만큼매우중요하다. TFT의종류에는 1) 아몰퍼스실리콘 (a-si; Amorphouse Silicon), 2) 저온폴리실리콘 (LTPS; Low Temperature Poly Silicon), 3) 옥사이드 (Oxide) 가있다. 설비투자규모의차이가발생하는가장큰이유는공정수가다르기때문이다. TFT는유리기판을세정한후그위에박막을증착하고, 빛을노출시키고 ( 노광 ), 현상한후에원하는형태만남기고제거 ( 식각 ) 하는과정을반복하며형성된다. 이 증착 노광 현상 식각 과정한번을하나의마스크 (Mask) 라칭하며, a-si TFT는 4마스크를, LTPS TFT는 6마스크공정을거치게된다. 반복할수록증착되는두께가두꺼워지고전기스위치가복잡해진다. 그림 91. a-si TFT 구조 그림 92. LTPS TFT 구조 Source Drain Source Drain a-sih SiNx Gate Glass Interlayer Insulator Gate Gate Insulator p+ poly-si p+ poly-si Blocking Layer Glass 자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부 자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부 그림 93. Oxide TFT 구조 그림 94. TFT 공정 Step Source n+ a-sih 보호막 (SiN) Drain 희소전극 a-sih SiNx Gate Substrate 자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부 자료 : OLED Info, 대신증권 Research&Strategy 본부 51
TFT 소재에따라 1) a-si, 2) LTPS, 3) Oxide(IGZO) 로구분 1) 아몰퍼스실리콘 (Amorphouse Silicon, a-si) a-si TFT는수년간주백플레인기술로 LCD에적용되고있다. 저렴한비용과간단한제조공정 (4마스크) 이가장큰장점이다. 그러나, 아몰퍼스실리콘은말그대로비정질실리콘이기때문에분자들의배열이불규칙하여전자이동도가낮다. 온 / 오프스위치속도가느려지고트랜지스터크기가커서전류제어가필요한 OLED에는적용이불가능하다. 2) 저온폴리실리콘 (LTPS; Low Temperature Poly Silicon) LTPS TFT는 OLED에서사용되는 TFT로우수한신뢰성을자랑한다. 기존에있는분자들의배열이안정화되어있고, 전자의이동도또한 1m 2 /Vsec 가장높아전류제어가용이하다. 그러나, a-si대비마스크수가많아제조공정이복잡하고, 제조단가가높으며 ELA공정 ( 아몰퍼스실리콘을결정화시켜서폴리실리콘형태로만드는레이저공정 ) 이추가로필요하다. 또한, 수년간의경험과전문성이요구되며, 6세대이상의유리기판에적용하기에는기술적한계가존재한다. 3) 옥사이드 (Oxide) LG가대형 WOLED에서사용하고있는 TFT로전자와정공의속도가빨라서고해상도구현에유리하다. 전자이동도는 1m 2 /Vsec로 s-si TFT와 LTPS TFT의중간수준이다. 여기서산화물 (Oxide) 에는 IGZO, 인듐 (In), 갈륨 (Ga), 아연 (Zn), 산소 (O) 가결합된물질을사용한다. IGZO는투명하고작은 TFT 구현이가능하기때문에투과율, 크기, 휘도측면에서강점이있다. 고해상도일수록단위면적당픽셀수가많아지게되어 TFT 크기가작아지고저항이커지면서속도가중요하기때문에 UHD로갈수록, 대형으로갈수록옥사이드가유리하다. 또한, 필름위증착도가능하며유연하고깨지지않는투명에도적용이가능하다. Oxide TFT 공정은 a-si 공정프로세스와비슷하여기존설비를활용할수있어효율적이다. LTPS TFT에서요구되는결정레이저장비 (annelaing) 는불필요하지만, 산화물소재를개선하는데여전히 35도이상의열처리장비는필요로한다. IGZO 증착후수증기를별도로분사하는고온열처리장비인 Wet annelaing 공정도추가된다. 표 12. TFT 특성 a-si LTPS Oxide 전자이동도 1cm2/Vsec 1cm2/Vsec 1cm2/Vsec 마스크수 5 마스크 9~13 마스크 6-8 마스크 Application LCD 중소형 OLED LCD, WOLED, QD-OLED 건식식각 3 번 a-si, SinX 11 번 SiO, metal 3 번 SiO, SiNx 증착방법 PECVD PECVD Sputtering 자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부 52
