[필독] 디스플레이 산업 리포트 : 대형 OLED 시장에서 찾아본 국내 디스플레이 산업의 미래

 

 

 

 

디스플레이 시장 - 대형 OLED 시장에서 찾아본 국내 디스플레이 산업의 미래 (NICE신용평가)

 

 

 

과거 국내 디스플레이 제조업체들의 경우, 안정적인 계열 내 수요와 우수한 기술경쟁력을 바탕으로 대형 LCD 패널 시장에서 1~2위의 시장지위를 유지하였다. 그러나, 2012년 이후 정부의 적극적 지원정책에 힘입은 중국 패널업체들이 8세대 이상의 대형 라인을 중심으로 LCD 패널 증설을 진행해 왔으며, 2018년 BOE를 시작으로 중국 업체들의 10.5세대 공장이 가동됨에 따라 대형 LCD 패널 시장의 공급과잉 기조가 지속되었다. 그 결과, 국내 업체들이 주력으로 영위하던 대형 LCD 패널 부문의 경쟁력이 약화되고 수익성이 크게 저하되었다.

이러한 시장환경 변화에 대응하기 위해, 국내 디스플레이 제조업체들은 脫 LCD 및 OLED의 사업구조 전환을 진행해 왔다. 삼성디스플레이의 경우, 삼성전자의 모바일기기 시장 내 경쟁력 강화에 대응하기 위해 중소형 OLED 패널에 사업역량을 집중하는 동시에 경쟁력이 크게 약화된 LCD 패널 공장을 차례로 정리하여 2022년 6월 아산 공장의 마지막 남은 LCD 생산라인을 가동 중단하였다. LG디스플레이는 LCD 부문의 사업구조 혁신을 위해 국내 범용 LCD TV패널 생산을 축소하고, 프리미엄 및 수익성이 확보된 IT 패널, 상업 및 자동차용 패널 생산에 집중하고 있다. 이와 함께 최근 성장세가 지속되고 있는 OLED TV, 모바일용 OLED 패널 출하량 확대 등을 통해 OLED 중심으로 사업포트폴리오를 재편하고 있다. 다만, IT기기용을 중심으로 LCD 사업을 지속함에 따라 2021년 기준 여전히 전체 매출의 50%를 상회하는 LCD 비중을 유지하고 있다.

최근 10년 간의 국가별 LCD 패널 생산능력 추이를 살펴보면, 중국은 2012년 연 2.2억㎡에서 2021년 연 21.6억㎡로 생산능력이 10배 수준으로 크게 증가한 반면 한국은 2012년 연 9.8억㎡에서 2021년 연 3.3억㎡로 생산능력이 약 1/3 수준으로 감소하였다. 현재 남아있는 국내 LCD 패널 생산능력은 대부분 LG디스플레이 물량으로, LG디스플레이의 TV용 국내 LCD 패널 생산중단 계획(늦어도 2023년 내)을 고려할 때 향후 한국의 LCD 패널 생산능력의 감소세는 지속될 것으로 예상된다.

한편, 최근 10년 간의 국가별 OLED 패널 생산능력 추이를 살펴보면, 한국의 경우 2012년 연 27백만㎡에서 2021년 연 173백만㎡로 생산능력이 크게 증가하였으며, 2019년 이후에는 대규모 투자가 일단락되며 비교적 완만한 성장세를 보이고 있다. 중국의 경우, LCD 시장을 장악한 이후 모바일용 OLED 패널을 중심으로 증설을 앞다퉈 진행하면서 최근까지 가파른 생산능력 증가세를 나타내고 있다. 과거 LCD가 CRT 시장을 대체할 때 국내 디스플레이 업체들이 시장을 개척한 것에 이어, LCD에서 OLED로의 전환도 우수한 기술력을 바탕으로 국내 업체들이 주도하고 있는 것으로 판단된다. 그러나, 중국 업체들의 빠른 OLED 생산능력 증가세, 대규모 OLED 투자 부담, 대형 OLED 패널의 낮은 채용률 등은 국내 디스플레이 업체들의 OLED 시장 주도권 유지에 상당한 어려움으로 작용하고 있다.

