[Analyst Column]有機ELができなければ、QLEDはありえない!

 

[Analyst Column] LCD Industry Administration to Worsen after 3 Years

Choong Hoon Yi, Chief Analyst, UBI Research

Korean Display Industry Is On Descent

Choong-hoon Yi, Chief Analyst/ UBI Research /ubiyi@ubiresearch.co.kr

Korean TV Industry, Where to Go?

Korean TV Industry, Where to Go? – Ubiresearch

[Analyst Column] Green Light Lit for Korean Display Industry?

Dr. Choong Hoon Yi, Chief Analyst of UBI Research

한국 디스플레이 사업, 청신호 켜지나?

이충훈 / 수석 애널리스트 / 유비산업리서치 / ubiyi@ubiresearch.co.kr

기사1

한국 디스플레이 패널 사업이 5분기간의 약세를 끝내고 성장세를 뚜렷하게 나타내고 있다. 삼성전자와 LG디스플레이의 2015년 1분기 실적 발표에 의하면 한국 디스플레이 1분기 매출 합계는 14.07조원으로서 지난 분기에 비해서는(QoQ)  -9%를 기록하였지만 지난 해 동 분기 대비(YoY) 20% 상승하였다.최근 2년간 가장 실적이 나빴던 분기는 2013년 4분기였다. 크리스마스 시즌이 있는 4분기는 계절적 수요에 의해 가장 실적이 좋은 것이 일반적인 흐름이나 2013년은 오히려 3분기보다 실적이 떨어졌다. 하지만 2014년은 매 분기 매출이 증가하며 일반적인 흐름에 따르는 결과를 보여주고 있다.

이번 분기 실적에 의하면 2015년 한국 디스플레이 패널 사업은 성장 패턴에 속할 것으로 분석된다. 이번 분기와 지난 분기의 YoY가 각 각 1년 전 동 분기에 비해 14%와 20%의 성장을 보여주고 있기 때문이다.

기사2

최근 한국 디스플레이 사업이 회복세를 나타내고 있는 것은 LG디스플레이의 실적이 지속적으로 상승하고 있기 때문이다. 양사의 매출 점유율은 3분기 연속 LG디스플레이가 50% 이상을 차지하며 시장을 이끌고 있다.

LG디스플레이의 실적 향상은 Apple iPhone 6 실적 향상에 기인하는 것으로 분석된다. 하지만 iPhone6의 출하량이 증가할수록 경쟁업체인 삼성전자의 Galaxy 실적이 하락할 가능성이 높아 삼성디스플레이의 실적 역시 둔화될 수 있다.

하지만 세계 최대 smart phone 제조사인 삼성전자와 Apple의 시장 점유율에 따라 양사에 디스플레이를 공급하는 삼성디스플레이와 LG디스플레이의 실적에 희비가 갈리겠지만, 한국 디스플레이 산업은 두 회사를 통한 꽃놀이 패를 가지고 있기 때문에 디스플레이 산업은 지속 성장을 유지할 것으로 예상된다.

 

삼성이 OLED TV를 할 수 밖에 없는 이유와 기술 개발 방향 분석

이충훈 / 수석 애널리스트 / 유비산업리서치 / ubiyi@ubiresearch.co.kr

2014년 삼성디스플레이의 매출 실적과 영업 이익이 분기에 따라 심각하게 요동치자 연말에 BCG 컨설팅과 함께 경영 진단을 실시했다. 결론 중 하나는 Gen10 LCD 투자와 함께 TV용 대면적 OLED 투자로 알려져 있다.

Gen10 LCD 라인 투자는 정보화 사회로 인해 확장되는 디스플레이 산업과 공격적인 투자를 지속하는 중국 디스플레이 업체들에 대한 대응 방안이며, 대면적 OLED 라인 투자는 LCD 보다 화질이 우수한 OLED TV 시장 확대에 대비하고 투자를 지속하고 있는 최대 경쟁 업체인 LG의 WRGB OLED TV 시장 확장을 견제하기 위한 전략으로 해석된다.

이 두 가지 방안은 디스플레이 전문가라면 누구나 도출할 수 있는 당연한 결론이다.