Daishin Research LTPS TFT 를구현하기위해결정화 (Annealing) 공정필요 a-si TFT는양산성이높은반면, 실리콘의불규칙한배열로인한단점을갖고있어서전류의흐름속도가느리기때문에 OLED에서는사용이불가하다. a-si에고온을가하면불규칙하게흩어져있던실리콘이부분적으로규칙적으로배열되며전자이동속도가 1 배에서 1배로개선된다. 이같은작업을결정화 (annealing) 공정이라칭한다. AP시스템에서독점하고있는 ELA(Exime Laser Annealing) 장비는레이저빔이지나가면서비정질실리콘을폴리실리콘으로바꾸는역할을한다. 고온으로열을가해분자를규칙적으로배열하는장비를 RTA(Rapid Thermal annealing) 이라고한다. 삼성는 AP시스템의 ELA장비를사용하고있는데, 고열보다절대적으로우월하지않지만레이저장비는매우빠른속도로가열하고증가시키기때문에특정영역에서정확하게사용할수있는장점이또있다. 또한 8세대이상에서는레이저광을한번에결정할수없는반면고열장비는 RTA 는 8세대에서도구현이가능하다. 그림 95. ELA 공정으로아몰퍼스실리콘 폴리실리콘으로결정화 자료 : OLED Info, 대신증권 Research&Strategy 본부 53
RGB 유기물증착법으로 FMM 방식이사용되나대형패널에는상용화어려움 유기박막증착공정에서 HIL, HTL 메탈증착후 RGB 유기물발광층을증착하고, ETL, EIL 메탈층을증착한다. OLED 유기물 RGB 증착법은잉크젯법과 FMM 방식이있다. 1) FMM(Fine Metal Mask) 방식아주얇은금속의마스크를통해서증착할기판에대고원하는위치에만재료 ( 증착원 ) 를증발시켜증기증착하는방법이다. 모양판안에구멍을뚫고스프레이를뿌리면뚫린부분만색이입혀지는원리와동일하다. RGB 총세번의마스크를사용해서증착해야하기때문에 97% 의유기물이버려진다는단점이있다. 가장치명적인단점은대형패널에적용하기어렵다는것이다. 마스크와기판이닿는면적이작아야왜곡없이유기물을증착할수있어마스크의두께가매우얇아야한다. 얇은금속마스크가패널크기만큼넓어지면휘어지기때문에기판과마스크사이에공간이생기면서증착이제대로되지않는다. 이에따라 LG는대형 OLED 패널을위해 RGB 증착이불필요한 WOLED를개발했다. 2) 잉크젯 (Inkjet) 방식잉크젯프린팅방식은 DoD(Drop on Demand) 방식으로잉크젯헤드를이용해각픽셀에잉크를도포하여증착하는방법이다. 종이위에인쇄하는것처럼용액형태의 RGB 유기물을원하는곳에만선택적으로분사한다. 불필요한화학적폐기물을최소화할수있기때문에유기재료소모가적다는장점이있다. 또한, 진공챔버나마스크도필요가없어대형화에용이하다. 그러나기술적난이도가높아아직까지는양산에사용되지못하고있다. 잉크젯헤드를이용해 5마이크로미만의원화는화소에하나하나에떨어트려야하기때문에고도의정밀함이요구되기때문이다. 개발역시모든 OLED 발광층을잉크젯프린팅으로형성하는것이가장이상적이지만, 현재에는용매의특성상 HIL과 HTL, RGB 3개레이어만잉크젯으로형성하는하이브리드솔루션프로세스구조가주로개발되고있다. 또한 Blue 소재의수명과효율이낮아 Red와 Green 소재만잉크젯으로형성하는슈퍼하이브리드솔루션프로세스구조도개발되고있다. 54
Daishin Research 그림 96. FMM 방식은 R, G, B 발광층을마스크를활용하여진공증착 그림 97. 잉크젯방식은각화소에 R,G,B 잉크를도포하는방식 자료 : LG, 대신증권 Research&Strategy 본부 그림 98. 잉크젯방식은하이브리드, 슈퍼하이브리드방식으로개발중 자료 : LG, 대신증권 Research&Strategy 본부 55
WOLED 는 RGB 유기재료를발광, 컬러필터를발색으로사용 앞서얘기했듯, 현기술로는 OLED 유기재료를대형패널에증착하기어렵다. LG는이같은한계를극복하고자 WOLED(White OLED) 를개발하여 FMM 없이통으로층착함으로써대면적 OLED를구현했다. WOLED 패널은 OLED가발광을담당하고컬러필터가발색을담당하는구조이다. WOLED에서는유기재료가수평구조가아닌수직탠덤 (Tandem) 구조로적층되어있어 RGB를결합시킨다. RGB가결합되며백색광 (White Light) 을내보내게되고컬러필터를거쳐발색을하게되는원리이다. 유기재료로백색광원을만들어내기위해 Blue 유닛-Orange(Red/Green) 유닛-Blue 유닛을쌓아올린다. 각유닛은 HIL( 정공주입층 )-HTL( 정공수송층 )-EML( 발광층 )- ETL( 전자수송층 ) 로구성되어있다. 적층구조이기때문에전자가들어올수있는 EIL( 전자주입층 ) 이없어지는대신, 유닛과유닛사이에 CGL(Charge Generation Layer 전자 / 정공생성층 ) 을도입하여 ETL과 HTL이안정적으로전자와정공을전달받을수있게한다. Blue 유닛이두번들어가는이유는청색유기재료의수명이짧기때문이다. Blue 유닛두개가동시에발광하여각유닛의부담을줄이는목적이다. 