O 2, H 2 0 2015. 1 Copyright @
Methodology 본보고서는패널업체와장비업체, 재료업체, 연구소관계자과직접인터뷰하여정보를조사하였으며, 각종전시회와컨퍼런스등에직접참석하여주최사의동의하에입수한정보를유비산업리서치가보유하고있는 10년이상의 OLED 관련 data base와함께분석하여작성되었음. 본보고서의시장전망자료는유비산업리서치의 database를토대로 panel 업체들의투자동향과생산능력, 공정기술수준을바탕으로시뮬레이션되었음. METHODOLOGY Copyright @ 2
Contents 1. 조사배경 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 5 2. Executive Summary ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 3. Introduction -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 12 3.1 Encapsulation이란? 3.2 Encapsulation 분류 3.3 Encapsulation Process 4. Encapsulation 이슈분석 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 27 4.1 왜 Hybrid Encapsulation인가? 4.2 고해상도, 대면적, Flexible에따른 Encapsulation Trend 4.3 Thin Film Encapsulation의미래는? 5. Encapsulation History 분석 -------------------------------------------------------------------------------------------- 31 5.1 Encapsulation 기술별 History 5.2 주요 panel 업체별 Encapsulation history 6. Encapsulation 기술동향분석 ----------------------------------------------------------------------------------------- 41 6.1 주요 Panel 업체의 Encapsulation 개발동향 6.2 주요장비업체의 Encapsulation 개발동향 6.3 주요재료업체의 Encapsulation 개발동향 6.4 주요업체별 Encapsulation Process 7. Encapsulation Supply Chain 분석 ------------------------------------------------------------------------------------- 69 Copyright @ 3
Contents 8. Encapsulation Road map 분석 ----------------------------------------------------------------------------------------- 8.1 Mobile용 Rigid AMOLED 8.2 대면적 AMOLED 8.3 Flexible AMOLED 9. AMOLED Panel Market Forecast by Encapsulation Technology (2015~2020) -------------------------------- 9.1 Total Shipment 9.2 Total Revenue 9.3 Frit Glass Type AMOLED 9.4 Hybrid Type AMOLED 9.5 TFE Type AMOLED 10. Encapsulation Equipment Market Forecast (2015~2020) ------------------------------------------------------- 10.1 Total Equipment Market 10.2 Encapsulation Equipment Market 10.3 by Technology 10.4 by Nation 11. Encapsulation Material Market Forecast (2015~2020) ----------------------------------------------------------- 11.1 Total 11.2 Transparent Gas Barrier 11.3 Metal Foil 11.4 Organic Material Copyright @ 71 75 82 87 4
세부구성 Executive summary 보고서전체의주요내용을한눈에파악할수있도록정리하였음. Introduction Encapsulation 정의와분류, 기본공정을다루어 encapsulation 기술에대해쉽고명확하게정리하였음 Encapsulation 이슈분석 최근 OLED encapsulation 관련주요이슈를분석하였으며, application 별 encapsulation trend 를다루었음. Encapsulation History 분석 TFE(Thin Film Encapsulation) 와 hybrid encapsulation, can encapsulation별로재료와 application, 특성을시간의흐름에따라분석하였음. 또한주요 AMOLED panel업체들의 encapsulation 기술개발 history를분석하여미래의기술흐름을예측할수있도록정리하였음. Encapsulation 기술동향분석주요 panel업체와장비업체, 재료업체의최근 encapsulation관련기술동향을다루어 OLED encapsulation 산업전체동향을파악할수있음. 또한주요 panel업체의 encapsulation 세부 process를분석하여사용되는장비와재료를알수있도록하였음. Copyright @ 5
세부구성 Encapsulation Supply Chain 분석 삼성디스플레이와 LG 디스플레이의 encapsulation 기술관련장비와재료업체에대한 supply chain 을분석하였음. Encapsulation Road map 분석 해상도와 size, 구조와같은특성에따라 mobile 용 rigid AMOLED 와대면적 AMOLED, flexible AMOLED 에적용되는 encapsulation 기술의 roadmap 을전망하였음. AMOLED Panel Market Forecast by Encapsulation Technology Encapsulation Equipment Market Forecast Encapsulation Material Market Forecast encapsulation 기술별 AMOLED 패널시장과 encapsulation 장비시장, encapsulation 재료시장을 2015년부터 2020년까지전망하였음. Encapsulation에적용되는핵심재료로부터장비, AMOLED panel까지세부적인시장을파악할수있음. Copyright @ 6
