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최근 자동차와 전기, 전자 분야 등에서 사용되는 전자기기는 초소형화, 초경량화, 초고집적화 등 여러 방면에서 진화를 거듭하고 있다. 이러한 진화의 근간은 첨단 소재산업의 발전에 있다고 해도 과언이 아니다. 소재 진화의 가시화를 통해 산업계에서는 재료 및 기술의 융․복합이 중요한 과제로 부상하고 있는데, 소재에서는 이종 소재의 융․복합 재료가, 기술에서는 이종 업종의 기술 협업을 통한 새로운 소재의 성형 및 가공기술 개발이 요구되기 때문이다. 이와 함께 최근 유망 핵심요소기술로 전기/전자재료용 첨단소재가 주목받으며 전기전자재료용 고효율 소재 기술개발에 대한 요구가 증가하고 있다. 

그 중에서도 탄소나노 재료중의 하나인 그래핀과 탄소나노튜브, 나노셀루로오스 등은 뛰어난 전기화학적 특성으로 각광받고 있다. 슈퍼엔지니어링 플라스틱은 내열성, 저마찰성, 내마모성, 전기절연성, 기계적물성, 내방사선성, 내화학성, 저가스 유출특성, 우수한 절삭 가공성 등의 특징으로 기계부품, 고진공, 전기·전자, 화학, 자동차, 우주·항공, 군사장비 등 첨단산업 분야에서 널리 사용되고 있다. 또한 반도체 및 디스플레이 등을 포함하는 전자소자 산업은 소형화, 경량화 및 고성능화 추세로 4차 산업혁명의 가장 중요한 IT 부품으로 주목받고 있는데, 특히 OLED는 조명, 디스플레이, 투명 시스루 광원 등 다양한 활용이 가능해 관련 산업의 성장성이 크게 기대되고 있다. 

이에 본원 R&D정보센터에서는 고효율 고기능 전기전자 유망소재 최신동향과 분야별 기술개발 현황을 제시함으로써 관련 산업의 경쟁력 강화에 도움이 되고자 「고기능 전기/전자재료 소재산업 최신동향-엔지니어링 플라스틱/나노 신소재/OLED」를 발간하였다. 본서 Ⅰ편에서는 자동차 부품의 핵심 소재로 사용되고 있는 슈퍼엔지니어링 플라스틱 산업동향과 에폭시, 폴리아미드, 페놀 등 엔지니어링 플라스틱 고분자 수지계 기술연구동향 소개하였고, Ⅱ편에서는 나노 기반 미래 신소재로 주목을 받고 있는 탄소나노튜브와 나노셀룰로오스 및 나노 융･복합 기술 연구동향을 제시하였으며, Ⅲ편에서는 차세대 OLED 산업의 기술/시장 연구동향을 수록하였다. 아무쪼록 본서가 학계 연구기관 및 관련 산업분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다.