또한수평적 OLED 구조와대비수직구조는, 여러개를쌓기때문에발광효율올라간다는장점이있으나구동전압도증가하기때문에전력효율면에서는취약하다. 이를해결하기위해 Red와 Green 유닛을섞은 Orange( 적녹색 ) 유닛을사용한다. 사람의눈으로는미세한색의차이를식별하기어렵기때문에이러한방식을이용해전력효율문제를해결할수있다. WOLED는발광효율면에서는장점이되고전력효율면에서의단점을상쇄시킬수있는대형 TV에사용되고있다. 추가적으로, LG는 M+ 라는기술을통해서기존 RGB 컬러필터에 White 픽셀을추가하여 4개의서브픽셀을만들었다. 백색광을그대로통과시키기때문에개구율 ( 전체화소에서실제로빛이통과하는면적의비율 ) 이개선된다. 이는색감조절능력보다는휘도를높게하여명암비를더높이는역할을수행한다. 컬러필터공정기술은 LCD 시절부터발전되어왔기때문에 WOLED에그대로적용할수있다는장점이있다. 동시에발광은 OLED가담당하기때문에 LCD에서의빛샘현상이없고반응속도와시야각측면도뛰어나다. WOLED는대면적에모두같은구조를만들어발광만시키면된다. 즉한번에증착시키면되기때문에 RGB OLED에서요구되는미세패턴을구현할필요가없다. 이는수율상굉장히큰장점으로작용하며실제로제조단가를많이줄일수있게된다. 그러나, WOLED의단점은색상을컬러필터로내는만큼색상관련하여 LCD와차별점이없다는점이다. RGB OLED 방식으로대면적을구현할수있다면더좋은화질을갖게될것이다. 56
Daishin Research 그림 99. WOLED 는 RGB 유닛을적층하는탠덤구조 그림 1. RGB OLED 는수평구조 ETL Blue EML HTL CGL:Charge Generation Layer ETL Orange EML HTL CGL:Charge Generation Layer ETL Blue EML HTL 자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부 자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부 CPL Cathode ETL/EIL R G B HIL/HTL Anode TFT Glass 그림 11. WOLED 는 RGB 컬러필터에 White 부분을추가 자료 : LG, 대신증권 Research&Strategy 본부 57
OLED 유기물질을산소와수분으로부터보호하기위한봉지공정필수 OLED 유기물질은산소와수분에극도로민감하다. 조금이라도노출되면수명이단축되기때문에봉지기술이필수적으로사용된다. 봉지기술은제조과정에서산소와수분이유기물에침투하지못하도록밀봉하는공정이다. 기존에는봉지즉밀봉을위한소재로유리기판을많이사용했다. 그러나봉지면적증가에따라서민감도가높아지고, 외부요인에취약하기때문에 ( 유리는잘깨짐 ) 필름이나하이브리드방식이사용되고있다. 1) 미세유리봉지방식 (Frit Glass Encapsulation) Rigid OLED에사용되는방식으로유기물증착이완료된 OLED 패널위에봉지글래스 (Encap Glass) 를덮는구조다. 글래스와패널층사이에공기와수분이침투하지못하도록유리재질의 Frit을시멘트처럼도포한후레이저로글래스와패널을합착시킨다. 윗부분은글래스가막아주고, 측면은단단해진 Frit Sealing 이산소와수분을막아주어 OLED 패널안의유기물들이손상없이제기능을발휘할수있게된다. 2) 박막봉지 (Thin Film Encapsulation) 기술플렉시블 OLED에사용되는방식으로유기물층과무기물층을반복적으로증착하여수분과산소를차단하는방식이다. 미세유리봉지방식처럼별도의소재로덮고막는것이아니라, 증착단계까지끝난패널에박막봉지소재를입히는것으로일종의일체형봉지이다. 3) 하이브리드봉지 (Hybrid Encapsulation) 기술최소한의유기물과무기물을적층한후장벽필름을합착하는구조로대면적 OLED 에사용된다. 그림 12. 미세유리봉지공정 : Rigid OLED 자료 : LG, 대신증권 Research&Strategy 본부 58
Daishin Research 그림 13. 박막봉지공정 : Flexible OLED 자료 : LG, 대신증권 Research&Strategy 본부 그림 14. 하이브리드봉지공정 : WOLED 자료 : LG, 대신증권 Research&Strategy 본부 59
