폴더블 OLED용 UTG 시장 고속 성장 전망

삼성전자의 갤럭시 Z 플립이 시장에서 완판을 지속함에 따라 삼성디스플레이가 생산하는 폴더블 OLED용 커버 윈도우 UTG (ultra thin glass) 시장이 고속으로 성장할 전망이다.

유비리서치의 2020년 1사분기 부품소재 마켓트랙에 의하면 올해 UTG 시장은 1.6억달러 규모이며, 2023년에는 6.4억달러 시장으로 성장할 것으로 예상하고 있다.

삼성전자의 1세대 폴더블 폰인 갤럭시 폴더에는 플라스틱 재질인 투명 PI가 커버 윈도우로 사용되었으나, 2세대 폴더블 폰인 갤럭시 Z 플립에서는 커버 윈도우를 UTG로 대체하였다. 삼성디스플레이가 투명 PI를 UTG로 바꾼 이유는 화면이 꺼져 있을 때 유리 커버가 주는 반짝거림이 투명 PI에 비해 훨씬 고급스러운 느낌을 주기 때문이다.

삼성디스플레이는 1세대 폴더블 OLED에는 동우화인캠이 생산한 투명 PI를 사용하였지만, UTG는 삼성디스플레이 출신이 만든 도우인시스의 기술로 제작된 UTG로 변경하였다. UTG용 유리는 Shott가 제공한다. 삼성디스플레이는 폴더블 OLED 에코시스템을 강화하기 위해 도우인시스의 지분 27.7%를 확보하여 1대 주주 지위를 확보했다. 폴더블 OLED 후발 기업들은 이제 겨우 투명 PI로서 out-folding 타입 폴더블 OLED를 개발중에 있으나, 삼성디스플레이는 후발 기업들이 폴더블 OLED 시장에서는 아예 따라오지 못하도록 재료를 바꾸어 버렸다.

3F, 연간 1100톤 규모 PI 생산 공장 착공

중국이 PI 국산화에 들어 갔다. LCD 생산량으로서는 세계 최다 수준으로 성장하였지만, OLED 패널 시장에서는 아직 수 %에 불과하다. 중국 정부는 OLED 분야에서도 중국이 최고의 생산기지로 발 도움하기 위해 BOE를 중심으로 패널 업체들이 대단위의 투자를 지속하고 있다. 하지만 OLED를 생산하기 위해 필수적인 부품 소재 서플라이 체인은 매우 빈약하다.

중국 정부는 flexible OLED 제조의 첫번째 공정인 flexible 기판을 만들기 위한 PI 공장에 투자를 하였다.

Changshu에 위치한 3F New Material은 연간 1100톤의 PI를 생산할 수 있는 프로젝트를 시작했다. 이 프로젝트에는 총 2억1600만 위안이 투자되어 부지 2408평방미터에 3층 규모의 생산 공장 건설이 포함되어 있다. 총 건물 면적은 7224평방미터이며, 공장 완공 후 연간 기판용 PI 1000톤과 커버윈도우용 투명 PI 100톤 생산 능력을 갖추게 된다.

폴더블폰 커버 윈도우 소재 경쟁이 뜨거워 진다.

삼성전자의 스마트폰 언팩 행사를 앞두고 폴더블폰 커버 윈도우 소재에 대한 관심이 뜨겁다. 지난해 상반기 출시 예정이었던 갤럭시폴드가 보호필름 뜯김 이슈로 출시가 수 개월 연기되었던 해프닝이 있었고, CPI(Colorless Polyimide)의 대체재로 떠오른 UTG(Ultra Thin Glass)가 큰 이슈없이 양산될 수 있을지 여부에 대한 관심 때문이다.

삼성전자는 올해 상반기 클램쉘로 알려진 갤럭시Z플립을 출시하고, 하반기엔 위너2로 알려진 갤럭시폴드2를 출시할 예정이다. 일단 클램쉘에는 UTG가 채택되는 것으로 알려졌다. UTG는 S펜 사용에 필요한 경도와 유리 특유의 고급스러운 시인성과 부드러운 터치감에서 유리하다. 특히, CPI의 단점으로 지적되었던 화면 중앙의 주름 제거가 UTG 채택의 가장 큰 이유로 알려져 있다. UTG 채택에 앞서 삼성디스플레이는 UTG 제조업체인 도우인시스에 누적 485억을 투자하며 지분 27.7%를 확보하여 최대주주가 되었다. UTG의 안정적 공급과 주요 소재의 일본 의존도를 낮추기 위한 의도로 보인다.

<도우인시스의 UTG(Ultra Thin Glass) (출처 : 도우인시스 홈페이지)>

하지만 UTG 채택에 대한 우려의 목소리도 있다. UTG는 쇼트, 아사이글라스, 코닝 등도 개발하고 있는데 플로팅 공법이나 슬릿노즐 공법에 의해 약 100mm 두께로 제작된다. 더 얇게 만들기 위해서 도우인시스에서는 열연신이나 HF식각 공법을 사용한다. 내구성 유지를 위해서는 두께가 100mm 이상이어야 하는데 이 때 곡률반경이 2~3mm (CPI는 약 1mm) 수준이어서 디자인 자유도가 떨어지고, 두께가 얇아지면 내구성이 떨어진다. 내구성 보완을 위해 UTG 표면에 고분자 수지를 코팅하는데, 이는 깨졌을 때 유리조각이 비산하는 방지하는 효과도 있다. 현재 UTG의 문제는 공정의 난이도 때문에 양산성과 수율이 확보되지 않았다는 것과 예기치 못한 내구성 이슈 가능성으로 보인다.

한편 클램쉘에 UTG가 채택된다는 소식에 위기감을 느낀 CPI 소재회사들도 반격을 준비하고 있다. 갤럭시폴드에 적용되었던 PET소재의 체인저블 윈도우 필름(보호필름)을 제거할 수 있도록 CPI 위 하드코팅 경도를 높이고, 유리 같은 광택을 낼 수 있는 기능성 코팅을 개발하고 있다. 특히, 폴더블폰용 CPI에 하드코팅을 했던 동우화인켐은 방오코팅 기능을 포함한 하드코팅재료 개발로 공정을 단순화하고 있는 것으로 알려졌다. 이렇게 되면, CPI 커버 윈도우는 1세대 폴더블폰의 구조(PET+COA+CPI+COA)에서 2세대 폴더블폰 구조(CPI+COA)로 변경되면서 두께는 약 200 mm에서 절반 수준으로 감소하고 재료비와 공정성 측면에서 유리해 진다.