제 Ⅰ편  엔지니어링 플라스틱

제 1장 슈퍼엔지니어링 플라스틱 최신동향

1. 엔지니어링 플라스틱 산업

1) 엔지니어링 플라스틱(EP : Engineering Plastics) 산업현황

(1) 개요

가. 정의

나. 제품 분류

(a) 플라스틱의 분류

(b) 개화하는 EP 소재시장

(a) 엔지니어링 플라스틱의 분류

다. 범용 EP와 슈퍼 EP 비중

라. EP 생산공정

마. 적용 분야

바. 플라스틱의 역사

(a) 당구공’에서 시작된 플라스틱의 역사

(b) 고기능성을 더한 진화하는 플라스틱

(2) 산업의 특징

가. 특징

나. 전방산업 종속성

다. 부가가치성

2) 엔지니어링 플라스틱 산업의 향후 전개 방향

(1) 세계 EP산업의 현황과 전망

가. 시장규모

나. 시장 점유율

(a) 제품별

(b) 사용처별

(c) 업체별

다. 지역별 수요

(2) 국내 EP산업 현황과 전망

가. 현황

(a) 시장규모

(b) 제품군

(c) 수요처

나. 전망

(3) 국내 EP 산업 경쟁 구조

가. 경쟁구도

나. 수급

다. 수출입

3) 국내 엔지니어링 플라스틱 산업의 문제점

(1) 국내 EP산업 문제점

가. 원료 공급: Base Resin의 수입의존도가 높아 원가 부담이 큼

나. 컴파운드 업계: 다국적기업 vs 대기업 vs 강소형 중소기업 3파전

다. 해외기술 의존

(2) 국내 중소기업의 문제점

가. 영세성

나. 기술력 확보 곤란

다. 수익성

라. 중국산 위협

(3) 시사점

2. 슈퍼엔지니어링 플라스틱

1) 산업현황분석

(1) 개요

가. 정의 및 필요성

(2) 범위

가. 제품분류 관점

(a) 제품별 특성

나. 공급망 관점

2)  외부환경분석

(1) 산업환경 분석

가. 산업의 특징

나. 산업 구조

(2) 시장환경 분석

가. 세계시장

나. 국내시장

다. 무역현황

(3) 기술환경 분석

3) 기업분석

(1) 주요 기업 비교

가. 국내 중소기업 사례

(a) (주)제일화성

(b) ㈜삼호화성

(c) ㈜부민

(d) ㈜티에프티

(e) ㈜가이믹스

(f) ㈜피유란

(2) 주요 기업 기술개발 동향

가. 해외업체동향

나. 국내업체동향

4) 기술개발 현황

(1) 기술개발 이슈

가. 슈퍼엔지니어링 플라스틱 등 신소재 기술

나. 환경•에너지 이슈 중심의 자동차 산업용 기술

다. 슈퍼엔지니어링 플라스틱에 대한 대기업의 연구개발

(a) 삼성SDI

(b) LG화학

(c) SK케미칼

(d) 코오롱플라스틱

(2) 특허동향 분석

가. 슈퍼엔지니어링 플라스틱 특허 상 주요 기술

(a) 주요 기술

나. 세부 분야별 특허동향

(a) 주요 기술별 국가별 특허동향

(b) 주요 기술별 출원인 동향

(c) 자동차용 소재 기술 분야 주요 출원인 동향

(d) 전자재료용 소재 기술 분야 주요 출원인 동향

(e) 기능성 슈퍼엔지니어링 플라스틱 소재 기술 분야 주요 출원인 동향

다. 슈퍼엔지니어링 플라스틱 분야의 주요 경쟁기술 및 공백기술

라. 최신 국내 특허기술 동향

마. 중소기업 특허전략 수립 방향 및 시사점

5) 연구개발네트워크

(1) 연구개발 기관/자원

6) 기술로드맵 기획

(1) 중소기업 핵심요소기술

가. 데이터 기반 요소기술 발굴

나. 요소기술 도출

다. 핵심요소기술 선정

(2) 슈퍼엔지니어링 플라스틱 기술로드맵

(3) 연구개발 목표 설정

3. 자동차에서의 엔지니어링 플라스틱

1) 주요 EP 제품별 특성

(1) PA(폴리아미드)

