PDP필터 이해 및 기술동향

PDP 필터의이해및기술동향 2007. 2. 7 SAMSUNG CORNING

Display 과거에바라봤던 Display 전망 2007 년현재의상황및전망 2

Display Definition 데이터를시각적으로화면에출력하는표시장치 Television Monitor 민생용가정용산업용 Public DID CRT PDP LCD RPTV Projector Mobile Phone PMP Camcorder DMB Digital Camera E-Paper 3

Display 발전방향 초대형 [TV 용 Display] DLP PJT PDP CRT PJT LCD 대형 Flat CPT SLIM CPT 중형 Reg CPT CDT LCD 모니터 2 nd TV LCD Tablet PC KIOSK 소형 [Data 용 Display] Smart Display B&W M.P Note PC Smart Watch 과거현재미래 4

Display 간경쟁구도 2004 년 7월에바라봤던 Display 시장의변화 혼돈 MD 수요급성장 CRT 부활론 03. 下 ~ 42 ~63 群 PDP 04. 下 ~ 32 以下 LCD 04. 下 ~ 32 ~50 群 5

Display 간경쟁구도 2007 년 1월현재, 40 + 시장에서 PDP vs. LCD vs. RPTV 간경쟁가속 - 37 LCD? Projector?? PDP LCD RPTV CRT 10 20 30 40 50 100 6

최근의 FPD 시장의변화현황 진흙탕가격전쟁속에서살아남는 Device 는? 2 개의시장 1 개의시장 三星 - 소니전쟁 Braun 管 조립산업 진흙탕가격전쟁 三星 - 소니 - 松下전쟁 LCD-PDP 장치산업 소니의 LCD 再입성 가격 가격 LCD PDP LCD PDP LCD PDP 40 Size 40 Size 40 Size 2005 2006 2007 7

FPD 시장수요예측 PDP vs. LCD vs. RPTV - 42 PDP/LCD 및 50~54 RPTV : 동일價格 (< $100) (Unit : US$) Size 2006 2007 rate 1Q 2Q 3Q 4Q 1Q 2Q 3Q 4Q (4QoQ) PDP TV 42" 2,533 2,216 2,107 1,803 1,621 1,539 1,462 1,396-23% 50" 3,657 3,224 3,088 2,782 2,561 2,394 2,194 1,993-28% LCD TV 40" 2,914 2,483 2,190 1,889 1,776 1,677 1,573 1,440-24% RPTV 42" 1,623 1,423 1,366 1,288 1,254 1,221 1,190 1,159-10% 50" 2,007 1,849 1,756 1,654 1,570 1,510 1,473 1,399-15% * (HD 기준 ) (Display Search 자료인용 ) 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000-32% 51% 17% RP-TV PDP LCD 23% 51% 26% 23% 51% 27% 20% 51% 29% 16% 48% 36% 13% 48% 39% 1Q 2Q 3Q 4Q 1Q 2Q 3Q 4Q 2006 2007 13% 46% 42% (Unit : K) 11% 46% 44% 8

PDP 필터의이해 PDP 의문제및필터의기능 PDP 필터의종류및구조 PDP 필터의구성재료 PDP 필터의제조공정 9

PDP 의구조 10

PDP 필터가없다면 우리는 PDP 를보고있는걸까? 아니면필터를보고있는걸까? Module Filter 11

PDP 모듈의 5 가지과제 12 Damage Damage Reflection Reflection 명암비, EMI, NIR, 보호, 반사 Anti-Static Anti-Glare [ CRT TV ] Contrast Contrast EMI Near Near IR IR

PDP 필터의기능 원하지않는전자파차단 전자파 NIR 각나라별규격 (FCC 등 ) Class A, Class B 타가전제품오동작방지 800 ~ 1000 nm 화질의품위향상 色 반사 Neon Peak 차단 모듈별 Color 보정 外光영향억제 깨짐불안감해소 패널 안전규격未확립 패널깨짐 / Cell 불량 13

PDP 필터의기능 3 대기능 -차단 : NIR, EMI, -조정 : Color, Contrast -보호 : Mechanical Damage Cutting Protection Contrast Natural Color Cutting Light Light VISIBLE EMI NIR Ne color AR film Strengthened Glass Color film EMI Shielding film NIR Cutting film 14