<삼성 2019년 출시 갤럭시폴드 구조 (출처: 유비리서치 보고서)>

<삼성 갤럭시폴드 후속 모델 예상 구조: UTG를 사용한 경우(좌측)과 CPI를 사용한 경우(우측) (출처 : 유비리서치)>

CPI는 갤럭시폴드에 채택된 스미토모화학 외에 코오롱인더스트리, SKC 등이 양산 준비를 마치고 개발을 진행하고 있다. 일단 클램쉘은 작은 화면이어서 UTG 채용에 유리해 보이지만, 화면 사이즈가 큰 제품에서는 CPI가 유리해 보인다. UTG는 디자인 자유도를 높이는 두께에서 내구성을 확보해야 하며, 양산성, 공정성 개선을 통해 대량생산 체계 구축과 가격 경쟁력을 확보해야 한다. CPI는 유리에 가까운 경도와 시인성 향상에 힘써야 하며, 역시 가격 경쟁력을 더욱 높여야 한다. 폴더블폰 모델의 확대와 고객 반응에 따라서 소재의 선택 기준은 달라질 것이다. 이번 클램쉘에 대한 고객 반응이 향후 폴더블폰 커버 윈도우 소재의 향방을 가를 중요한 계기가 될 것으로 보인다. 폴더블폰 커버 윈도우 재료 시장은 2023년 429.6M 달러에 이르고 가파르게 성장할 것으로 전망된다. 이 시장을 누가 먼저 선점할 것인지를 놓고 UTG와 CPI의 격돌은 이제 시작되었다.

<커버 윈도우 재료별 시장 전망 (출처: 유비리서치 보고서)>

[29th FINETECH JAPAN] V-technology, 1,000ppi까지 가능한 fine hybrid mask 공개

2019년 12월 4일부터 6일까지 일본 도쿄 마쿠하리 메세에서 열리고 있는 29th FINETECH JAPAN에서 V-technology는 1,000ppi까지 구현 가능한 FHM(fine hybrid mask)를 공개하였다.

현재 상용화 되고 있는 FMM(fine metal mask)는 제조가 까다롭고 자중에 의한 처짐으로 인해 600ppi 이상의 고해상도 구현이 어려웠다.

V-technology가 공개한 FHM은 먼저 유리 기판 상부에 polyimide layer와 Ni로 이루어진 seed layer를 형성한 뒤, 포토 공정을 통해 격벽을 만든 후 electroforming 기술로 Ni pattern layer를 형성하는 방식이다. 그 후, 격벽을 제거한 뒤 오픈 마스크 웰딩과 결함 시킨 후 유리 기판을 laser lift off 공정을 통해 제거한다.

V-technology에 따르면 해당 FHM의 두께는 polyimide까지 모두 포함하여 15 um 이하 수준이며,마스크 무게는 Gen6 half 기준으로 2 kg 정도이다. 업체 관계자는 FHM의 무게가 매우 가볍기 때문에 수직 증착에도 적용 가능하며, 기존의 FMM용 프레임을 사용하여 상용화 되고 있는 증착 챔버에서도 사용 가능하다고 밝혔다.

끝으로, V-technology에서는 수율을 밝힐 수는 없지만 높은 수율을 통해 FMM보다 싼 가격으로 고객사들에게 FHM을 제공하는 것을 목표로 하고 있다고 언급하였다.

현재 600ppi 이하에 머물고 있는 OLED 스마트폰이 FHM을 통해 그 이상의 해상도를 구현할 수 있을지 주목된다.

[29th FINETECH JAPAN] 다수의 하드 코팅 업체들, 폴더블 폰용 커버 윈도우 성능 공개

최근 삼성전자와 Motorola가 폴더블 폰을 공개하고 Huawei가 폴더블 폰 출시를 준비하는 등, 모바일 기기 시장에서 폴더블 폰은 많은 관심을 받고 있다.

폴더블 폰에 적용되고 있는 디스플레이는 OLED이며, 이전의 플렉시블 OLED와 다른 점은 대표적으로 커버 윈도우 소재가 기존의 유리에서 플라스틱 필름으로 변경되고 있다는 점이다.

폴더블 OLED용 커버 윈도우 소재는 현재까지 모두 colorless PI(PolyImide)이며, 이를 공급하고 있는 소재 업체들은 Colorless PI의 손상을 방지하고 신뢰성을 향상시키기 위해 보통 커버 윈도우 상단에 하드 코팅을 적용하고 있다.

2019년 12월 4일부터 6일까지 일본 도쿄 마쿠하리 메세에서 열리고 있는 29th FINETECH JAPAN에서 DNP와 DAICEL이 하드 코팅 된 colorless PI를, GUNZE가 새로운 커버 윈도우 필름을 선보이며 많은 주목을 받았다.

먼저 DNP는 10 um 두께의 하드 코팅으로 6H와 9H의 연필 경도와 1R의 인폴딩을 구현하였다. 업체 관계자는 현재 colorless PI를 코오롱에서 공급받고 있다고 밝히며, 하드 코팅의 두께는 10~20 um, colorless PI의 두께는 50~80 um 수준이라고 언급하였다.

<DNP의 하드 코팅 성능, Source : UBI Research DB>

DAICEL도 10~20 um 두께의 하드 코딩으로 DNP와 같은 연필 경도와 인폴딩은 2R, 아웃 폴딩은 3~4R을 구현하였다. 업체 관계자는 코오롱에서 colorless PI를 공급받고 있다고 설명하며 두께는 50 um 수준이라 밝혔다.

<DAICEL의 하드 코팅 성능, Source : UBI Research DB>

GUNZE는 커버 윈도우용 acrylic sheet를 선보였다. GUNZE 관계자는 하드 코팅 사업도 일부 진행하고 있으나, acrylic sheet인 모델명 ‘Monolys’ 필름을 주력으로 개발하고 있다고 언급하였다. ‘Monolys’ 필름의 두꼐는 100~120 um이며 투과도는 91~92%, 연필 경도는 7H, 곡률 반경은 인 폴딩 기준 1R까지 구현 가능하다.