가. 기술 정의 및 시장 범위

(a) 정의

(b) 산업의 특성

(c) 폴리아미드 기술의 활용 시장 범위

나. 시장동향

(a) 세계 현황

나. 국내 현황

다. 기업 동향

(a) 주요 업체 동향

라. 내열성이 강한 PA

(a) EP에서 차지하는 PA 비중 30%

(b) 내열성과 성형성이 뛰어나 자동차 엔진부품으로 사용

나. 원료 가격 변동성 높았으나, 중장기 가격 안정화

(a) 유가 변동성으로 원료가격 변동성도 함께 높아져

(b) 중국 증설 계획으로 중장기 가격 안정화 기대

(2) POM(폴리아세탈)제품

가. 내마모성이 좋은 POM

(a) 5대 EP에서 차지하는 POM 비중 12%

(b) 내마모성이 우수해 자동차 기어류 부품에 쓰임

(c) 중국 전지전자제품 47% 한국 자동차 부품 64%

나. 풍부한 메탄올 공급으로 가격 스프레드 견조할 전망

(a) 중국 메탄올 증설 물량으로 안정적인 원료가격 기대

2) 자동차에서의 플라스틱

(1) 산업 현황

가. 개요

(a) 친환경성은 자동차업체의 새로운 경쟁력

(b) 미국 등 주요 국가는 자동차 연비/배출가스 규제 강화

(c) 환경규제 대응책: 파트레인 개선, 공기역학 설계, 친환경차, 경량화

(d) 친환경차도 경량화가 중요. 배터리로 중량이 250kg 가량 증가하기 때문

(e) 중량 10kg 절감, 연비 +3.8%, 가속 +8%, CO2 -4.5%, Nox -8.8%

(f) 플라스틱 비중 1970년 6%에서 2020년 18%까지 증가

(g) PA는 금속대비 가볍고 높은 인장강도, 우수한 성형성이 특징

(h) PP는 내열 및 내화학성이 우수

(i) 유럽업체는 대당 200~250kg 플라스틱 사용

제 2장 고분자 수지계 기술연구동향

1. 에폭시 수지

1) DGEBA/phenol Novolac 에폭시 수지의 경화거동 및 열적 특성

(1) 개요

(2) 실험

가. 실험재료

나. 에폭시 혼합물의 제조

다. 분석 및 측정

(a) 열안정성 분석

(b) 점도 분석

(3) 결과 및 고찰

가. 경화거동

나. 열적특성

다. 점도 변화

(3) 시사점

가. 결론

(a) 경화거동 분석 결과

(b) 열안정성 분석 결과

(c) 점도 변화 분석 결과

2) PCM용 에폭시 수지를 활용한 하이브리드 복합소재의 적층 조건에 따른 특성 평가

(1) 개요

(2) 실험

가. 실험재료

나. PCM 에폭시 수지의 경화거동 분석

다. Hybrid 복합재료 설계

라. DMA 분석

마. 기계적 특성 분석

바. 충격 특성 및 충격파괴 거동 분석

(3) 결과 및 고찰

가. 경화거동 분석 결과

나. DMA 분석 결과

다. 설계 및 조건에 따른 물성 예측 결과

라. 기계적 특성 분석 결과

마. 충격특성 및 충격파괴 거동 분석 결과

(4) 결론

3) Poly-DCPD 함유 에폭시수지의 제조 및 기계적 특성 연구

(1) 개요

(2) 이론적 배경

가. 에폭시-아민 반응

나. 기계적 특성치

(3) 실 험

가. poly-DCPD함유 에폭시수지의 제조원료

나. poly-DCPD함유 에폭시수지의 제조방법

(4) 실험결과 및 고찰

가. 경화제 종류의 영향

나. 혼합 경화제의 영향

다. 경화시간의 영향

(5) 결 론

3) 고방열 복합소재 개발을 위한 고열전도성 액정성 에폭시 수지의 개발

(1) 개요

(2) 액정성 에폭시

가. 액정성 에폭시

나. 액정성 에폭시를 이용하여 열전도도 측정

다. 자기장의 효과

라. 결과

4) 탄소섬유 사이징에 따른 에폭시 수지 유동 특성에 관한 연구

(1) 개요

(2) 실험

가. 재료

나. DCA 측정

다. Wicking test

라. VARTM test

마. Surface characterization

(3) 실험결과 및 분석

(4) 결론

4) 반응성 실리콘 고무로 개질된 에폭시 수지의 특성: 경화속도론 및 화학유변학

(1) 개요

(2) 실험

가. 원료

나. 반응성 실리콘고무 개질 에폭시수지의 제조

다. 열경화거동

라. 유변학적 특성

(3) 결과

가. 동적경화반응

나. 등온경화반응

다. 화학유변학

(4) 결론

2. 폴리아미드

1) 동박과 접착력 향상을 위한 폴리이미드 합성 및 접착특성 평가

(1) 개요

(2) 실험

가. 재료

나. PMDA-TEOS 제조

(a) Bis(trialkoxysilyl)oligoimide (PMDATEOS-I) 합성

(b) 2성분계 폴리아믹산 제조

다. 실란 양말단을 갖는 3성분계 폴리아믹산의 제조

라. 폴리아믹산 및 폴리아믹산-TEOS 필름 제조에 의한 이미 도화도 확인

마. 2층 FCCL 제조

바. 기기 및 분석

(3) 결과

가. PMDA-TEOS-AA 제조

나. PI 및 PI-TEOS 제조

다. 동박과의 접착성 향상을 위한 폴리이미드의 중합 결과 및 고찰

라. 동박 및 2층 FCCL의 표면 및 단면 분석

마. 2층 FCCL의 박리 강도 특성 분석

(4) 결론

2) 탄소섬유/폴리아마이드 6,6 복합재료의 기계적 물성 향상

(1) 개요

(2) 실험

가. 탄소섬유 강화 열가소성 수지 복합재료 제조

(a) De-sizing

(b) 용액형 열가소성 수지 제조

(c) 용액형 열가소성 수지 Sizing

(d) 복합재료 제조

나. 물성 평가

(a) 잔존 용매 측정

(b) 층간계면전단강도(ILSS)