Rigid OLED 와 Flexible OLED 공정차이 OLED의가장큰장점은화면을구부리거나접거나돌돌말수있는플렉시블구현이가능하다는점이나, Rigid OLED는하부기판과보호역할을하는봉지재료가유리이기때문에폼팩터에한계가존재한다. Flexible OLED는하부기판에유리기판대신 PI(Polyimide 폴리이미드 ) 를사용하고, 유리봉지대신박막봉지를사용하여디자인에자유도를증가시켰다. PI는일종의플라스틱소재이기때문에깨지지않으며두께도유리기판대비얇아전체의두께를두배이상감소시킬수있다. Flexible OLED 공정은기존 Rigid OLED 공정의초반부와후반부에공정이하나씩추가된다. 가장처음에 PI를캐리어글래스에전면증착하는공정과마지막에캐리어글래스로부터 PI를레이저로박리하는 LLO(Laiser Lift-Off) 공정이추가된다. PI 기판을형성하는방법은 PI 바나쉬 (Polyimide Varnish) 재료를이용하여캐리어글래스에코팅한후건조, 경화과정을거쳐서제조한다. 유리기판위에 PI를코팅한후 PI기판을고형화하기위해멀티스텝열처리장비를사용한 PI 큐어링 (PI Curing) 공정을거친다. PI 코팅을위한장비는세메스, 나래나노텍, 케이씨텍이있으며, PI 큐어링을위한장비는원익IPS( 구테라세미콘 ) 와비아트론등이있다. 그림 15. Plastic OLED 와 Glass OLED 공정차이 Plastic OLED (Flexible) Glass OLED Encapsulation Encapsulation Organic Multi-Layers Electrode Organic Multi-Layers Electrode Organic Multi-Layers Electrode Electrode Electrode TFT Array TFT Array TFT Array TFT Array PI PI PI PI PI Glass Glass Glass Glass PI 전면증착 TFT Array 유기물증착봉지 ( 뚳 Encap.) LLO - Carrier Glass PI증착 - LTPS ( 증소형 SP중심 ) - PI: 내열성, 내화학성, - Oxide ( 대형 TV중심 ) 광학특성, 연성우수자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부 - 증기증착 (FMM, Open Mask) - Inkjet Printing(Soluble) - Glass Encapsulation - Film Encapsulation - Laser Lif-Off 6
Daishin Research QDEF LCD 는 QLED 의한종류, QD 소자활용의시작점 QDEF LCD는삼성전자의 QLED TV에사용된패널로, QLED 기술의일종이다. QLED는광의적관점에서본다면 QD(Quantum Dot; 퀀텀닷 ) 소자가활용된모든를의미한다. 퀀텀닷은지름이 2~1나노미터인매우작은반도체입자다. 퀀텀닷의크기는합성과정의시간, 온도등에의해결정되며입자의크기에따라빛을받거나전류를공급받았을때다른색상이발현된다. 퀀텀닷이에활용되는주된이유는 LCD, OLED보다색재현성이우수하기때문이다. 퀀텀닷은물질종류의변화없이, 입자의크기에따라빛을발현하기때문에다양한색표현이가능하다. QLED에는 QDEF-LCD(QD Enhancement Film LCD, 퀀텀닷을필름형태로활용 ), QDCF- LCD(QD Color Filter LCD, 퀀텀닷을컬러필터에활용 ), QD-OLED( 퀀텀닷을 OLED 와융합 ), QD-LED(QD Light Emitting Diode, QD소자로 RGB 서브픽셀로활용 ) 다양한종류가있다. 삼성전자의 QLED TV는퀀텀닷소자를적용한최초의 TV로 QDEF LCD 형태이다. QDEF LCD는 LCD에 QD가포함된필름인 QDEF가추가된구조로되어있으며, 여기서 QDEF의역할은 Blue BLU(Back Light Unit) 에서나온청색빛을백색빛으로만드는것이다. QDEF안에적색, 녹색 QD 입자가수십억개있는데이적색과녹색이청색을만나면 3원색의원리에의해백색으로바뀌는것이다. 이렇게하면보다순백색에가까운색을표현할수있기때문에색재현성이강화된다. 그림 16. 파장에따라퀀텀닷크기변화 그림 17. 퀀텀닷크기에따라색상결정 자료 : 삼성, 대신증권 Research&Strategy 본부 자료 : 삼성, 대신증권 Research&Strategy 본부 61
그림 18. LCD 패널구조 그림 19. QDEF LCD 패널구조 자료 : 삼성, 대신증권 Research&Strategy 본부 자료 : 삼성, 대신증권 Research&Strategy 본부 그림 11. LCD 와 QLED(QD-LCD) 색구현방식 색필터 Color Filter GQD RQD 광필터 광원 Liquid Crystal White LED Liquid Crystal Blue LED LCD TV QLED TV 자료 : 삼성, 대신증권 Research&Strategy 본부 62
