LG경제연구원은 1일 언론에 배포한 자료를 통해, "아몰레드 디스플레이 기술이 아직 갈길이 멀다"고 비판해 눈길을 끌고 있다. 이는 삼성과 LG가 디스플레이 기술로 인해 감정 싸움을 벌이고 있는 상황에서 나온 자료이기 때문에 관심이 증폭되고 있다.
LG경제연구원은 이 자료에서 "아몰레드가 성공하려면 대형화기술이 관건"이라며 "설사 기술 확보를 통해 아몰레드 TV를 만들었다 해도 고객의 지갑을 열수 있는 ‘차별적인 가치’를 과연 제공할 수 있느냐 하는 문제에 직면할 것"이라고 지적했다.
LG는 "디스플레이 시장의 재도약을 위해 AMOLED에 대한 기대치는 점점 높아지고 있고, AMOLED는 이론적으로 LCD보다 초슬림이 가능하고, 색재현 범위도 넓고, 소비전력도 낮아 등 ‘차세대’ 디스플레이라는 타이틀의 자격은 충분하다"고 전제한 뒤 "그러나 AMOLED가 TV분야에서수 년 내에 가시적인 성과를 나타내지 못할 경우 AMOLED는 기존 디스플레이를 상대로 더 힘겨운 싸움을 하게 될 것"이라고 전망했다.
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아래는 자료 원문이다.
AMOLED가 모바일 디스플레이 시장에 본격 진입하면서 ‘차세대 디스플레이 주자’로 기대를 모으고 있다. 그러나 모바일 시장에서의 경쟁은 전초전에 불과하다. AMOLED의 본격적인 성공 여부는 TV 시장에서의 진입 성과에 의해 결정될 것이다. AMOLED의 TV 시장 진입을 위해서는 대형 화면을 구현하기 위한 기술 과제들을 해결해야 하고 고객이 체감할 수 있는 ‘차별적인 가치 제공’방안도 모색되어야 할 것이다.
디스플레이 시장이 침체기에 빠져 있다. 공장 가동률이 하락하고 패널 기업들의 영업 이익률이 몇 분기째 마이너스를 기록하고 있다. 게다가 시장 조사 기관인 IHS isuppli가 지난 8월말 발표한 ‘미국 TV 소비자 선호 조사’ 결과를 보면, TV 구매 의사가 없다는 의견이 늘어났고 향후 3~12개월 이내 TV를 구매할 의사가 있다는 비중도 감소했다. IHS는 그 원인을 글로벌 경기 침체와 소비자들의 구매에 대한 관망세라고 분석하고 있다. 이러한 상황은차세대 디스플레이로 꼽히고 있는 AMOLED에 대한 관심을 더욱 높이고 있다. 모바일 시장에서선을 보인 AMOLED가 다윈의 바다(Darwinian Sea)를 건너 불황에 빠진 디스플레이 시장의 ‘구원투수’ 역할을 해줄 수 있을 것이라는 기대감 때문이다. 최근 주목 받고 있는 AMOLED의 차세대 디스플레이로서의 부상 가능성을 살펴본다.
AMOLED, 모바일 시장에서LCD 아성에 도전
불과 몇 년 전에 LCD(액정디스플레이)와 PDP(플라즈마 디스플레이)가 브라운관을 이을 차세대 디스플레이 자리를 놓고 첨예하게 경쟁한 적이 있었다. 결과적으로 LCD가 시장 점유율 80% 이상을 차지하게 되었고, PDP는 3D TV 시장이 형성되면서최근 다시 비중이 조금 늘어난 정도이다. 평판 디스플레이 시장 초기에는‘LCD는 중소형, PDP는 대형이 유리’ 하다는 인식이 있었지만 이것이 깨지면서두 디스플레이 간 TV시장에서의 화면 사이즈 경쟁이 본격화되었다. 가격 경쟁과 화질 경쟁이 동시에 진행되면서, 양 진영은 LCD의 해상도와 PDP의 응답속도 등 각자의 주무기를 내세웠었다. 하지만, 양 진영의 전체적인 기업 규모는 10대1의 비율로 LCD 진영이 압도적이었다. 이는 결국 기술 혁신 속도 차이로 이어져, 최종적으로는 LCD가 우위를 점하게 되었다. LCD로 평정되어가는 속에서도 차세대 디스플레이로서삼성의 FED(전계방출디스플레이) 등이 잠시 주목을 받았지만 이 역시 사라져갔다.
