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2005년 후지카메라 보고서를 통해서 본 LCD 핵심부품소재 기술시장 분석 2005년 후지카메라 보고서를 통해서 본 LCD 핵심부품소재 기술시장 분석 관리자 기자입력 2006-10-16 10:56:19

ENG 강좌 - 산업자원부, 한국과학기술정보연구원
I. 배향막 재료

1. 제품 개요/정의

배향막은 액정분자를 소정의 방향으로 배향하는 것을 목적으로 하여 유리 등의 기판과 액정의 계면에 마련하는 막이며, 폴리이미드나 폴리아미드산이 많이 이용되고 있다. 폴리아미드산을 베이스로 했을 경우는 강도가 뛰어나며, 폴리이미드 용질은 전압보관 유지율이 높아지는 특징이 있다.
또한, 일부 염가의 패널전용에는 폴리이미드 이외 PVA 등을 사용한 것이 해외 로컬 메이커에 의해 일부 제공되고 있다. 폴리이미드 용액은 Flexo 인쇄에 의해 기판에 도포된 후 열처리되는데, 막이 형성된 기판은 布로 일정 방향으로 문질러서 액정 배향을 통일시키는 러빙 처리가 이루어진다. 이 배향막의 두께는 0.05~0.1μm 정도로 되어 있어 막 두께의 균일성이 요구되고, 배향막 재료는 TN, STN, VA, IPS라고 하는 배향막의 종류에 따라서 다른 것이 사용된다. 각 고객마다 요구가 달라서 커스토마이징 제품이 제공되는 다품종 소량 생산의 경향이 강한 시장이 되고 있다.

2. 시장 동향

가. 시장 현황
배향막은 패널기판 상에 형성되기 때문에 해당 재료는 패널의 생산면적과 거의 비례한 시장규모 확대를 전망할 수 있다. 장기적으로는 잉크젯에 의한 새로운 도포 방식에서 패널기판 당의 사용량이 감소할 가능성도 있지만, 현재는 Flexo 인쇄에 의한 도포가 주류가될 전망으로 패널기판 당의 사용량이 감소하지는 않을 것이다.
2004년 실적은 수량 베이스로 전년 대비 33.3% 증가한 240톤, 금액 베이스에서는 32.1% 증가한 154억6천만 엔이었다. 호조인 시장추이는 2006년 이후에도 계속되어 수량베이스로는 10~30% 정도의 성장이 2010년까지 계속될 전망이다.
한편, 일부 중국 등에서 고가의 폴리이미드를 사용하면서도 염가제품이 나돌기 시작하고 있다. 향후 이러한 염가제품이 시장가격의 파괴를 재촉하는 실마리가 될 가능성도 있다.

나. 향후 전망
배향막은 모든 액정에 사용되고 있어 수율이나 손실 등의 문제는 있지만 기본적으로 액정 패널 시장의 성장이나, 대화면화에 비례해 수량 베이스의 시장은 성장할 전망이다.
한편, TFT 패널 전용 시장의 확대에 의한 판매단가 상승이 전망되었지만, 고객으로부터의 저가격화 요구가 강하여 금액 베이스의 성장은 둔화하는 경향이다. 2010년 시장은 수량 베이스로는 690톤, 금액 베이스로는 377억8천만 엔으로 확대될 전망이다.

3. 메이커 점유율



수량 베이스로는 작년까지 닛산 화학공업이 60% 미만을 차지하고 있었지만, 2004년은 타사에 추격당하고 있다.
닛산 화학공업은 TN, VA, IPS 모드를 전개하고 있으며, JSR은 VA모드로 점유율이 높다. 후지카메라는 2005년 4월에 출발한 삼성전자와 소니의 합작회사인 한국 S-LCD의 제7세대 패널 공장용으로 공급하고 있어, 2005년은 판매수량이 증대될 전망이다.
IPS 모드의 탑 메이커인 칙소는 배향막 재료와 컬러 필터용 오버 코트의 생산 거점을 한국내(경기도 평택시)에 건설할 것이라고 2005년 3월에 발표했다. 착공은 2005년 4월 1일이었고 2005년 9월에 완공되었다.
해외에서는 한국, 대만에 각각 l개의 메이커가 있고, 중국에는 TN용으로 생산하고 있는 여러 메이커가 있다.

