ITO ( 투명전극재료 ) 한국과학기술정보연구원
< 제목차례 > 제 1 장서론 1 제2장기술동향및전망 3 1. 기술의개요 3 가. 투명전극의개요 3 나. 투명전극의종류 5 다. 투명전극재료특성의평가방법 10 2. 투명전극재료의응용분야 12 가. 각종평판형디스플레이의투명전극 12 나. 터치패널용투명전극 16 다. 각종백라이트용투명전극 17 라. flexible 디스플레이의투명전극 ( 미래시장 ) 17 마. 기타 18 3. 연구개발동향 18 가. ITO 타겟재의연구개발동향 18 나. 기타투명전극용타겟재연구개발동향 20 다. 폐타겟의재활용 20 4. 비교분석 21 5. 전망 22 제3장기술특허정보분석 23 1. 분석의범위및방법 23 2. 특허동향 23 가. 한국특허동향 23 나. 한국등록특허현황 25 3. ITO Target 특허동향 26 4. 전망 27 - i -
제4장시장동향및전망 29 1. 산업동향 29 2. 시장동향 30 가. 해외시장 30 나. 국내시장동향 33 제 5 장결론 35 < 참고문헌 > 36 - ii -
< 표차례 > < 표 2-1> 습식에칭과건식에칭비교 11 < 표 2-2> 국내 PDP 핵심소재의선진국대비기술수준 21 < 표 4-1> LCD용 ITO유리의세계시장변화 ( 단위 : 억원 ) 30 < 표 4-2> PDP 소재세계시장현황및전망 33 < 표 4-3> PDP 소재국내시장현황과전망 34 - iii -
< 그림차례 > < 그림 2-1> 디스플레이용전극 4 < 그림 2-2> PDP에서의 ITO 전극 5 < 그림 2-3> In2O3의결정구조 6 < 그림 2-4> 각종평판디스플레이 12 < 그림 2-5> LCD 구조도 12 < 그림 2-6> 컬러 LCD 13 < 그림 2-7> TFT LCD 제조공정 14 < 그림 3-1> 출원인의연도별출원분포 24 < 그림 3-2> 출원인별분포 25 < 그림 3-3> 삼성 SDI의등록률현황 25 < 그림 3-4> LG전자의등록률현황 26 < 그림 3-5> 기타출원인의등록률현황 26 < 그림 3-6> ITO target에대한각국의특허출원동향 27 < 그림 3-7> ITO target에대한각국의특허분포 27 < 그림 4-1> 디스플레이산업의구조 29 < 그림 4-2> ITO 필름의세계시장규모전망 31 < 그림 4-3> ITO필름의국가별생산동향 32 - iv -
제 1 장서론 디스플레이는전달된시각정보를인간이인지할수있도록인터페이스역할을하는제품으로, 그동안브라운관으로불리는 CRT(Cathode Ray Tube) 가화질과가격면에서의경쟁력을바탕으로시장을주도해왔다. 그러나최근이동성이중요시되는정보환경에대응하여나타나는기기의경박단소화추세나디지털기술의진전과융합에따라보편화되는멀티미디어환경등으로인해디스플레이에대한수요가변화하고있다. 특히디지털 TV 방송에따른 TV의대형화, 고화질화가중요시되고있는데이러한사용자의요구에따라현재까지평판표시패널 (Flat Panel Display : FPD) 로서 TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Device), EL(Electro Luminescence), DMD(Digital Micro-mirror Device) 등다양한디스플레이소자에대한연구가이루어져왔다. 그러나상기다른소자에없는 CRT에필적하는화질과대화면화가용이하다는특징을구비하고있다는장점으로인해고화질벽걸이 TV의꿈을실현하는디스플레이소자로서 PDP가주목받고있다. 디스플레이산업은하부산업의기반없이상위산업의발전을기대할수없으며, 하부산업기반의중요성이큰산업이라할수있다. 특히디스플레이부품산업의경우몇몇부품및소재들은국산화에성공하여국산화율을높이고있으나, 아직까지국내에서개발이안된소재들도많아이에대한대책이시급한상황이다. 그중에서도투명전극재료는국내의연구개발이활발하게진행되고있지않다. 투명전극재료는평판디스플레이, 및태양전지등의소자에서투명전극으로사용되고있는물질을통칭한다. 투명전극재료라고불리려면우선가시광영역 (400nm ~ 700nm) 에서 80% 정도의광투과도를가지며 ~10 3 / 옴센티의높은전기전도도를가지는재료여야한다. optical band gap이 3.5eV 정도이기때문에자외선영역은모두투과시키고적외선영역의높은반사율, 적절한에칭특성을가지고있어야한다. 본보고서에서는이러한투명전극재료 (ITO) 에대한이론적개요, 국내외의 - 1 -
연구동향및시장동향을파악함으로써전반적기술동향과산업동향을파악 하도록하겠다. - 2 -
제 2 장기술동향및전망 1. 기술의개요 가. 투명전극의개요 ITO는 Indium-Tin Oxide( 인-주석산화물 ) 의줄인말로투명하면서전기가통한다. 모든디스플레이에서필요한것이아니라매트릭스방식으로구동되는 PDP, LCD 등의얇고편평한디스플레이에사용된다. 매트릭스구동방식은기본적으로다수의가로전극과다수의세로전극을모기장처럼배치하고가로몇번째세로몇번째전극에신호를주어그위치의셀이발광하도록하는원리인데, 이전극들이불투명하면전극사이에서발생하는빛이전극에가려서외부에서잘안보이게되기때문에투명한전극이필요한것이다. 특히요즘시판되는 PDP는모두상판유리에전극이나란히있고그뒤에서발광이일어나는방식인데, 만일전극이불투명하다면대부분의빛이전극에가려서나오지못한다. 지금까지개발된재료중에는 ITO가가장투명하면서전기도잘통하고생산성도좋기때문에이것을투명전극의재료로사용한다. 한마디로, 매트릭스구동디스플레이에사용되는투명전극의재료가 ITO이다. 투명전극은비저항이 1 10-3 Ω/cm이하, 면저항이 10 3 Ω/sq이하로전기전도성이우수하고 380에서 780nm의가시광선영역에서의투과율이 80% 이상이라는두가지성질을만족시키는박막이다. 기존의평판디스플레이의경우, 금속산화물투명전극이진공공정을통해도포된유리기판상의각화소를포토리소그래피공정으로제조된박막트랜지스터 (TFT : thin film transistor) 로제어함으로써화상을구현한다. 디스플레이용전극은박막트랜지스터를이루는게이트, 소스, 드레인의세개의단자전극과이들을드라이버와연결하는배선전극및이미지를구현하는화소전극으로구성된다. - 3 -