(c) 굽힘 강도(Flexural strength)

(d) 기공률(Void contents)

(3) 결과 및 고찰

(4) 결론

3) 탄소섬유/폴리아미드 6 복합재료의 비등온 결정화 거동 및 냉각속도에 따른 물성 분석

(1) 개요

(2) 실험

가. 실험 재료

나. 탄소섬유/폴리아미드 6(CF/PA6) 프리프레그 제조

다. CF/PA6 복합재료 제조

라. 분석 및 측정

(a) 비등온 결정화거동 분석

(b) CF/PA6 복합재료의 물성 분석

(3) 결과 및 고찰

가. 비등온 결정화거동

나. 형태학적 특성

다. 냉각속도에 따른 CF/PA6 복합재료의 물성 평가

(a) 굴곡 특성

(b) 충격 특성

(4) 결론

3. 페놀수지

1) 탄소계 나노필러가 페놀수지 폼의 구조 및 물성에 미치는 영향

(1) 개요

(2) 실험

가. 재료

나. 페놀수지 발포 폼 제조

다. 특성 분석

(2) 결과

가. 페놀수지 폼의 셀 구조 및 셀 밀도

나. 페놀수지 폼의 굴곡 특성

다. 페놀수지 폼의 열전도도

라. 페놀수지 폼의 열적 안정성

마. 페놀수지 폼의 음향학적 특성

(4) 결론

2) 핫멜트 결합공정을 통한 페놀 필름의 제조 및 경화거동 분석

(1) 개요

(2) 실험

가. 실험재료

나. 페놀 수지필름의 제조

다. 분석 및 측정

(a) 열적 특성 분석

(b) Tack성 분석

(c) 유변학적 특성 분석

(d) 경화거동 분석

(3) 결과 및 고찰

가. 열적특성 및 화학적 변화관찰

나. Tack성 분석

다. 유변학적 특성

라. 경화거동 분석

(4) 결론

제 Ⅱ편  나노 기반 미래 신소재

제 1장 탄소나노튜브/나노셀룰로오스

1. 탄소나노튜브

1) 기술 동향

(1) 기술 개요

가. 탄소나노튜브의 정의

나. 탄소나노튜브 산업의 특성

다. 탄소나노튜브의 활용 시장 범위

2) 시장동향

가. 분류

(a) 종류에 따른 분류

(b) 공정 방식에 따른 분류

(c) 용도에 따른 분류

(d) 지역에 따른 분류

나. 글로벌 동향

(a) 중국, 탄소 나노튜브 트랜지스터 제조

(b) 독일, 나노튜브 센서 개발

(3) 주요 기업동향

가. 주요 업체 동향

(a) NANOCYL SA(벨기에)

(b) ARKEMA SA(독일)

(c) CHEAP TUBES, INC.(미국)

(d) SHOWA DENKO K.K.(일본)

(e) TORAY INTERNATIONAL GROUP LIMITED(일본)

3) 탄소나노튜브 사업화 현황

(1) 개요

(2) 현황

가. 생산 이슈 해결을 통한 양산 단계 진입

나. 수요처 확대를 통한 사업화 진전

다. 기업들, 경쟁력 강화에 집중

(a) Nanocyl(벨기에)

(b) Arkema(프랑스)

(c) Showa Denko(일본)

(d) Huntsman(미국)

(e) CNano Technology / Timesnano(중국)