Daishin Research QD OLED 는 WOLED 대비성능측면에서우월하나아직기술적어려움존재 QD OLED(Quantum dot OLED) 는삼성가개발중인대형용 OLED 패널이다. WOLED 대비해서생산하기가더욱까다롭다. 그이유는 1) 색을전환하는 QD Red, Green층에더해컬러필터층이필요하고, 2) QD층이두껍고비싼만큼잉크젯프린팅으로증착되어야하고, 3) OLED와 QD층에봉지작업이필요하고, 4) 형광 Blue 색상의저성능을보완하기위해형광 Blue 발광소재가세번적층되어야하고, 5) Oxide TFT 처럼이동도가높아야하고, 6) 전면발광을위해서는음극제가투명해야하기때문이다. 현재예상되는초기 QD OLED 구조는 WOLED 보다밝기또는색상측면에서우수할수있지만, 공정과제조원가측면에서는 WOLED대비비효율적이다. QD OLED는 Red와 Green 색상을컬러변환필터로구현하기때문에퀀텀닷층과 Color Conversion 층, 2개의층으로되어있다. 반면, WOLED는 R/G/B모두 Color Filter on Array(COA) 로구현되어 TFT 기판에적용된다. 또한, QD OLED는 Blue 소자가세개의층으로적층되어있는탠덤구조인반면, WOLED는세개의 Blue/Yellow-Green-Red/Blue 구조로적층되어있다. QD OLED의 3층탠덤구조를 2개이하의층으로줄이기위해서는청색발광물질의발광효율과수명이향상되어야된다. 더얇은구조를위해서는편광판이제거되어야하는데, 그러기위해서는다른층에서편광판을대신할수있는반사제어기능이있어야한다. 또한, QD 컬라변환층 (Color Conversion Layer) 에있는유리기판은더얇은구조를위해제거된후박막등으로대체되어야하고, 봉지공정을거쳐야한다. 이모든기술들이적용되어야만 Rollable QD OLED가가능해진다. 그림 111. WOLED 와 QD OLED 색구현방식 색순도차이발생 컬러필터 광원 Color Filter WOLED BOLED WOLED QD-OLED 자료 : 삼성, 대신증권 Research&Strategy 본부 63
Backplane Electrodes, Active Matrix, Light Source OLED Bank OLED Bank Edge Seal Edge Seal 그림 112. TFT 기술별비중추이 R G B BM Bank CF/CC Red QD Oxide TFT BM Bank Substrate CF/CC Green QD QD Encapsulation Filler Polarizer Blue OLED Encapsulation Transparent Cathode EIL ETL3 FL. Blue3 HTL4 p. CGL2 n. CGL2 ETL2 FL. Blue2 HTL3 p. CGL1 n. CGL 1 ETL 1 FL. Blue1 HTL2 HTL1 HIL Anode + Mirror Oxide TFT Supporting Electrode Substrate BM Bank CF/CC Overcoat Oxide TFT BM Bank Frontplane Color Conversion Blue OLED Stack Not draw n to scale, very thin layers 그림 113. TFT 기술별비중추이 64
Daishin Research TSP 는정전식 + 내장형 ( 온셀 / 인셀 ) 방식이주류 TSP(Touch Screen Panel, 터치스크린패널 ) 는디바이스가사람또는사물의터치 ( 압력또는정전용량변화 ) 를인식하게만들어주는입력장치다. TSP는 1) 작동원리 2) 구조에따라분류할수있다. 작동원리에는적용기술에따라저항막, 정전용량, 적외선, 음파, 광학식방식으로크게 5 가지방식으로나눌수있다. 먼저저항막방식은터치압력을이용하는방식으로, 상단 ( 패널외부 ) 에위치한필름이하방압력을받아내부의또다른필름과접촉할때신호를인식하는방식이다. 저항막방식은초기스마트폰에보급적용되었던방식으로과거에가장많이쓰였던 TSP 방식이며낮은제조비용, 고해상도구현, 다양한입력방식을사용할수있다는장점이있다. 하지만저항막방식은대형화가어렵고내구도가낮다는단점을가지고있으며사용자가서로다른필름이접촉될정도의압력을가해야하기때문에터치인식률이비교적낮다. 정전용량방식은현재가장많이사용되고있는방식으로인체의접촉에의해발생하는스크린정전용량의변화를인식한다. 인체에는전기가흐르고있기때문에인체가터치스크린에닿게되는순간해당부분의정전용량이변화하게되는데이를인식하는것이다. 최근에출시된대부분의스마트폰에는정전용량방식이적용되고있다. 이방식은멀티터치가가능하고, 우수한터치감, 높은내구성을가지고있다는장점이있다. 정전용량방식은전기기술을이용하기때문에비교적높은제조비용, 민감한센서로인한오작동이단점으로인식되고있다. 정전용량방식은셀프정전식 (Self-cap) 방식과상호정전식 (Mutual-cap) 방식으로세부분류가가능하며전극소재에따라 ITO, Metal, 기타소재등으로분류가가능하다. 현재대부분의 TSP는상호정전식 (Mutual-Cap) 방식과 ITO 전극소재를사용하여 X축과 Y축이각개층에별도의패턴을생성하고있다. 그림 114. 작동원리에따른 TSP 구분 그림 115. 구조에따른 TSP 구분 자료 : 삼성, 대신증권 Research&Strategy 본부 자료 : 삼성, 대신증권 Research&Strategy 본부 65