PDP TV 의구성 PDP TV 42 HD $1,803 Module $577 Filter $75 tuner, 18% Set others, 10% Module glass sub., 5% panel matl's, 9% driver IC, 7% PDP Filter speaker, 5% power, 5% cabinet, 10% filter, 9% sustatin circuit, 11% logic circuit, 8% print board, 3% 5 6 1 2 3 4 5 [Mizuho Securities] 15

PDP 필터의종류 보호기능유무및 EMI 차폐방법에따라 5가지로구분 종류 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 보호재료 Glass Glass Glass (None) (None) EMI 차폐재료 Cu Mesh Coating Coating Cu Mesh Coating EMI 기판 PET Glass PET PET PET Glass Filter Film Filter 16

PDP 필터구조 AR Layer AR layer Hard Coat Base Film (PET) AR Layer AR layer Hard Coat Base Film (PET) P.S.A. Strengthened Layer P.S.A. Glass Strengthened Layer EMI Shielding & NIR Cutting (Ag Sputtered) Color Controlling Glass P.S.A. Color layer Base Film (PET) EMI Shielding (Cu Meshed) Color Controlling & NIR Cutting P.S.A. Base Film (PET) P.S.A. Cu Mesh UV Resin P.S.A. Color layer NIR layer Base Film (PET) < Ag 도전막 > < Cu Mesh > 17

반사방지필름 (AR) 입사광 外光에의한빛반사저감 - 고품위실현 - 明室명암비향상 - 표면오염방지 - 표면 Scratch 발생방지 - 정전기발생저감 l Θ 반사광 광학박막층 Trans & Refl (%) Optical Spectrum 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 350 450 550 650 750 850 950 wavelength(nm) 2l = λ / 2 (Optical distance) l cosθ=n d 반사율 R = (1 A) 2 / (1 + A) 2 (A 는굴절률 ) n d = (λ / 4) cosθ 보호필름 보호필름 N d = λ / (4n) Si O F AR layer( 저굴절 ) AR layer ( 고굴절 ) AR layer 1 Hard Coat Hard Coat * λ : 파장 * n : 굴절률 Zn Sb O In Base Film (PET) Base Film (PET) * d : 광학박막층의두께 P.S.A. P.S.A. 이형필름 이형필름 < 2층 AR > < 1층 AR > 18

AR 과 AG LR 급 Clear Type AR 급 High-End & LR 급 Semi-Clear AG layer Hard Coat Base Film (PET) 0.0% AR 반사광 필름 입사광 High-End AR layer 2 AR layer 1 Hard Coat Base Film (PET) 0.5% 반사광 입사광 AG layer Hard Coat Base Film (PET) LR AR 코팅막 PDP AR layer 1 Hard Coat Base Film (PET) LCD Semi-Clear AG layer Hard Coat Base Film (PET) Haze AG Clear Hard Coat Base Film (PET) 19

색필름및 NIR 필름 색상조정및풍부한색감실현 - 색투과율 (35~50%) 명암비 - 오렌지색 Ne 파장차단 580~590nm 색면적 NIR 차단 - NIR 의선택흡수물질 - Ag 다층막 Transmittance Spectrum 60 50 60 40 Transmittance(%) 40 20 0 350 450 550 650 750 850 950 Wavelength(nm) P.S.A. Color layer NIR layer Transmittance(%) P.S.A. NIR layer 30 20 10 Cu Mesh Filter Ag Sputtered Filter 0 350 850 1350 1850 2350 WaveLength(nm) AR layer Hard Coat Base Film (PET) Base Film (PET) Base Film (PET) NIR layer P.S.A. < 기존제품 > < Color P.S.A. > < Color P.S.A. + AR Film > 20

EMI 차폐재료 1 Cu Mesh EMI 차폐재 1 기본형 2반전형 3 양면형 4 3-면형 5 4-면형 보호 Film UV Resin Cu Mesh P.S.A. Base Film (PET) Θ P.S.A. 이형 Film Bias Angle (Moire 제거에최적화시킴 ) : 49.2, 33.7, 21.5 Bus Bar Line (Ground Line = Electrode) 21