< 그림 2-1> 디스플레이용전극 자료 : TRC R&D Library, 2001 기존의평판디스플레이의화소전극은주로 ITO( 인듐주석산화물 ) 가스퍼터링에의해유리기판상에박막으로코팅된유리가주로사용되고있다. 유리기판은전극생성이나 TFT제조등의공정상에서는안정성이있어유리하지만무겁고단단하기때문에두루마리디스플레이나이동통신용의차세대디스플레이에는적합하지않고플라스틱기판에비해고가이다. 기존평판디스플레이에이용되고있는금속산화물전극은진공상태에서유리기판상에코팅이이루어지며, 화소의패터닝을위하여포토리소그래피및에칭공정을이용해야하기때문에사용하는화학약품처리및공정중에소모되는비용이상당히큰단점이있다. - 4 -
< 그림 2-2> PDP 에서의 ITO 전극 나. 투명전극의종류 (1) ITO ITO는 In 2 O 3 에 SnO 2 를고용시켜제조한재료로서가시광선영역에서는투광특성이, 적외선영역에서는반사특성이우수하며비교적낮은전기저항을갖는상온에서안정한산화물이다. ITO는 In 2 O 3 의결정구조에서 In 자리에 Sn이치환고용된형태인데 < 그림 2-3> 의 (a) 에 In 2 O 3 의결정구조를나타내었다. ITO의전기전도성이최대화인적정 SnO 2 의첨가량은 5~10 wt% 로알려져있으며, 그이상의 SnO 2 가첨가되면 In 4 Sn 3 O1 2 의화합물이생성되거나 Sn 2 O i 의전기적중성 cluster를유발시켜자유전자의움직임을막으면서전기적특성을저하시킨다. 또한 Manifacier의연구에의하면 Ar 분위기에서 400 로열처리된 ITO 박막의표면저항변화를관찰한결과 ITO의전기적특성은내부산소공공 (oxygen vacancy) 에직접적인영향을받으며, ITO에서 Sn이 3 atomic% 미만으로도핑되어있을때는첨가된 dopant보다전체 carrier의농도가크게나타나지만 3 atomic% 이상도핑할경우 dopont의농 - 5 -
도가 carrier 의농도보다크게나타나는현상을보인다. 즉, ITO 는비화학량 론에의한전도특성이나타나며, 일정량이상의도핑이전도특성에주된공 헌을하고있다. < 그림 2-3> In2O3 의결정구조 (2)SnO 2 SnO 2 (tin oxide) 는 ITO 에비해값가격이싸며화학적으로안정한재료이 지만전극패턴형성시에칭에의난점과고저항의단점을지닌다. - 6 -
일반적으로도핑하지않은 SnO 2 박막은입자크기가 200~300A 인다결정으로이루어져있고, 정방정인 rutile 구조로되어있다. 주로비화학량론성에의해서도핑되지않은 SnO 2 는 n-type 전도도를나타내지만박막이염화물로부터증착된경우 Cl - 이온이격자내부로침투하여전도도에기여하기도한다. 순수한 SnO 2 박막의 direct optical band gap이 3.87~4.3eV이고, 가시광선및근적외선에대하여 80% 이상의높은투과율을나타낸다. 또한화학적내구성이우수하여아연과 HCl 사이의반응으로부터생성된수소에의해서만식각할수있다. SnO 2 박막은유리기판에화학적으로부착되기때문에접착강도가약 200 kgf/cm 2 로서우수하다. SnO 2 는 ITO ZnO와비교하였을때내산, 내염기및기계적성질이우수하며값이싼원료를사용하기때문에이를투명전극으로적용하기위한연구개발이활발하게이루어지고있다. 그러나 SnO 2 박막의장점이자단점인내마모성으로인해에칭이어렵기때문에평판디스플레이의전면전극으로사용될때에는공정이상대적으로복잡한리프트오프 (lift-off) 법을사용하여야하는것이불리한점이다. 또한 SnO 2 박막은결정화온도가다른 TCO 박막에비하여높기때문에유기 EL 등에사용되는플라스틱기판에증착하는것은거의불가능하다. 따라서이박막은주로오븐용유리 (self cleaning oven), 냉동고용성에방지유리, 복사기등의정전방지막에더적합한것으로알려져있다. (3)ZnO 이에비하여 ZnO(zinc oxide) 는 3.4 ev 근처의 band gap을갖는전형적인 n-type 반도체로서광전소자로사용하기위한투명전도물질로많은장점을가지고있다. ZnO 박막은도핑이용이하여좁은전도대역을가지기때문에도핑물질에따라전기광학적성질의조절이용이하다. 저비용으로제작가능하며높은광투과성과전도성을가지므로실용적인투명전도막재료로유망하다. 진성 ZnO의전기적인성질은거의부도체에가깝기때문에전도성의부여하기위한별도의공정이필요하고이에는크게세가지방법이 - 7 -
있다. 첫번째방법은열처리를통해 ZnO 박막의결함형성농도를증가시켜내부결함에의해저항을낮추는것이다. 그러나열처리에의한방법은결함의제어가쉽지않고온도등의외부환경에의한박막의특성변화가크다는단점이있다. 두번째방법은 implantation이나 plasma 공정을이용한불순물의주입방법인데고가장비를상용한다는것과재현성이낮다는문제가있고, 특히 PL측정시박막의물성변화가초래될위험성이크다. Al, Ga, In, B등의불순물 (dopant) 을도핑함으로써전하농도및전기전도도를높여주고환경에안정적인외인성 ZnO를만드는것으로현재까지다양한연구가이루어져왔다. (4) 유기투명전극재료 ( 탄소나노튜브 ) 컴퓨터와각종가전기기, 통신기기가디지털화되고급속히고성능화됨에따라대화면및휴대가능한디스플레이의구현이절실히요구되어지고있다. 휴대가능한대면적의 flexible 디스플레이를구현하기위해서는신문처럼접거나말수있는재질의디스플레이재료가필요하다. 이를위해서디스플레이용전극재료는투명하면서도낮은저항값을나타낼뿐만아니라소자를휘거나접었을때에도기계적으로안정할수있도록높은강도를나타내어야하고, 플라스틱기판의열팽창계수와유사한열팽창계수를갖고있어서기기가과열되거나고온인경우에도단락되거나면저항의변화가크지않아야한다. 기존의 LCD의투명전극으로는유리에코팅되어있는 ITO가주로이용되고있다. 유리기판위에코팅되는 ITO의두께를증가시키면저항은낮아지지만투과도도함께저하되기때문에 80% 이상의투과도를나타내기위해서는 30Ω/sq이하의면저항을얻기어렵다. 또한 ITO sputtering시열처리조건에따라투명전극의저항값이변화하는데, 낮은저항을얻기위하여 200 정도에서열처리를할경우플라스틱기판은대부분변형을일으키기때문에, ITO를이용하여대면적의 flexible 디스플레이전극을제조하는것이매우어렵다. 따라서국내외에서투명전극을 indium, tin, zinc, titanium, cesium등다양한금속의 oxide를 chemical vapor deposion (CVD), magneton sputtering, reactive evaporation등의공정을이용하여제조하는 - 8 -