LCD는 브라운관과 PDP 각각의 경쟁에서승리함으로써 모바일용부터 TV까지 ‘대세’로 굳어져가고 있었다. 그러다가 지난해부터 AMOLED가 모바일용으로서시장에 본격 등장하면서LCD업계에 파장이 조금씩 일고 있다. AMOLED는 스마트폰의 일부 제품에 적용 되기 시작하면서 이들 제품의 판매량에 힘입어 수요가 급증하였다. AMOLED는 ‘차세대 디스플레이’라는 첨단 이미지 마케팅으로 시장 침투율을 높여나갔다. 이에 대한 LCD의 반격은 얼마 전 타계한 애플 CEO 스티브 잡스에게서시작되었다. 그는 자사의 스마트폰 ‘아이폰4’ 를 소개하는 프리젠테이션에서“탑재된 (IPS-LCD인) 레티나 디스플레이는 인치당 326픽셀(ppi, pixel per inch)로 사람 눈이 개별적으로 구별할 수 있는 픽셀 수(300ppi)보다 높기 때문에 AMOLED보다 뛰어난혁신적인 디스플레이” 라고 평했다. 스마트폰의 ‘지배적 디자인(Dominant Design)’인 아이폰이 LCD를 채택하고, 디스플레이 해상도를 전면에 내세우면서 스마트폰에서 LCD와 AMOLED의 고화질 경쟁이 촉발되었다고 할 수 있다.
LCD과 AMOLED의 경쟁은 얼마 전에 개최된 국제 정보디스플레이 전시회(IMID 2011)에서도 화제가 된 바 있다. 최근 한 IT전문지에서는 블라인드 테스트 방식으로 ‘스마트폰 디스플레이 선호도 조사’를 실시하기도 했다. 조사 결과는 사람들이 AMOLED보다 LCD를 더 선호하는 것으로 나왔다.
모바일 시장에서의 경쟁은 전초전에 불과
하지만 이제 시장에 본격적으로 선을 보인 AMOLED와 이미 20여 년 전에 소형에 이어 대형 TV까지 라인업을 확보한 LCD를 기술 성숙도 측면에서비교하는 것은, 막 걸음마를 뗀 아기와 20세 청년을 맞붙여 싸우게 하는 격일 수 있다. AMOLED는 아직 새로운 유기 소재 개발을 통한 장수명 확보 및 발광효율 증가(소비전력 감소), 발열문제 해소, 공정 혁신을 통한 고해상도 구현 등의 여러 과제들을 남겨두고 있다. 현재 개선되고 있기 때문에 본격적인 경쟁이 시작되었다고는 할 수 없다.
LCD와 AMOLED 경쟁의 본 게임은 대형 디스플레이인 TV 시장에서펼쳐질 것이다. 디스플레이 시장 전체를 볼 때, 가장 규모가 큰 분야는 TV 분야이다. 전체 시장에서매출 비중이나 면적 비중 기준으로 보면,TV가 대부분을 차지하고 있다. 따라서디스플레이로서는 TV에서주류로 자리매김하는 것이 중요하다. 이러한 점에서모바일 시장에서의 경쟁은 TV 시장에 진입하기 전의 전초전에 불과하다. AMOLED에 대한 막대한 설비 투자가 단지 소형 디스플레이 시장을 위한 것이라고 할 수 없기 때문이다. TV 시장은 해상도나 소비전력 문제에서자유로울 수 있어서 모바일 디스플레이 시장은 대형화로의 기술 역량 축적을 위해 거쳐가는 단계일 것이다. 결국 대형 패널 시장인 TV 시장에서AMOLED가 성공적으로 진입하느냐 여부가 향후 디스플레이 산업의 전체 경쟁 구도를 가늠할 수 있는 기준이 될 것이다.