GUNZE 관계자는 현재 전세계 OLED 패널 업체에 샘플을 제공하고 있다고 밝혔다

제8회 고기능 플라스틱 엑스포와 동시개최 (고기능 소재 위크 도쿄 2019내 개최)

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플라스틱 엑스포는1,050*개 참가사가 최신 제품 및 서비스/기술을 선보이며 최대 규모로 개최될 예정이다.                                                                       * 소재위크 동시개최 포함한 참가사수

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컨퍼런스 청강은 사전에 참관자 등록 (무료 초대권 신청) 후, 다음 URL에서 컨퍼런스를 신청할 수 있다. 관심있는 컨퍼런스가 만석이 되기 전에 지금 전체 컨퍼런스 프로그램을 확인하고, 신청할 것을 권한다.

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[전시회 개요]

전시회명: 제8회 고기능 플라스틱 엑스포 (고기능 소재 위크 도쿄 2019내 개최)

기간: 2019년 12월 4일 (수) – 6일 (금)  10:00-18:00 (12월 6일은 10:00-17:00)

장소: 일본, 마쿠하리 멧세

주최: Reed Exhibitions Japan Ltd.

URL: https://www.plas.jp/en-gb.html

무료 초대권 신청 >>> https://www.plas.jp/inv_en/

 

문의

Reed Exhibitions Japan Ltd., PLASTIC EXPO 사무국

담당: 신예빈

Email: visitor-eng.pla@reedexpo.co.jp

TEL: +81-3-3349-8568

제10회 고기능 필름 엑스포와 동시개최 (고기능 소재 위크 도쿄 2019 내 개최)

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전체 컨퍼런스 프로그램 & 신청하기 >>> https://www.filmtech.jp/seminar_tokyo_en/

[전시회 개요]

전시회명: 제10회 고기능 필름 엑스포 (고기능 소재 위크 도쿄 2019내 개최)

기간: 2019년 12월 4일(수) – 6일(금)  10:00-18:00 (12월 6일은 10:00-17:00)

장소: 일본, 마쿠하리 멧세

주최: Reed Exhibitions Japan Ltd.

URL: https://www.filmtech.jp/en-gb.html

무료 초대권 신청>>> https://www.filmtech.jp/inv_en/

 

문의

Reed Exhibitions Japan Ltd., FILM EXPO 사무국

담당: 신예빈

Email: visitor-eng.film@reedexpo.co.jp

TEL: +81-3-3349-8568

국제 고기능 소재 전시회가 다가오는 12월에 개최!

전 세계적으로 유명한 국제 전시회 주최사인 Reed Exhibitions Japan Ltd.는 고기능 소재 관련 B-to-B 상담 전문 전시회인 국제 고기능 소재 전시회가 12월 4일 (수)부터 6일 (금)까지 일본 마쿠하리 멧세에서 개최된다고 밝혔다.

(https://www.material-expo.jp/ko-kr.html)

<지난 전시회 내부 현장>

이번 국제 고기능 소재 전시회는 개최 10주년을 맞아 전시회 규모가 더욱 확대되어 개최된다. 지난 번 개최 장소와 동일하게 2019년 12월 4일부터 3일간 마쿠하리 멧세에서 개최되며, 전 세계에서 1,360사가 참가하고 70,000명의 업계 전문가가 방문할 예정이다.

 

국제 고기능 소재 전시회는 세계를 선도하는 고기능 소재에 특화된 전시회로서, 고기능 필름, 플라스틱, 금속, 세리믹, 접착 & 접합, 페인트 & 도료에 관련된 6개의 전문 전시회로 구성되어 있다. 또한, 디스플레이 제조를 위한 LCD/OLED/마이크로LED 등의 기술을 확인할 수 있는 FINETECH JAPAN과 레이저 프로세싱 및 광학, 광 측정/분석 기술 및 동향을 파악할 수 있는 Photonix가 동시 개최된다.

<지난 전시회 내부 현장>

국제 고기능 소재 전시회는 연 2회, 5월 오사카 & 12월 동경에서 개최되며, 이번 12월 국제 고기능 소재 전시회는 10주년을 맞아 더욱더 규모가 확대되어 개최할 예정이다.

 

전시회 관련해서는 국제 고기능 소재 전시회 사무국으로 연락하면 보다 자세한 사항을 안내받을 수 있다.

 

Reed Exhibitions Japan Ltd. 개요

 

1986년에 설립된 Reed Exhibitions Japan Ltd.는 세계적인 전시회 주최사인 Reed Exhibitions의 그룹에 속해 있다. 참가사와 참관자 모두가 새로운 비즈니스 창출과 기업의 이익에 직결되는 무역 전시회를 만들기 위해 끊임없이 노력하여 2003년에는 일본 최대의 전시회 주최사가 되었다. 현재 62산업분야에 있어 231개의 전시회를 주최하고 있으며 대부분의 전시회가 일본 최대, 세계 최대급으로 성장하기에 이르렀다. 성공적인 국제 전시회를 주최하여 일본과 세계의 무역을 촉진시키기 위해 힘쓰고 있다.

 

언론문의처

국제 고기능 소재 전시회 사무국

Tel: +81-3-3349-8568

E-mail: visitor-eng.material@reedexpo.co.jp

홈페이지: https://www.material-expo.jp/en-gb.html

[2019년 상반기 OLED 결산 세미나] SKC, 디스플레이의 미래 유망소재 주도할 것

지난 7월 12일 유비리서치 주최로 서울 코엑스에서 열린 ‘2019년 OLED 상반기 결산 세미나’에서 SKC 이중규 연구위원은 현재 디스플레이 산업의 메가 트렌드인 대면적/슬림화와 휴먼 인터페이스, 플렉시블 디자인을 설명하며 SKC가 이와 관련한 대응 소재를 개발하고 있다고 발표하였다.

이 연구위원이 언급한 디스플레이 분야의 미래유망소재는 플렉시블 디스플레이용 소재와 편광용 소재, 터치용 소재이며 SKC의 제품 로드맵과 함께 소재들의 개발 현황을 설명하였다.