방법에대해활발히연구가진행되고있으며, 폴리아닐린등전도성고분자를이용하는방법등이연구되고있다. 기판에금속산화물을코팅하기위해서는진공조건이필요하며, 공정이까다로운반면에전도성고분자전극의경우에는기존의다양한고분자코팅방법을이용할수있기때문에공정비용과작업을크게줄일수있는장점이있다. 그러나일반적으로전도성고분자자체의저항이금속에비해크고가시광선영역의빛을대부분흡수하기때문에코팅두께를수백나노미터로얇게하여투명도를유지할경우 ITO에비해수천에서수만배가량저항이크게나타나기때문에투명전극으로적합하지않다. 요즘나노입자형태로수분산된전도성고분자를이용하여투명도, 면저항, 열팽창계수, 강도등이모두향상되어대면적 flexible 디스플레이의투명전극으로실제이용가능한유기투명전극을개발하고있다. 현재전도성고분자의도핑상태를조절함과동시에코팅된나노입자들의연결상태, 접촉저항등을조절하여투과도 80%, 면저항 300Ω/sq인유기투명전극시제품을개발하여터치패널, 백라이트용유기EL, 광고판용 LCD등의투명전극으로용도개발중이다. 현재세계적으로유기투명전극의면저항은수백 Ω/sq 수준이며, 면저항을수십 Ω/sq 수준까지향상시킬경우 LCD, 유기 EL등기존의평판디스플레이의 ITO 투명전극을대체하여저가의디스플레이를구현하는것이가능해진다. 유기투명전극의전도특성을기존의 ITO 유리수준으로더욱향상시키기위하여, 차세대제품으로전기적특성이매우우수한탄소나노튜브와전도성고분자의복합재를개발하고있다. 기존의연구는탄소나노튜브와전도성고분자를단순히혼합하여복합체를만드는경우가대부분인데, 탄소나노튜브는강한 van der Waals force에의해전도성고분자매트릭스내에서심하게응집된다. 따라서탄소나노튜브의우수한전도특성에도불구하고 percolation에의해전도도의향상을가져오기위해서는 1내지 10wt% 의탄소나노튜브를혼합하여야하며, 마이크로스케일로응집된탄소나노튜브들은전극의투명도를크게저하시키기때문에투명전극으로이용하기에는부적절하였다. 따라서탄소나노튜브의응집을막고전도성고분자매트릭스내에탄소나노튜브를나노스케일로분산시키는연구및나노분산된탄소나노튜브와전도성고분자를조합하여전극을제조하는연구를통해, 우수한특성의유기투명전극을개발하고있다. 유기투명전극의 - 9 -
장점으로는플라스틱기판상에전극을구성하였을때접거나구부려도전기적특성의변화가매우적다. ( 기존의 ITO 전극의경우에는접거나구부리면저항이급격하게증가한다.) 또코팅공정을이용하기때문에제조공정이간단하다. ( 기존의 ITO 전극의경우에는전극을구성하기위하여진공공정, 에칭공정을거치기때문에제조가가비싸고환경에유해한화학약품등이폐기물로발생하는문제점이있다.) 현재의평판디스플레이는전부 ITO 유리 ( 금속산화물전극 ) 를투명전극으로사용하고있지만플라스틱기판을사용할경우에는유기투명전극이기판과의친화성 ( 접착력, 열팽창력등 ) 측면에서우수한특성을나타낸다. 다. 투명전극재료특성의평가방법 (1) 광학적특성 투명전극재료로쓰이려면특별한광학적인특성을보여야한다. 투명전도막의광흡수, 반사및투과특성은박막내에존재하는전공밴드의전자, 자유전자, polar optical phonon 등의빛과의반응에의해결정된다. 투명전도막은부도체인유전체물질보다는많은자유전자를갖지만금속보다는적기때문에빛에대해서도도체와부도체의중간적인특성을보이는것이다. 가시광선영역에서높은투과도특성을또자외선영역에서도모두투과시키며적외선영역에서는높은반사도특성을보여야투명전극재료로쓰일수있다. (2) 전기적특성 투명전극재료라고불리려면우선가시광영역 (400nm ~ 700nm) 에서 80% 정도의광투과도를가지며 ~10^3/ 옴센티의높은전기전도도를가지는재료이어야한다. Optical bandwidth가 3.5eV 정도이기때문에자외선영역은모두투과시키고적외선영역의높은반사율, 적절한에칭특성을가지고있어야한다. - 10 -
(3) 에칭특성 투명전극재료로쓰이려면적절한에칭특성을가져야한다. 박막이소자에응용될때 patternning의용이성여부는생산성과직결되기때문에에칭특성은중요한요소로자리잡고있다. 소자의제조과정에서박막을패터닝하는공정은감광제 (photoresist) 를이용한사진식각공정 (photolithography) 과에칭공정으로구성된다. 마이크론단위이하의선폭과이방성에칭의요구가엄격하지않은소자의패터닝에는습식에칭이이용되는데이는간단하며공정속도가빠르고경제적이라는이유에서이다. 또한습식에칭은선택비가우수하고에칭속도의제어가용이하다. 에칭액의농도및온도를조절함으로써에칭속도가조절되기때문이다. 구조가단순한저가의에칭장비를사용한다는점또한장점이된다. 현재습식에칭은주로 blanket film 제거 ( 박막의전면제거 ) 시에사용된다. 투명전극재료로사용되려면에칭이빠르고에칭후잔사가남지않는물질이여야한다. < 표 2-1> 습식에칭과건식에칭비교 습식에칭 건식에칭 최소선폭 3μm 0.1μm이하 에칭방향성 등방성 이방성및등방성 ( 조절가능 ) 에칭속도 높음 충분함 에칭선택성 높음 충분함 장비가격 낮음 높음 처리속도 높음 ( 배치식 ) 충분함 ( 조절가능 ) 화학물질사용량 많은 적음 - 11 -
2. 투명전극재료의응용분야 < 그림 2-4> 각종평판디스플레이 Non-emissive( 수광형 ) LCD PM LCD TN(Twisted Nemstic) STN(Supe Twisted Nemsticr) AFLCD(Antiferroelectic LCD) E-paper AM LCD a-si TFT LCD LTPS TFT LCD TFD (Thin Ffilm Diode) Emissive( 발광형 ) CRT(Cathode Ray Tube) VFD(Vacuum Fluorescent Display) PDP(Plasma Display Panel) OLED(Organic Light Emitting Diods) FED(Field Emission Display) Organic OLED Inorganic OLED 가. 각종평판형디스플레이의투명전극 (1) LCD(liquid crystal display) LCD 는 Liquid Crystal Display 의약자로우리말로는액정디스플레이라고 할수있는데기술의핵심은빛의편광방향을회전시키는액정의성질에있 다고할수있다. < 그림 2-5> LCD 구조도 - 12 -