4. 2004년 지역별 생산·판매 동향

현재 상태로서는 생산의 대부분은 국내에서 행해지고 있지만, 향후 한국, 대만의 생산량이 증가할 전망이다.
한국에서는 제7세대 패널생산 라인의 투자가 본격화하여 해당 재료의 수요가 높아지고 있는 것과 동시에 현지생산의 요구가 높아지고 있어 칙소도 2005년부터 한국 내에서 생산을 개시했다.





닛산 화학공업은 한국의 관련 자회사에서 생산하고 있어 전량 한국 내 전용으로 공급하고 있으며, JSR은 2006년 여름을 목표로 대만에서 컬러 필터용 착색 레지스터를 생산 개시했지만, 보호막이나 배향막재료의 생산도 검토하고 있다. 또, 중국 등에서는 TN용을 생산하고 있지만 염가의 게임기, 디지털 시계 등이 최종 제품이다.
TFT용의 판매처는 TFT 패널의 생산지가 되기 때문에 일본, 한국, 대만에 집중하고 있다.

5. 용도/타입별 비중(2004년⇒ 2010년 예측)

해당 재료의 타입별 사용 비율은 기본적으로 각 패널의 생산면적에 비례하고 있다.  TFT의 주요 용도인 모니터, 노트북, LCD TV는 대형화가 진행되고 있어 해당 시장에서도 TFT용의 비율이 증가하는 경향에 있으며, 2010년 예측에서는 TFT용이 90%를 넘을 전망이다.

6. 기술개발 동향

패널생산 라인의 유리 기판 대형화에 따라서 잉크젯에 의한 새로운 도포 방식, 광배향에 의한 비접촉 배향 제어 기술 등 혁신적인 제조 프로세스 개발이 진행되고 있다.



세이코 엡슨은 2005년 중반부터 양산을 개시하고 있는 0.6in에 XGA(l,024×768)의 해상도를 가지는 고온 폴리 실리콘 TFT 「L3P06X 시리즈」 배향막을 형성하는 공정에, 주력인 프린터 사업으로부터 축적된 잉크젯 기술을 처음으로 응용하여 표시성능을 높였다.
또한, 2005년 5월에 배향막 재료를 유기로부터 무기로 변경하여, 수직배향기술(「크리스탈 클리어 파인」)을 적용한 리어 프로젝션 TV용 0.9in 패널을 개발하였음을 발표했다. 동 패널의 명암비는 종래 대비 4~5배 높아져 흑색의 표현력이 개선되었다.

7. 업계 구조

배향막 재료는 배향 종류나 구동방식에 따라 각사마다 다른 재료가 사용되는데, 닛산 화학공업과 JSR은 주요 액정 메이커에 대해서 납품실적이 있다.



칙소는 IPS 모드 전용에서 탑 메이커이다. 액정분자의 스위칭을 유리 기판과 평행한 평면에서 실시하는 IPS 모드를 채용하고 있는 메이커는 히타치 디스플레이, LG Philips LCD, HannStar Display 등으로, 배향막 재료 선정으로 중요한 포인트는 가격도 있지만, 가장 중요한 것은 품질이다.



II. 편광판

1. 제품 개요/정의

LCD는 원리적으로 「편광(polarizing)」을 투과/차단/변조하는 스위칭을 각 화소가 실시하여 표시하는 디스플레이며, 램프나 LED 등의 빛을 편광시킬 필요가 있다. 편광을 얻으려면 이색성, 굴절, 반사 등의 수법이 있지만, 일반적으로 LCD에서는 요소나 염료를 이용한 흡수 이색성에 의한 필름을 사용하고 있다.
편광판은 흡수 이색성을 얻기 위해, PVA(폴리비닐알콜) 필름에 이색성의 요소 또는 유기 염료를 흡착시켜 연신·배향 후, TAC 필름을 상하에 붙여 만들어진다. 편광판에 입사하는 빛을 직교하는 편광 성분은 이색성 염료와 같은 방향의 편광 성분을 흡수(열에너지로 변환된다) 하고, 다른 방향을 투과시킨다. 원리적으로 입사빛의 50%가 손실이 된다.
위상차판은 액정셀을 투과한 「왜곡된 빛」을 보정하는 기능을 가져, STN용으로는 PC 필름을 1축연신해 배향 제어를 실시한 것이다. STN용 색보상에는 550nm의 위상차를 가지는 위상차판이 사용된다. ECB에는 1,000nm 이상, 편광을 사용하는 반사형 LCD나 반투과형으로는 l/4λ판(140nm)과 1/2λ판(270nm), 프로젝터에서는 l/2λ판이 이용된다.
또한, STN의 색보상용 위상차판과 편광판을 조합한 것을 타원 편광판이라고 부르고 있다. 한편, VA용 위상차판은 A 플레이트, C 플레이트, X 플레이트 등의 연신/코팅 필름이나 코니카 미놀타의 N-TAC 등이 적용되고 있다. 본 내용에서는 편광판 메이커로부터 출시되는 칩(패널 크기로 재단한 것) 및 원판 베이스로 수량 시장을 파악했다. 시장 금액은 패널 메이커가 조달하는 수준으로 단가를 상정해 계산했다.