먼저 이 연구위원은 삼성전자의 갤럭시 폴드에 사용된 체인져블 윈도우 필름인 NRF 필름을 소개하였다. 이 연구위원은 “위상차가 400~500 nm인 필름 사용시 디스플레이 표면에서 얼룩현상이 많이 보이지 않았다”면서, “기존의 PET는 6만번의 접힘 내구성을 가진 반면, SKC의 NRF 필름은 20만번 이상의 접힘 내구성이 있다”고 언급했다. 추가적으로 이 연구위원은 갤럭시 폴드 이후 제품에도 NRF가 사용될 것이라고 예상하며, UTG(ultra thin glass)든 투명 PI든 경도에 취약하기 때문에 보호 필름이 필요하다고 밝혔다.

또한 이 연구위원은 편광판에서 보호필름으로 사용되고 있는 TAC(ri-Acetyl Cellulose) 필름이 수분 흡수 이슈가 있다고 언급하며, 폴리우레탄 재질의 제품을 개발 중이라고 밝혔다. 이 연구위원은 다음달인 8월에 고객사에 공급할 예정이라 언급했다.

이어서 이 연구위원은 광학식 전면 지문 인식에는 일반 보호필름 사용이 불가하다고 밝히며, OCF(optical-axis control film)처럼 위상차가 아주 높은 필름이 필요하다고 설명했다. 이 연구위원이 언급한 터치 소재인 OCF는 7,000 nm 이상의 고위상차를 구현하여 얼룩 현상이 없앤 필름으로써, 디스플레이 표면의 위상차로 인한 지문 인식 오류를 방지하기 위한 제품이다.

마지막으로 이 연구위원은 SKC의 폴더블 디스플레이용 투명 PI의 본격적인 양산 시기를 내년 10월로 예상하였다. 또한, 현재 이슈가 되고 있는 일본 제재와 관련하여 SKC의 투명 PI와는 무관하다고 밝히며 발표를 마쳤다.

[CES ASIA 2019] 폴더블 OLED 소재로 주목받은 UTG와 실리콘 힌지

중국 상해에서 6월 11일부터 13일까지 개최되고 있는 CES ASIA 2019에서 한국 업체인 ECONY는 폴더블 OLED용 UTG(ultra thin glass)를 선보이며 많은 주목을 받았다.

현재 폴더블 OLED의 커버 윈도우로 사용되고 있는 colorless PI는 깨지지 않는 장점이 있으나, 접힘 흔적이 발생할 수 있기 때문에 이를 대체할 수 있는 UTG가 관심을 받고 있다.

ECONY의 관계자는 “ECONY는 한국에서 가장 높은 수준의 슬림 식각 기술을 가지고 있다. ECONY의 UTG는 깨짐 방지를 위한 표면 처리를 해도 50 um 이하의 두께로 제작이 가능하다. 곡률 반경은 2 mm 수준으로 현재 LG 디스플레이와 중국의 패널 업체들에 공급을 목표로 하고 있다” 라고 밝혔다.

DOW는 폴더블과 롤러블 OLED용 실리콘 힌지를 홍보했다. DOW의 관계자는 “실리콘 기반의 열 경화 소재로 개발된 힌지는 열 안정성이 우수하고 금속 소재보다 충격 흡수성이 뛰어나다는 장점이 있다”고 소개하며, “삼성 디스플레이와 BOE에 해당 솔루션을 제공한 바 있다”라고 밝혔다.

마지막으로 DOW측에서는 시장에 내놓기에는 아직 이른 상태이나 빠르면 1~2년 안에 출시하는 것을 기대하고 있다고 언급했다.

폴더블 OLED의 신뢰성을 향상시키기 위한 소재 업체들의 경쟁이 날로 치열해지고 있다. 어느 소재가 폴더블 OLED에 적용되어 시장을 장악하게 될지 귀추가 주목되고 있다.

[SID 2019] Colorless PI와 UTG, 폴더블 OLED용 커버 윈도우에 더 적합한 소재는?

Royole이 폴더블 OLED폰인 ‘FlexPai’를 선보인 이후, 삼성전자와 Huawei도 폴더블 OLED폰을 공개하며 업계와 대중들의 큰 관심을 이끌었다.

현재 상용화가 되거나 준비중인 폴더블 OLED폰의 가장 큰 변화는 기존의 플렉시블 OLED에서 사용되었던 유리 소재의 커버 윈도우가 colorless PI 소재로 변경되었다는 것이다.

Colorless PI는 기존의 커버 윈도우용 유리보다 얇아 곡률 반경을 줄이는데 유리하고 깨질 우려가 없다는 장점이 있다. 다만, 표면의 터치 질감과 스크래치 우려로 인해 기존의 유리를 최대한 얇게 만든 UTG(untra thin glass)도 폴더블 OLED용 커버 윈도우 소재로 관심을 받고 있다.

미국 San Jose에서 열린 SID 디스플레이위크 전시회에서 KOLON은 하드 코팅이 적용된 colorless PI를 전시하였다. 2018년부터 colorless PI 양산 준비를 완료한 KOLON은 현재 AUO와 BOE, LG 디스플레이, Royole 등에 폴더블 OLED 커버 윈도우용 colorless PI를 공급하고 있다.

하드 코팅 업체인 DNP와 TOYOCHEM도 하드 코팅이 된 colorless PI을 전시하였다. DNP의 업체 관계자는 해당 필름은 현재 개발 중이며 주요 사업 분야는 하드 코팅이라고 밝혔으며, TOYOCHEM의 업체 관계자는 KOLON과 SKC에 하드 코팅 샘플을 납품한 바 있다고 언급했다.

한편, UTG 개발 업체인 SCHOTT도 폴더블 OLED 커버 윈도우용 UTG를 전시하며 관객들의 주목을 받았다. SCHOTT의 관계자는 현재 개발 중인 UTG는 인 폴딩용이 아닌 아웃 폴딩용 커버 윈도우 제품이라고 밝혔으며, 두께는 현재 0.7 mm에서 2.5 mm까지 고객사들의 요구에 맞춰 개발을 진행중이라고 언급하였다.

가까운 시일내로 스마트폰 세트 업체들의 폴더블 OLED폰 출시가 예상됨에 따라 관련 소재들의 경합도 치열해질 전망이다. Colorless PI가 주도권을 이어갈지, 아니면 UTG가 기존의 영항력을 행사할 수 있을지 귀추가 주목되고 있다.