그러나 한국의 디스플레이 전문가라면 Gen10 LCD 라인 투자는 한국 실정에는 맞지 않음 또한 누구나 알고 있다. 이유는 한국에서 Gen10 LCD 라인을 투자하여 시장 점유율을 확대해도 중국 디스플레이 업체에 대한 가격 경쟁력이 약하기 때문이다. 한국 디스플레이 기업들은 양품만 판매하고 있어 최대 수율은 90~95가 한계이나, 중국 시장은 소비자층이 고가의 TV를 쉽게 구매할 수 있는 부유층과 저가 제품을 요구하는 소비자층 또한 그 숫자가 막대하여 불량이 있는 디스플레이 패널도 시장에서 팔릴 수 있는 특성을 보유하고 있다. 중국 디스플레이 업체들은 자국 내에서 공장을 가지고 있는 저가형 TV 생산 업체들과의 긴밀한 유대관계를 통해 상대적으로 품질이 떨어지는 패널 또한 팔 수 있다. 이론적으로는 100%에 가까운 수율을 확보할 수 있어 패널 가격을 낮출 수 있다. 더불어 중국 정부의 지원과 값싼 공장 건설비용은 중국 디스플레이 업체들의 가격 경쟁력을 한층 더 높여 준다.

일본 디스플레이 업체들이 한국 디스플레이 업체들에게 LCD 시장을 양보 할 수 밖에 없었던 이유 역시 한국 기업과의 가격 경쟁력 확보가 어려웠기 때문에 LCD 투자를 지속할 수 없었기 때문이다. Sharp는 Gen10 라인까지 공격적으로 투자를 지속하였지만 결과는 누적되는 적자로 인한 모바일 기기용 소형 LCD 라인 매각 결정이다.

삼성디스플레이가 Gen10 투자를 결정하면 아마 Sharp와 유사한 길을 걷게 될 가능성이 매우 높아 매출 증대 보다는 리스크가 증대되기 쉽다. 삼성전자는 화질은 우수하나 가격이 높은 한국 기업의 LCD 패널로서 TV를 만드는 것보다 가격이 낮으면서도 화질이 우수한 중국 기업들의 LCD 패널로서 TV 사업을 끌고 가는 것이 보다 효과적이다. 삼성디스플레이 내에서 Gen10 투자에 대한 이야기가 나오지 않는 것은 디스플레이 산업을 잘 이해하고 있는 전문가들이 있다는 증거로 해석된다.

quantum dot 기술을 적용한 LCD TV인 SUHD TV에 총력을 기울이고 있는 현재의 삼성전자 사업 전략과 달리 OLED TV 생산을 위한 대형 라인 투자 결정은 삼성의 사업 전략 변화를 요구하는 결론이다. 삼성전자는 CES2015에서 SUHD TV와 OLED TV를 비교 전시하여 LCD TV가 OLED TV 보다 화질이 우수함을 강조했다. SUHD TV가 OLED TV 보다 경쟁력이 높으면 굳이 투자할 가치가 없다.

하지만 smart phone 시장으로 넘어가면 이야기가 달라진다. 삼성전자의 플래그 쉽 모델인 Galaxy 시리즈는 모두 AMOLED를 사용하고 있기 때문이다. 삼성전자가 Galaxy 판매에 사용하고 있는 차별화 전략 중 하나가 바로 OLED이기 때문이다. 삼성전자 무선 사업부는 “OLED”라는 단어가 들어간 smart phone으로서 전세계 마켓 쉐어를 20%까지 확장했다. 최근에는 flexible OLED를 사용한 Galaxy S6 edge가 초인기를 누리고 있다.

TV를 생산하는 삼성전자의 VD 사업부 보다 2배 이상의 매출을 내고 있는 smart phone 사업부인 IM은 OLED가 LCD 보다 화질이 우수함을 장점으로 사업을 진행하고 있어 OLED가 LCD 보다 화질이 낮다고 강조하는 VD 사업부의 마케팅 방식은 삼성전자 스스로가 제품 판매에 대단한 모순을 가지고 있다. QD-LCD가 좋으면 Galaxy S 시리즈도 당연히 QD-LCD 패널로 대체해야 할 것이다. Smart phone에서는 OLED 화질이 우수하고 TV 에서는 LCD가 우수하다는 것은 제품에 따라 논리를 바꾸는 매우 이율 배반적인 부분이다. 이러한 이중적인 행태는 소비자가 삼성전자 이야기는 믿을 수 없는 “양치기 소년”으로 전락시키는 결과를 낼 수도 있다. 향후 삼성전자의 smart phone 시장 확대를 위해서는 VD 사업부에서도 OLED TV를 생산하여 “삼성전자 = OLED”라는 등식이 성립해야 완전한 사업 전략이 구축된다.