EMI 차폐재료 2 Ag 스퍼터링 EMI 차폐재 -EMI 와 NIR 차폐를동시에해결 원가경쟁력우수 Dielectric Blocker Metal (Ag) < 300nm Glass (Film) Glass Glass < Ag 도전막층구조 > 22

도전막스퍼터링의원리 Ar e- Ar + e- e- 돌멩이 모래알 모래사장 Target Cathode: 음극 ( - ) Target (AOx) V Ar EMI e- Ar + Ar + e- e- e- Ar + Ar + e- UV Ar + AOx O 2 O 2 O 2 가시광선 e- Ar + e- AOx 진공증착기내벽 ( 0 V) AOx Glass 23

EMI 관련규정및 PDP 필터의효능 Class A 50dB μv, Class 40dB μv -Regulation : CISPR(FCC, EN, VCCI, K) Bare PDP Module - FCC Class B Test (3m Chamber) - Horizontal Data Bare PDP Module + Mesh Filter Bare PDP Module + 도전막 Filter 24

필름필터 1 내부반사광감소 - 명암비향상 - 이중상제거 Film Filter 적용시의 Hurdle - Panel Surface Temp., Noise, EMI, Production Yield, Panel Protection, Warranty AR/NIR/Color AR layer Hard Coat Base Film (PET) NIR layer Color P.S.A. Cu Mesh EMI Base Film (PET) P.S.A. < Film Filter 의구조 > < Film Filter 의단면 > 25

필름필터 2 ( 강도 ) Panel Breaking Test by Steel Ball Drop - 1.5m high, 540g steel ball (7.9J) [cm] 150 120 [cm] 150 100 100 50 50 0 12 0 < Glass Filter > < Film Filter > 26

필름필터 3 ( 강도보완 ) 충격흡수 Sheet Cost Issue 발생 - Single or Double Layer - EVA (Ethylene-Vinyl Acetate) AR/NIR/Color EMI Impact Absorption Sheet AR layer Hard Coat Base Film (PET) NIR layer Color P.S.A. Cu Mesh Base Film (PET) P.S.A. EVA(VA19) EVA(VA28) 0.2 mm 1.2 mm 27

PDP 필터제조공정 Glass 재단 / 가공 / 세정 B/C 인쇄열강화검사 다층코팅 (10 층 ) Color Film 접합 NIR Film 접합 Mesh Film 접합 + - - AR Film 접합 Autoclave 처리최종검사포장 / 출하 28

PDP 관련업체들 TV set, Module, Filter : 한국 / 일본, Film 류 : 일본 TV Set Module Filter EMI Film Color Film AR Film 100% SEC SDI SSC LG Micron LGE LGC 50% 0% Pioneer Hitachi Matsushita Philips LGE Pioneer FHP Matsushita SKC B/Stone Mitsui Chemical AGC DNP Hitachi Chemical SOC Nippon Kayaku NOF 29

PDP 필터제조업체 한국 / 일본이 99% 이상공급 산리아 三星코닝 SKC LG 화학 AGC Mitsui Chemical Bridge-Stone SOC 30

PDP 필터의개발방향 PDP TV 의약점 PDP TV 약점보완을위한개선포인트 31

PDP 필터의역사 Monitor TV Ag 도전막 Filter Cu Mesh Filter Ag 도전막 Filter 42 42 PDP Plasma X NEC 42 PDP Pioneer 42 PDP Image Site Fujitsu AGC/Mitsui Chemical 102 Samsung/LG 103 Panasonic Full HD 50 50 Black Crystal Filter Samsung (Daylight) MBP Filter Hitachi Film Filter Pioneer Film Filter LGE 100K/yr 3,200K/yr 9,400K/yr 23,500K/yr 1995 2000 2005 2010 32

PDP 의강약점 당신은어떤 TV 를사시겠습니까, PDP or LCD? < LCD TV > < PDP TV > Device Brightness (cd/m 2 ) Contrast Ratio [Peak ] [White ] [Dark Room ] [Bright Room ] Response Time View Angle Power (37 ) PDP 400~450 100~150 10,000:1 100:1 μs free 240 KWh/yr LCD 400~500 400~500 2,000:1 600:1 ms 170 180 KWh/yr 33

明暗比 (Contrast Ratio) 밝은곳에서는 LCD 가, 어두운곳에서는 PDP 가선명하다 어두운곳에서는 밝은곳에서는 PDP LCD PDP LCD 34

