디스플레이의 기술적 정의와 발전 단계, 차세대 디스플레이 소재 및 시장 동향, 그리고 대규모 자본과 수직 계열화가 특징인 디스플레이 산업의 구조적 특성 doc_id PCY_201702160547321371_5

디스플레이(display)란, 다양한 정보를 인간이 볼 수 있도록 화면으로 구현해 주는 영상표시장치를 통칭하며(지식경제부·KEIT, 2010), 디스플레이 기술은 디스플레이 개념을 적용하여 단순한 문자로부터 그래픽, 동영상 등에 이르기까지의 다양한 정보들을 시각적으로 전달해 주는 기술을 말한다. 디스플레이 산업은 이러한 디스플레이 및 관련 부품·소재, 패널, 디스플레이 제조에 필요한 설비 및 장비의 생산에 관련한 비즈니스 활동을 일컫는다. 디스플레이 기술은 크게 CRT(Cathode Ray Tube, 음극선관·브라운관)와 FPD(Flat Panel Display, 평판 디스플레이)로 구분되며, CRT는 1970~1990년대 초반까지의 흑백 및 컬러 TV에 활용되었던 디스플레이 장치이다. 현재 우리가 사용하고 있는 TV와 컴퓨터 모니터에서 널리 활용되고 있는 디스플레이는 FPD에 해당한다. 본 과제에서의 산업분석 대상인 FPD는 자기발광(發光) 여부에 따라 발광성(emissive type) 및 비발광성(受光, non-emissive type) 디스플레이로 구분된다. 현재 플렉시블 디스플레이는 1~2년 내 상업화를 목표로 연구 진행 중이며, 디스플레이의 기반인 기판 소재 및 기술에서는 유연성이 가장 핵심적 특징이다. 가능한 얇게 구성하여 유연성을 향상시킨 유리 기판, 다양한 변형이 가능한 종이기판, 고온공정이 가능한 금속포일(foil)기판 등 다양한 후보군이 존재하는데 현재 가장 높은 가능성을 지닌 재료는 플라스틱기판이다. 플라스틱은 저렴한 제조비용으로 인하여 대면적(大面 積) 제작이 가능하며, 유리와 비교될 만큼 높은 광학특성과 가벼운 무게는 가공·공정상 장점이다. 그러나 타 기판에 비해 수분 침투에 약하다는 점, 열 안정성 및 화학적 안정성이 낮은 것이 단점이다. 대표적 소재로는 PET(Polyethyleneterephtalate), PES(Polyethersulfone), PI(Polyimide) 등이 있다. 디스플레이에는 크게 2가지의 방식이 있다. 첫째, 투과형 디스플레이는 광원의 빛을 선택적으로 투과시켜 원하는 영상을 표시한다. 둘째, 발광형 디스플레이는 직접 발광소자의 빛을 이용하여 영상을 표시한다. 투과형 디스플레이는 수분과 산소에 덜 민감하고, 대면적 공정기술을 이용하기 때문에 산업적 연계성이 높다는 장점이 있다. 신축 디스플레이는 유연 디스플레이에 비해 보다 높은 기계적 변형의 특성을 요구한다. 이로 인해 전 세계적인 연구수준은 매우 초기적 단계에 있다. 기판소재로서, 플렉시블 디스플레이의 경우 다양한 후보군이 존재하나, 신축 디스플레이에서는 한 방향으로 최소 10% 이상의 길이 변형을 견뎌야 하므로, ‘탄성체’라고 불리는 재료를 기판으로 사용하게 된다. 탄성체는 힘을 받아 변형된 물체가 원래의 모양으로 되돌아가려는 성질(탄성)을 지닌 물체를 말한다. 탄성체의 범주에 속하는 다양한 재료 중 적합 소재에 대한 연구는 아직까지는 기초연구 수준에 머물러 있으며, 현재로서는 PDMS(Polydimethylsiloxane)나 폴리우레탄 등이 주로 거론되고 있다. 신축성 소자의 구현에 있어서, 탄성체 기판 위에 제작되는 전자소자는 불안전한 상태에 놓이게 되기 때문에 기계적 스트레스가 존재하게 된다. 대부분의 전자소자들은 전기적 성능이 물리적 구조 변화에 민감하게 반응한다. 소수의 기초연구가 진행되고 있으나, 전자소자 자체가 신축성을 가질 수 있는 방법은 아직 충분히 확보되지 못하였다. 이러한 여러 가지 점 때문에 신축 디스플레이를 구현하기 위해선 여전히 기술적 난제가 존재하고 있다. 최근의 디스플레이 패널 시장의 규모를 알아보기로 한다. 글로벌 디스플레이 패널시장은 디스플레이 공급과잉과 패널의 가격 하락으로 인하여 시장 성장이 하락하는 추세에 있다. 그러나 전방 세트업체의 다양한 신제품 출시에 따라 2013년 1,004억 달러에서 2020년 1,555억 달러로 연평균 6%의 성장을 예상하고 있다. 