이것이 바로 삼성이 OLED TV를 해야 하는 이유이다.

그러나 문제는 산적해 있다. 2013년에 생산한 삼성전자의 OLED TV는 LG전자 OLED TV에 비해 완성도와 화질이 낮음이 유비산업리서치의 화질 보고서와 OLEDNET 기사에 의해 제기되었고, 그 후 삼성전자는 OLED TV 생산을 중지하였다. 사실상 LG전자 제품 보다 자사의 OLED TV가 경쟁력이 없음을 시인한 것이다.

이유는 TV 완성도가 낮았음도 있지만 근본적인 이유는 삼성디스플레이가 제조하는 RGB 구조의OLED 패널 제조 방식과 특성이 LG디스플레이가 생산하는 WRGB 구조의 OLED에 비해 생산성과 화질에서 경쟁력이 없었던 것이다.

RGB OLED는 소형 AMOLED와 유사하게 fine metal mask를 사용하기 때문에 현재 기술로서는 Gen8 원장의 유리로서 OLED 패널 제작이 불가능하여 Gen8 유리를 6분할한 증착 장비를 사용 할 수 밖에 없다. LG디스플레이의 WRGB OLED는 백색광과 칼라필터로서 픽셀을 제조하기 때문에 fine metal mask가 필요 없어 Gen8 원장에서도 OLED 패널 제작이 가능하다. 경쟁업체인 LG디스플레이가 Gen8 증착 장비 한대를 사용하고 있는 것과 비교하면 산술적으로는 6대의 증착 장비가 필요한 것이다. 증착 장비 증대는 당연히 투자비 상승을 수반하기 때문에 패널 제조 원가가 LG디스플레이에 비해 높을 수 밖에 없다.

삼성디스플레이는 TFT 제조 비용에서도 LG 디스플레이에 비해 상대적으로 경쟁력이 낮다. 삼성디스플레이가 사용하는 LTPS-TFT 공정은 8~9장의 mask 공정이 필요하나, LG디스플레이는 4~5장이 소요되는 oxide TFT를 사용하고 있다. 따라서 LCD 라인을 OLED 라인으로 개조할 때 투자비를 최소화 할 수 있는 장점이 있다. 삼성디스플레이가 기존 LCD 라인을 OLED 라인으로 개조하기 위해서는 LTPS-TFT 제조에 막대한 자금을 투입해야 한다. 삼성디스플레이가 기존 200K LCD 공장을 OLED 라인으로 개조하면 capa 역시 90K 정도로 줄어드나, LG디스플레이는 capa 손실 없이 200K 규모를 유지할 수 있다. 기존 LCD 라인을 개조하여 OLED를 생산 할 경우 LG디스플레이는 추가 공장 건설이 필요 없지만, 삼성디스플레이는 산술적으로 동일한 규모의 공장을 더 지어야 한다.