2. 시장 동향

가. 시장 현황
1) TFT
2004년의 출하는 전년대비 51.3% 증가한 3,420만mm2로 추정된다. 호조인 PC 모니터 수요에 연동해 WV부착 제품이 견인한 것 외에, TV용을 중심으로 한 VA/IPS용 편광판도 성장하고 있다. 단가하락은 2004년 3Q부터 가속화하고 있고, 특히 VA용이나 WV부착 제품의 하락폭이 크다. 시장 금액은 전년대비 37.7% 증가한 2,903억 엔이 되었다.
2) STN/TN
STN은 휴대전화 전용의 흑백이 감소하고, 컬러 STN이 증가했지만, 전체적으로는 전년대비 -5.5%인 324만mm2가 되었다. 단가가 비싼 컬러 STN용이 증가하였기 때문에, 금액적으로는 전년대비 3.6% 증가한 377억 엔이다. TN용은 차량용이나 각종 민생 기기용의 견조한 수요에 의해 수량으로는 미세하게 증가하였고, 금액적으로는 미소한 감소현상을 보여주었다.

나. 향후의 전망
WV부착과 VA/IPS용의 위상차판 부착 편광판이 시장을 견인하고 있다. WV부착 제품은 15in 이상의 노트북, 19in까지의 모니터로 사실상 되고 있다. VA/IPS용은 TV 수요가 견인하여 2008년에는 WV부착 제품을 웃돌 것으로 예측되어 편광판 시장의 주력이 되리라 예측된다.
TV용 편광판의 단가하락이 크고, VA용에서는 일동전공의 X플레이트 사양이 가격 리더로서 시장을 석권하고 있다(2005년 2Q). 패널 메이커의 비용청구가 엄격하여, VA용의 가격은 「반값」이 요구되고 있다.
VA용으로는 위상차 필름의 PVA 직첩에 의한 기능복합에 의해 코스트 다운이 진행된다. 하지만 반투과형 패널에서는 진행되지 않았고, 미국 OPTIVA의 주도에 의해 편광판 인쇄 방식의 TN 패널이 양산되고 있지만, 현재 동 방식이 보급되는 조짐은 없다.
패널수요와 연동시킨 시장예측은 2010년에 2004년 대비 3.6배인 l억5,856만mm2, 금액으로는 2배인 6,884억 엔이 된다.

3. 2004년 메이커 점유율

닛토가 선두를 유지하고 있다. 압도적이라고도 말할 수 있는 용량을 가지고 있지만 한국 LG화학, 대만 OPTIMAX가 추격하고 있다.
중소형에서는 닛토, 스미토모 화학, 프로젝터 전용은 포라테크노와 스미토모 화학의 점유율이 높다. 중소형에서는 위상차 필름이 필요하기 때문에 [연신 기술], 프로젝터에서는 고내구성의 염료계 편광판이 되어야 하기 때문에 [색소]의 노하우가 필요하게 된다.
OPTIMAX는 산릿츠와 협력관계에 있어 ‘산릿츠 원판→ OPTIMAX 가공→ 대만 패널메이커’라고 하는 유통도 있고, 그 외는 해외 로컬 메이커(한국 ACE DIGITECH이나 중국 로컬 등)의 생산 분량이다. 종래는 로우엔드의 TN용을 공급할 뿐이었지만 ACE, DAXSON, POLARAY가 TFT용을 공급하기 시작하고 있는 것 외에 2006년에는 제일모직, Skypola에 의한 TFT용 편광판 양산이 개시된다.