위 < 그림 2-5> 은 LCD를간략화시킨구조도인데투명전극사이에배향막과액정이충진되어있고투명전극의아래위는직교하는편광판이배열된상태로되어있다. 정상상태 (OFF상태) 에서는백라이트의빛이아래쪽편광판을통과하여 1차로편광되고다시액정을통과하면서편광방향이 90도회전하여위쪽의편광판을통과할수있는구조로되어있다. 만약투명도전막사이에전압을인가하면액정분자들이정상배열을유지하지못하고양쪽극에끌려세워지는구조가되므로빛의편광방향을회전시키는성질을잃어버려빛이위쪽의편광판을통과해나오지못해 OFF상태가된다즉우리는액정의양쪽에전압을인가함으로써빛의통과를능동적으로제어할수있게된다. 여기에서다시액정의양쪽전극에인가되는전압을적절히조절해주면액정분자의세워지는정도에차이가발생하여빛의통과량을적절히조절할수있고흑색에서부터백색까지 (Gray상태) 의디스플레이를구현할수있다. < 그림 2-6> 컬러 LCD 여기에서한층더발전한형태가컬러LCD인데, 위 Gray상태의 LCD 3조각을나란히배열하고 RGB의칼라필터를올려놓은상태에서각각의 LCD 조각을적절히제어하여빛의세기를조절하면색의조합으로인한칼러구현이가능하고바로칼러LCD의원리가된다 (< 그림 2-6> 참조 ). 또, LCD에서액정이인가된전압에반응하는속도 ( 흐트러지거나재배열되는속도 ) 가동영상을구현하기에다소느린단점과 LCD가갖는낮은광투과율로인한백라 - 13 -
이트빛의손실을보상하기위하여각각의 LCD 조각을개별적으로제어할 수있는기술을 LCD 에사용하였는데이것이바로 TFT(Thin Film Transistor) LCD 이다. < 그림 2-7> TFT LCD 제조공정 TFT LCD 제조공정은 TFT 생산공정, C/F( 컬러필터 ) 생산공정, CELL 생산공정및 Module 생산공정등 4공정으로나눌수있고현희성에서생산중인 CELL 생산공정을살펴보면위의 < 그림 2-7> 과같다. LCD는초기개발된이후에급격한성장을계속하여많은분야에각광받는디스플레이로서자리를굳히고있다. 최근에는 TFT LCD가휴대폰의디스플레이창을대부분석권하고있고최근에는 20 이상의브라운관을급속히대치하고있으며 40 이상의대형 TV분야에서도 PDP와어깨를나란히하고있다. (2) PDP(Plasma display panel) 플라즈마디스플레이는기체방전시에생기는플라즈마로부터빛을문자그래픽을소자이다. 플라즈마디스플레이는기체방전현상을이용한표시소자이므로기체방전 (Gas Discharge) 표시소자라고도부른다. PDP는현재활발히연구되고있는 LCD(Liquid Crystal Display), FED(Field Emission Display), ELD(Electroluminescence Display) 와같은여러분야의평판형디스플레이중에서도, 대형화에적합한많은장점을가지고있다. PDP가평판으로서대형화가가능한이유는구조가두께가각각 3-14 -
mm정도되는유리기판을 2 장사용하여각각의기판위에적당한전극과형 광체를도포하고약 0.1~0.2 mm정도의간격을유지하여그사이의공간에 플라즈마를형성하는방법을채택하기때문이다. (3) 유기 EL(Organic Electrolumine-scent display) 영상응답속도가높고 (LCD에 1000배 ), 가격이저렴하며경량, 박형화등의잠점을가지고있으나대형화애로, 자체발광구조로수명短단점을가지고있다. Size는 20 보다작으며휴대통신기기, 전장용표시장치, IMT-2000 등에사용된다. (4) FED(Field emission display) 영상응답속도 (LCD에 1000배 ) 가높고, 고화질, 경량, 박형화, 시야가무한대라는장점을가지고있다. 그러나구동전압이높고 (LCD대비), 수명短, 대형화공정애로, 저전압형광체개발要등의단점이있다. Size는 20 보다작으며 IMT-2000,Car-navigator, PDA, Avionic display등에쓰인다. (5) 3D(3dimention display) 입체감을일으키는여러요인중, 우리들의눈이가로방향으로약 65mm 떨어져서존재하여나타나게되는양안시차 (binocular disparity) 가입체감을나타내는가장중요한요인이라할수있다. 즉, 좌우의눈은각각서로다른 2차원화상을보게되고, 이두화상이망막을통해뇌로전달되면, 뇌는이를정확히서로융합하여본래입체영상의깊이감과실제감을재생하는것이다인간이현실에서느끼는것과같은현실성과자연성이뛰어난완벽한 3차원영상통신의구현을위해서는임장감을극대화할수있어야하며, 임장감의극대화는결국인간생활공간의 3차원화에기인한영상의 3차원적입체디스플레이를의미한다. 또한, 대상체의움직임도생생하게표현할수있는입체동화상의실현을요구하게된다 - 15 -
고감도, 입체감, 실감, 3D, 자연세계표현이가능하다는장점이있지만다시점제한 (6~8 人 ), 저해상도, 가격高, 대형화공정이어렵다. Size는 10~50 이며, 3D모니터, 3D TV, 3D게임, 원격의료, 탐사장비IMT-2000가상현실등에이용된다. 나. 터치패널용투명전극 최근컴퓨터기술의발달에따라다양한용도의 Computer Based System 이개발되고있으며또한 key 입력은사람손의조작범위내에서어느정도개수의 key를누르거나접촉하는것에의해그 key에맞는명령을기기에의해행한다. 그러나컴퓨터를사용하는본래의목적인정확 신속 편리등을위해서사용자가편리하게사용할수있는장치가필요해지며, 이것은 key를쳐서선택하는것보다디스플레이화면을손가락으로직접눌러선택터치패널은컴퓨팅의입력장치이다. 그컴퓨터는근년급속히고속화와저가격화가진행되고보급되고있다. 또 user 인터페이스에관해서는키보드입력중심의 CUI에서마우스를중심으로한포인팅디바이스에의한 GUI로이행했다. User needs는컴퓨터에대해서고속성과저가격과함께사용이간편한것을추구하고있다. 터치패널은디스플레이에표시되어있는버튼을손가락으로접촉하는것만으로컴퓨터를대화적, 직감적으로조작함으로써남녀노소누구나쉽게사용할수있는입력장치이다. 고속정보화사회에돌입한요즘에있어서거의매일사람들은무슨일이던간에컴퓨터와접하고있다. MS-windows의보급과네트워크의발달에의해데이터베이스에간단하게엑세스를할수있게되고점점다양한인간들이여러곳에서컴퓨터에접속하는필요성이증가하고있다. 컴퓨터를누구라도간단하게사용할수있기위해서인터페이스로서터치패널은상당히유용한디바이스이다. 수년동안년 30% 이상의급격한신장을계속하고있고몇년전부터는가속경향을보인다. 은행등의 ATM은물론가두의검색안내시스템, 무인계약단말, POS, 게임기등폭넓은분야에서발견할수있게되었다. - 16 -