핵심요약 Encapsulation은 OLED 소자외부에서유입되는수분과산소를차단하여발광재료와전극재료의산화를방지하고, 소자의외부로부터가해지는기계적, 물리적충격으로부터소자를보호하기위해필수적이다. 현재양산되고있는 mobile용 rigid AMOLED 에는 frit glass 방식이적용중이고, flexible AMOLED에는 hybrid 방식과 TFE 방식이, 대면적 AMOLED TV용 panel에는 hybrid 방식이적용중이다. Frit glass 방식은 encapsulation 성능이완벽하나대면적과 flexible AMOLED에서는적용이어려우며, TFE는 flexible에는적합하지만다층박막을형성하는복잡한공정과 particle 발생, 막균일성등의문제로인하여대면적적용이어렵다. 반면 hybrid encapsulation은대면적과 flexible OLED에모두적용이가능하며, TFE에비해공정수가적다는장점이있다. Mobile용 rigid AMOLED panel에도 transparent gas barrier를사용한 hybrid encapsulation을적용한다면, 깨짐방지와두께감소등의장점이있기때문에적용가능할것으로분석된다. 따라서 hybrid encapsulation은모든종류의 OLED panel에적용될수있는핵심 encapsulation 기술이될것으로예상된다. TV 는 UHD 이상의고해상도와 500nit 이상의고휘도가요구되고있어발광재료의성능개선또는 top emission 으로의 전환이필요할것으로분석된다. Top emission 에서는 metal foil 과같은불투명한 film 이적용될수없기때문에 transparent gas barrier 가채택될것으로전망되고있다. Copyright @ 7
핵심요약 Flexible AMOLED는 curved/bendable type에서 foldable/rollable type으로진행될것으로예상된다. Curved/bendable type에서적용가능했던 cover window는 foldable/rollable type에서는적용할수없기때문에 transparent gas barrier가필수적으로적용될것으로분석된다 Thin film encapsulation(tfe) 방식은양산에적용되고있다. 하지만적층되는 layer수가많을수록 particle이많이발생하고, 공정시간과투자비용이증가하기때문에 3 layer 이하 (1.5dyads) 의기술이요구되고있다. 1.5dyads 이하의 TFE로충분한 WVTR 특성을얻기가어려울경우에는, gas barrier film의적용이요구될것으로예상되며 hybrid encapsulation 구조로전환될수밖에없다. 이처럼앞으로의핵심 encapsulation 기술은 hybrid 방식이될것으로예상되는가운데 flexible과대면적, 투과도, WVTR등을만족하는 transparent gas barrier에대한개발이필요하다. 전체 AMOLED panel 시장에서 hybrid 방식이적용된 AMOLED panel 시장은 2015년 US$ 1,215 million이될것으로전망된다. OLED Encapsulation 전체장비시장은 2015년부터 2020년까지 6년간총 US$ 5 billion 시장규모가될것으로예측된다. Hybrid encapsulation에적용되는핵심재료는 metal foil과 transparent gas barrier, organic material이며, 2015년 US$ 60 million의시장을형성할것으로예상된다. Copyright @ 8
조사배경 최근 display 시장의 trend는 flexible과대면적, 고해상도로서 AMOLED시장에서는 flexible AMOLED panel을적용한 Galaxy Note Edge와 Galaxy Gear S, G Watch R등의제품과대면적 panel을적용한 UHD curved 65/77inch의고해상도제품이출시되었다. Flexible AMOLED panel에서는 foldable과 rollable이, 대면적 AMOLED panel에서는 UHD 이상의해상도와 500nit 이상의고휘도가요구되고있다. Samsung Display는 flexible AMOLED panel 전용 A3 line에기존 TFE 방식의재료와장비를변경하여적용하였으며, LG Display는 hybrid 방식을적용하여 plastic (flexible) AMOLED panel과대면적 AMOLED panel을양산하고있다. Flexible AMOLED panel과 UHD 이상의대면적 AMOLED panel을양산하기위해서해결되어야할많은문제점들이남아있다. 특히 encapsulation은 OLED 제조기술변화에따라변경이필요한기술이며패널수율을결정짓는마지막공정이기때문에매우중요한부분이다. 본보고서에서는 AMOLED panel의발전방향에따른 encapsulation 기술발전방향을제시하였으며, encapsulation 장비시장과앞으로핵심 encapsulation 기술이될것으로예상되는 hybrid encapsulation 핵심재료에대한시장을전망하였다. 또한과거부터현재까지의 encapsulation 개발 history와주요 panel/ 재료 / 장비업체들의개발동향을조사하여 encapsulation 동향파악에도움이될수있도록작성하였다. Copyright @ 9
4. Encapsulation 이슈분석 4.2 고해상도, 대면적, Flexible 에따른 Encapsulation Trend 양산중인 TV용 OLED panel은 bottom emission으로서 adhesive layer와 metal foil을사용하고있음. TV는 UHD 이상의고해상도와 500nit이상의고휘도가요구되고있어발광재료의성능개선또는 top emission으로의전환이필요할것으로전망됨. Top emission에서는 metal foil과같은불투명한 substrate가적용될수없기때문에 transparent gas barrier substrate가적용될것으로전망됨. Flexible AMOLED는 curved/bendable type에서 foldable/rollable type으로진행될것으로전망됨. Curved/bendable type에서적용가능했던 cover window는 foldable/rollable type에서는적용할수없기때문에 transparent gas barrier가필수적으로적용될것으로분석됨. Trend FHD, UHD Bottom emission 고해상도, 고휘도 Top emission Hybrid Encapsulation with Transparent gas barrier Encapsulation Trend Face seal + Metal foil, Dam and Fill + Metal foil Curved, Bendable TV Foldable, Rollable TV Uniformity 대면적화 Flexible Foldable에적합한곡률반경 내구성 Encapsulation Hybrid/TFE + Cover window Flexible Top emission 에적합한투과도 WVTR Low cost Copyright @ 10
