(9/10) 디스플레이 산업 리포트 : 한권으로 끝내는 OLED소재 기초설명서.

 

전기전자 - 한권으로 끝내는 OLED소재 기초설명서. (키움증권)

 

-. 새로운 성장 국면을 맞이한 OLED 시장

 

1) OLED 소재 시장의 규모는 2019년 11억 달러에서 2023년 23억 달러로 연평균 19% 이상 성장할 것으로 전망됨.

 

2) OLED 시장은 노트북, 태블릿 등 OLED IT 시장의 본격적인 개화와 OLED TV 시장 확대를 통해 새로운 성장 국면을 맞이하게 될 것임.

 

3) 스마트폰 대비 디스플레이 크기가 최소 4배 이상 커지는 OLED IT/TV 시장의 확대를 고려하면 OLED 소재 업체들은 안정적인 성장이 지속될 것으로 예상됨.

 

4) OLED 소재 업체들의 Re-rating이 기대되며, 국내 소재 업체들은 자체 특허 확보를 통해 OLED 소재 시장 내 입지를 확대해오고 있음.

 

5) 또한 해외 업체들이 잠식하고 있던 OLED 소재 시장을 빠르게 대체해 나가고 있음.

 

6) 향후 국내 OLED 소재 업체들은 ‘OLED 침투율 확대’와 ‘점유율 확대 효과’가 함께 나타나 OLED 시장 성장률을 상회하는 실적 성장률을 기록할 것으로 전망됨.

 

6) OLED 소재 시장뿐 아니라 비발광 소재 분야에서도 국내 업체들의 점유율 확대가 나타나고 있음.

 

7) 그간 일본 등 해외 업체들 중심으로 공급되었던 주요 디스플레이 소재 시장은 앞으로 국내 업체들의 기술 경쟁력과 원가 경쟁력을 중심으로 재편될 것임.

 

8) 같은 OLED 소재여도 각 레이어마다 역할이 다르며, 필요로 하는 기술력과 가격 또한 천차만별임.

 

9) 따라서 OLED 소재 업종 Top Pick으로는 덕산네오룩스, 덕산테코피아, 솔루스첨단소재를 제시함.

 

 

 

 

-. OLED 소재 Supply Chain 살펴보기: 각 OLED 소재는 5 개 미만의 독과점 체제.

 

1) OLED는 특정 소재마다 보통 2~3 개, 많으면 최대 5개 미만의 업체들이 독과점하고 있음.

 

2) 진입 장벽이 높은 만큼 OLED 소재 레퍼런스가 없는 신규 업체가 새롭게 양산 공급을 시작하는 것은 매우 드문일임.

 

3) 양산 공급 레퍼런스를 가진 기존 OLED 소재 업체가 다른 소재들을 개발하여 공급을 확대하는 경우가 대부분임.

 

4) OLED 소재들은 2개 이상의 업체들이 패널 업체들에 공급하고 있거나 혹은 공급할 역량이 갖춰져 있음.

 

5) 반면 Red Dopant 와 Green Dopant는 미국의 Universal Display(UDC)가 독점하고 있음.

 

6) UDC는 OLED 인광 소재를 개발한 스티븐 포레스트 교수가 설립한 회사로, 관련 특허만 5,000개 이상 보유한 업체로 알려져 있음.

 

7) 특히 OLED 인광 도펀트는 기술 장벽도 높을 뿐 아니라, Ir(이리듐), Pt(백금) 등의 희귀금속원자들이 사용되어 가격 또한 매우 고가의 소재임.

 

8) 인광 호스트로 많이 사용되는 CBP(순도 99.5% 이상)의 가격은 그램당 약 $124인 반면, 인광 도펀트로 사용되는 Ir(ppy)3 는 그램당 무려 $728~$1,260 에 육박함.

 

9) 인광 도펀트를 독점하고 있는 UDC는 연간 매출액의 약 40%를 로열티 fee가 차지하고 있음.

 

10) 삼성디스플레이 또한 그간 UDC에 지불한 로열티만 수 천억원에 달함.

 

11) 이러한 독점 구도를 깨기 위해 TADF나 HF 등 여러 기술들의 개발이 오랫동안 지속되고 있으나 상용화 까지는 시간이 더 소요될 것으로 보임.