라. 향후 성장 전망은 양호하나 타 소재와의 경쟁 불가피

마. 차별성 강화를 통한 시장 선점 노력 필요

(a) 생산 공정 혁신을 통한 코스트 절감 노력 지속

(b) 고객 관점의 페인 포인트(Pain Point) 해결을 위한 어플리케이션 선점

(c) 수요 기업과의 협업을 통해 새로운 용도 발굴 지속

4) 연구 개발동향

(1) 탄소나노소재의 슈퍼캐퍼시터 전극 응용

가. 개요

나. 슈퍼캐퍼시터 원리

다. 고용량 슈퍼캐퍼시터 개발 현황

(a) 상용 활물질인 활성탄 소재를 대체할 수 있는 고용량의 활물질을 개발

(b) 전기화학적으로 안정하면서 이온전도도가 높은 새로운 전해질을 개발하는 방법

(c) 대칭형(symmetric) 전기이중층커패시터를 비대칭(asymmetric) 소자 형태로 개발

라. 시사점

(2) 다중벽 탄소나노튜브를 이용한 계면제어가 TiO2 나노복합체의 열전특성에 미치는 영향

가. 개요

나. 실험 방법

다. 결과 및 고찰

라. 시사점

(3) 탄소나노튜브-나노와이어 3차원 혼성구조 형성 및 응용

가. 개요

나. 탄소나노튜브-나노와이어 혼성구조의 형성 및 평가

다. 탄소나노튜브-나노와이어 혼성구조의 특성 평가 및 응용

(4) 탄소나노튜브를 활용한 나노 통신 시스템 연구

가. 개요

나. 극소형 무선 송수신기 기술 동향

다. CNT 기반 나노 통신 시스템

라. 주요 연구 이슈

2. 나노셀룰로오스

1) 기술 및 응용산업 동향

(1) 나노셀룰로오스 종류 및 특성

가. 셀룰로오스 나노 섬유 (Cellulose Nano Fiber)

나. 셀룰로오스 나노 크리스탈 (Cellulose Nano Crystal)