Encapsulation 기술에서도 LG디스플레이가 유리하다. LG디스플레이는 hybrid encapsulation 기술을 사용하고 있다. OLED 소자 제작 완료 후 2~3층의 passivation막을 형성하여 방습 구조를 만든 후 점착 필름이 라미네이션 된 metal foil을 passivation 막 상부에 합착하여 OLED 패널 제작을 완료한다. 삼성디스플레이가 2013년에 양산한 TV용 OLED 패널 역시 hybrid encapsulation 구조를 사용하였다. 차이점은 상부 기판이 유리였다. 그러나 LG디스플레이가 encapsulation 기술을 도용하였다고 주장하여 현재는 dam & fill 방식의 hybrid encapsulation 기술을 개발하고 있다. 삼성디스플레이의 hybrid encapsulation 기술인 dam & fill 방식은 소자 상부에 passivation 막을 형성하는 것은 LG디스플레이와 동일하나 그 이후 패널 외각에 유기물로써 형성된 dam에 ODF(one drop filling) 방식으로 경화제를 도포한 후 유리 기판을 합착하고 경화하는 공정을 사용한다. Dam 제조가 PDL(pixel define layer) 공정과 동시에 진행되면 좋으나 일반적으로 PDL층은 TFT 상부에 형성되어 있고 dam 구조는 패널 외각에 형성되어 있어 단차가 발생할 수 있어 상부 기판 합착에 어려움이 발생할 수 있다. 더욱이 dam의 높이가 PDL 보다 낮으면 최근 TV 트랜드인 curved design 구현에 불리하다. 따라서 dam 형성 공정을 passivation 완료 후 수행하게 되면 추가적인 mask 공정이 필요하여 추가 장비 투자로 인한 코스트 상승을 유발하게 된다. 삼성디스플레이의 encapsulation 공정은 연속적으로 진행되나 LG디스플레이의 공정은 경화 필름을 metal foil에 부착한 후 양품만을 골라 합착 공정으로 보낼 수 있어 상대적으로 수율 관리에도 유리하다. 더욱이 LG디스플레이는 상부 기판으로써 metal foil을 사용하고 있어 curved design 구현과 패널에서 방출되는 열을 제거하기에도 유리하다. Dam & fill 방식은 액상 경화형 레진을 미리 충진한 후 상부 기판을 합착하기 때문에 수십 um 두께의 metal foil 합착 보다는 수백 um 두께의 유리 기판을 사용하는 것이 보다 공정에 적절하다. 이 경우에는 metal foil을 사용할 수 없어 추가적인 방열 재료가 요구된다. Encapsulation 공정에서도 LG디스플레이 기술이 양산성이 우수하며 제조 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.

결론적으로 삼성디스플레이가 TV용 OLED 패널 사업에 다시 들어가기 위해서는 기존에 개발한 LTPS-TFT 공정과 RGB OLED, dam & fill encapsulation 기술 보다는 LG디스플레이가 사용하고 있는 oxide TFT 구조와 WRGB OLED 구조, 점착 필름을 사용하는 lamination 방식의 encapsulation 구조를 사용하는 것이 사업에 유리하다.

삼성디스플레이는 대형 OLED 패널 사업에 재 도전하기 위해 기존 대면적 OLED팀을 삼성디스플레이의 OLED 최고 전문가인 김성철 부사장이 이끄는 연구소 산하 조직으로 재배치하였다. OLED 패널 제조 기술 방향에 대해서는 아직 공식적인 논평이 없지만 OLED TV 사업이 성공하기 위해서는 LG디스플레이와 동일한 기술을 사용하는 것이 바람직하다.

삼성디스플레이는 다년간의 OLED 패널 양산 경험과 수천명의 우수한 OLED 엔지니어를 확보하고 있어 리소스 차원에서는 LG디스플레이 보다 유리하다.

남은 것은 특허와 의사 결정이다.

 

 

[Analyst Column] Encapsulation Technology, Where is it Going?

Yi Choong Hoon Yi, Chief Analysis / UBI Research

Encapsulation 기술, 어디로 가나?

이충훈 / 수석 애널리스트 / 유비산업리서치 / ubiyi@ubiresearch.co.kr

OLED 시장이 다시 달아 오르기 시작한다. Rigid OLED 시장 성장이 일시 제동이 걸려 있으나, 삼성전자와 LG전자는 flexible (plastic) OLED로 각각 Galaxy S6 Edge와 G Flex2를 내놓으면서 smart phone 시장에 다시 불을 지피고 있다. 또한 Apple은 iPhone 돌풍을 이어가기 위한 병기로 LG디스플레이가 생산하는 plastic OLED를 탑재한 smart watch를 출시 준비 중이다. 더불어 LG전자는 55인치와 65인치 UHD OLED TV로서 프리미엄 TV 시장 공략에 나섰다.

OLED 패널 생산 최대 기업인 삼성디스플레이는 flexible OLED 생산 확대를 위해 Gen6 라인 추가 투자를 결정하였으며, LG디스플레이 역시 plastic OLED 공급 부족에 대처하기 위해 파주에 Gen4 라인 보완 증설을 결정하였다. 여기에 JDI도 가세하여 Gen6 flexible OLED 라인 증설을 곧 추진할 예정이다.