4. 2004년 지역별 생산·판매 동향

전공정에서의 생산비중은 일본이 62.8%를 차지하고 있다. 후가공 베이스에서는 중국, 대만, 한국의 비중이 상승한다. 일본계 메이커로 원판 공정을 해외에 설치하고 있는 회사는 스미토모 화학뿐이며 한국과 대만 라인이 가동하고 있다.
대만시장에서는 OPTIMAX가 점유율 55%로 1위이고, 닛토전공이 40%, 스미토모 화학이 5%. OPTIMAX의 2004년 매출은 전년대비 1.7배 증가한 170억 NT달러로 증가하고 있다(산리츠로부터의 원판공급분이나 PDP 광학필터 전용도 포함했다).
판매처는 한국용이 많고 대만이 그 뒤이다. TFT용 편광판에서는 중국에서의 첩합이 증가하고 있다.



5. 용도/타입별 비중(2004년⇒ 2010년 예측)

2004년은 WV부착 제품의 비중이 41.5%(수량 베이스)를 점하여 편광판의 핵심 품종이 되고 있다. 17in의 모니터 수요가 견인하고 있다.
TV 수요의 확대에 의해, 향후는 VA/IPS용이 주력 품종으로 성장해 간다. IPS는 당초 위상차 보상은 불필요할 것이라 하였지만, 26in 이상의 TV에서는 광손실을 막기 위해 Z 축방향의 보상 필름이 사용되고 있다.
STN/TN용은 큰 변화는 전망되지 않고, 금액 베이스에서는 미묘한 감소로 간다고 생각된다.

6. 기술개발 동향

가. 색상 개선(중립화)
콘트라스트(편광도)의 개선은 한계에 이르고 있어 현재는 색상 개선에 포커스되고 있다.

나. 표면 처리(시인성)
소비자 전용 노트북에 클리어 LR의 적용이 증가하고 있다. TV에도 클리어의 요구는 있지만 패널의 결함이 보이기 쉬워지기 때문에, Low Haze의 AG+LR이 대부분을 차지한다. 모니터에서는 AG+LR의 적용이 증가하고 있다.
TV에서는 Low haze화가 진행되는 것과 동시에, 일부에서는 클리어 LR 타입의 적용이 증가할 전망이고, 휴대전화에 적용되고 있는 드라이 AR가공(스팟 or 증착)은 2004년엔 침체했지만, 2005년은 증가상태로 변했다.

다. 시야각의 개선
위상차 보상판의 개량이 진행되고 있다. 특히 TV용의 개발이 활발하게 이루어지고 있어 일동전공의 X플레이트, 코니카 미놀타, 후지필름, 옵테스의 PVA 직첩 필름 등의 경합이 주목받고 있다.

라. 광폭화(취득 효율의 개선/대형패널 대응)
2004년 하반기에 l,475mm TAC(대광폭)가 양산되고 있다. TAC 공급측면의 문제도 있어 급증하는 움직임은 없지만, 신설 라인에서는 광폭대응이 증가하리라 예측된다.

7. 업계 구조

원료가 되는 TAC는 후지 필름, 코니카 미놀타, PVA는 쿠라레이, 일본 합성 화학이 공급하고 있고, AR, AG, LR 등의 표면 처리는 닛토 이외는 외주가 중심이고, 위상차 필름은 닛토나 스미토모 화학의 내부 제조(원판 필름의 연신과 코팅에 2분 걸림)와 외부 조달로 나누어진다.
STN용 위상차 필름의 베이스 기판이 되는 PC 필름은 테이진 카세이, 가네카가 공급하여 편광판 메이커에서 1축 연신하는 경우와 PC 필름 메이커에서 연신한 것을 공급하는 2가지 경우가 있다. 옵테스의 ZEONOR 필름은 VA 위상차판이나 2/λ, 4/λ판으로 적용을 늘리고 있다. 이것도 자사 연신과 고객사에서의 연신이 있다. 연신기술을 가지는 편광판 메이커는 닛토와 스미토모 화학(오쿠라 공업)의 2사에 한정되어 있다.