디스플레이 패널 시장 규모로 보았을 때 LCD가 87.9%로 가장 큰 비중을 차지하고 있으나(KOTRA, 2015) 성장률은 둔화되는 움직임을 보이고 있는 반면, OLED 시장의 급격한 시장 성장세가 나타나고 있음을 알 수 있다. 이에 따라 최근에 나타나는 가장 두드러지는 시장변화는 디스플레이 시장의 선도 제품이 OLED로 재편 중에 있다는 점이다. OLED의 공정기술, 양산 등의 표준화로 인해 디스플레이 시장을 빠르게 선도하고 있다는 것이다. 이와 더불어 3D 디스플레이 및 OLED 공정기술의 가장 큰 장점으로 거론되고 있는 플렉시블 디스플레이의 확장세 역시 가파르게 나타나고 있는 추세이다. 디스플레이 산업은 새로운 디스플레이 제품 또는 차세대 디스플레이 제품의 개발에 상당한 규모의 연구개발투자가 필요하다. 개발된 제품을 양산하기 위해선 생산설비체제구축이 필수적이며, 양산체제 구축을 위해선 R&D 투자의 수십 배에 달하는 자금 투입이 필요하다. 또한, 기술진보에 따른 지속적인 성능향상을 위해서는 기술개발 투자비용 역시 상당한 규모로 요구된다. 이에 따라 막대한 리스크를 부담해야 하는 산업적 특성을 가진다. 대규모 장치 산업적 특성으로 인해 생산량이 확대될수록 평균 생산비용이 감소하는 ‘규모의 경제’의 전형적인 패턴을 보이게 된다. 이러한 점에서 디스플레이 산업의 특성은 다음과 같이 정리할 수 있다. 첫 번째, 장비·부품소재가 차지하는 비중이 높은 대표적 장치 산업이다. 패널 원가의 약 70%를 부품소재가 차지하며, 주요 부품으로는 백라이트(36.3%), 컬러 필터(Color Filter)(19.1%), 편광판(10.2%), 유리 기판(8.4%) 등이 있다. 특히, 설비 투자비용의 70%가 장비구매 비용이 며, 제품 수율의 90% 이상이 장비성능에 의해 좌우되는 특성도 있기 때문에 기술세대와 제품 아키텍처 변화에 따른 장비업체의 대응력 여부가 매우 중요하다. 세 번째, 전형적인 규모의 경제에 기반한 시스템 산업으로서, 전·후방 연관효과가 큰 전략산업이다. 디스플레이는 장비 및 부품소재, 세트 등 전·후방 산업 모두에 큰 영향을 미치는 연결고리 역할을 한다. 원재료를 공급받아 가공, 조립하는 시스템 산업인 동시에 부품․소재를 구매하여 디스플레이 패널을 제작 후 TV, 모니터 제작 시스템 업체에 납품하여 최종적으로는 노트북, 모니터, TV, 스마트폰 등 전방산업 업체에 공급하는 부품산업이다. 따라서 전후방 산업의 발전과 상호 긴밀한 연계가 경쟁력을 좌우하게 된다. 한국의 디스플레이 산업은 대규모 자본동원이 가능한 대기업이 설비를 갖추고 전방 산업을 이끌고 있으며(지식경제부·KEIT, 2010), 이는 해외의 업체들도 비슷한 형태를 보이고 있다. 대기업 중심의 전방산업을 중심으로 수직 계열화된 산업구조를 보이며, 전방 세트업체들의 제품이 시장에서 장악력이 떨어질 경우 후방산업의 경영이 악화될 수밖에 없다. 이에 따라 중소 중견기업의 경우 대기업에 부품, 소재, 장비를 공급하는 형태의 사업구조를 가진다. 즉, 대기업을 중심으로 한 전방 세트 업체의 제품 규격과 표준화가 디스플레이산업 전체에 막대한 영향을 미치게 되는 것이다. 삼성의 경우는 디스플레이 부문이 사업부로 운영되던 체제였으나 LCD 사업부 분리, 삼성SDI 지분 정리를 통하여 2012년에 삼성디스플레이를 설립하였다. 이 과정에서 SONY와의 합작사인 S-LCD와 삼성모바일디스플레이를 흡수합병 시켰다. 지분구조로 보았을 때 삼성디스플레이의 84.8%를 삼성전자가 소유하고 있기 때문에 ‘경영에 중대한 영향을 미치는’ 삼성전자의 사실상 자회사라고 보아야 한다. LG의 구조는 이보다는 훨씬 간단한 편이다. LG전자가 Philips와의 합작 관계를 가진 것 외에는 조직 내부적인 구조상 변동이 크게 없었으며, 2008년에 LG디스플레이를 37.9% 지분을 소유하고 설립하였다. 이에 따라서 삼성과 LG는 모두 전담 패널 생산 업체를 소유하고 있는 경영 구조를 가지고 있으며, 수직계열화 체계의 방식을 고수하고 있다. 패널 경쟁은 이로써 삼성디스플레이와 LG디스플레이 간의 세대 및 기술 간 경쟁이다. 기술전략과 판매처의 다변화 여부에 있어서는 다소 상반된 전략을 구사하고 있는데, 공급선을 다변화하는 LG에 비하여 삼성디스플레이는 주 납품을 삼성전자에 진행하고 있다.