(1) 터치스크린 Keyboard, Mouse 등을이용한문자의입력또는프로그램실행과는달리, Touch Screen을이용한입력은화면에표시된메뉴를화면상에직접펜과손으로선택하는것만으로쉽게실행시킬수가있으며, 또한문자인식소프트웨어등과같은프로그램을이용하면문자입력도간단히할수있는제품을말한다. (2) PDA PDA는휴대성을높인컴퓨터라고할수있는데사실 PDA차지하는위치가좀애매하다. 노트북처럼데스크탑PC에버금가는성능을가지지못했고, MP3, 핸드폰, 전자수첩 ( 사전 ) 등과같은소형멀티미디어기기들이가지는기능을가졌으나그것들보다는휴대성이떨어지거나비싸다. (3) PDA 폰 우선명시되어있는 PDA폰은 PDA의일부라고할수있다. 기본적으로 PDA폰은 PDA에핸드폰모듈 ( 국내에서는 CDMA 모듈 ) 이포함되어있을경우 PDA폰이라고부른다. 하지만요즘은폰기능이내장된 " 작은 " PDA라는인식이강해지고있다. 다. 각종백라이트용투명전극 LCD 패널뒤에위치한조명장치로서, 주로직경이가는형광등을사용한 다. 여기에는 EL 백라이트, 휴대폰키패드용투명전극이있다. 라. flexible 디스플레이의투명전극 ( 미래시장 ) Electronic Paper( 또는 Digital-paper) 는종이질감의얇고유연하면서도디 - 17 -
스플레이처럼다이나믹하게반복적으로읽고쓸수있는신개념의차세대정보표시매체로서, 전자디스플레이와종이의장점을겸비한미래의정보표시매체로주목을받고있다. 전자페이퍼는지금까지실현할수없었던꿈의표시매체라할수있는데최근이에대한연구가활발히진행되고있다. 마. 기타 각종광고판의투명전극 ( 미래시장 ), 면상발열체용투명전극등이있다. 3. 연구개발동향 가. ITO 타겟재의연구개발동향 투명전극재로널리사용되고있는 ITO는산화인듐 (In 2 O 3 ) 에소량의산화주석 (SnO 2 ) 를혼합하여사용하며산화주석이 5~10wt% 함유되었을경우투명전극으로의특성이가장좋으므로상품화된타겟의경우산화주석을 10wt% 함유한조성을널리사용하고있다. 이러한 ITO타겟재는통상소결법으로제조하나 In 2 O 3, SnO 2 모두소결이잘되지않는난소결체로널리알려져있다. 일반적인소결체의경우소결성을높이기위하여미량의소결조제를첨가하는경우가많으나 ITO 투명전극의경우전도성확보를위하여 99.99% 이상의고순도를요하므로첨가제에의한소결밀도향상은어렵다. 이에 1980년대에는소결밀도가이론밀도의 70% 대인타겟도상용화되어사용되었다. 타겟재는주로진공하의스퍼터링장치에서투명전극재로유리등의기판위에증착되며, 타겟재를장시간사용할경우노쥴 (Nodule) 이라는이물질이표면에생성되며, 이는투명전극막의증착속도를떨어트리고투명전극표면에파티클등의불량을생성하는원인이되기도한다. 노쥴은고진공의스퍼터링장치내에서고전압의인가에따른국부적인 Arching이원인이되는경우가많으므로소결밀도가낮을수록많이생성된다. 이러한노쥴을줄이기위해고밀도타겟의제조방법에대한연구가지속 - 18 -
적으로진행되어왔으며최근에는소결밀도 99% 이상의타겟이상용화되어널리사용되고있다. 소결밀도를높이기위하여가장손쉬운방법으로 HP, HIP 등의고온가압소결법이 1990년이후널리이용되었다. 하지만이러한방법으로제조된소결체의경우타겟재로사용하기위해서는가공공정을거쳐야하며대체로가공Loss가크므로경제성이떨어지는단점이있다. 이를보완하기위하여최근에는상압 ( 常壓 ) 분위기소결법이실용화되고있다. 이러한상압소결을위해서는사용되는분말의입자크기를최소화할필요성이크게대두되어현재는평균 1차입자크기가 100nm이하인나노급분말이상용화되어사용되고있다. 10% 정도함유되어있는산화주석분말의분산성도노쥴형성에큰영향을미치는것으로알려져있으므로분말단계에서부터분산성을좋게하기위한연구도진행되고있다. 그리고타겟재의표면조도 (Roughness) 도노쥴생성에영향을끼친다는분석결과도있어타겟재가공시표면조도를조절하여노쥴생성을최소화하는연구결과및특허도발표되고있다. 그밖에도소결체의입자크기및기공의분산성을향상시켜노쥴발생을최소화하기위한연구도진행되고있다. 하지만이러한방법으로도노쥴의발생량을줄일수있을뿐이므로완전히발생을억제하는방법에대해서는아직도많은연구가필요한것으로생각된다. 타겟재를양산하기위해서는성형방법도매우중요하다. 타겟재는통상두께 5~10mm의판상이주를이루고있으며대형타겟의경우크기가 1 m 전후에이르는경우도많으므로이러한성형체의경제적인성형방법은양산성확보에매우중요한요소이다. ITO타겟의상용화초기에는최대크기 200~300mm의타겟이많이사용되었으므로주로일반적인프레스법 (Cold Press) 으로성형하는것이보통이었으나타겟의크기가커짐에따라대형프레스가필요하게되어상대적으로균일한밀도의대형제품성형이용이한 CIP(Cold Isostatic Press) 법이나주입성형 (Slip Casting) 법이상용화되었다. 하지만 CIP법의경우, 원하는치수에가깝게성형하는것이어려우므로성형후혹은소결후많은양을가공해야하는어려움이있다. 이러한가공량을최소화하고최적의성형체를제조하기위한연구가타겟생산업체를중심으로진행되고있다. - 19 -