본 고에서는 OLED 시장을 크게 중소형(9인치 미만, 모바일용)과 대형(9인치 이상, IT기기 및 TV용)으로 나누어 시장규모, 경쟁구도, 기술현황 등 시장현황에 대해 살펴본 후, 대형 OLED 시장 확대가 중소형에 비해 더딘 이유에 대해 중점적으로 서술하고자 한다. 아울러, 당사가 신용등급을 보유하고 있는 LG디스플레이의 최근 실적 및 재무현황, 향후 전망 및 모니터링 요인에 대해 검토할 예정이다. 이를 통해 궁극적으로는 디스플레이 산업의 중장기적인 경쟁력 유지를 위해서 국내 업체들이 나아가야할 방안을 생각해 보고자 한다.

 

 

 

디스플레이 시장의 OLED 전환, 어디까지 왔는가

 

1. OLED 디스플레이 시장현황

 

OLED 패널은 LCD 패널에 비해 번인 현상으로 인한 수명 문제와 기술적 난이도가 어려운 단점이 있지만, 낮은 전력소모, 높은 명암비, 다양한 폼펙터 등 기능적 장점이 우수함.

 

따라서, LCD 패널을 대체하며 차세대 디스플레이로 각광받고 있음.

 

LCD 패널은 높은 판가 변동성으로 연도별 시장규모의 변동폭이 크게 나타나고 있으나, OLED 패널의 경우 LCD에 비해 비교적 판가의 변동폭이 작은 수준임.

 

결국 출하면적 증가에 따라 시장 규모가 지속적으로 성장해 왔으며, 그 결과 2021년 기준 전체 OLED 시장 규모는 432억 달러로, 전체 디스플레이 시장의 약 28%를 차지하고 있음.

 

한편, 출하면적 기준 OLED 패널 비중은 약 6%로 매출액 대비 낮으며, 이는 OLED 패널 판매가격이 LCD 패널 대비 높고 대형 패널 시장에서 OLED 채용률이 낮기 때문임.

 

 

2021년 매출액 기준 OLED 시장의 전방 제품별 구성을 살펴보면, 모바일이 79%로 상당 부분을 차지하고 있음.

 

뒤이어 TV가 11%, 스마트워치와 노트북이 각각 5%와 2%의 비중을 차지하고 있으며, 그 외 모니터 등 기타 제품군의 경우, 각각의 비중이 1%미만으로 아직 미미함.

 

 

전반적인 OLED 채용률은 프리미엄 제품군을 중심으로 지속 증가하고 있으나, 전방 제품별 OLED 채용률은 큰 차이를 나타내고 있음.

 

모바일의 경우, 삼성전자가 2009년 ‘햅틱 아몰레드폰’을 시작으로 스마트폰에 OLED 패널을 채용했으며, 이후 삼성전자 스마트폰 사업의 성장과 함께 모바일 OLED 채용률도 증가함.

 

2017년 9월 iPhoneX를 시작으로 Apple도 OLED 패널을 스마트폰에 채용함에 따라 플래그십 스마트폰에 대한 업체들의 OLED 채용이 시장 전체적으로 확대됨.

 

그 결과 최근 3년 간 모바일 제품의 OLED 채용률이 가파르게 성장하면서, 2021년 매출액 기준 70%를 상회하고 있음.

 

TV의 경우, LG전자가 2013년 55인치 OLED TV를 출시한 이후, SONY, Skyworth 등 글로벌 TV 제조업체의 프리미엄 라인을 중심으로 OLED 패널 채용이 이루어져 왔음.

 

그러나 2021년 매출액 기준 전체 TV 시장의 OLED 패널 비중은 약 11%로 모바일 대비 낮은 수준임.

 

이는 Mini LED 등 고사양 LCD 패널이 프리미엄 TV 시장의 일부를 차지하고 있고, TV용 OLED 패널은 LG디스플레이가 실질적으로 독점 공급하여 생산량이 한정되어 있음.

 

한편, 노트북, 모니터를 비롯한 IT기기 또한 한정된 공급능력 등을 원인으로 매출액 기준 OLED 채용률이 5% 미만의 미미한 수준을 나타내고 있음.