TSP의구조적분류는터치센서가패널의외부 (add-on Type) 또는내부 (On-Cell, In-Cell) 에위치하는지에따라크게 2가지로분류할수있다. 터치센서가패널외부에위치하는방식을외장형이라고말하며. 터치센서가패널내부에위치하는방식을내장형이라고한다. TSP가패널외부에위치하는방식은투명전극이 Glass(G) 에구성되느냐 Film(F) 에구성되느냐에따라명칭과구조가달라진다. Glass방식으로는 GG구조와 GG2구조가있으며투명전극이같은면에위치하고있는지에따라 SITO(Single-sided ITO) 와 DITO(Double-sided ITO) 로구분되게된다. Glass 방식은 Film 방식에비해빛의투과율이좋은장점이있지만유리기판사용으로인해무게가무거우며, 디자인변경이어렵다는단점이있다. Film 방식은투명전극패턴을필름에구현한것으로크게 GFF 구조와 G1F, GF2 구조가있다. GFF 방식은 PET 필름이커버글라스와패널사이에 2장이삽입되는방식이며 GF2 방식은커버글라스와패널사이에필름이 1장삽입된다. 그림 116. 외장형 GFF 방식의 TSP 구조 그림 117. 커버글래스일체형 G2 방식의 TSP 구조 Cover Glass OCA ITO Layer(Tx, Driving Line) OCA Pet Film ITO Layer(Rx, Sensing Line) Pet Film OCA Display Panel(LCD/OLED) Cover Glass ITO Layer (Tx, D/L) Insulator Layer(Bridge) OCA Display Panel(LCD/OLED) 자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부 자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부 66
Daishin Research 내장형은세부적으로온셀 (On-Cell) 과인셀 (In-Cell) 방식으로구분된다. 온셀 (On- Cell) 방식은패널위쪽위치한유리기판 (Cover Glass) 에투명전극을부착하여단일전극층으로 TSP를제작하는방식이다. 현재 OLED에적용되고있는봉지유리기판에터치센서를설치하는방식은높은효율성을가지고있어향후지속적으로사용될것으로예상된다. 인셀 (In-Cell) 방식은유리기판사이에컬러필터와 TFT( 액정및박막트랜지터 ) 로구성된셀안에 TSP를설치하는방식이다. 최근기술력의향상으로적용가능한 TSP의면적크기도커지고있는추세이다. 내장형이외장형대비갖는강점은크게얇은패널과높은시인성이있다. 첫째로, 내장형은외장형이외부에별도로부착하는 TSP를내부의글래스 / 셀과통합하기떄문에패널을더얇게만들수있어패널의소형화가가능하다. 둘째로, 시인성을높일수있다. 외장형에서는편광판을투과한빛이한번더 TSP를통과해야하지만, 내장형에서는편광판을투과한빛이바로사람의눈에전달되기때문이다. 현재소형에 TSP에사용되는 ITO는효율성과양산성이입증되었다. 하지만휴대폰에주로장착되던 TSP가대형화, 낮은면적저항, 의폴더블이요구되면서 ITO필름을대체할대체제의필요성이나타나고있다. TSP 전극소재를기존인듐에서금속 ( 은 / 구리 ) 또는실버나노와이어로교체하려는움직임이활발하게나타나고있다. 그림 118. On-Cell 방식의 TSP 구조 그림 119. In-Cell 방식의 TSP 구조 Cover Glass Cover Glass OCA Polarizer Touch Sensor Encapusulation Glass OLED Emitter Back Plane Glass ITO Layer (Tx) Insulator Layer(Bridge) ITO Layer (Rx) OCA Color Filter Glass Liquid Crystal Touch Sensor Back Plane Glass ITO Layer (Tx) Insulator Layer(Bridge) ITO Layer (Rx) 자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부 자료 : 대신증권 Research&Strategy 본부 67