나. 기타투명전극용타겟재연구개발동향 투명전극재로는 ITO 이외에도 SnO 2, ZnO 등도개발되어사용되고있으나 ITO에비하여상대적으로높은저항값으로인하여높은저항값을필요로하는 Touch Panel이나저급의투명전극재로일부사용되고있다. 최근에는 ITO의특성을보완한 IZO(Indium Zinc Oxide) 가개발되어 TFT-LCD 및유기EL용전극재를중심으로상용화가진행되고있다. ITO막을투명전극으로사용하기위해서는에칭공정을거쳐야하는데통상왕수등의강산을사용하게되며이에따라 TFT Module의경우하부에증착되어있는 Al 등의금속배선까지도부식하게되어공정수율을저하시키게되는주요원인이된다. 이러한에칭특성을보완하여약산에서도쉽게에칭할수있으며, 결정구조가비정질이므로타겟재로스퍼터링장치내에서장기간사용시에도노쥴의발생을최소화하는것을특징으로하는것이 IZO이다. IZO는에칭특성등에서 ITO보다뛰어나최근많은관심을받고있으나비저항이상대적으로크며상대적으로고가인단점이있다. 다. 폐타겟의재활용 ITO타겟등의산화물타겟은증착속도를높이기위하여통상 DC Magnetron Sputtering법으로증착하게된다. 이경우실제타겟의사용효율은 20~30% 정도이며, 사용하고난나머지 70~80% 는폐타겟 (Used Target) 으로남게된다. 이폐타겟은고순도, 고가의인듐을함유하고있으므로타겟업체에서는이를정제하여재사용하는리사이클링공정을거쳐산화인듐분말로재활용하게된다. 폐타겟의리사이클링공정에서는 1차로고순도금속인듐으로정제하며이를원료로다시산화인듐분말을제조하는 2단계를거치는것이보통이다. 따라서리사이클링비용이많이들게되므로최근에는폐타겟에서직접산화인듐분말을합성하는방법이연구되고있다. 또한희토류는아니나아연광등에서 ppm단위로존재하는미량원소인인 - 20 -
듐의재활용을극대화하기위하여일부업체에서는수명이다하여버려지는 LCD 패널에서인듐을추출하는방법에대해서도연구를진행하고있다. 4. 비교분석 PDP 관련핵심소재의대부분은일본과국내기업들에의하여생산되고있다. 이들의기술수준을정량적으로평가하기는매우곤란하나, 현재 PDP 모듈업체들의수입비중, 기술개발현황등을근거로선진국대비기술수준을비교하여나타내면아래의 < 표 2-2> 과같다. 국내 PDP 관련핵심부품소재는약 60% 가해외업체로부터수입하여생산하고있다. 이것은우리나라 PDP 핵심소재전문기업들이세계시장을선도하기보다는선진업체를추종하는것에기인하는것이다. 즉우리나라의부품소재산업의능력이선진국에서개발된소재에근접한특성을가진모방소재를개발하여모듈업체에공급하는수준이기때문이다. 즉새로운재료를설계하고, PDP 산업을선도할수있는기술경쟁력및연구개발능력이확보되지않았기때문이다. 기술항목 < 표 2-2> 국내 PDP 핵심소재의선진국대비기술수준 부족 선진국대비기술수준 다소부족 동등우월보다우월 유리기판 전량수입의존 유전체 일부수입 격벽재 에칭격벽소재최초개발 비고 seal 재 저온봉착재수입 투명전극 대부분수입 Bus/address 전극 전량수입 형광체 국산화 / 일부수입 보호막 대부분수입 / 일부국산화 DRF 국산화 / 일부수입 자료 : PDP 기술동향분석보고서, 한국과학기술정보연구원, 2005.09-21 -
5. 전망 차세대디스플레이가저가격화, 대면적화, 경량화를추구하고있는상황에서, 이를실현하기위해서는유리보다가벼운플라스틱을기판재료로사용하려는시도들이활발히전개되고있다. 플라스틱기판에서는경제적, 기술적이유등으로유리기판에사용되었던포토레지스트및에칭공정과는다른공정의적용이불가피한, 이를위해플라스틱기판상에서최적의물성을나타낼수있는유기투명전극의개발이선행되어야한다. 기존 ITO 전극을사용할경우, ITO전극과플라스틱기판의열팽창계수차에의해공정및구동중기판이변형되는문제, 전극기판의구부러짐에따른전극파괴에의한전극표면저항의급격한증가등의문제가있다. 금, 은, 구리등의금속을스퍼터링하여플라스틱기판상에얇은박막으로코팅하여전도성이우수한전극을제조할경우, 투과도를유지하기위하여박막으로코팅할경우금속필름의표면강도가약하기때문에마찰저항이충분하지못하며, 플라스틱필름과의접착력이우수하지못하여전극기판의안정성이취약하다. 전도성고분자나탄소나노튜브, 탄소나노섬유등의전도성나노입자를포함하고있는투명전극재의경우플라스틱기판과의접착력, 열팽창이나변형에대한전도도의안정성이우수하여차세대디스플레이용전극소재로많은관심을받고있다. - 22 -
제 3 장기술특허정보분석 본장에서는플라즈마디스플레이패널에서투명전극의국내특허출원현황, 연도별출원현황, 등록률, 등록현황등을통해투명전극구조의동향에대해서살펴보고자한다. 또한본보고서를통해자사의특허방향성을수립하는것과타사의특허에대비하기위하여다출원사들의사례분석을통해서살펴보고자한다. 1) 또한 ITO Target에대한특허동향도함께살펴보았다. 1. 분석의범위및방법 1) 분석대상범위 ( 기술 ) : 플라즈마디스플레이패널 (PDP) 전극에서표시전극에포함되는투명전극기술분야 2) 분석대상연도 : 2005년 6월 30일까지공개된자료 3) 분석대상국가및특허건수 : 국내출원된국가 ( 한국, 일본, 미국 ), 출원건수 222건 2. 특허동향 가. 한국특허동향 (1) 연도별특허동향 각출원인별분포를비교하면, 삼성SDI는국내에서가장먼저투명전극구조에대해서특허출원을하였으나 1998년까지는출원건수가증가추세를보이고있지않다. 1999년을기점으로해서그이후로점차증가하는추세이며 2003년에들어서면서출원량 (42건) 이급격히증가하는추세를보이고있 1) PDP 투명전극특허동향보고서, 한국특허정보원, 2005. 12-23 -
다. LG전자는삼성SDI보다늦게특허출원을실시하였으나, 1998 년을기점으로해서꾸준히증가하기시작하였으며 2002년에는급상승증가세 (37건) 를보이고있다. 그밖에기타출원사 ( 오리온전기, 하이닉스반도체, 마쯔시다, 후지쯔등 ) 들도국내출원분포에꾸준히기여하고있음을알수있다. < 그림 3-1> 출원인의연도별출원분포 (2) 출원인별특허동향 삼성SDI와 LG전자의출원수는전체출원건수의 67% 를차지하고있으므로타출원인들과비교하여주요출원인임음알수있다. 특히 LG전자는전체 39% 로투명전극구조에대한가장많은연구개발을하고있음을알수있으며그뒤를삼성SDI가 28% 로잇고있음을알수있다. 그밖에출원인들의출원수는두기업에비교하여적은수치를가지고있지만계속적인출원을보이고있으며꾸준한연구개발을하고있음을알수있다. - 24 -