폴더블 OLED 디스플레이 주목할 만한 부품소재 Cover window

삼성전자의 갤럭시 폴드의 출시에 앞서 몇 가지 문제점에 대해서 연일 전세계 언론에서 보도가 되고 있다. 그만큼 혁신적인 기술이 필요하고 동시에 많은 사람들의 관심을 받고 있는 제품이다. 삼성전자는 출시에 앞서 일부 전문가들에게 선공개를 통하여 발생한 문제점을 받아들이고 출시일 연기의 공식적인 발표와 함께 제품에 완성도를 높이고 있다.

금번에 발생한 필름 제거의 문제는 근본적으로 사용자가 기존 스마트폰의 보호필름으로 생각하고 외압으로 제거하면서 발생한 문제이다. 사용자의 실수 또는 호기심으로 나타난 문제이지만 기존 스마트폰에서는 없었던 필름이기 때문에 사용자의 외압으로도 떨어질 수 있는 점은 개선이 필요하다.  

 유비리서치(대표 이충훈) 최신 부품소재 보고서에 따르면 기존 OLED의 커버 윈도우는 유리 재질이었지만 폴딩을 용이하게 하고 곡률반경을 줄이기 위하여 투명 PI가 적용되었고, 유리에 비해 상대적으로 취약해진 경도와 주름 등의 문제점을 보호하기 위하여 체인저블 윈도우라고 불리는 필름이 투명 PI 위에 부착되었다고 소개하고 있다.

삼성전자에서 아웃폴딩 대비 기술적으로 어려운 인폴딩 타입을 선택한 이유는 폴더블 디스플레이 화면을 보호하기 위함이다. 향후 재료 업체들은 커버 윈도우를 구성하는 투명PI와 체인저블 윈도우의 특성 개선과 경도가 강하며 곡률반경이 적은 UTG (Ultra Thin Glass) 개발이 필요할 것이다.

갤럭시 F의 폴더블 OLED 재료비는 얼마일까?

올해부터 시판될 예정인 폴더블 폰 갤럭시 F의 출고가가 얼마가 될지는 전세계 사람들의 관심거리이다. 갤럭시F가 사용하는 인폴딩 방식의 폴더블 OLED를 양산할 수 있는 회사는 현재는 삼성디스플레이가 유일하다.

갤럭시F는 OLED 사이즈가 7.29인치이기 때문에 스마트폰과 태블릿PC 시장을 동시에 공략할 수 있는 디지털컨버전스 제품이다. 초기 시판가는 2,000달러 전후가 될 것이며, 올해 예상 판매량은 100만대 정도이다.

OLED 업계의 관심은 갤럭시F의 폴더블 OLED 패널(모듈 포함) 가격이 얼마나 될지이다.

유비리서치가 발간한 재료비 분석 보고서에 따르면 삼성디스플레이의 폴더블 OLED 재료비는 갤럭시S10 5.8인치에 비해 2.04배 비싼 것으로 분석되었다. 디스플레이 면적이 늘어난 만큼 줄어든 수율이 반영되었기 때문이다.

갤럭시F와 갤럭시S10, 아이폰XS의 플렉시블 OLED 재료비 분석 결과 아이폰XS의 모듈비용이 95.2%로서 가장 높으며 갤럭시S10이 92.2%, 갤럭시F가 89.3%로 나타났다.

폰은 접고, 화면은 펴고, 갤럭시F

삼성 개발자 컨퍼런스에서 세계 최초의 인폴딩 폴더블 갤럭시F가 공개되었다. 폴더블 OLED의 이름은 인피니티 플렉스 디스플레이다.
갤럭시F의 주요 특징은 하드웨어와 소프트웨어 관점으로 나눌 수 있다. 우선 하드웨어면에서 7.3인치 폰이 접으면 4.6인치로 변한다. 소형 태블릿PC와 그립감이 좋은 스마트폰을 동시에 경험할 수 있다. 휴대성과 정보 확장성을 동시에 만족시킨 제품이다.
디스플레이의 해상도는 1536 x 2152이며 420ppi이며 4.2:3 비율의 제품이다. 외부 창은 840×1960이며 21:9의 비율을 가지고 있다. 접었을 때 반경이 1.5mm의 디스플레이는 기존 플렉시블 OLED 제조 기술과 소재들로서는 만들 수 없다. 접고 폈을 때 필름들이 손상을 입어 화면에 줄이가는 불량 현상이 발생한다.

 

<출처: 폴더블 OLED 보고서, 유비리서치>

삼성디스플레이는 접고 폈을 때의 신뢰성 확보를 위해 폴더블 OLED를 구성하는 각종 필름류의 두께와 물성 최적화 과정을 5년간 거쳤다. 기존 펄렉스블 OLED 보다 두께를 대폭 낮추었다. 이런 과정을 통해서 만들어진 폴더블 OLED는 12월부터 양산이 시작된다.
소프트웨어 관점에서 보면 펄더블 폰을 열면 외부 디스플레이에서 보던 화면이 내부 화면에서 같이 커지는 기능이 있으며, 3개의 애플리케이션을 동시에 사용할 수 있는 멀티 태스킹이 가능한 점이다.
가격은 150만원에서 200만원 정도가 될 것으로 추정되고 있다. 삼성이 이제까지 판매하던 스마트폰보다는 가격이 비싸지만 스마트폰과 태블릿 PC 두대를 한 대 가격에 구입한다고 생각하면 합리적인 가격이다. 편리 휴대성까지 고려한 부가가치까지 고려하면 매우 적절한 가격이라고 판단된다.

Foldable OLED 보고서 출간

5G 통신 시대에 가장 필요한 스마트폰은 4K 해상도가 지원되는 7인치 이상의 디스플레이가 있는 제품이다. 휴대폰 사이즈가 7인치 이상이 되면 소형 table PC와 유사한 크기이기 때문에 휴대성이 떨어진다. 7인치 이상의 대형 디스플레이를 유지하며 휴대성을 극대화시킬 수 있는 스마트폰은 접을 수 있는 foldable OLED를 사용한 폴더블폰(foldable phone)이다.

