AMOLED, 아직갈길이멀다 AMOLED 가모바일디스플레이시장에본격진입하면서 차세대디스플레이주자 로기대를모으고있다. 그러나모바일시장에서의경쟁은전초전에불과하다. AMOLED 의본격적인성공여부는 TV 시장에서의진입성과에의해결정될것이다. AMOLED 의 TV 시장진입을위해서는대형화면을구현하기위한기술과제들을해결해야하고고객이체감할수있는 차별적인가치제공 방안도모색되어야할것이다. 문희성책임연구원 hsmoon@lgeri.com 디스플레이시장이침체기에빠져있다. 공장가동률이하락하고패널기업들의영업 이익률이몇분기째마이너스를기록하고있 다. 게다가시장조사기관인 IHS isuppli 가 지난 8 월말발표한 미국 TV 소비자선호조 사 결과를보면, TV 구매의사가없다는의견 이늘어났고향후 3~12 개월이내 TV 를구매 할의사가있다는비중도감소했다. IHS 는그 원인을글로벌경기침체와소비자들의구매에 대한관망세라고분석하고있다. 이러한상황 은차세대디스플레이로꼽히고있는 AMOLED 에대한관심을더욱높이고있다. 모바일시장에서선을보인 AMOLED 가다윈 의바다 (Darwinian Sea) 1 를건너불황에빠 진디스플레이시장의 구원투수 역할을해줄 수있을것이라는기대감때문이다. 최근주목 받고있는 AMOLED 의차세대디스플레이로 서의부상가능성을살펴본다. 2 AMOLED, 모바일시장에서 LCD 아성에도전 불과몇년전에 LCD( 액정디스플레이 ) 와 PDP ( 플라즈마디스플레이 ) 가브라운관을이을차 1 죽음의계곡에이어혁신에서사업화로넘어가기위해건너야하는바다 2 AMOLED( 능동방식 OLED) 는 OLED 시장에서의비중이나성장잠재성측면에서 PMOLED( 수동방식 ) 보다월등하기때문에이를중심으로살펴본다. < 그림 1> 디스플레이종류별세계시장비중 ( 11 년 (E) 매출기준 ) 기타 CRT AMOLED 3.4% PDP 4% 자료 : Displaysearch (2011.2Q) 100% = 약 1,199 억달러 TFT-LCD 89% 세대디스플레이자리를놓고첨예하게경쟁한 적이있었다. 결과적으로 LCD 가시장점유율 80% 이상을차지하게되었고, PDP 는 3D TV 시장이형성되면서최근다시비중이조금늘 어난정도이다 (< 그림 1> 참조 ). 평판디스플레 이시장초기에는 LCD 는중소형, PDP 는대 형이유리 하다는인식이있었지만이것이깨 지면서두디스플레이간 TV 시장에서의화면 사이즈경쟁이본격화되었다. 가격경쟁과화 질경쟁이동시에진행되면서, 양진영은 LCD 의해상도와 PDP 의응답속도등각자의주무 기를내세웠었다. 하지만, 양진영의전체적인 기업규모는 10 대 1 의비율로 LCD 진영이압도 적이었다. 이는결국기술혁신속도차이로이 32 LG Business Insight 2011 11 2
모바일용시장에서 AMOLED 와 LCD 간의경쟁이가열되고있다. 어져, 최종적으로는 LCD 가우위를점하게되 었다. LCD 로평정되어가는속에서도차세대 디스플레이로서삼성의 FED( 전계방출디스플 레이 ) 등이잠시주목을받았지만이역시사 라져갔다. LCD 는브라운관과 PDP 각각의경쟁에 서승리함으로써모바일용부터 TV 까지 대세 로굳어져가고있었다. 그러다가지난해부터 AMOLED 가모바일용으로서시장에본격등 장하면서 LCD 업계에파장이조금씩일고있 다. AMOLED 는스마트폰의일부제품에적 용되기시작하면서이들제품의판매량에힘 입어수요가급증하였다. AMOLED 는 차세대 디스플레이 라는첨단이미지마케팅으로시장 침투율을높여나갔다. 이에대한 LCD 의반격 은얼마전타계한애플 CEO 스티브잡스에게 서시작되었다. 그는자사의스마트폰 아이폰 4 를소개하는프리젠테이션에서 탑재된 (IPS-LCD 인 ) 레티나 3 디스플레이는인치당 326 픽셀 (ppi, pixel per inch) 로사람눈이개 별적으로구별할수있는픽셀수 (300ppi) 보 다높기때문에 AMOLED 보다뛰어난혁신적 인디스플레이 라고평했다. 