 

 

 

2. OLED 디스플레이 경쟁구도

 

전방 제품별 OLED 패널의 경쟁구도를 살펴보면, 모바일의 경우 2021년 매출액 기준 삼성디스플레이가 70%를 상회하는 점유율로 1위의 시장지위를 유지하고 있음.

 

이어, LG디스플레이(11%)와 BOE(10%)가 각각 2, 3위를 차지하고 있음.

 

 

삼성디스플레이는 삼성전자의 스마트폰 사업부 성장과 함께 모바일용 OLED 패널 시장을 빠르게 선점하였음.

 

삼성전자는 OLED 패널의 선명한 화질을 장점으로 글로벌 스마트폰 시장 내 1위의 시장지위를 유지해 왔음.

 

이후 미국 Apple 社도 스마트폰에 OLED를 채용하면서 모바일용 디스플레이의 대세가 OLED 패널로 굳어졌음.

 

삼성디스플레이가 모바일용 OLED 패널의 독점적인 공급자인 상황에서 스마트폰 시장 내 OLED 채용률이 빠른 속도로 증가함에 따라, 물량 상당기간 삼성디스플레이에 집중됨.

 

따라서 모바일용 OLED 패널의 삼성디스플레이 기술력 개선과 생산능력 확대가 타 경쟁업체 대비 큰 폭으로 진전됨.

 

LG디스플레이의 경우, 주요 고객사인 Apple 社의 OLED 채용에 따라 2017년부터 중소형 OLED 투자를 확대하였음.

 

스마트워치에 대한 중소형 OLED 생산경험을 바탕으로 수율 안정화를 비교적 빠르게 진행해 왔으며, 모바일 OLED 생산능력 확대에 따라 시장점유율도 증가세를 보이고 있음.

 

삼성디스플레이의 모회사인 삼성전자가 주요 고객사인 Apple 社와 경쟁관계에 있는 점과 스마트폰 제조업체들의 공급처 다변화 정책을 감안해야함.

 

따라서, LG디스플레이의 생산능력 확대에 따른 모바일 OLED 점유율 증가 추세는 지속될 것으로 전망됨.

 

중국 디스플레이 업체들의 경우, BOE가 Apple 社에 일부 물량을 공급하고 있는 것을 제외하면 낮은 수율을 원인으로 중국 제조업체에 한정적으로 OLED 패널을 공급하고 있음.

 

생산능력 확대와 중국 내수 수요를 바탕으로 시장점유율이 점차 증가하고 있는 추세이나, 낮은 수율로 생산능력 대비 출하량 확대가 원활히 이루어지지 않고 있음.

 

장기간 국내 디스플레이 업체들이 구축한 OLED 패널 생산환경과 생산기술을 단기간 내 중국 디스플레이 업체들이 추격하기에는 상당한 어려움이 따를 것으로 전망됨.

 

최근 들어 디스플레이 업체들의 투자가 수익성이 확보된 모바일용 OLED 패널에 집중되고 있어, 향후 삼성디스플레이의 시장점유율 하락은 일정수준 불가피할 것임.

 

다만, 중소형 OLED 패널에 대한 축적된 우수한 기술력과 모회사인 삼성전자의 모바일용 OLED 패널에 대한 대규모 수요를 고려하면, 중단기적으로 글로벌 1위의 시장지위를 유지할 전망임.

 

 

TV용 OLED 패널의 경우, LG디스플레이가 2011년 세계 최초로 TV용 55인치 OLED 패널을 개발한 이후 시장 내 독점적 공급자의 지위를 지속하고 있음.

 

한편, 삼성디스플레이가 2021년 4분기 TV용 OLED 패널(QD-OLED) 양산을 시작하였으나, 이는 월 3만장 수준으로 월 18만장 수준임.

 

LG디스플레이 대비 생산 규모는 아직 낮은 것으로 파악되며, BOE를 포함한 중화권 업체들도 파일럿 라인을 도입하여 TV용 OLED 패널 개발을 추진하고 있음.

 

그러나, 대형 OLED 패널의 기술적 난이도, 특허 문제 등을 감안하면 빠른 시일 내 양산은 어려울 것으로 전망됨.