따라서 폴더블 OLED를 생산할 수 있는 패널 업체와 폴더블폰을 팔 수 있는 세트업체, 폴더블 OLED와 폰에 들어 가는 재료와 부품을 공급할 수 있는 기업들이 2020년 이후 기업을 유지할 수 있을 것이다.

본 보고서는 foldable phone의 성공 요소 분석과 foldable OLED 개발 동향, 특히 OLED 시장에서 95% 이상의 시장을 점유하고 있는 독보적인 존재인 삼성디스플레이의 개발 방향 분석과 서플라인 체인 분석, 시장 전망을 통해 향후 foldable OLED의 미래를 예측하였다.

2023년 폴더블 OLED 시장 246억달러로 고속 성장

내년부터 도입되는 5G 통신 기술은 실시간 스트리밍 서비스 외에도 VR 등 더 높은 화질과 대용량 컨텐츠들을 더욱 더 빠른 속도로 처리할 수 있다. 통신 속도가 빨라지는 만큼 그래픽이 정밀한 고해상도와 대화면을 요구하는 컨텐츠가 출시될 전망이다.
현재의 스마트폰은 6인치까지 커지고 있으나 5G 통신시대의 4K 해상도를 담기에는 역부족이다. 7인치 이상의 디스플레이는 4K 해상도가 가능하기 때문에 5G 통신 시대의 가장 적합한 제품이 될 것이다. 폴더블 스마트폰은 7인치 이상의 디스플레이를 사용하지만 휴대성을 극대화시킨 차세대 모바일 기기로서 스마트폰과 태블릿 PC의 기능을 함께 할 수 있는 디지털 융합제품이다.
폴더블 스마트폰이 가능해진 것은 폴더블 OLED가 있기 때문이다. 삼성디스플레이를 포함하여 전세계 OLED 디스플레이 업체는 차세대 제품 시장을 선점하기 위해 막대한 개발비를 투입하여 왔고 이제 폴더블 OLED가 나오기 시작하고 있다.
OLED 스마트폰 시장을 이끌고 있는 삼성전자는 인폴딩 방식의 폴더블 폰을 세계 최초로 내년부터 출시한다. 이에 맞추어 삼성디스플레이는 1.5R가지 접을 수 있는 폴더블 OLED를 준비하고 있다. 갤럭시 S 시리즈의 판매가 정체되어 있는 삼성전자에 있어서는 폴더블 폰은 반드시 성공시켜야하는 수퍼프리미엄 제품이다.

 

<삼성전자 인폴딩 폴더블 OLED폰 예상 구조>
촐처: 폴더블 OLED 보고서, 유비리서치

OLED 전문 리서치 기관인 유비리서치(대표 이충훈)가 폴더블 OLED 보고서를 출간했다. 이 보고서에 따르면 2019년 폴더블 OLED 시장은 4.8억달러 규모에 불과하지만 2023년에는 246억달러까지 성장할 것으로 예상하고 있다.

이충훈대표는 “폴더블 OLED 시장의 빠른 성장은 5G 통신 시대는 4K 해상도를 지원할 수 있는 7인치 이상의 스마트폰이 필수품”이 될 것으로 판단하고 있으며, OLED 패널 업체는 폴더블 OLED 생산 성공 여부에 따라 기업의 가치가 결정될 것이라고 언급했다.

 

<폴더블 OLED 시장 전망>
출처: 폴더블 OLED 보고서, 유비리서치

 

하지만 폴더블 OLED를 누구나 생산할 수 있는 제품은 아니다. 기존 플렉시블 OLED 보다 더 복잡한 모듈 구조를 가지고 있기 때문에 접었을 때 발생하는 다양한 패널 특성 변화를 극복할 수 있는 기술이 필요하다.  특히 인폴딩 폴더블 OLED는 TFT 저항 변화를 극복할 수 있는 보상 회로 기술과 화면을 접고 폇을 때 요구되는 복원력등이 대표적인 기술 난제들이다. 20만회 이상 접고 폇을 때도 디스플레이 화질과 표면에 이상이 없는 신뢰성도 요구된다.
유비리서치가 발간한 “폴더블 OLED 보고서”는 폴더블 OLED의 신뢰성을 결정하는 주요 필름의 개발 이슈와 패널 업체들의 개발 동향을 분석하여 수록하고 있다.

세계 최초 폴더블폰 플렉시파이의 의미

심천에 Gen5.5 7.5K 라인을 보유한 로욜은 디스플레이 기업 보다는 HMD(head mount display) 기업으로 알려져 있다. 올해 2사분기에 장비 설치를 완료하고 시생산에 들어간 로욜은 7.8인치 태블릿 PC를 타킷으로 패널을 개발해 왔다.

로욜은 OLED 분야에서 2가지 특이점이 있다. 폴더블 OLED 세계 최초 양산과 더불어 모바일 디스플레이에서 처음으로 oxide TFT 사용이다

모바일 기기들은 대부분 고해상도를 지향하고 있지만 로욜의 7.8인치 flexible OLED 패널은 1440×1920 FHD 보다 조금 높은 해상도로서 300ppi 정도 되는 제품이다. 폴딩 방향은 아웃폴딩이다. 비율은 4:3이다. 본격적인 판매와 생산은 12월부터 시작할 예정이다. 128G는 1,588달러이며 256G는 1759달러이다.

촐처: 로욜 홈페이지

중국 패널 업체들은 아직 패널을 안으로 접는 인폴딩 기술은 확보하지 못하고 있다. 화웨이용 폴더블 패널을 준비하고 있는 BOE와 GVO, Tianma도 아웃폴딩 패널을 주로 개발하고 있다.

폴더블 폰은 커버윈도가 플라스틱 필름을 사용하고 있기 때문에 아웃폴딩 폴더블 폰은 디스플레이가 외부 환경에 따라 손상을 입을 가능성이 매우 높다.

실제로 삼성디스플레이는 이미 수년전에 곡률반경이 5mm인 QHD 해상도 아웃폴딩 폴더블 OLED를 개발하였지만 화면에 손상을 최소화할 수 있는 인폴딩 폴더블 OLED를 12월부터 양산할 계획이다.

로욜은 oxide TFT로서 제품을 생산한적이 없기 때문에 아직 완벽한 TFT 신뢰도는 확보하지 못한상황이다. 수율이 아직 매우 낮기 때문에 판매가 시작되어도 연간 공급할 수 있는 물량은 한정적이 될 것으로 예상된다.