< 그림 3-2> 출원인별분포 나. 한국등록특허현황 (1) 출원인별특허점유율 삼성SDI는가장높은등록율을나타내고있으나전체출원건수에있어서는 LG전자보다낮은수치를보이고있다. LG전자는투명전극구조기술분야에대해서는가장높은등록특허를보유하고있으며국내등록된특허에서도 50% 이상을차지하고있음을알수있다. 오리온전기는등록된특허를 2건 ( 출원 : 총5건 ) 가지고있으나특허출원이미약함을알수있다 ( 현황미도시 ). 기타출원인들의등록률은낮은수치를보이며거절율과미심사율은높은수치를보이고있음을알수있다. < 그림 3-3> 삼성 SDI 의등록률현황 - 25 -
< 그림 3-4> LG 전자의등록률현황 < 그림 3-5> 기타출원인의등록률현황 3. ITO Target 특허동향 < 그림 3-6> 은 ITO target에대한각국의특허출원동향을나타낸것이다. ITO target에대한특허를가장많이출원한국가는일본으로 767건의특허가출원된것으로나타났다. 이어미국특허가 143건, 유럽이 45건, 한국이 14건인것으로나타났다. ITO 기초소재에대한기술개발이일본에서가장활발하게전개되고있는것을볼수있다. < 그림 3-7> 은각국의특허분포를나타낸것이다. - 26 -
< 그림 3-6> ITO target 에대한각국의특허출원동향 70 60 50 40 30 20 10 0 '84 '86 '88 '90 '92 '94 '96 '98 '00 '02 '04 일본미국유럽한국 < 그림 3-7> ITO target 에대한각국의특허분포 미국 15% 유럽 5% 한국 1% 일본 79% 4. 전망 앞서살펴본특허동향및사례분석을통해서플라즈마디스플레이패널 (PDP) 의투명전극구조는다양한형태로계속발전되고있음을알수있었다. 또한앞으로의출원형태도계속적으로투명전극의형태변화가주류를이룰것으로예측된다. 하지만투명전극한부분에서만변화를주는것이아니라버스전극, 어드레스전극, 보조전극들과연관관계를통해서복합적인구조를가지고있는특허들이출원될것으로보인다. 특허동향에있어서는국내출원및등록률이주요출원인위주로확연히 - 27 -
구분이되어나타난것처럼, 앞으로도주요출원인들이계속적인상승세를이어갈것으로보인다. 국내출원인들이특허를다출원하며보유하게되는것은세계시장의주도권을잡는데도많은영향을끼치는것은당연한사실이다. 그러나국내출원인들이추후에어떠한방향으로특허를출원할것이며기술적측면에서도어떻게하면선두주자로서자리매김할것인지에대해끊임없는연구와노력이함께가지않으면경쟁시장에서승리할수없을것이다. 따라서기술투자와연구개발을통해서경쟁관계에있는출원인들의특허동향을철저히분석하고약점과강점을파악하여공격과방어를해야하며, 특허소송분쟁에대해서도대비하기위한자사특허분석등에더욱박차를가해야하는시기인것이다. - 28 -
제 4 장시장동향및전망 1. 산업동향 투명전극재료는디스플레이부품소재산업의하나로디스플레이부품소재산업은디스플레이모듈을생산하는데필요한유리기판, 드라이버 IC, 컬러필터등부품및소재를생산하여디스플레이모듈생산업체에공급하는산업을말한다. 때문에디스플레이부품소재산업은디스플레이산업의후방산업으로위치하며, 디스플레이패널생산에중대한영향을미친다. < 그림 4-1> 디스플레이산업의구조 이러한특성때문에디스플레이용부품및소재는디스플레이산업의중요성만큼이나차세대핵심소재로주목받고있으며, 국가산업의경쟁력을강화시킬수있는고부가가치의영역이라고할수있다. 특히국내의디스플레이부품소재산업이중요한이유는완제품시장에서세계 1위의경쟁력을보유하고있는국내의디스플레이산업이핵심부품을공급받고있기때문에핵심장비및부품소재의국산화율에따라디스플레이시장전체의지속적성장의걸림돌로작용할수있기때문이다. 디스플레이부품소재분야에서경쟁력을확보하지못한다면, 첫째, 선진국특히일본에대한부품소재수입의존도가높아져디스플레이모듈및완성품생산의자율성이떨어지게된다. - 29 -
둘째, 국산화되지못한핵심부품소재의원천특허가외국의부품소재전문기업이소유하고있으며, 이에대한막대한로열티의지불이불가피하게된다. 셋째, 부품소재의수입의존은결과적으로는제조원가를높이게되어가격경쟁력에서경쟁우위를확보하기어렵게된다. 넷째, 독창적인제품생산이나차세대디스플레이분야에대한선점이어렵게되어결국은선진국따라잡기식의사업운용이불가피하게된다. 현재디스플레이부품소재의국산화율은관련업계에따르면 LCD는 35% 비율, PDP는 40% 비율정도로보고있으며, 인쇄회로기판을제외하고컬러필터, 백라이트, 구동 IC 등주요부품은일본에서의수입에의존하고있어주요부품의국산화가시급한것으로판단된다. 2. 시장동향 가. 해외시장 2005 년현재투명전극시장은평판디스플레이시장에집중되어있으며, 평 판디스플레이가점차고화질화, 대화면화되고있고, 다양한용도로개발되면 서시장이크게늘어나고있는상황이다. < 표 4-1> LCD용 ITO유리의세계시장변화 ( 단위 : 억원 ) 연도구분 1995 2000 2010 2020 세계 3,150 6,250 13,000 22,000 자료 : Stanford resources, Inc 평판디스플레이용투명전극으로는대부분 ITO 소재가사용되고있으며, 터치패널, EL 백라이트등에사용되는 ITO 필름은전체시장의 10% 이내로 미미한수준이다. - 30 -
모바일기기의휴대성을높이기위해서는경량화가필수적인요소이기때문에앞으로 ITO유리를 ITO필름으로대체할가능성이높으며, 유비쿼터스시대에입출력이자유로운터치패널의사용도늘어날것이므로 ITO필름을필요로하는응용분야는점차증가하는추세이다. < 그림 4-2> ITO 필름의세계시장규모전망 자료 : Fuji Chimera, 2003 ITO는고가의인듐을사용하고있기때문에 ITO필름의경우생산량이나사용량이증가하여도 2008년까지는평균단가가 4000엔 /m2수준에서거의변화되지않을것으로추정된다. ITO필름의경우고가라는단점외에도터치패널이나플렉서블디스플레이와같이기계적인충격을지속적으로받는응용분야에사용할경우금속산화물의깨지기쉬운특성 (Brittleness) 으로인해내구성이취약한문제점과플라스틱기판과의접착력, 열팽창계수의차이등으로인한공정상의문제점등으로인해유기투명전극으로점차대체될가능성이있다. 전도성고분자나탄소나노튜브와같은재료를이용한유기투명전극이상용화되면 ITO필름시장을급격하게대체할뿐만아니라플렉서블디스플레 - 31 -