 

12) UDC의 OLED 인광 도펀트 독점 공급은 지속될 것으로 예상됨.

 

13) UDC의 사례에서 볼 수 있듯이 OLED 소재 업체들은 핵심 특허를 누가 가지고 있느냐가 중요한 경쟁력으로 작용할 수 있음.

 

14) 이것이 OLED 소재 업체들이 자사의 IP 확보를 위해 연구개발을 지속 확대하는 이유이며, 해외 업체들이 독과점 하고 있던 OLED 소재 시장에서의 국내 업체들의 성장도 주목할만 함.

 

15) 몇 년 전 까지만 해도 대부분의 OLED 소재는 해외 업체들이 잠식하고 있었음.

 

16) 국내 OLED 소재 업체인 덕산네오룩스는 2008년 삼성디스플레이향으로 HTL 납품을 시작한 후 2014년에 Red Host 양산 공급에 성공하여 발광 소재 시장에 진입함.

 

17) 이후 2017년부터 Red Prime을 공급하기 시작했으며, 2019년 말에는 그간 Merck가 독점 공급 해 온 Green Prime의 국산화에 성공하여 삼성디스플레이향으로 납품을 시작함.

 

18) 아직까지 일본 소재 업체들이 독과점 하고 있는 Blue OLED 소재 또한 Blue Prime을 시작으로 국산화를 지속해 나갈 것으로 예상됨.

 

19) 한편 피엔에이치테크는 듀퐁과의 협업을 기반으로 Red, Blue OLED 발광 소재 등을 LG디스플레이향으로 공급 중에 있음.

 

20) 향후 피엔에이치테크는 LG디스플레이의 소재 국산화 추세와 함께 점유율을 확대해 나갈 것으로 전망됨.

 

 

 

 

 

-. Black PDL, OLED 전력 소모를 낮추고 외부 빛은 차단하는 혁신 소재.

 

1) PDL(Pixel Defining Layer)이란 Red, Green, Blue 각 서브픽셀이 서로 간섭하지 않도록 구분해주거나 Red, Green, Blue 각 OLED 소재가 서로 섞이지 않도록 경계선 역할을 해주는 소재임.

 

2) 기존에는 폴리이미드를 사용한 투명색 PDL이 적용되었으며, 일본의 도레이첨단소재 독점해 왔음.

 

3) 삼성디스플레이의 연간 PDL 사용 규모는 2020년 기준 약 1,000~1,500억원 수준으로 추정됨.

 

4) 최근 덕산네오룩스가 개발한 것으로 알려진 Black PDL은 도레이의 PDL과 달리 말 그대로 검정색을 띄는 PDL이며, 갤럭시Z폴드3에 처음 탑재하기 시작함.

 

5) 이를 통해 빛 투과율을 높여 패널의 소비전력을 약 25% 절감할 수 있게 되었으며, 삼성디스플레이는 이번 Black PDL 를 통해 세계 최초로 편광판을 없앤 ‘무편광(POL-Less) OLED 패널’을 상용화함.

 

6) OLED 편광판은 외부에서 들어오는 햇빛 등을 막아 야외 시인성을 개선시키며, 스마트폰 화면을 보면 햇빛으로 인해 화면이 잘 보이지 않고 우리 얼굴이 비춰지는 현상을 막아줌.

 

7) 그러나 OLED 광원이 편광판을 통과하면 약 50% 가까이 감소하는 문제가 발생하며, OLED 빛이 감소하면 그만큼 더 높은 전류를 사용하기 때문에 OLED 소자 수명에 부담을 줌.

 

8) 하지만 Black PDL은 외부에서 들어오는 빛을 흡수하기 때문에 편광판 역할을 대신할 수 있으며, 기존 편광판이 초래 했던 전력 소모 문제도 완화시키고 패널 두께 또한 축소할 수 있게됨.

 

9) Black PDL이 기존 OLED의 구조를 완전히 바꾼 혁신적인 소재라 해도 과언이 아니며, 향후 Black PDL이 기존 PDL 시장을 지속 대체해 나갈 것으로 예상됨.

 

10) 추가적으로 덕산네오룩스는 현재 Black PDL Capa를 대규모 증설 진행 중에 있음.