전면지문인식 풀스크린 스마트폰 경쟁 시작

<전면지문인식을 탑재한 디스플레이가 적용된 VIVO의 스마트폰, Android authority>

스마트폰의 전면지문인식경쟁이 뜨거워질 것으로 예상된다.

기존 홈버튼이 있는 스마트폰에는 홈버튼에 전면 지문인식 센서를 탑재하여 제품이 출시되었다. 지문을 이용한 보안강화로 소비자들의 큰 호응을 얻었지만 최근 홈버튼이 없는 풀스크린 스마트폰 위주로 제품이 출시가 되며 지문인식 센서도 스마트폰의 뒷면으로 옮겨졌다. 이로 인해 지문인식 센서에 손가락을 터치할 때 불편한 손모양과 옆에 위치한 카메라렌즈에 지문이 묻는 등 단점이 발생했다.

이러한 점들을 개선하고 완벽한 풀스크린 스마트폰을 제조하기 위해 전면지문인식을 디스플레이와 일체화 시키려는 개발이 지속되고 있다.

전면 지문인식은 크게 광학식과 초음파식이 검토되고 있다. 광학식은 가격이 저렴하고 양산에 용이하지만, 센서가 OLED panel 하부에 위치해야 하므로 OLED 기판이 투명해야한다. 따라서 glass를 기판으로 사용하는rigid OLED에는 적용이 가능하지만 유색PI를 기판으로 사용하는 flexible OLED에는 적용이 어려운 상황이다. 초음파식은 정확성과 내구성이 가장 안정적이지만 제조가격이 비싸다는 단점이 있다.

현재 중국 set업체들은 광학식 전면 지문인식을 채택한 스마트폰 출시를 시작하였으며, 삼성전자에서 내년 출시예정인 galaxy S10에 초음파식 전면지문인식을 채택 여부가 관심을 모으고 있다. 또한 LG 디스플레이도 전면지문인식을 탑재한 디스플레이를 개발 중에 있는 것으로 알려졌다.

이처럼 풀스크린에 전면지문인식을 탑재한 스마트폰 출시가 본격화 될 것으로 기대되는 가운데 하반기 스마트폰 시장의 경쟁이 더욱 치열해 질 것으로 기대된다.

[iMiD 2017] OLEDON, 2250ppi OLED제조용 면소스 FMM 증착 원리 공개

28일 개최한 iMiD 2017에서 단국대학교의 실험실 벤처 OLEDON사 대표 황창훈 교수는 2250ppi를 구현할 수 있는 면소스 FMM 증착 기술에 대해 발표하였다.

황창훈 교수의 발표에 따르면, OLEDON에서 개발한 면소스 증착 기술은 기존 유기물 증착 방식과 다르다. 면소스 FMM 증착 기술은 유기물을 금속면에 1차로 증착하여 도너 박막을 형성하고 면소스를 만든 후, 이를 재 증발시켜 기판에 유기물 박막을 형성하는 원리이다. 이 기술을 적용하면 유기물은 면증발로 인해 수직성 기체빔을 형성하게 된다. (원천특허:1012061620000 대한민국)

OLEDON사가 개발한 면소스로 유기물을 증착 했을 때의 섀도우 거리는 0.38 um – 0.59 um이다. 이는 4 um의 패턴 사이즈를 가지는 2250ppi 소자를 제작할 수 있는 수준이다.

황창훈 교수는 ‘면소스 증착 기술을 적용하면 유기물 기체의 입사각이 줄어들어 마스크에 의한 섀도우 현상을 획기적으로 줄일 수 있다’고 설명했다. 또한, ‘면소스는 수직성 유기물 기체빔이 완전 제로 입사각을 형성할 수 있어 이론적으로 섀도우 거리가 제로 um도 가능하다’고 덧붙였다.

 

<OLEDON사가 개발한 면소스 증착 기술 원리>

 

또한, 이번 발표에서 황창훈 교수는 ‘면소스 증착기술은 고해상도용 섀도우마스크의 제작에도 필수적’이라 강조했다.

현재 양산에 적용중인 리니어 소스 FMM의 경우 섀도우 마스크의 오프닝간 거리는 80um이다. 이로 인해 유기물 기체빔의 입사각은 커질 수 밖에 없어 고밀도 패턴을 가지는 섀도우 마스크 제작이 어려운 실정이다.

황창훈 교수는 ‘면소스 증착 기술을 이용하면 섀도우 마스크의 테이핑 각도는 80° 수준이다’며 ‘오프닝간 거리를 20 um미만까지 줄일 수 있어 면소스 증착 기술은 리니어 소스가 가지는 마스크 패턴 밀도 문제를 해결할 수 있다’고 설명했다.

OLEDON사는 면소스 증착 기술로 완전 shadow-free 패터닝 조건에 도전하고 있으며, 단국대학교의 진병두교수팀과 공동으로 11K급 마이크로 OLED 소자의 제조가 가능한 면소스 FMM 증착기를 단국대학교내에 개발 설치할 계획이다. (참고:OLEDON사의 홈페이지 www.oledon.co.kr)

 

<면소스 FMM 증착기술을 사용시 섀도우마스크의 오프닝밀도 변화>

 

한편, OLEDON사은 양산용 면소스 FMM 증착기에 대한 13건의 등록특허를 보유하고 있다. 최근 연구 결과를 토대로 양산장비 신규특허 7건을 국내출원 하였으며, 3건을 PCT 국제출원 중이다.

[신간 OLED 보고서] 모바일 기기용 AMOLED 부품소재 시장 보고서

AMOLED 부품소재 보고서 발간 보도자료.

유비리서치에서 모바일 기기용 AMOLED 부품소재 보고서를 출간하였다. 이 보고서는 모바일 기기용 rigid AMOLED와 flexible AMOLED를 생산하기 위해 필요한 각종 부품 소재들 중에서 핵심 부품소재 16종을 선별하여 향후 시장을 전망하였다.

<2017 모바일 기기용 OLED 부품소재 보고서, 유비리서치>

본 보고서에 따르면 우선 모바일 AMOLED 제조에 필요한 유리는 기판용과 encapsulation용, flexible AMOLED 제조에 필수적인 PI 기판을 지지할 carrier용으로 분류하였으며 2017년 시장은 92백만 달러로 예상하고 있다. 2021년에는 현재 보다 2배 성장한 1.85억 달러 시장으로 성장할 전망이다.