 

또한, 전방 TV시장 침체, 신규 고객사 확보 문제 등으로 삼성디스플레이의 QD-OLED 추가 투자가 유보되고 있어 당분간 LG디스플레이의 실질적 독점공급 체제가 지속될 것임.

 

 

3. OLED 디스플레이 기술현황

 

스마트폰에 사용되는 중소형 OLED 패널은 FMM (Fine Metal Mask)를 사용하여 유기발광물질을 각각의 픽셀에 패터닝하여 서브픽셀을 형성하는 RGB 방식을 채택하고 있음.

 

최근 주요 기술변화는 TFT 소재를 중심으로 이루어지고 있으며, 중소형 OLED 패널의 TFT는 a-Si TFT에서 LTPS TFT로 발전해 왔음.

 

최근에는 Oxide TFT와 LTPS TFT를 결합한 LTPO TFT 사용이 확대되고 있음.

 

LTPS는 a-Si를 레이저로 순간적으로 녹여 비정질의 실리콘을 재결정화한 다결정 실리콘으로 전자의 이동성이 높아 얇은 베젤과 높은 화질을 구현할 수 있음.

 

LTPO TFT는 스위칭 TFT로 낮은 누설 전류를 갖는 Oxide를 사용하고, 구동 TFT는 빠른 전자 이동도를 갖는 LTPS를 사용하는 방식임.

 

높은 기술 난이도와 낮은 수율 문제로 인해 주로 고가의 스마트폰이나 스마트워치에 사용된다.

 

한편, 스마트폰의 다양한 폼펙터 구현을 위해 TFT기판을 폴리이미드로 변경한 Flexible OLED와 Flexible OLED의 커버윈도우를 CPI나 UTG로 변경한 Foldable OLED의 채용이 확대되고 있음.

 

 

IT기기 용 OLED 패널의 경우, 모바일용에 비해 높은 밝기에서 비교적 장시간 작업을 해야하는 경우가 많고 고정된 화면들이 많기 때문에 내구성이 중요함.

 

따라서 내구성을 증가시키기 위해 2-Stack tandem 구조를 채용하는 방식으로 기술이 발전하고 있음.

 

2-Stack tandem 구조는 R/G/B 소자의 발광층을 두 겹으로 적용하는 방식으로, 기존 방식에 비해 밝기와 패널 수명이 크게 개선되는 효과가 있음.

 

또한, 면취 효율을 높여 생산원가를 절감하기 위해 8.5세대 라인에서 IT기기용 OLED 패널을 생산하기 위한 투자도 진행되고 있음.

 

중소형 OLED 패널에 사용되는 여러가지 기술을 TV용 OLED에 적용하는 것은 LTPS 결정화를 위한 레이저의 출력과 균일도 문제, FMM이 쳐지는 문제 등 기술적 제약이 있음.

 

이로 인해 TV용 OLED 패널은 LTPS TFT 대신 소비전력이 낮고 대형화가 가능한 Oxide TFT를 사용하고 있음.

 

또한, RGB 방식에서 사용되는 FMM 쳐짐 문제를 해결 하기 위한 다양한 대안이 시도되어 왔으며, 현재 상용화된 기술로는 광원으로 OLED를 사용하고 컬러 필터를 활용하는 방안임.

 

이 기술은, LG디스플레이의 WOLED(White OLED)와 삼성디스플레이의 QD-OLED(Quantum Dot OLED)가 사용하고 있음.

 

LG디스플레이의 WOLED는 R/G/B OLED가 층층이 합쳐져 백색광을 만들고 백색광이 컬러필터를 통과해 색상을 표현하는 구조임.

 

삼성디스플레이의 QD-OLED는 이와는 달리 Blue OLED를 주된 광원으로 사용하고 R/G QD 컬러필터를 통해 색을 구현하는 구조임.

 

QD-OLED는 후면 발광 구조인 WOLED와 달리 전면 발광 구조를 채택하고 있어 개구율이 높아 내구성, 전력 효율 등에서 강점을 보유하고 있음.

 

그러나, QD 컬러필터 층을 포함한 더 많은 원재료와 공정이 필요하므로 WOLED에 비해서 생산원가가 높고 수율이 낮은 것으로 알려져 있음.