Y-OCTA 는삼성의시장지위를견고하게만들어줄것 와이옥타는스마트폰스크린터치센서기능을 OLED의박막봉지에내재화한삼성 OLED 제품이다. 와이옥타의 Y는삼성의폴더블 OLED 브랜드명인윰 (Youm) 을의미한다. 폴더블, 즉휘어져야하기때문에 OLED 소자를보호는봉지소재로유리가아닌박막봉지 (TFE) 가사용된다. 또한, 전극소재로 ITO 대신메탈메쉬가사용된다. 전극은전류를흘려보내미세한정전용량의변화 ( 사람이를터치했을때 ) 를인식하는역할을한다. ITO( 인듐주석산화물 ) 는유연성이부족하기때문에대체재로서메탈메쉬가사용된다. 한편, 옥타는온셀터치아몰레드 (On cell Touch Amoled, OCTA) 를의미한다. 온셀에는 ITO 패터닝을필름에하는지 (GFF, GF2), 글래스에하는지 (GG, GG2) 에따라다양한방식이있는데, 옥타는박막봉지에터치스크린기능을통합하는방식이다. 결과적으로와이옥타는크게 3가지강점을갖는다. 첫째로, 두께가얇다. TSP를박막봉지와통합시키기때문에별도로 TSP를구현할때필요했던서포트필름등이제거되기때문이다. 둘째로, 선명도가높아진다. 편광판위에있던 TSP가편광판아래에위치하기때문에빛이투과되어야하는층이줄어들기때문이다. 셋째로, 플렉시블 / 폴더블이가능하다. 박막봉지와메탈메쉬를사용했기때문이다. 이러한장점때문에와이옥타에대한수요는지속적으로증가할것으로전망된다. 삼성전자는 17년갤럭시노트7과, 갤럭시S8를시작으로, 18년갤럭시S9, 갤럭시S9+, 갤럭시노트 9, 19년갤럭시S1, 갤럭시폴드에와이옥타를적용했다. 경쟁사인애플도삼성에신형아이폰 3종에대한와이옥타 OLED 개발을의뢰한것으로알려졌다. 또한지난해 6월부터중국스마트폰제조사오포 (OPPO) 에도와이옥타를판매하기시작했기때문에중화권으로수요처가확대될가능성도있다. 삼성는와이옥타를기반으로중화권업체와의기술격차를벌리는동시에, 애플향스마트폰공급사 1위자리를굳건하게유지할수있을것으로판단된다. 그림 1. GF2( 온셀, N) vs 와이옥타 자료 : 삼성, 대신증권 Research&Strategy 본부 68
Daishin Research 표 13. 애플 AMOLED 스마트폰트렌드 Model iphone X iphone Xs iphone Xs Max OLED 공급자 삼성 삼성 삼성 /LG 기판 Flexible Flexible Flexible 사이즈 5.9 인치 5.9인치 5.5 인치 해상도 2436 x 1125 2436 x 1125 2688 x 1242 가로 X 세로비율 19.5:9 19.5:9 19.5:9 모양 Rectangular Notch Rectangular Notch Rectangular Notch 형태 Flat Flat Flat 지문인식 없음 없음 없음 출시일 17년 9월 18년 9월 18년 9월 가격 $999 $999 $999 표 14. 삼성 OLED 스마트폰트렌드 모델갤럭시 A4 갤럭시 A5 갤럭시 S1e 갤럭시 S1 갤럭시 S1+ OLED 공급자 삼성 삼성 삼성 삼성 삼성 기판 Rigid Rigid Flexible Flexible Flexible 사이즈 5.9인치 6.4인치 5.8인치 6.1인치 6.4인치 해상도 234 x 18 234 x 18 228 x 18 34 x 144 34 x 144 가로 X 세로비율 19.5:9 19.5:9 19:9 19:9 19:9 모양 Semi-circle Notch Semi-circle Notch Circular Hole Circular Hole Circular Hole x 2 형태 Flat Flat Flat Curved Curved 지문인식 Rear-mounted Under Display Side Display Under Display Under Display 출시일 19년 3월 19년 3월 19년 3월 19년 3월 19년 3월 가격 $285 $349 $749 $899 $999 69
표 15. 화웨이 AMOLED 스마트폰트렌드 Model P Pro Mate X Mate RS Porsche Mate Pro Mate RS P3 P3 Pro OLED 공급자삼성삼성 LG / BOE LG / BOE LG / BOE 삼성 LG / BOE 기판 Rigid Rigid Flexible Flexible Flexible Rigid Flexible 사이즈 6.1 인치 7.2 인치 6. 인치 6.39 인치 6.39 인치 6.1 인치 6.5 인치 해상도 224 x 18 2244 x 18 288 x 144 31 x 144 31 x 144 18x234 18x234 가로 X 세로비율 18.7:9 18.7:9 18:9 19.5:9 19.5:9 19.5:9 19.5:9 모양 Rectangle Notch Semi-circle Notch Standard Rectangle Notch Rectangle Notch Water Drop Notch Water Drop Notch 형태 Flat Flat Edge-curved Flat Edge-curved Flat Edge-curved 지문인식 Front-mounted Rear-mounted Rear-mounted Under Display Under Display In Display In Display 출시일 18 년 4 월 18 년 11 월 18 년 4 월 18 년 11 월 18 년 12 월 19 년 3 월 19 년 3 월 가격 4,488 4,999 8999 5999 12999 4988 6988 표 16. 