폴더블폰용 커버 윈도우 시장 전망

Flexible OLED와 foldable OLED의 가장 큰 차이는 커버 윈도우 소재일 것이다. 가격 경쟁력 측면에서는 공급 업체가 다양한 투명 PI(CPI)가 우위에 있지만, 결국 향후 커버 윈도우 시장은 삼성 전자와 Apple이 어느 소재를 선택하느냐에 따라 결정될 것으로 보인다.

삼성 디스플레이는 올해 삼성 전자와 기타 중국향으로 UTG(Ultra Thin Glass)가 사용된 폴더블 OLED만을 공급할 예정이며, 향후에도 UTG를 메인 커버 윈도우 소재로 채택할 것으로 예상된다.

BOE나 CSOT는 현재 투명 PI를 메인으로 하고 있지만, UTG 관련 유리 가공 업체들과 지속적으로 협업하여 기술력을 확보하고 있다. 이로 인해, 유비리서치 부품소재 마켓트랙에 의하면 결과적으로는 향후 폴더블용 커버 윈도우 시장은 UTG가 80% 수준의 점유율을 차지할 것으로 보이며, 투명 PI는 낮은 가격과 10인치 크기 이상의 제품에도 적용이 용이하다는 점으로 보급형 모델이나 태블릿, 노트북 모델에 적용될 것으로 예상된다.

 

 

2021년 출시될 삼성 전자의 폴더블 스마트폰, 터치 펜 탑재와 UTG 두께 달라지나

유비리서치가 최근 발간한 ‘2020 OLED 부품소재 보고서’에 따르면, 2021년 출시될 삼성 전자의 차세대 폴더블 스마트폰은 펜 기능이 탑재될 것으로 예상된다.

지난 9월에 출시한 삼성 전자의 ‘Galaxy Z Fold2’에 펜 기능이 추가될 것으로 기대를 모았으나, 펜 기능을 지원하기 위한 필수 소재인 디지타이저의 유연성 이슈와 커버 윈도우 소재인 ultra thin glass(UTG)의 얇은 두께로 인해 결국 펜 기능은 추가되지 못했다.

펜 기능을 추가하기 위해 최근 삼성 디스플레이는 디지타이저가 필요하지 않은 active electrostatic solution(AES) 방식 적용과 UTG의 두께 변화를 고려하고 있는 것으로 보인다.

먼저, ‘Galaxy Note’ 시리즈에는 OLED 패널 하단부에 디지타이저가 있는 electro-magnetic resonance(EMR) 방식이 사용되고 있다. EMR 방식은 터치 감도가 좋고 펜에 배터리를 내장하지 않아도 되지만, 금속 재질인 디지타이저의 유연성 이슈로 인해 폴더블 기기에는 적용을 못하고 있다.

EMR 방식을 개발하고 있는 업체들이 특별한 솔루션을 제공하지 않는 이상 AES 방식이 차기 볼더블 기기용 펜에 적용될 가능성이 높으며, 이 경우 Y-OCTA의 센서 피치가 더 조밀하게 형성되거나 Touch IC가 더 복잡하게 설계될 수 있다.

AES 방식은 LG 디스플레이와 BOE에서도 폴더블 기기에 적용하기 위해 개발 중에 있다.

또한, UTG의 두께도 변화가 예상된다. 현재 상용화 되고 있는 30 um 두께의 UTG는 유연성이 좋지만 필름과 같은 특성으로 인해터치 펜으로 압력을 가하게 되면 흔적이 남고, 터치 감도에도 영향을 미칠 수 있다. 이를 해결하기 위해 삼성 디스플레이는 유리 가공 업체들과 협업하여 60 um 두께 이상의 UTG를 개발하고 있다.

두께가 두꺼워질수록 UTG의 유연성은 떨어지기 때문에, 현재 개발 중인 UTG는 접히는 부분이 얇게 가공되고, 유리와 동일한 굴절율을 가진 소재로 충진 하는 컨셉이 적용될 것으로 예상된다. 또한, 향후에는 UTG에 PET와 같은 보호 필름 없이 강화 공정 뒤에 추가적인 코팅 공정이 추가될 가능성도 있다.

유비리서치의 ‘2020 OLED 부품소재 보고서’에는 이러한 삼성 디스플레이의 폴더블 OLED 예상 변화를 로드맵으로 작성하고 관련 소재들의 동향을 분석했다. 보고서에 따르면, 삼성 전자의 폴더블 기기용 펜 적용은 2021년으로 보이며, 향후 폴더블 기기용 커버 윈도우 시장은 UTG 소재가 2025년까지 78% 수준으로 시장을 주도할 것으로 예상된다.

[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.