<2017 모바일 기기용 OLED 부품소재 보고서, 유비리서치>

또한 본 보고서에서는 AMOLED의 최외곽에 부착되는 커버 윈도우 시장에 대해서도 세밀하게 분석하여 전망하고 있다. 커버 윈도우 시장은 현재 rigid AMOLED에 사용되는 2D 커버 윈도우와 flexible AMOLED용 3D 커버 윈도우 시장을 비롯해서 향후 foldable 스마트 폰에 필수적인 플라스틱 커버 윈도우 시장도 전망하고 있다.

이들 3개 종류가 만드는 커버 윈도우 시장은 flexible AMOLED 시장 성장과 함께 급성장하여 2021년은 119억달러 규모가 될 전망이다.

<2017 모바일 기기용 OLED 부품소재 보고서, 유비리서치>

 

 

Cybernet, OLED display용 얼룩 보정 IC 개발

일본의 Cybernet system 주식회사는 OLED display용 얼룩 보정 기능 IP를 포함한 display driver IC를 반도체 제조 업체와 공동 개발 했다고 밝혔다.

<OLED와 Driver IC의 구조도 예, 출처 : cybernet.jp>

Cybernet이번 공동 개발을 통해, OLED panel 업체들이 향상 된 얼룩 보정 기능을 쉽게 적용 할 수 있으며, Cybernet이 제공하는 자동 얼룩 보정 장치 FPiS™ series를 동시에 사용함으로써 품질 향상과 수율 개선으로 안정적인 생산을 할 수 있다.” 라며, 이를 바탕으로 시장에 제품 출시가 가속화 될 것으로 기대하고 있다고 밝혔다.

이번에 개발 된 얼룩 보정 기능을 포함한 OLED displaydriver IC 2017 6월부터 범용 IC와 특정 고객을 위한 IC로 판매를 개시 할 예정으로, 상세한 최종 제품 사양과 판매처, 판매시기는 추후에 공지할 예정이라고 밝혔다.

<FPiS를 활용 한 자동 얼룩 보정 장치 시스템 개략도, 출처 : cybernet.jp>

 

후지 필름(Fujifilm), UDC에 OLED 특허 매각

후지 필름은 Universal Display(UDC)에 OLED 관련 특허 약 1200건과 application을 1억 5백만달러(약 1200억원)에 매각한다고 발표했다.

후지 필름은 10년이상 OLED 관련 개발을 진행해왔으며, OLED 개발을 위한 UDC와 전략적 협약을 위해 OLED 관련 특허 매각을 결정했다고 전했다. 후지필름은 UDC의 공급사를 중심으로 전세계 OLED 제작사에 barrier 필름, 전도성 필름, flexible 기판과 같은 재료의 공급을 늘려갈 예정이다.

Souce: 후지필름, UDC

 

reporter@olednet.co.kr

코니카미놀타 OLED 제작 가능한 잉크젯 헤드 개발

Konica Minolta IJ Technologies, Inc.(코니카미놀타)는 1 피코리터 드롭 사이즈가 인쇄가능한 OLED 제작가능한 잉크젯 헤드”KM128SNG-MB”를 개발했다고 발표했다.
잉크젯프린트헤드 “KM128SNG-MB”는 코니카미놀타의 실리콘 MEMS 기술을 이용해 제작한 첫 제품이며, 올해 봄부터 판매를 시작할 것으로 예상된다.

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코니카미놀타의 KM128SNG-MB

새로 개발된 잉크젯헤드 KM128SNG-MB는 반도체 공정 기술을 사용한 실리콘 MEMS 기술을 이용해 제작한 차세대 잉크젯 프린트헤드이다. MEMS 기술을 통해 코니카 미놀타는 마이크로 드롭 사이즈의 배출이 가능한 고정밀 프린트 헤드 구조(인쇄폭38mm, 128노즐) 개발에 성공했다. 잉크 흐름 통로 디자인과 고 정밀 조립 공정에 관한 자사 고유기술은 매우 작은 드롭사이즈의 (레이아웃)을 달성했다. 또한 새로운 잉크젯 헤드는 산업용 기기용의 다양한 잉크에 내구성이 높으며, 낮은 점도의 잉크 사용에도 적합하다. MEMS 기술을 이용함으로써 노즐을 통합할 수 있었으며, 이는 컴팩트 잉크젯 프린트헤드를 제작할 수 있게 했다. 새로이 개발된 잉크젯 프린트헤드는 OLED 디스플레이 패터닝, OLED 조명 thin layer 코팅, 스마트폰과 같은 정확도가 요구되는 디스플레이 제조 기술에 이용될 것으로 기대된다.

차세대 플렉서블 디스플레이를 포함한 인쇄전자 시장은 2020년 약 2조엔 가량까지 성장할 것으로 예상되며(Konica Minolta 연구결과), 이 신제품이 인쇄전자 시장에 사용될 것으로 기대된다. 코니카 미놀타는 2011년 설립된 Japan Advanced Printed Electronics Technology Research Association (JAPERA)의 창립 멤버이다. 이 혁신적인 잉크젯 기술을 이용해 코니카 미놀타는 차세대 인쇄 전자 기술의 연구 개발해 기여하고 있다.

주요 특징

–       반도체 공정에 사용되는 실리콘 MEMS 기술 이용

–       1 피코리터 drop 사이즈의 인쇄 전자 기기를 위한 첫 번째 프린트헤드

–       고정밀 프린트 헤드 구조 : 38mm 인쇄폭,  한 줄에 128개의 노즐 설치

–       한 개의 노즐 단위로 정확도 드라이브 컨트롤

–       산업기기용 낮은 점도의 잉크 최적화와 높은 잉크 저항성

–       100nm 수준의 균일한 박막 코팅

–       OLED 디스플레이와 같은 디스플레이 제조 기술용으로 사용가능

 

세부사항

 

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주요 Application

 

OLED 디스플레이 패터닝, OLED 조명 박막 코닝, 고 정밀함을 요하는 새로운 제조기술, 스마트폰과 같은 고부가가치의 디스플레이.
[코니카미놀타 홈페이지]

 

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