PDP 와 LCD 의광원 PDP 는능동형 ( 자체발광 ), LCD 는수동형 (Back Light 발광 ) Polarizer Back Light 35

明室명암비향상방법 8 가지방법이존재 - Brightness& Black Stripe of Panel, Transmittance of Color Film 은기본 Function Materials Application Brightness Color of Barrier Rib Black Stripe Transmittance Reflection Reflection Reflection Reflection Panel Paste Paste Color Film MRT Film MBP Film High-End AR Film Film Filter All Panel SDI/Matsushita All Panel Normal Filter Black Crystal Filter MBP Filter High-End PDP TV Pioneer/LGE 36

Black Crystal 필터 明室명암비를극대화 World-Best 명실명암비구현 패널로부터의빛방출 (Image) 을극대화 외광 (Noise) 의극소화 투과율향상 Color Gamut 향상 37

Black Crystal 필터의효과 1 2006 대한민국기술상수상 Company A Company B Samsung Corning 명실명암비 165 : 1 145 : 1 500 : 1 Black Brightness 2.54 cd/m 2 1.36 cd/m 2 0.89 cd/m 2 Color Gamut 89.3% 84.5% 91.2% Samsung Corning would provide ultimate solutions with differentiation of cost and technology. 38

Black Crystal 필터의효과 2 Black Crystal 필터의우수성비교 SDI 05 SDI 06 590 423 5.5 326 5 262 2.5 3 230 2 230 2 165 165 165 83 106 83 106 83 106 83 106 83 106 Black Crystal Deep Black MBP Filter Mesh Filter Mesh Filter Samsung A Company B Company C Company Samsung Source] Samsung Corning R&D Center 39

AGC 사의기능성필터 Deep Black 필터 - 주변환경의빛을흡수하는소재를사용 - 명실명암비약 2.5배향상 40

SOC, B/S, Mitsui 의 Film Filter 필름필터 - PDP 모듈에직접붙여서사용하는필터 - 이중상이제거됨 - Pioneer/LG전자가채용중 41

여러가지종류의필터 일본 PDP 업체의사용필터예 Panasonic Glass Filter 확장 -No Bezel 효과 - Bezel 후가공비절감 기존 Filter 영역 Filter 확장영역 Seamless 스피커 - 유리재질감살린 Grille 채용 - Glass Filter 와스피커일체감느낌강조 Pioneer Direct Color Filter 채용으로원가절감및화질개선 - Filter Glass 원판재료비절감 - 무게절감 (43 형기준 4kg 감소 ) - 명실 C/R 개선 (20%) Front Glass Mesh Filter 소비전력절감 PX300 Series - 50HD : 395 377Watt 42

Mitsui 사의 PDP 필터 3- 파장 Lamp 의녹색파장을선택적흡수 - 3 파장램프는 Red / Green / Blue Fluorescent 가사용됨 - 인간의눈에는녹색이가장민감 - 녹색의흡수로명암비개선효과 70 60 50 Normal Mesh Filter Deep Black Filter(PX-500) 녹색의흡수 ` Transmittance(%) 40 30 20 10 Deep Black Filter (PX-600) MBP Filter MBP Film 0 350 450 550 650 750 850 950 550nm Wavelength(nm) SSC_T SSC_R MBP_T MBP_R AGC(PX-500)_T AGC(PX-500)_R AGC(PX-600)_T AGC(PX-600)_R 43

三星코닝의 PDP 필터연혁 70 1973 회사설립 80 1983 CTV Glass Bulb 생산 90 1989 Optical Film & Fine Ceramic Biz. 착수 1995 LCD 기판유리 Production 00 1999 Nano Materials 개발 2000 Sputtering Target Biz. 개시 2003 PDP Filter Biz. 개시 2005 Black Crystal Filter 개발 2006 세계최대의도전막라인가동 44

도전막필터의스퍼터링설비 Cost Competence High Throughput Large Area Coating 1 Pass Coating High Yield 세계최대의다층막코팅설비및기술 광학박막설계기술 오랜경험과 Know-How 45

三星코닝의사업내역 < Frit > < ITO Glass > < GaN > 46

EMI 차폐재료 1 47