III. TAC 필름

1. 제품 개요/정의

편광판(편광자) 보호필름으로서 종래부터 있는 TAC 필름, 위상차 보상기능을 부여한 N-TAC(코니카 미놀타), WV필름/B-TAC(후지사진), ZEONOR(오프테스/2005년 이후) 등 PVA와 붙이는 필름 전반과 PDP용(반사방지필름)을 대상으로 한다.
종래부터 있는 TAC 필름은 TAC(셀룰로오스 트리아세테이트) 조각을 용액 유연법(캐스트)으로 성막한 필름으로 높은 막균일성을 가진다. 무배향, 고투명성이라고 하는 특징이 있다.
LCD 편광판 전용의 광학 그레이드의 TAC 필름은 후지사진과 코니카미 놀타의 2사가 대부분을 공급하고 있어, 양 회사에서는 사진용 TAC 필름으로부터 액정용으로 사업을 전환해 현재로서는 디스플레이 이외의 용도에는 거의 출하하고 있지 않다.
편광판 전용에서는 40μm, 50μm, 57μm, 80μm의 4품종이 있는데 80μm가 주류가 되고 있다. WV 필름에는 80μm와 108μm를 사용하고 있다. 후지 사진의 분류에서는 TD 시리즈와 UZ 시리즈가 있어 TD가 약간 딱딱한 특성을 가진다(코니카에서는 TD가 UY 시리즈, UZ 가 UX 시리즈에 상당). 광학 그레이드의 TAC 필름은 모두 UV 흡수제가 분산되어 있다.
편광판의 제조시는 TAC 표면을 비누화해, 요소 착체에 함침시킨 연신 PVA 필름을 Roll to Roll 직접 붙인다.

2. 시장 동향

가. 시장 현황
TFT 수요에 연동한 편광판 시장 확대와 함께 TAC 필름 시장도 확대하고 있다. 패널의 생산면적→ 편광판 수요와 연동하는 시장이라고 말할 수 있지만, 편광판 메이커로부터 패널 메이커까지의 지체시간, TV용 대형 패널의 증가에 의한 편광판 메이커 및 패널 메이커에서의 Yield 저하, 패널 메이커 내에서의 편광판 재활용(대형 TFT에서 실패한 편광판을 TN용으로 전용하는 등) 등의 요인이 있어 엄밀하게는 연결되지 않는다.
또한, 전체에서 차지하는 볼륨은 작지만, PDP용의 반사 방지 필름 등 편광판 지지체 이외의 용도도 있다.
2004년은 전년대비 38.3% 증가한 1억8,180만 개로 확대하고 있다. 액정모니터/TV용으로의 수요 확대가 견인하고 있어, TAC 단체출하 외에 WV용의 수요(후지사진 내부제조), Retardation을 부여한 N-TAC도 증가하고 있다. 차량용이나 휴대용 DVD용 중형(7~9in)과 15in 이상의 노트 PC, 18in 이하의 모니터 전용패널에서는 WV로 사실상 되고 있다. 19in 모니터는 2005년에 WV가 주류가 되었다.
편광판 메이커의 설비 증강에 TAC의 증산이 따라 잡지 않는 상황이 계속되고 있고, 2005년 3Q까지 계속되는 모양이다. 2005년 9~12월에 후지사진, 코니카 미놀타 합쳐서 1.3억m2/년의 설비가 가동되었다.

나. 향후의 전망
편광판 수요 확대에 따라, 연 두 자릿수 비율의 성장을 전망할 수 있다. PDP 반사방지 필름 전용의 수요도 있지만 해당시장은 PET 비율이 증가하고 있어 큰 성장은 기대할 수 없다.
향후 N-TAC나 B-TAC, ZEONOR, X 플레이트 전용 변성 TAC 등이 VA용 위상차 판의 PVA 보호필름으로서 증가하기 때문에 단기적인 평균 단가는 상승해 나간다. 한편, VA용의 편광판으로 A +C 플레이트의 구성은 줄어갈 것으로 예측된다.
TAC 필름은 2004년 상반기 시점에서는 후지사진과 코니카 미놀타의 2사과점 시장이지만, 2004년 하반기에는 Kodak이 TN용, 2005년부터 Lonza 그룹의 LOFO가 TFT 전용으로 양산 출하를 개시하고 있다.
2004년 하반기부터 후지 사진, 코니카 미놀타 양사로부터 l, 475mm 폭(종래는 l,330mm)의 TAC가 출시되고 있다. 볼륨의 증가는 2005년 2Q 이후가 된다.

관리자 기자
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