샤오미 AMOLED 스마트폰트렌드 Model Mi Mix 3 Mi 9 SE Mi 9 Mi 9 Explorer Black Shark 2 OLED 공급자 삼성 삼성 삼성 삼성 삼성 기판 Rigid Rigid Rigid Rigid Rigid 사이즈 6.39인치 5.79인치 6.39인치 6.39인치 6.39인치 해상도 234 x 18 234 x 18 234 x 18 234 x 18 234 x 18 가로 X 세로비율 19.5:9 19.5:9 19.5:9 19.5:9 19.5:9 모양 Standard Semi-circle Notch Semi-circle Notch Semi-circle Notch Semi-circle Notch 형태 Flat Flat Flat Flat Flat 지문인식 Rear-mounted Under Display Under Display Under Display Under Display 출시일 18년 11월 19년 3월 19년 3월 19년 3월 19년 3월 가격 3299 1999 2999 4999 3199 7
Daishin Research 표 17. OPPO AMOLED 스마트폰트렌드 모델 l R 15 X R 17 R 17 Pro R 17 Neo Find X OLED 공급자 삼성 삼성 삼성 삼성 삼성 기판 Rigid Rigid Rigid Rigid Flexible 사이즈 6.41인치 6.41인치 6.41인치 6.41인치 6.42인치 해상도 234 x 18 234 x 18 234 x 18 234 x 18 234 x 18 가로 X 세로비율 19.5:9 19.5:9 19.5:9 19.5:9 19.5:9 모양 Semi-circle Notch Semi-circle Notch Semi-circle Notch Semi-circle Notch Standard 형태 Flat Flat Flat Flat Edge-cuved 지문인식 Under Display Under Display Under Display Under Display 없음 출시일 18년 1월 18년 8월 18년 1월 18년 11월 18년 7월 가격 2499 3499 4299 1599 4999 자료 : IHS, Research&Strategy 본부 표 18. Vivo AMOLED 스마트폰트렌드 Model V 11 pro NEX A NEX Dual Display V 15 Pro iqoo OLED 공급자 삼성 삼성 삼성 삼성 삼성 기판 Rigid Rigid Rigid Rigid Rigid 사이즈 6.41인치 6.59인치 6.39인치 6. 39인치 6.41인치 해상도 234 x 18 2316 x 18 234 x 18 2316 x 18 234 x 18 가로 X 세로비율 19.5:9 19.3:9 19.5:9 19.3:9 19.5:9 모양 Semi-circle Notch Standard Rear 5.49 FHD Standard Semi-circle Notch 형태 Flat Flat Flat Flat Flat 지문인식 Under Display Rear-mounted Under Display Under Display Under Display 출시일 18년 9월 18년 6월 18년 12월 19년 2월 19년 3월 가격 234 3898 4998 84 2998 71
표 19. 글로벌 AMOLED 스마트워치트렌드 Model Apple Samsung LG Huawei ZTE Watch Series 4 Galaxy Watch Watch W7 Watch GT Nubia Alpha OLED 공급자 LG 삼성 LG BOE / EDO Visionox 기판 Flexible Flexible Flexible Rigid Flexible 사이즈 1.57-&1.78 인치 es 1.2R-&1.3R 인치 es 1.2R 인치 1.39R 인치 e 4.인치 해상도 394x324 & 448x368 36 x 36 36 x 36 454x454 96 x 192 가로 X 세로비율 LTPO LTPS LTPS LTPS LTPS 형태 Rectangular Circular Circular Circular Rectangular 지문인식 Flat Flat Flat Flat Bendable 출시일 18년 9월 18년 8월 18년 1월 18년 11월 19년 4월 가격 $399 $329 $45 $199 $51 72