스마트폰의 지배 적디자인 (Dominant Design) 인아이폰이 LCD 를채택하고, 디스플레이해상도를전면 에내세우면서스마트폰에서 LCD 와 AMOLED 의고화질경쟁이촉발되었다고할 수있다. 3 레티나 (Retina) 는눈의망막이란뜻으로그만큼사람의눈이인식할수있는해상도한계점과같은해상도를가졌다는의미로볼수있다. 지난해애플개발자컨퍼런스 (WWDC 2010) 에서아이폰 4 의레티나 LCD 를설명하고있는스티브잡스 LCD 과 AMOLED 의경쟁은얼마전에개 최된국제정보디스플레이전시회 (IMID 2011) 에서도화제가된바있다. 최근한 IT 전문지 에서는블라인드테스트방식으로 스마트폰 디스플레이선호도조사 를실시하기도했다. 조사결과는사람들이 AMOLED 보다 LCD 를 더선호하는것으로나왔다. 4 모바일시장에서의경쟁은전초전에불과 하지만이제시장에본격적으로선을보인 AMOLED 와이미 20 여년전에소형에이어 대형 TV 까지라인업을확보한 LCD 를기술성 숙도측면에서비교하는것은, 막걸음마를뗀 아기와 20 세청년을맞붙여싸우게하는격일 수있다. AMOLED 는아직새로운유기소재 개발을통한장수명확보및발광효율증가 ( 소 비전력감소 ), 발열문제해소, 공정혁신을통 한고해상도구현등의여러과제들을남겨두 4 Zdnet korea, M&C 리서치, 2011 년 7 월조사 LG Business Insight 2011 11 2 33
AMOLED 에있어서모바일디스플레이시장은대형화로의기술역량축적을위해거쳐가는단계일것이다. 고있다. 현재개선되고있기때문에본격적인 경쟁이시작되었다고는할수없다. LCD 와 AMOLED 경쟁의본게임은대형 디스플레이인 TV 시장에서펼쳐질것이다. 디 스플레이시장전체를볼때, 가장규모가큰 분야는 TV 분야이다. 전체시장에서매출비 중이나면적비중기준으로보면, TV 가대부 분을차지하고있다. 따라서디스플레이로서는 TV 에서주류로자리매김하는것이중요하다. 이러한점에서모바일시장에서의경쟁은 TV 시장에진입하기전의전초전에불과하다. AMOLED 에대한막대한설비투자가단지소 형디스플레이시장을위한것이라고할수없 기때문이다. TV 시장은해상도나소비전력문 제에서자유로울수있어서모바일디스플레이 시장은대형화로의기술역량축적을위해거 쳐가는단계일것이다. 결국대형패널시장인 TV 시장에서 AMOLED 가성공적으로진입하 < 그림 2> 소재기업과의제휴를추진중인 AMOLED 기업 LG 디스플레이 삼성모바일디스플레이 2009 년 6 월 12 월 2001 년 1 월 2011 년 7 월 8 월 8 월 - 일본이데미츠코산과 OLED 분야기술개발등전략적제휴 - LG 합작사 Global OLED Technology 는코닥 OLED 사업및특허권양수 ( 10 년 6 월이데미츠코산이지분 33% 확보 ) - 소형 OLED 개발및생산을위해삼성 SDI 와 NEC 간합작 * - 일본우베코산과플라스틱 (PI) 필름합작설립계약 - 유기발광소재기업일본호도가야화학의자회사 SFC 와제휴 - 유기발광소재기업 UDC 와특허및기술제휴 * 합작사명은삼성 NEC 모바일디스플레이이며이후 2004 년 2 월에삼성 SDI 가 NEC 지분과특허등을전량인수함. 삼성모바일디스플레이는 2009 년 1 월에삼성 SDI 의 OLED 사업과삼성전자의중소형 LCD 사업이통합하여설립. 느냐여부가향후디스플레이산업의전체경 쟁구도를가늠할수있는기준이될것이다. 기업들, 물밑에서치열한기술확보경쟁 AMOLED 에대한난제해결을위해기업들은 자체적인기술개발노력과함께관련핵심소 재역량을조기에구축하기위한전략적제휴 나합작을추진하고있다. AMOLED 의성능 이나가치혁신의중심에소재가자리하고있 기때문이다. 이미 LG 디스플레이는일본의소 재업체이데미츠코산과 2009 년에기술협력을 위한전략적제휴를체결하였다. 또한 LG 전 자, LG 디스플레이, LG 화학은 2009 년말에공 동으로미국에서 Global OLED Technology 를설립하여, OLED 원천기술을가지고있는 코닥 (Kodak) 의 OLED 소재및관련기술자 산을인수하였다. AMOLED 시장 1 위인삼성 모바일디스플레이 (SMD) 도최근들어합작 또는기술제휴를더욱활발히추 진하고있다. 