(2) 나노셀룰로오스  산업현황

가. 나노셀룰로오스 연구 동향

나. 국·내외 응용 제품 개발 동향

다. 시장 현황 및 예측

라. 시사점

2) Cellulose nano fiber의 현황과 국내외동향

(1) 해외 현황

(2) 국내 동향

(3) 기술적 현황 및 응용

(4) 응용

(5) 해외(일본) 동향

(6) 향후 과제 및 시사점

3) 나노셀룰로오스(nanocellulose) 제조

(1) 셀룰로오스나노섬유 및 셀룰로오스 나노결정 제조 방법

가. 바이오매스에서 추출하는 방법에 따른 나노셀룰로오스 제조 방법

(a) 셀룰로오스 나노섬유 (cellulose nanofibril, CNF) 제조 방법

(b) 셀룰로오스 나노결정 (cellulose nanocrystal, CNC) 제조

(2) 물리화학적 처리를 이용한 목질계 및 비목질계 마이크로/나노셀룰로오스의 제조

가. 실험방법

(a) 시약 및 재료

(b) 목질계 및 비목질계 원료로부터 α-셀룰로오스의 회수

(c) 산 가수분해를 이용한 마이크로셀룰로오스의 제조

(d) 고압균질기를 이용한 마이크로셀룰로오스의 제조

(e) 원료의 분석

(f) 마이크로셀룰로오스의 형태학적 분석

나. 결과 및 고찰

(a) 목질계 및 비목질계 원료로부터 셀룰로오스 회수

(b) 산 가수분해를 이용한 마이크로/나노셀룰로오스의 제조

(c) 고압균질기를 이용한 마이크로/나노셀룰로오스의 제조

(d) 산 가수분해/고압균질화 처리를 이용한 마이크로/나노셀룰로오스의 제조

(e) 베타-사이클로덱스트린 (β-cyclodextrin, β-CD)이 첨가된 셀룰로오스 현탁액의 고압균질화 

다. 결론

(3) 셀룰로오스 나노섬유 제조를 위한 전자선 전처리에 대한 연구

가. 개요

나. 재료 및 방법

(a) 공시재료

(6) 실험방법

다. 결과 및 고찰

(a)  전자선 처리된 표백 크라프트펄프의 특성 평가

(b) 전자선 처리된 표백크라프트펄프로 제조된 수초지의 강도 평가

라. 결론

4) 셀룰로오스 기반 유연 지능재료

(1) 개요

(2) 셀룰로오스 기반 지능재료

가. 셀룰로오스 압전 재료

나. 이온전이 효과

다. 하이브리드 재료

(a) 그래핀 산화물

(b) 산화주석 및 이산화 티타늄

(c) 산화아연

라. 시사점

제 2장 기능성 나노 복합재료 시장 동향과 나노융합산업통계

1. 기능성 나노 소재

1) 시장현황

(1) 개요

가. 정의 및 필요성

나. 범위 및 분류

(a) 제품분류 관점

(b) 주요품목 관점

(2) 외부환경 분석

가. 산업환경 분석

(a) 산업의 특징

(b) 산업의 구조

나. 시장환경 분석

(3) 기술 분석

가. 기술개발 이슈

(a) 기술개발트렌드

(b) 기술환경분석

나. 주요기업 동향

(a) 해외기업 동향

(b) 국내기업 동향

다. 특허 동향

(a) 기능성 나노 소재 기술 분야 특허상 주요 기술

(b) 세부 분야별 특허동향

(4) 연구개발 네트워크

가. 연구개발 기관/자원

(a) 연구개발 기관

나. 연구개발 인력

(a) 대학 나노분야 학과 및 재학생

(b) 나노기술 연구개발 인력

(c) 산업인력

다. 기술이전가능 기술

(a) 기술이전가능 기관 및 세부내용

(5) 기술로드맵 기획

가. SWOT분석

나. 중소기업 핵심요소기술

(a) 핵심요소기술 도출절차

(b) 요소기술

(c) 핵심요소기술

다. 기술개발전략

(a) 국내 시장 현황

(b) 기술개발로드맵

2. 고분자 나노 복합재료 시장

1) 시장현황

(1) 기술 개요

가. 고분자 나노 복합재료의 정의

나. 고분자 나노 복합재료 산업의 특성

다. 고분자 나노 복합재료의 활용 시장 범위

(2) 시장동향

(3) 기업 동향

가. 주요 업체 동향

(a) Naonocr (미국)

(b) DUPONT(미국)

(c) Evonik (독일)

(d) Arkema (프랑스)

(e) Zyvex Technologies (미국)

(f) Nanocyl (벨기에)

(g) Inframat (미국)

(h) InMat (미국)

(i) Powdermet (미국)

3. 나노융합산업 통계

1) 나노융합산업조사

(1) 개요

(2) 나노융합산업조사 결과

가. 나노융합산업의 일반 현황

(a) 최근 주요 지표 변화(2013~2017년)

(b) 제조업 내 나노융합산업의 위상

나. 기업현황

(a) 설립연도별 기업 현황

(b) 분야별 기업 현황

(c) 지역별 기업 현황

다. 매출액 현황

(a) 분야별 매출액 현황

(b) 기업 규모별 매출액 현황

(c) 지역별 매출액 현황

라. 연구개발 현황

(a) 연구개발투자 현황

(b) 연구개발 추진방법

마. 인력 현황

(a) 고용 현황

(b) 기업규모별 현황

바. 사업화 현황

(a) 기업 내 나노융합제품의 중요성

(b) 매출액 상위 10대 제품(군)

사. 나노융합기업들의 투자활동 현황

(a) 설비투자와 R&D투자 비중

(b) 투자재원 조달

제 3장 나노 융복합 기술 연구동향

1. 나노 소재 전산모사 및 해석 기술

1) 전산나노역학

(1) 개요

(2) 전산나노역학의 연구

가. 나노소재의 역학적 물성 변화

나. 나노소재의 강도 및 파손

다. 전위 및 결정립계의 거동 및 역학적 변화

라. 나노소재의 파괴역학

마. 나노소재의 탄성파 전파 및 진동특성

2) 양자해석 및 분자동역학을 이용한 금속나노소재의 소성연구

(1) 개요

(2) 나노소재의 소성 변형 거동에 대한 연구

가. 금속나노소재의 기계적 특성

나. 면심입방 구조의 슬립 시스템과 슈미드 지수

다. 면심입방 금속나노선의 변형 메커니즘: 슬립과 쌍정

라. 시사점

(3) 미세조직-물성 상관관계

가. 이원계 합금(Binary Alloys)

나. 다원계 결정질 합금

다. 비정질 합금(Metallic Glasses)

라. 고엔트로피 합금

마. 시사점

2. 2차원 나노소재의 합성 및 대면적 성장 기술

1) 2차원 나노소재의 합성

(1) 개요

2) 2차원 층상형 나노소재(2D layered materials) 합성 및 대면적 성장 기술

(1) 하향식의 기계적 박리법 및 액상 박리법

(2) 상향식의 화학기상증착법(chemical vapor deposition, CVD)

가. 그래핀(graphene)

나. 육방정계 질화붕소(hexagonal boron nitride, h-BN)

다. 전이금속 칼코젠화합물(transition metal dichalcogenides, TMDs)