5. Encapsulation History 분석 5.2 주요 panel 업체별 Encapsulation History Samsung Display 14inch AMOLED Dam & Fill(glass cap) 2inch AMOLED Glass can + getter 2.8inch / 6.5inch flexible OLED TFE 30inch 3D AMOLED Glass cap + getter 55inch AMOLED TV Hybrid with glass cap 55inch curved OLED TV Hybrid with metal foil 40inch AMOLED Thin Film Encapsulation 4.5inch AMOLED Thin Film Encapsulation 5.7inch curved AMOLED TFE with 7 layers 1.84inch curved AMOLED TFE with 7 layers 2inch curved AMOLED TFE with 5 layers Copyright @ 11
6. Encapsulation 기술동향분석 6.4 주요업체별 Encapsulation Process Samsung Display flexible AMOLED line OLED Inorganic Barrier Organic Interlayer Process Passivation Resin coating x 2 Passivation Material SiNx Organic Material x 2 SiNx Equipment PECVD Ink-jet printing x 2 PECVD Copyright @ 12
7. Encapsulation Supply Chain 분석 Samsung Display LG Display Items Rigid AMOLED Flexible AMOLED Large area AMOLED Flexible AMOLED Frit TFE Hybrid Hybrid Hybrid AMAT, Equipment AP SYSTEMS, LTS Kateeva, SNU Precision, Ulvac Jusung Engineering, LIGADP, Viatron, Hansong Jusung Engineering, LIGADP, AVACO, Seria Material Samsung SDI Samsung SDI LG Chem., Mitsui i-component, Barrier film Hitachi(metal foil) LG Chem., LG Hausys Copyright @ 13
9. AMOLED Panel Market Forecast by Encapsulation Technology (2015~2020) SHIPMENT [M PCS] SHIPMENT RATIO 9.1 Total Shipment AMOLED panel 출하량은 2020년에 -------에도달할것으로전망됨. 2015년 frit glass 방식 AMOLED panel은 -------개로전체시장의 -------를차지할것으로예상되나 2020년에는약 ------ 개로서점유율은 -----------로 ------전망임. -----------------확대로 2020년에는 ---------------방식의 encapsulation을적용한 AMOLED panel은전체시장의 ---% 를차지할것으로예상됨. 800 100% 700 90% 600 80% 70% 500 60% 400 50% 300 40% 200 30% 20% 100 10% - 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Frit 180 241 288 359 430 509 0% 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Frit 87% 85% 80% 77% 76% 73% TFE 11 14 25 35 44 52 TFE 5% 5% 7% 8% 8% 8% Hybrid 17 30 49 71 95 132 Hybrid 8% 11% 14% 15% 17% 19% Copyright @ 14
11. Hybrid Encapsulation Materials Market Forecast (2015~2020) REVENUE [US $ MILION] REVENUE [US $ MILLION] 11.1 Total 대면적 OLED와 flexible OLED가향후 OLED 산업의핵심이될것으로전망되어이 panel들에적용되고있는 hybrid encapsulation 용재료시장을전망하였음. Hybrid encapsulation 에적용되는핵심 material 은 organic material(adhesive film/resin 등 ) 과 metal foil, transparent gas barrier가있음. Hybrid encapsulation에적용되는핵심 material 시장은 2015년 -------에서 2020년 ------의시장을형성할것으로예상됨. 2015년부터 2020년까지연평균성장률 ----의 --------예상됨. 1,800 1,800 1,600 1,600 1,400 1,400 1,200 1,000 CAGR 74% 1,200 1,000 800 800 600 600 400 400 200 200-2015 2016 2017 2018 2019 2020 Total 61 175 399 711 1,103 1,688-2015 2016 2017 2018 2019 2020 Organic material 22 62 143 257 400 614 Metal foil 34 94 221 401 629 973 Transparent gas barrier 4 18 34 53 74 101 Copyright @ 15