가장 고무적인 것은 최근 언론에 공개된 삼성디스플레이의 대형 OLED 라인 투자 결정이다. OLED 산업을 최전방에서 리딩하고 있는 삼성디스플레이는 RGB OLED와 LTPS TFT 기술로서 55인치 OLED 패널을 양산하였으나 생산을 중단하고, 보다 사업성이 우수한 기술을 결정하기 위해 장고에 들어갔다, 최근에 WRGB OLED 기술로서 대형 OLED 패널을 생산하기로 결정하였다.

OLED 패널 제조 기술은 크게 3부분으로 나누어진다. TFT와 OLED, 마지막으로 encapsulation이다. 대형 OLED 패널 제조 기술은 소형 패널에 비해 수율 확보가 상대적으로 매우 어렵다. 따라서 상기 언급한 세가지 기술은 좋은 패널을 제작하기 위함도 중요하지만, 양산에서는 보다 양호한 수율을 확보 할 수 있는 기술이 사업성을 보장한다. 특히 encapsulation은 마지막 공정이기 때문에 최종 수율은 encapsulation 방식에 의해 결정된다.

그러면 대면적 OLED 패널 제조에 가장 적합한 encapsulation 기술은 무엇일까? 1월8일자 OLEDNET 기사에서 이미 언급한 바와 같이 기술 트랜드 관점에서 보면 hybrid encapsulation 기술이다. 소수의 passivation막과 상부를 덮을 수 있는 방습용 상부 기판, 그리고 상부 기판과 passivation막을 접착하는 유기재료로 이 기술은 완성된다. 디자인 트랜드 관점에서는 휘어질 수 있어야 한다. 최근 TV 시장이 curved 디자인으로 흐름이 바뀌고 있으며, rollable 디스플레이까지 대응하기 위해서는 상부 기판이 유리 보다는 금속이 필수적이다. (참조, 2015 OLED Encapsulation Report, UBI Research)

Hybrid encapsulation 기술에 사용되는 방식은 상부 기판과 passivation막을 접착하는 구조에 따라 다시 film 방식과 dam & fill 방식으로 분류된다. Film 방식은 LG디스플레이가 양산에 적용하고 있는 기술이며, dam & fill 방식은 Sony가 주도로 개발한 기술이다. 이 기술은 패널 외곽에 유기물로서 dam을 설치하고 접착성 고분자 액체를 도포하는 방식이다. 상부 기판이 유리일 경우에만 사용이 가능하다. LG디스플레이는 접착 필름이 라미네이션 된 금속판을 소자에 합착하여 공정을 완성한다. Curved TV와 rollable TV를 만들기에는 최적인 기술이다.

삼성디스플레이가 이번에 결정한 TV용 OLED 패널 제조 기술은 우선 LG디스플레이와 유사한 WRGB OLED 구조를 채택할 것으로 알려졌으나 TFT와 encapsulation 기술은 아직 공개되지 않았다. 그러나 TFT 기술은 역시 oxide TFT가 될 가능성이 높은 것으로 추정된다. (2월27일 OLEDNET 기사 참조) LTPS TFT는 oxide TFT와 비해 투자비가 높기 때문에 유사한 성능에서는 사업성이 매우 낮기 때문이다.

남은 것은 encapsulation 기술이다. 이 기술 역시 이미 LG디스플레이가 상용화하고 있는 필름 라미네이션 방식이 최적이다. Curved 디자인에 유리한 금속판을 사용하는 것이 정답이기 때문이다. 금속판을 사용하면 외부 충격에도 강하며 방열에도 유리하다. 유리는 금속에 비해 열전도율이 낮아 금속판을 사용하는 기술에 비해 추가적인 방열 재료가 요구되므로 제조 비용이 상승할 수 밖에 없기 때문이다. 디자인 요소와 외부 충격 완화, 방열비용 절감을 위해서는 LG디스플레이가 사용하는 금속판을 사용하는 hybrid encapsulation 기술이 가장 이상적인 기술이다. 따라서 삼성디스플레이가 가야 할 기술 방향 역시 금속판과 필름을 사용하는 방식이다.