기업들, 물밑에서치열한 기술 확보 경쟁
AMOLED에 대한 난제 해결을 위해 기업들은 자체적인 기술 개발 노력과 함께 관련 핵심 소재 역량을 조기에 구축하기 위한 전략적 제휴나 합작을 추진하고 있다. AMOLED의 성능이나 가치 혁신의 중심에 소재가 자리하고 있기 때문이다. 이미 LG디스플레이는 일본의 소재업체 이데미츠코산과 2009년에 기술협력을 위한 전략적 제휴를 체결하였다. 또한 LG전자, LG디스플레이, LG화학은 2009년말에 공동으로 미국에서 Global OLED Technology를 설립하여, OLED 원천기술을 가지고 있는 코닥(Kodak)의 OLED 소재 및 관련 기술 자산을 인수하였다. AMOLED 시장 1위인 삼성 모바일 디스플레이(SMD)도 최근 들어 합작 또는 기술 제휴를 더욱 활발히 추진하고 있다. 일본 우베코산과 고분자 소재(Polyimide) 기판 생산을 위해 합작사를 설립하였고, 호도가야화학, UDC(유니버설 디스플레이) 등과 유기발광소재 기술 제휴를 하였다. 이는 소재 기술의 역량 확보뿐 아니라 시장의 진입 장벽 구축을 위한 것으로 보인다.
한편 일본의 도시바, 소니, 히타치 3개사는 지난 8월말 중소형 LCD 사업부문을 모아 ‘Japan Display’ 합작사를 설립한다고 발표했다. 이 회사는 사실상 국책기업으로 일본 정부 산하 산업혁신기구의 민관펀드가 합작사 지분의 70%(26억 달러)를 출자하고, 참여한 3개사가 각각 10%씩 출자한 것이다. 합작사의 출범으로 당장 모바일용 LCD 시장의 1위로 올라서게 된다. 그러나 이 회사의 궁극적인 목적은 일본 정부의 전폭적 지원 하에 AMOLED를 통해 과거 디스플레이 시장에서의 절대적 지위를 회복하려는 데 있다. 최근 소식에 의하면, 2013년 하반기에 5.5세대 AMOLED 라인 가동을 위한 투자에 들어간다고 한다. 이것이 가능한 것은 참여한 기업들이 과거에 AMOLED 개발 경험을 가지고 있기 때문이다. 소니는 2007년말에 세계 최초로 11인치 AMOLED TV를 시판한 경험이 있다. 또한 히타치는 캐논과 함께 AMOLED를 연구하고 있는데 캐논은 AMOLED 공정의 핵심인 증착 장비 업체 토키(Tokki)를 자회사로 두고 있다. 합작회사 외에도 파나소닉의 경우는 이미 2009년에 스미토모화학과 AMOLED를 공동 개발한다고 발표하였다. 제휴사인 스미토모 화학의 경우는 2007년에 고분자 방식의 OLED 기술을 보유한 영국의 케임브리지 디스플레이 테크놀로지(CDT)를 인수하여 소재 역량을 더욱 높여왔다. 그리고 지난4월에는 파나소닉과 이데미츠코산이 OLED 조명회사(Panasonic Idemitsu OLED Lighting)를 설립했다. 이처럼 AMOLED 관련 기술 역량을 보유한 일본 전자 기업들의 합작에다 일본의 뛰어난소재 및 장비 기업들까지 더해진다면 일본 기업들의 기술적인 잠재 역량은 상당해질 것으로 보인다.
LCD 기업이 많이 있는 중화권의 경우는 단기적으로 위협 요인이 될 것으로 보이지는 않는다. 선두 기업들에 비해 AMOLED에 대한 부족한 기술 역량과 높은 특허 장벽 등으로 시장 침투가 용이하지는 않기 때문이다. 그러나 장기적으로는 신규 기업으로서부상할 여지는 있다. 일본의 소니 등 AMOLED 기술 역량을 가지고 있는 기업들과 중화권 기업들과 제휴를 상상해 볼 수 있다. 일본의 기술과 대만의 생산능력이 결합된다면 현재 급성장하고 있는 중화권의 LCD 산업처럼 경계해야 할 존재가 될 것이다. 대만의 AUO는 이미 보유중인 소형 패널용 4.5세대 AMOLED라인에 투자를 확대하고 있고 6세대 LCD라인에서대형 AMOLED 패널을 개발 중에 있다. AMOLED의 시제품을 스마트폰 업체 등에 보냈고 내년부터 AMOLED 양산에 돌입한다는 언론 보도도 있었다. 중국의 BOE도 정부 지원 아래 AMOLED 5.5세대 라인을 건설하기 위해 35억 달러 규모의 투자를 추진하면서추격의 고삐를 당기고 있다.