(a) 분말 전구체 활용

(b) 전이금속(M) 박막 활용

(c) 기상 전구체 활용

3) 2차원 비층상형 나노소재(2D non-layered materials) 합성 및 성장 기술

(1) Dry methods

(2) Wet chemistry methods

4) 시사점

3. 첨단 고분자 소재 분석기술

1) 첨단 고분자 소재의 기계적 특성 분석: 나노인덴테이션 기술

(1) 개요

(2) 나노인덴테이션 기술

가. 나노인덴데이션 기기 구성 및 측정 원리

나. 나노복합재료의 기계적 특성 분석

다. 자기치유 코팅 소재의 기계적 특성 분석

라. 생체 조직 및 생체 고분자소재 기계적 특성 분석

마. 시사점

2) 고분자 복합소재의 삼차원 구조 분석기술: 삼차원 엑스레이 토모그래피

(1) 개요

(2) 삼차원 엑스레이 토모그래피

가. 3차원 엑스레이현미경의 구성 및 측정원리

나. 고분자 복합소재 시편 준비법

다. 고분자 복합소재의 3D X-ray 구조분석

라. 고분자 복합소재의 기계적 물성 분석

라. 시사점

4. 마이크로, 나노 스케일 구조체 응용기술

1) 메탈릭글래스의 미세 구조체 제작기술 및 응용

(1) 메탈릭글래스의 특성

가. 열가소성형(TPF)을 이용한 나노-마이크로스케일 메탈릭글래스 가공

나. 진공 박막 증착 기반의 이용한 미세 메탈릭글래스 가공

(2) 그래핀 기반 나노유체채널 제작 방법 및 응용 연구

가. 나노유체채널의 특성

(a) 나노유체채널의 특성

나. 다양한 나노채널 공정법

(a) Bulk nanomachining and wafer bonding

(b) 희생층을 이용하는 “Surface nanomachining” 기술

(c) Buried channel technology

(d) Nano imprint lithography

(e) 탄소나노튜브를 이용한 나노채널 공정법

다. 그래핀을 이용한 나노채널 제작 및 응용 연구

(3) 나노소재 및 구조 기반 스위치

가. 1차원 나노소재 및 구조 기반 기전 스위치

나. 2차원 나노소재 기반 기전 스위치

다. 나노소재 및 구조 기반 기전 스위치의 도전 과제 및 전망

(4) 3차원 나노탄소 에어로젤 합성 및 응용

가. 유기젤 기반 탄소 에어로젤

나. 탄소나노튜브 기반 나노탄소 에어로젤

다. 그래핀 기반 나노탄소 에어로젤

라. 3차원 나노탄소 에어로젤의 응용

(5) 인지질 기반 나노 복합 구조 합성 및 응용

가. 나노 소재와 인지질 이중층의 복합 구조 합성

(a) 1차원 나노소재와 인지질 구조 어셈블리

(b) 2차원 나노소재와 인지질 구조합성

(c) 인지질-나노 복합 구조를 응용한 바이오일렉트로닉스

제 Ⅲ편  차세대 OLED

제 1장 OLED 산업 기술/시장 연구동향

1. 차세대 디스플레이산업 기술 및 시장 동향

1) 디스플레이 산업의 기본 이해

(1) 디스플레이 산업 소개

가. 정의

나. 특성

(a) 전후방 연관

(b) 대규모 장치산업

(c) 빠른 트렌드 변화

다. 경제기여도

(2) 디스플레이 발전 과정

가. 현황

(a) 1세대

(b) 2세대

(c) 차세대

나. 참고사항

(a) PDP vs LCD

(3) 패널별 특징 및 성능 비교

가. LCD

나. OLED

다. Rigid OLED vs. Flexible OLED

(4) QLED vs. OLED 구조 비교

가. QLED(QD-LCD)

(5) 마이크로 LED TV 개요

가. 마이크로LED

(6) 해상도 비교(HD – F-HD – UHD – 4K – 8K)