일본우베코산과고 분자소재 (Polyimide) 기판생산 을위해합작사를설립하였고, 호 도가야화학, UDC( 유니버설디스 플레이 ) 등과유기발광소재기술 제휴를하였다 (< 그림 2> 참조 ). 이 는소재기술의역량확보뿐아니 라시장의진입장벽구축을위한 것으로보인다. 한편일본의도시바, 소니, 히 타치 3 개사는지난 8 월말중소형 34 LG Business Insight 2011 11 2
일본기업들은 AMOLED 를발판으로디스플레이시장에서의위상회복을노리고있다. LCD 사업부문을모아 Japan Display 합작사를설립한다고발표했다. 이회사는사실상국책기업으로일본정부산하산업혁신기구의민관펀드가합작사지분의 70%(26 억달러 ) 를하고, 참여한 3개사가각각 10% 씩한것이다 (< 그림 3> 참조 ). 합작사의출범으로당장모바일용 LCD 시장의 1위로올라서게된다. 그러나이회사의궁극적인목적은일본정부의전폭적지원하에 AMOLED 를통해과거디스플레이시장에서의절대적지위를회복하려는데있다. 최근소식에의하면, 2013 년하반기에 5.5 세대 AMOLED 라인가동을위한투자에들어간다고한다. 이것이가능한것은참여한기업들이과거에 AMOLED 개발경험을가지고있기때문이다. 소니는 2007 년말에세계최초로 11인치 AMOLED TV를시판한경험이있다. 또한히타치는캐논과함께 AMOLED 를연구하고있는데캐논은 AMOLED 공정의핵심인증착장비업체토키 (Tokki) 를자회사로두고있다. 합작회사외에도파나소닉의경우는이미 2009년에스미토모화학과 AMOLED를공동개발한다고발표하였다. 제휴사인스미토모화학의경우는 2007년에고분자방식의 OLED 기술을보유한영국의케임브리지디스플레이테크놀로지 (CDT) 를인수하여소재역량을더욱높여왔다. 그리고지난 4월에는파나소닉과이데미츠코산이 OLED 조명회사 (Panasonic Idemitsu OLED Lighting) 를설립했다. 이처럼 AMOLED 관련기술역량을보유한일본전자기업들의합작에다일본의뛰어 난소재및장비기업들까지더해진다면일본 기업들의기술적인잠재역량은상당해질것으 로보인다. LCD 기업이많이있는중화권의경우는 단기적으로위협요인이될것으로보이지는 않는다. 선두기업들에비해 AMOLED 에대 한부족한기술역량과높은특허장벽등으 로시장침투가용이하지는않기때문이다. 그 러나장기적으로는신규기업으로서부상할 여지는있다. 일본의소니등 AMOLED 기술 역량을가지고있는기업들과중화권기업들 과제휴를상상해볼수있다. 일본의기술과 대만의생산능력이결합된다면현재급성장하 고있는중화권의 LCD 산업처럼경계해야할 존재가될것이다. 대만의 AUO 는이미보유 중인소형패널용 4.5 세대 AMOLED 라인에 < 그림 3> 재팬디스플레이참여기업현황 100% 자회사 도시바모바일디스플레이 2008 년휴대폰용 OLED 개발경험 10% 75% 지분 히타치디스플레이 25% 지분 재팬디스플레이 (Japan Display) 70% 10% 산업혁신기구 ( 일본정부산하기관 ) 100% 자회사 소니모바일디스플레이 2007 년말세계최초 OLED TV 출시 10% LG Business Insight 2011 11 2 35
대형 AMOLED TV 의구현을위해서는대형 TFT 공정기술과컬러패터닝기술에서의혁신이필요하다. 투자를확대하고있고 6 세대 LCD 라인에서대 형 AMOLED 패널을개발중에있다. AMOLED 의시제품을스마트폰업체등에보 냈고내년부터 AMOLED 양산에돌입한다는 언론보도도있었다. 중국의 BOE 도정부지 원아래 AMOLED 5.5 세대라인을건설하기 위해 35 억달러규모의투자를추진하면서추 격의고삐를당기고있다. 대형화를위한기술과제해결필요 AMOLED 기업들로서는우선적으로는양산가 능한대형패널기술의확보가필요하다. 