이를이용하는새로운응용분야를창출하고기존평판디스플레이시장으로까지영역을확대할수있을것으로기대된다. 현재우리나라는 ITO필름생산의약 4.2% 만을차지하고있으며대부분의기술력이일본에집중되어있는상황이다. < 그림 4-3> ITO 필름의국가별생산동향 자료 : Fuji Chimera, 2003 유기투명전극은상용화된전극은있으나아직본격적으로전자디바이스에적용되고있지않은시장진입초기단계이다. < 표 4-2> 는 PDP 소재에대한세계시장현황및전망을나타낸것이다. 전극재료의경우세계시장규모는 2002년도에 8,600백만엔이었으며, 2006년도에는 47,902백만엔으로추정된다. - 32 -
< 표 4-2> PDP 소재세계시장현황및전망 ( 단위 : 백만 ) 구분 년도 2002 2003 2004 2005 2006 유리기판 10,511 16,445 25,096 38,954 58.546 전극 8,600 13,445 20,533 31,872 47,902 Black Stripe 재료 1,194 1,869 2,852 4,427 6,653 투명유전체 3,085 4,784 7,301 11,332 17,032 백색유전체 956 1,495 2,281 3,541 5,322 격벽 4,778 7,475 11,407 17,706 26,612 형광체 3,583 5,606 8,555 13,280 19,959 상판 Filter 14,333 22,426 34,222 53,119 79,836 Seal재 4,778 7,475 11,407 17,706 26,612 방전기체 956 1,495 2,281 3,541 5,322 보호막 2,102 3,289 5,019 7,791 11,709 Preformed Glass 956 1,495 2,281 3,541 5,322 배기관 956 1,495 2,281 3,541 5,322 DFR 1,433 2,243 3,422 5,312 7,984 합계 60,193 93,051 138,940 215,664 324,133 자료 : PDP 부품소재산업동향, 전자부품연구원, 2003 나. 국내시장동향 < 표 4-3> 은 PDP 소재의국내시장현황과전망을나타낸것이다. ITO 전극의경우국내시장규모는 2003 년도에 1,600 억원인것으로추정되며, 2006 년도에는 2,968 억원정도에이를것으로예상되고있다. - 33 -
< 표 4-3> PDP 소재국내시장현황과전망 ( 단위 : 억원 ) 구분 년도 2003 2004 2005 2006 유리기판 2,480 2,861 3,920 6,322 ITO 전극 1,600 1,840 2,337 2,968 전극 (540) (810) (1,350) (1,822) Black Stripe 재료 187 280 420 630 투명유전체 (93) ( - ) (298) (535) 백색유전체 (30) ( - ) (120) (130) 격벽 (114) ( - ) (340) (587) 형광체 (48) ( - ) (123) (197) 상판 Filter 448 672 1,008 1,512 Seal 재 (54) (84) (135) (209) 방전기체 30 45 67.5 101.3 보호막 157 157 267 371 Preformed Glass 30 45 67.5 101.3 배기관 53 80 120 180 DFR 30 45 67.5 101 합계 5,894 6,919 10,640.5 60,193 자료 ( 추정근거 ) : 디스플레이뱅크 PDP 패널업체의공급능력전망, 2003, ( ) 은파인세라믹기술로드맵, 2004, 전극, 유전체, 격벽, 형광체, Seal재 그외소재는생산기업으로부터조사된수치임. 1$=1,150원, 1 =10원 - 34 -
제 5 장결론 세계경제의패러다임이무한경쟁의세계화 개방화로치닫고있는국제적인트렌드속에서디스플레이산업은우리나라의경제를견인할수있는새로운원동력으로기대되고있다. 디스플레이산업의 3대분야로알려진 LCD, PDP 및 OLED 산업모두완제품기준으로이미세계 1위의시장점유율을차지하고있어, 우리나라는디스플레이산업의최강국이라고할수있다. 그러나경쟁력과부가가치의열쇠가되는핵심부품소재의기술수준및공급능력은 2004년을기준으로아직국내수요의 10% 를넘지못하고있고, 따라서 90% 이상이부품소재를수입에의존하고있는산업구조를가지고있다. 특히투명전극재료에대한국내의연구개발은아주미약한수준이다. 그러나국내의디스플레이부품소재산업은빠르게경쟁력을갖추어가고있으며, 향후에도이러한추세는계속될것으로전망된다. 특히, 국내유수의화학기업을중심으로, 기술혁신형중소기업들이가세하여국내디스플레이부품소재산업의전망을밝게하고있다. 그러나아직도원천기술과기본소재는미국, 일본, 유럽등의원천기술보유회사에의존하고있는취약한구조를벗어나지못하고있기때문에국가적으로소재원천기술확보에대한지원과연구개발장려정책의일관된추진등을통한적극적인지원이요구된다. - 35 -
< 참고문헌 > 1. Fuji Chimera Research Inc, Liquid crystal related market, 2003 2. H. Hatakeyama, US Patent 4663192 3. 투명전극재료의동향연구, 월간세라믹스, 2003. 4월호 4. 디스플레이뱅크 PDP 패널업체의공급능력전망, 2003 5. T. Nagamura, Novel Materials and Devices for Molecular Electronics and Photonics, pp68-71, CMC (2003) 6. Wessling, B., Synth. Met., 135, 265 (2003) 7. www.tda.com 8. www.agfa.com 9. Hyperion Catalysis, Plastics Additives and Compounding, 3, 20 (2001) 10. C.Park et. al., Chemical Physics Letters, 364, 303 (2002) 11. 파인세라믹기술로드맵, 2004, 전극, 유전체, 격벽, 형광체, Seal재 - 36 -