 

덕산네오룩스, 블랙 PDL 개발로 기업가치↑…`톱픽` -키움

 

 

 

-. FPCB용 주요 필름 살펴보기 (Feat. PI필름, FCCL 등).

 

1) FPCB(Flexible Printed Circuit Board; 연성회로기판)란 이름 그대로 구부려지는 PCB로, PCB는 전자 부품들을 구리 배선으로 연결하여 전자 회로를 구성한 기판임.

 

2) PCB는 전자제품의 수 많은 부품들이 서로 전기 신호를 주고 받으면서 작동하도록 도와주는 역할을 수행함.

 

3) 하지만 PCB는 단단하기 때문에 스마트폰 같은 작은 전자제품에 탑재되기에는 한계가 있었고, 이를 해결하기 위해 굴곡성과 경박단소의 특징을 가진 FPCB가 개발됨.

 

4) 딱딱한 Rigid PCB와 구부릴 수 있는 Flexible PCB의 구조가 함께 적용된 RF-PCB는 다량의 데이터 전송을 가능하게 하며, 공간 활용도 또한 극대화 할 수 있음.

 

5) FPCB 생산에 주요 원단 소재가 되는 것으로는 PI(Polyimide)필름과 동박 등이 있으며, PI필름에 접착제를 코팅하여 그 위에 동박이 적층된 소재를 FCCL(Flexible Copper Clad Laminate)이라고 함.

 

6) 또한 PI필름에 열경화성 접착제를 도포하여 만든 필름이 Coverlay인데, Coverlay는 회로가 형성된 FCCL을 보호하기 위해 사용됨.

 

7) PI(Polyimide)는 내열성이 뛰어나고 금속에 필적하는 강도를 가진 소재로, 이를 필름 형태로 제조한 것이 ‘PI필름’임.

 

8) PI필름은 PI첨단소재, Kaneka, Taimide, Dupont 등의 업체가 과점하고 있으며, PI첨단소재의 시장 점유율이 약 30% 이상으로 가장 높게 유지되고 있음.

 

9) 또한 FPCB 산업뿐만 아니라 방열시트, 산업공정용, 2차전지 배터리 절연용, 디스플레이용 등으로도 적용처가 지속 확대되고 있음.

 

10) 방열시트는 PI필름을 고온 처리 후 흑연화하는 방식으로 제조하며, 전자기기 내 열을 여러 방향으로 분산시켜 고장이나 폭발과 같은 사고를 예방하는 기능을 수행함.

 

11) 특히 방열시트의 수요는 전자기기의 경박단소화로 인한 발열 현상 심화에 따라 지속 증가 중에 있으며, 높은 내열성을 필요로 하는 전기차용으로도 적용이 확대되고 있음.

 

12 PI필름은 또한 전기차 배터리 절연용 테이프로 사용되며, 각형, 원통형, 파우치형 등 배터리 종류에 상관없이 모두 적용 되고 있어 향후 전기차 배터리 절연용 시장이 PI필름 업체의 핵심 성장 동력이 될 것으로 전망함.

 

13) 실제로 PI첨단소재의 전기차 배터리 절연용 PI필름의 매출액은 2020년 약 220억 원에서 2021년 332억 원으로 +51% YoY의 성장이 예상됨.

 

14) 이 같은 전기차 배터리용 PI 필름의 고성장 추세에 맞춰 PI첨단소재는 지난 4월 배터리용 PI 필름의 증설 계획을 발표하기도 했으며, 향후 전기차용 PI 필름의 Capa를 지속 늘려갈 것으로 예상함.

 

15) 한편 PI는 필름이 아닌 액상 형태의 PI바니쉬(PI Varnish)로도 사용되며, PI바니쉬는 본래 flexible OLED 패널 공정에서 유리기판에 도포되어 PI 기판을 형성하기 위해 사용됨.

 

16) Flexible OLED 패널용 PI바니쉬는 일본의 UBE와 Kaneka가 과점하고 있으며, PI첨단소재는 PI바니쉬를 flexible OLED 패널 용이 아닌 전기차용으로 공급 중에 있음.

 

17) 전기차 모터에 사용되는 에나멜 전선 케이블을 코팅하는 소재로 적용되고 있으며, 내열성이 뛰어난 PI 소재의 특성상 앞으로도 전기차 내 적용처가 확대될 것으로 전망된다.