대형화를 위한 기술 과제 해결 필요
AMOLED 기업들로서는 우선적으로는 양산 가능한 대형 패널 기술의 확보가 필요하다. 몇 년 전부터 AMOLED 기업들이 40인치 이상의 대형 TV를 출시하기 위한 노력은 계속하고 있지만 현재까지는 중소형 크기의 전시품 데모 수준이다. 대형 패널 양산을 위한 기술적인 주요 이슈들을 살펴보면 다음과 같다.
첫 번째 이슈는 대형 글래스(8세대의 경우 가로 2.2m, 세로 2.5m)에 TFT(박막 트랜지스터)용 폴리실리콘 기판(Backplane)을 만들어야 한다는 점이다. 현재 소형(5.5세대)에는 레이저 가공 공정을 사용하는데 대형 글래스에서는 이 방식을 바로 적용하기는 어렵다. 레이저 가공 방식 외에 열처리 방식 등의 대안도 제시된다. 현재 가장 유력한 방식은 산화물(Oxide) 소재 기판을 실리콘 기판 대신 사용하는 것이다. 산화물은 레이저 가공이 필요 없이 대형 글래스에서 TFT 공정이 가능하고 공정 코스트도 상대적으로 저렴하다. 또한 차별적인 디스플레이 공정에도 유용하다. 300도 이하의 낮은 온도에서공정이 가능하기 때문에 글래스가 아닌 플라스틱(Plastic) 필름에 적용할 수 있어 플렉서블 디스플레이도 만들 수 있다. 그리고, 투명한 소재 특성을 이용하면 투명 디스플레이도 가능하기 때문에 대형이 아닌 중소형 크기의 AMOLED에 적용 하는 경우에도 상품성을 높일 수 있다.
두 번째 이슈는 컬러 패터닝 기술이다. 현재 AMOLED의 제조 공정 중에 50마이크로미터 두께의 스테인레스 기판(FMM, Fine Metal Mask)을 이용해 AMOLED에 빨강, 녹색, 파랑의 유기 물질을 입히는 과정이 있다.
그러나 기판의 두께가 머리카락 굵기(100마이크로미터)보다 얇아 대면적에 사용하려고 하면 불가피하게 휘는 현상이 발생한다. 이로 인한 공정상 어려움은 수율 저하로 이어지고 있다. 이를 극복하기 위한 대안들로는수직으로 세워서하거나, 면적의 구획을 나눠서하거나(SMS, Small Mask Scanning), 아니면 3M이 개발한 레이저 열전사 방식(LITI, Laser-Induced Thermal Imaging) 등이 있다. 특히 레이저를 이용하는 기술은 삼성과 3M이 이미 몇 년 전부터 AMOLED에 적용하려고 공동 개발해온 기술이다. 우선 소형 크기는 가능하기 때문에 스마트폰용 AMOLED의화질을 개선하기 위해 두 가지 대안을 혼용한(FMM+ LITI) 방식인 하이브리드 패터닝이 고려되고 있다. 또한 이러한 공정보다 더 생산 단가를 낮추기 위해 잉크젯 방식의 패터닝 공정도 개발되고 있다. 일본 장비업체인 동경일렉트론(TEL)과 세이코엡슨(Seiko-Epson)은 2010년부터 과거 잉크젯 프린터로 종이에 컬러 인쇄를 하듯이 고분자 소재의 잉크를 사용하여 패터닝하는 방법을 개발하고 있다. 이를 2012년까지 개발 완료하고 2013년부터는 양산에 들어갈 것이라고 밝혔다. 하지만 혁신성에 비해 상용성 측면에서는 아직 시간이 더 필요할 것으로 판단된다.
대형화만으로는 불충분, Wow effect가 필요
대형화기술 확보를 통해 TV를 만들었다 해도 문제가 모두 해결되는 것은 아니다. 중요한 것은 고객의 지갑을 열수 있는 ‘차별적인 가치’를 과연 제공할 수 있느냐 하는 문제이다. 평면 TV 시장이 성숙화되면서새로운 상품 가치를 구현하기 위해 디스플레이 업계는 LED 백라이트 채용, 3D, 스마트화등 다양한 제품군을 선보였다. 하지만 기존 TV에 하드웨어나 소프트웨어를 추가 또는 변경한 제품들이 쏟아져 나온 것에 대해 고객들은 우선 차별성에 대한 ‘Willingness to pay’를 점차 크게 느끼지 못하고 있다. 두 번째는 제품의 기능이 너무 많고 복잡하여 기능 피로도 증가를 초래한다는 지적도 있다. 대다수의 사람들에게 TV라는 것은 카우치 포테이토(Couch Potato)의 대상일 뿐이고, 모바일 기기와 달리 한번 사면 오래 두고 보는 ‘가(家)’전 제품이라는 것이다.