모바일용 소형 OLED 기술은 삼성디스플레이가 개발한 방식이 텍스트가 되었지만, 대형 OLED 패널 제조 기술은 LG디스플레이 기술이 텍스트가 될 것으로 전망된다.

 

 

AMOLED 탑재 스마트폰이 모바일용 디스플레이 대형화 주도

 이충훈 / 수석 애널리스트 / 유비산업리서치 / ubiyi@ubiresearch.co.kr

유비산업리서치가 발간한 “2015 OLED Display 연간 보고서”에 따르면 AMOLED 탑재 스마트폰의 디스플레이 사이즈가 5인치급이 주력 제품인 것으로 조사되었다.

본 보고서에 따르면 2012년에서 2014년 3년간 AMOLED 탑재 스마트폰 출하 업체 수는 13개사(2012년), 11개사(2013년), 14개사(2014년)로 변동폭이 거의 없으나, 이들 업체들이 판매한 스마트폰의 주력 디스플레이 사이즈는 4인치급에서 5인치급으로 자리 잡았다.

150216_[Analyst Column] AMOLED 탑재 스마트폰이 모바일용 디스플레이 대형화 주도

 

2012년에는 AMOLED 탑재 스마트폰 31개 제품 중 5인치급은 3%인 1개에 불과했으나 2013년에는 총 21개중 5개인 24%로 증가하였고, 2014년에는 27개 제품 중 19개가 5인치급이 사용되어 70%로 확대되었다.

삼성전자는 스마트폰 시장 최대 경쟁 업체인 애플과 경쟁하기 위해 iPhone에 없는 2가지 요소를 차별화 포인터로 전략화 시켰다.  첫째는 LCD의 색재현율을 공략한 점이다. 기존 LCD는 색을 표현하는데 있어 방송 기준인 NTSC의 약 80% 정도만 가능하였다. 통신 기술 발달에 의해 스마트폰에서도 방송과 영화를 감상할 수 있게 되었으나 500nit에 달하는 TV의 휘도에 비해 스마트폰은 휘도가 200nit 정도에 불과해 TV에 비해서도 색상 구현이 더욱 어려운 단점이 있다. 스마트폰은 배터리를 사용하기 때문에 장시간 사용을 위해서는 소비전력을 최소화해야만 하기 때문에 휘도를 올리는데 한계가 있다. 삼성전자는 LCD 패널로서 만든 스마트폰 사용자가 보다 정밀한 색상을 파악할 수 있는 대안으로 낮은 소비전력에서도 NTSC 기준을 충족 시킬 수 있는 AMOLED 패널을 전략 핵심 부품으로 정했다. 최근에는 스마트폰으로 의류를 주문하는 사례도 늘어나고 있어 상품의 색상을 정확히 표현 해 줄 수 있는 AMOLED 패널 요구가 더욱 증가할 것으로 기대된다.

두번째는 디스플레이 사이즈이다. iPhone은 휴대성을 강화하기 위해 그립감이 좋도록 3인치급의소형 스마트폰에 집중하였다. 이에 비해 삼성전자는 스마트폰을 “손에 쥐기 좋은 제품” 보다는 “보기 쉬운 제품”으로 변환시키는 것에 주력하였다. 물론 초기 AMOLED 패널은 해상도가 낮았다. 따라서 AMOLED 패널의 픽셀 제조에 사용되는 shadow mask의 개구율을 고정세로 만들기 어렵기 때문에 고해상도를 구현하기 위해서는 디스플레이 사이즈가 큰 것이 필요하였다.

삼성전자는 AMOLED 디스플레이의 색재현율과 크기로서 스마트폰 원조인 애플을 따라잡는데 성공한 것이다. 이제는 애플마저도 글립감을 버리고 디스플레이 사이즈를 5인치급으로 확대하였다.

비록 삼성전자가 애플에 비해서는 후발 주자로 스마트폰 시장에 뛰어 들었지만 삼성전자의 AMOLED 선택은 오늘의 삼성전자를 만들었고 더불어 AMOLED가 성공할 수 있는 발판을 마련한 것이다. 또한 삼성전자의 디스플레이 전략은 전세계 스마트폰의 디스플레이 크기를 5인치급의 “보는 기기”로 진화할 수 있게 만들었다.