 

 

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대형 OLED 시장 확대는 왜 더딘가

 

앞서 살펴 본 바와 같이, 대형 OLED 패널 채용률은 중소형 OLED에 비해 아직 낮은 수준임.

 

2021년 기준 모바일용 OLED 패널 채용률은 매출액 기준 70%, 출하대수 기준 30%를 상회하는 높은 수치를 나타내고 있음.

 

이에 반해 TV용 OLED 패널 채용률은 매출액 기준 약 11%, 출하대수 기준 3% 미만이고, IT기기용도 1~2% 수준에 그치는 등 대형 OLED 패널 시장 확대가 더딤.

 

 

대형 OLED 패널 채용률이 중소형 OLED에 비해 낮게 나타나는 가장 큰 요인은 LCD 패널 대비 OLED 패널의 상대적 가격 차이 때문임.

 

최근 수년 간 원가 절감을 바탕으로 TV용 OLED 패널 가격 하락이 지속됨에 따라 LCD 패널과의 가격 차이가 감소해 왔으며, 이에 따라 OLED TV 채용률도 증가세를 보임.

 

특히, 2020년 3분기 ~ 2021년 2분기에는 LCD 패널 판가의 급격한 상승으로 OLED-LCD 가격 차이가 상당폭 감소하여 OLED TV 채용률이 빠르게 증가함.

 

TV용 OLED 패널은 지난 10년간 빠른 속도로 원가를 낮춰왔으나 여전히 동일 스펙의 LCD 패널 대비 4~5배 높은 가격대를 형성하고 있음.

 

 

보통 3배 이내에서 가격이 형성되면 하이엔드 제품을 중심으로 신기술이 채용되고 2배 정도가 되면 프리미엄 제품으로 확대됨.

 

4~5배의 가격은 LCD에서 OLED로의 세대교체를 이루기에는 큰 격차로 분석됨.

 

반면 모바일용 OLED 패널의 경우, 동일 스펙의 LCD 패널 대비 평균적으로 1.5배 이내의 가격대를 형성하고 있어 스마트폰에서의 OLED 채용률이 높은 이유를 설명하고 있음.

 

모바일용 OLED 패널 가격이 빠르게 하락할 수 있었던 주된 이유는 삼성디스플레이를 중심으로 중소형 OLED에 대한 대규모 투자와 생산능력 확대가 이루어졌기 때문임.

 

모회사인 삼성전자의 견조한 스마트폰 패널 수요를 기반으로 삼성디스플레이는 중소형 OLED 패널 증설에 누적기준 수십조에 달하는 투자를 진행하였음.

 

최근 10년(2012~2021년)간 삼성디스플레이의 현금흐름 상 CAPEX 투자는 총 53조원으로, CAPEX 투자의 대부분이 중소형 OLED 증설에 소요되었음을 짐작할 수 있음.

 

삼성디스플레이의 중소형 OLED 패널 생산능력은 2011년말 월 13.3만㎡에서 2021년말 월 80.9만㎡로 확대되었으며, 이는 2021년 글로벌 모바일 패널 출하면적의 50%를 상회함.

 

중소형 OLED 패널의 대규모 생산능력 확대는 규모의 경제 달성을 통한 원가 절감을 이끌었으며, 이를 통한 판매 가격 하락은 채용률 증가와 수요 확대라는 선순환 구조로 이어짐.

 

 

한편, LG디스플레이는 경기 파주와 중국 광저우에 월 18만장, 삼성디스플레이는 충남 아산에 월 3만장 규모의 8.5세대 TV용 OLED 패널 생산능력을 갖추고 있음.

 

글로벌 TV 출하량이 연 2억대를 상회하고 있음을 감안하면, 동 생산능력으로 규모의 경제를 시현하는 것은 어려울 것으로 추측됨.

 

대형 OLED 패널의 생태계 구축이 본격화되고 수용가능한 수준까지 패널 가격이 하락하기 위해서는 더 많은 생산능력 확대가 요구되는 상황임.

 

디스플레이 제조업체들의 대형 OLED 패널 생산능력 확대가 더딘 이유는 먼저 대형 OLED 패널 생산의 기술적 난이도가 높다는 것에 있음.