대형 AMOLED TV가 제품으로서언젠가는 가전매장에 나올 것이다. 이 때 외장 디자인이 동일한 AMOLED TV와 LCD TV가 매장 안에 나란히 있다고 가정해 보자. 현재로서는 AMOLED TV에 대해 소비자가 LCD TV의 가격에 비해 추가될 프리미엄만큼이나 차별적 가치를 느낄 수 있을지는 미지수이다. 이는 결국 시장에 진입하여도 얼리 어답터들만 관심있는 니치 마켓용으로 전락할 수 있다는 우려를 낳는다. 따라서보다 의미 있는 시장을 형성하기 위해서는 ‘Wow effect’, 즉, 고객에게 마치 애플의 ‘아이’ 시리즈 제품을 처음 대할 때와 같이, ‘와우’할 만한 경험을 AMOLED로부터 느끼게 하는 것이 필요하다. 예를 들어 가볍고 초슬림하게 제품 개발을 하는 것이 하나의 사례가 될 수 있을 것이다. 플라스틱 필름 기판을 이용한 초슬림 AMOLED TV는 크기에 비해 가볍기 때문에 실질적인 벽걸이 TV가 되어 공간 인테리어의 일부로서기능할 수 있을 것이다. 보다 장기적으로는 플렉서블 디스플레이 기술 구현을 통해 프로젝터의 스크린처럼 필요할 때만 리모컨으로 벽에서내려왔다가 다시 말려 올라가는 TV의 모습도 상상해볼 수 있을 것이다.
AMOLED가 ‘나는 TV다’ 무대에서 탈락하지 않으려면
AMOLED TV가 나온다면 우선은 혁신성이 느껴지는 플래그십(Flagship) 제품을 고객이 체험하는 것이 중요할 것이다. 최근 소니에서 출시한 ‘태블릿 S’의 개발과정은 시사하는 바가 있다. 그들은 새로운 체험을 제공하기 위해 개발 프로세스를 바꿨다. 통상적으로는 기기의 사양을 정하고 개발에 들어가지만 이번에는 달랐다고 한다. 개발 초기 단계에서 스펙을 정하지 않고, 엔지니어와 상품기획 등 담당자가 모여 다양한 샘플을 만들어 사용자 체험 조사를 반복했다. 이렇게 소비자가 가장 좋다고 체감하는 화면 사이즈와 형상, 기능을 파악하면서개발이 진행되었다고 한다.
디스플레이 시장의 재도약을 위해 AMOLED에 대한 기대치는 점점 높아지고 있다. AMOLED는 이론적으로 LCD보다 초슬림이 가능하고, 색재현 범위도 넓고, 소비전력도 낮아 등 ‘차세대’ 디스플레이라는 타이틀의 자격은 충분하다. 브라운관의 슬림화, LCD의 대형화, PDP 150인치 구현 등 기술 혁신을 통한 상용화는 과거 IT제품들에서봐왔듯이 불가능하지 않을 것이다. 다만 경쟁 디스플레이도 기다려주지 않고 고해상도, 초슬림화, 저전력화가 계속되고 있다. 최근 일본 전자전(CEATEC)의 그랑프리 수상 제품은 샤프의 초고해상도 85인치 LCD TV였다. 이는 현재 시판중인 고해상도(Full HD) TV보다 4배 더 선명하다. AMOLED가 TV분야에서수 년 내에 가시적인 성과를 나타내지 못할 경우 AMOLED는 기존 디스플레이를 상대로 더 힘겨운 싸움을 하게 될 것이다. 따라서니치 마켓을 넘어 매스 마켓에서AMOLED가 성공하기 위해서는 기술적인 과제들을 조속히 해결해야 할 뿐 아니라 디스플레이 세대를 바꿀 정도로의 파괴력이 있는 차별적인 고객 가치를 만들어 내야 할 것이다[LG경제연구원 문희성 책임연구원 www.lgeri.com]