몇년 < 표 > AMOLED TV 출시제품및주요전시제품 상용화 * 2007 년이후주요전시품 ( 시제품 ) 시기크기기업명비고 시판가약 3,600달러, 07년 9월 11인치소니 10년 2월접수 LG전자 / 09년 12월 15인치시판가 300만원 LG디스플레이 07 년 1 월 27.3 인치소니 07 년 4 월 21 인치 도시바모바일디스플레이 07 년 10 월 25 인치대만 CMEL 08년 1월 31인치 삼성 SDI ( 현재 SMD**) 08년 10월 19인치 LG전자 / LG디스플레이 08년 10월 40인치 삼성 SDI ( 현재 SMD**) 09 년 1 월 21 인치소니 09 년 10 월 30 인치 SMD 3D 주 : LG 경제연구원 * 상용화된두모델모두 White OLED 에컬러필터부착방식, ** SMD(Samsung Mobile Display) CMEL 은대만 CMO 의자회사 10 년 5 월 19 인치 SMD 투명 OLED 10 년 8 월 31 인치 LG 전자 / LG 디스플레이 3D 11 년 1 월 24.5 인치소니무안경 3D 전부터 AMOLED 기업들이 40인치이상의대형 TV를출시하기위한노력은계속하고있지만현재까지는중소형크기의전시품데모수준이다 (< 표 > 참조 ). 대형패널양산을위한기술적인주요이슈들을살펴보면다음과같다. 첫번째이슈는대형글래스 (8세대의경우가로 2.2m, 세로 2.5m) 에 TFT( 박막트랜지스터 ) 용폴리실리콘기판 (Backplane) 을만들어야한다는점이다. 현재소형 (5.5 세대 ) 에는레이저가공공정을사용하는데대형글래스에서는이방식을바로적용하기는어렵다. 레이저가공방식외에열처리방식등의대안도제시된다. 현재가장유력한방식은산화물 (Oxide) 소재기판을실리콘기판대신사용하는것이다. 산화물은레이저가공이필요없이대형글래스에서 TFT 공정이가능하고공정코스트도상대적으로저렴하다. 또한차별적인디스플레이공정에도유용하다. 300도이하의낮은온도에서공정이가능하기때문에글래스가아닌플라스틱 (Plastic) 필름에적용할수있어플렉서블디스플레이도만들수있다. 그리고, 투명한소재특성을이용하면투명디스플레이도가능하기때문에대형이아닌중소형크기의 AMOLED 에적용하는경우에도상품성을높일수있다. 두번째이슈는컬러패터닝기술이다. 현재 AMOLED 의제조공정중에 50마이크로미터두께의스테인레스기판 (FMM, Fine Metal Mask) 을이용해 AMOLED 에빨강, 녹색, 파랑의유기물질을입히는과정이있다. 36 LG Business Insight 2011 11 2
AMOLED TV 의성공을위해가장중요한것은차별적인가치의창출이다. 그러나기판의두께가머리카락굵기 (100마이크로미터 ) 보다얇아대면적에사용하려고하면불가피하게휘는현상이발생한다. 이로인한공정상어려움은수율저하로이어지고있다. 이를극복하기위한대안들로는수직으로세워서하거나, 면적의구획을나눠서하거나 (SMS, Small Mask Scanning), 아니면 3M 이개발한레이저열전사방식 (LITI, Laser- Induced Thermal Imaging) 등이있다. 특히레이저를이용하는기술은삼성과 3M이이미몇년전부터 AMOLED 에적용하려고공동개발해온기술이다. 우선소형크기는가능하기때문에스마트폰용 AMOLED 의화질을개선하기위해두가지대안을혼용한 (FMM+ LITI) 방식인하이브리드패터닝이고려되고있다. 또한이러한공정보다더생산단가를낮추기위해잉크젯방식의패터닝공정도개발되고있다. 일본장비업체인동경일렉트론 (TEL) 과세이코엡슨 (Seiko-Epson) 은 2010 년부터과거잉크젯프린터로종이에컬러인쇄를하듯이고분자소재의잉크를사용하여패터닝하는방법을개발하고있다. 이를 2012년까지개발완료하고 2013 년부터는양산에들어갈것이라고밝혔다. 하지만혁신성에비해상용성측면에서는아직시간이더필요할것으로판단된다. 대형화만으로는불충분, Wow effect가필요대형화기술확보를통해 TV를만들었다해도문제가모두해결되는것은아니다. 