 

삼성디스플레이 또한 QD-OLED 개발이 수년전에 완료되었음에도 불구하고, 양산 시작과 수율 안정화는 최근에서야 이루어진 것으로 파악됨.

 

또 다른 이유는 전방 제품의 판매 가격과 특성에서 찾아볼 수 있음.

 

스마트폰의 경우 플래그십 제품을 중심으로 고사양화를 통한 전반적인 판매 가격 상승이 이루어진 반면 모니터 등 IT기기 및 TV에서는 급격한 판매 가격 하락이 발생함.

 

55인치 LCD TV의 경우, 2011년 1,500달러 수준(FHD급 기준)에서 2021년 500달러 수준(UHD급 기준)까지 급격한 판매가격 하락이 이루어짐.

 

전반적인 TV 판매가격 하락은 TV세트 업체들에게 패널 구매가격을 비롯한 원가 절감의 중요성을 높였으며, 패널이 제품 가격에서 차지하는 비중이 높아짐.

 

또한, TV의 경우 교체주기가 8~10년으로 OLED 패널의 번인으로 인한 짧은 수명이 큰 단점으로 작용하고 있으며, 이를 해결하기 위해 높은 생산원가와 기술적 난이도가 요구됨.

 

물론, 원가 절감 노력에 따라 OLED 패널 가격은 하락세를 지속하고 있어 TV를 포함한 대형 OLED 패널의 채용률은 중장기적으로 확대 추이를 보일 것으로 판단됨.

 

최근 미국 Apple 社는 2024년 출시 예정인 태블릿 제품에 OLED 패널 적용을 검토하고 있으며, 삼성전자도 국내를 포함하여 OLED TV 출시국을 확대할 예정임.

 

다만, LG디스플레이에 한정된 공급 능력과 여전히 높은 가격 수준을 감안하면, 대형 OLED 패널 시장 확대에는 다소 시일이 소요될 전망임.

 

2020년 빠른 성장세를 보이던 OLED TV 채용률은 2021년 8월부터 LCD 패널 가격이 빠르게 하락하면서 가격 격차가 다시 확대되어 증가폭 둔화세를 보이고 있음.

 

대형 OLED 패널 시장 확대를 가속화하기 위해서는 빠른 공급 확대를 바탕으로 패널 가격이 시장에서 수용가능한 수준까지 하락해야함.

 

결과적으로 국내 패널 업체들이 디스플레이 산업 내 중장기적인 경쟁지위를 유지하기 위해서는, 국내 패널 및 세트업체들의 보다 적극적인 대형 OLED 시장 참여 확대가 요구되는 상황임.

 

 

삼성전자는 2013년 OLED TV를 한차례 출시하였으나, 이후 높은 원가와 수율 문제로 OLED TV 생산을 포기하고 LCD TV로 생산 전략을 굳힌 바 있음.

 

이 과정에서, 글로벌 TV 시장점유율 1위인 삼성전자가 LCD TV를 고수해 OLED TV 시장 확대는 지금까지 더딘 속도를 보여옴.

 

그러나, 2022년 들어 삼성전자는 QD-OLED TV를 출시하였으며, OLED TV 생산 물량 확대를 위한 LG디스플레이와의 WOLED 패널 공급계약 체결 가능성도 제기되고 있음.

 

이는 프리미엄 TV에 대한 무게 중심이 OLED TV로 기울어지면서 차세대 TV에 대한 방향성이 OLED로 점차 모아지고 있음을 방증함.

 

삼성디스플레이의 QD-OLED 양산, LG디스플레이의 광저우 공장 WOLED 증설 투자 등 최근 현황을 감안하면, 패널 업체들의 대형 OLED에 대한 투자는 확대될 것임.

 

다만, 최근 실물경기 악화에 따른 급격한 TV 시장 침체로 국내 패널 및 세트업체들은 대형 OLED 시장에 대해 신중한 자세를 취하고 있음.

 

중장기적인 대형 OLED 시장 침투율 증가와 시장 확대는 분명해보이나, 그 속도는 패널 업체들의 증설을 통한 대형 OLED 패널 가격 하락 수준에 의해 결정될 것임.