중요한것 은고객의지갑을열수있는 차별적인가치 를과연제공할수있느냐하는문제이다. 평 면 TV 시장이성숙화되면서새로운상품가치 를구현하기위해디스플레이업계는 LED 백 라이트채용, 3D, 스마트화등다양한제품군 을선보였다. 하지만기존 TV 에하드웨어나소 프트웨어를추가또는변경한제품들이쏟아 져나온것에대해고객들은우선차별성에대 한 Willingness to pay 를점차크게느끼지 못하고있다. 두번째는제품의기능이너무 많고복잡하여기능피로도증가를초래한다 는지적도있다. 대다수의사람들에게 TV 라 는것은카우치포테이토 (Couch Potato) 5 의 대상일뿐이고, 모바일기기와달리한번사면 오래두고보는 가 ( 家 ) 전제품이라는것이다. 대형 AMOLED TV 가제품으로서언젠가 는가전매장에나올것이다. 이때외장디자 인이동일한 AMOLED TV 와 LCD TV 가매 장안에나란히있다고가정해보자. 현재로서 는 AMOLED TV 에대해소비자가 LCD TV 의가격에비해추가될프리미엄만큼이나차별 적가치를느낄수있을지는미지수이다. 이는 결국시장에진입하여도얼리어답터들만관심 있는니치마켓용으로전락할수있다는우려 를낳는다. 따라서보다의미있는시장을형 성하기위해서는 Wow effect, 즉, 고객에게 마치애플의 아이 시리즈제품을처음대할 때와같이, 와우 할만한경험을 AMOLED 로 5 소파에서포테이토칩스를먹으며뒹굴거린다는뜻으로, 즉밖에서새로움을추구하기보다는일과가끝나면곧장집안에틀어박혀 TV 나영화등을즐기는사람들 LG Business Insight 2011 11 2 37
현재로서는 AMOLED TV 의본격적인상용화까지는상당한시간이필요할것이다. 부터느끼게하는것이필요하다. 예를들어 가볍고초슬림하게제품개발을하는것이하 나의사례가될수있을것이다. 플라스틱필 름기판을이용한초슬림 AMOLED TV 는크 기에비해가볍기때문에실질적인벽걸이 TV 가되어공간인테리어의일부로서기능할수 있을것이다. 보다장기적으로는플렉서블디 스플레이기술구현을통해프로젝터의스크 린처럼필요할때만리모컨으로벽에서내려왔 다가다시말려올라가는 TV 의모습도상상해 볼수있을것이다. AMOLED 가 나는 TV 다 무대에서탈락하지 않으려면 AMOLED TV 가나온다면우선은혁신성이 느껴지는플래그십 (Flagship) 제품을고객이 체험하는것이중요할것이다. 최근소니에서 출시한 태블릿 S 의개발과정은시사하는바 가있다. 그들은새로운체험을제공하기위해 개발프로세스를바꿨다. 통상적으로는기기 지난일본전자전 (CEATEC 2011) 에서선보인샤프의세계최초초고해상도 (7680 X 4320) 85 인치 LCD TV 의사양을정하고개발에들어가지만이번에는달랐다고한다. 개발초기단계에서스펙을정하지않고, 엔지니어와상품기획등담당자가모여다양한샘플을만들어사용자체험조사를반복했다. 이렇게소비자가가장좋다고체감하는화면사이즈와형상, 기능을파악하면서개발이진행되었다고한다. 디스플레이시장의재도약을위해 AMOLED 에대한기대치는점점높아지고있다. AMOLED는이론적으로 LCD보다초슬림이가능하고, 색재현범위도넓고, 소비전력도낮아등 차세대 디스플레이라는타이틀의자격은충분하다. 브라운관의슬림화, LCD의대형화, PDP 150인치구현등기술혁신을통한상용화는과거 IT제품들에서봐왔듯이불가능하지않을것이다. 다만경쟁디스플레이도기다려주지않고고해상도, 초슬림화, 저전력화가계속되고있다. 최근일본전자전 (CEATEC) 의그랑프리수상제품은샤프의초고해상도 85인치 LCD TV였다. 이는현재시판중인고해상도 (Full HD) TV보다 4배더선명하다. AMOLED 가 TV분야에서수년내에가시적인성과를나타내지못할경우 AMOLED 는기존디스플레이를상대로더힘겨운싸움을하게될것이다. 따라서니치마켓을넘어매스마켓에서 AMOLED 가성공하기위해서는기술적인과제들을조속히해결해야할뿐아니라디스플레이세대를바꿀정도로의파괴력이있는차별적인고객가치를 만들어내야할것이다. www.lgeri.com 38 LG Business Insight 2011 11 2