(7) LCD, 세대별 크기 개요

2) 디스플레이 시장 동향 및 전망

(1) 개요

가. 시장규모

(a) 금액기준

(b) 면적기준

나. 시장점유율

(a) 품목별

다. 수출동향

(a) 품목별

(b) 국가별

라. 참고사항

(a) 중국發 LCD 공급과잉

3) OLED : 차세대 디스플레이

(1) OLED 기술 개요

가. 작동원리

나. OLED 산업의 특성

다. OLED의 활용 시장 범위

라. 참고사항

(a) AMOLED란

(2) OLED 시장 현황 및 전망

가. OLED 시장 전망

(a) 중소형

(a) 대형

나. 한국기업 점유율

(3) 국내 주요기업 영업현황

가. 개요

(a) 삼성디스플레이

(b) LG디스플레이

나. 투자현황

(4) 국외기업 OLED 투자현황 (중소형 OLED를 중심으로)

가. 중국

나. 일본

다. 대만

4) 마이크로LED : 포스트 OLED

(1) 마이크로 LED 기술 개요

가. 특징

나. 핵심기술

다. 시장규모

(2) 마이크로 LED 기술개발 동향

가. 개요

5) 시사점

2. 디스플레이 재료 시장

1) 개요

(1) 기술개요

가. 디스플레이 재료의 정의

나. 디스플레이 재료 산업의 특성

(2) 디스플레이 재료의 활용 시장 범위

2) 시장동향

(1) 글로벌 현황

가. 글로벌 LCD 디스플레이 재료 시장

나. 글로벌 OLED 디스플레이 재료 시장

(2) 국내 현황

가. 국내 LCD 디스플레이 재료 시장

나. 국내 OLED 디스플레이 재료 시장

3) 기업 동향

(1) 글로벌 주요 기업

가. 주요 업체 동향

(a) Corning (미국)

(b) Nitto Denko (일본)

(c) Sumitomo Chemical (일본)

(d) LG Chem (한국)

4) OLED 산업 전망

(1) 개요

가. 중소형과 대형 OLED 모두에서 매출이 발생하는 이녹스첨단소재가 top pick

나. 애플 아이폰향 OLED 패널 출하 관련 실적 모멘텀 강력

다. 차례로 예정된 중국의 OLED 양산 스케줄

라. 대형 OLED 패널 출하량 2018년 73% 증가, 2019년 56% 증가 예상

마. 대형 LCD 패널이 등장했던 2004~2010년을 돌아보면 초기 소재업체 실적이 빠르게 증가

바. 대형 OLED 성장속도는 초기 LCD 패널 시장의 연평균성장률(53%)와 유사

사. OLED 소재업체는 장비 및 패널업체보다 성장성과 마진율 측면에서 더 매력적

아. OLED 소재시장 확대 초기, 업체간 경쟁 초기 단계로 신규 소재/업체 진입과 소재 국산화 시작

(2) 예상보다 큰 대형 OLED 소재 성장성

가. OLED로 촉발된 TV의 프리미엄화

나. 대형 OLED 가동률 상승과 광저우 공장 가동으로 2020년 말까지 소재/부품 매출 증가 빠를 전망

다. 2018년 4~5월 대형 OLED 패널 출하량 증가율 높아 2분기에도 큰 성장 보일 것

라. TV와 TV패널 시장은 면적 증가에 따른 성장이 주요 growth driver

마. 대형 패널에서는 소재의 면적효과가 두드러져

사. 대형 OLED 원가 구조상 유기소재, 편광판, 봉지재 수혜 집중 예상

아. 대형 OLED 소재는 LG화학 및 LG그룹 계열사 국산화 담당

자. 신규 적용된 OLED 봉지재, 총 패널원가의 5% 차지

차. 개선이 필요한 대형 OLED, 재료 구조 변화와 신규 소재 도입 예상

카. 10.5세대 OLED라인은 패널업체와 소재업체 모두 수혜

타. 중국의 도전은 대형 OLED 소재시장의 성장 가능성 보여줘

(3) 늘어나는 중소형 OLED 채용

가. 아이폰 OLED 확대 채용 + 중국 생산 시작

(a) 플렉서블 OLED패널은 증가, 리지드 패널은 감소

(b) 중소형 OLED 패널 확대는 아이폰에 달려있어

(c) 2018년 하반기부터 중국이 플렉서블 OLED를 채용 중, 스마트폰 프리미엄화에 따른 수요 증가 가능성

(d) 중국 패널업체들의 신규 OLED 라인 가동으로 2019년 capa 증가율 57%

(e) OLED 패널 출하량 증가로 소재 시장 확대 가능성 확인

(f) 기존 소재 공급업체 수혜: 덕산네오룩스, 삼성SDI, LG화학

(g) 발광층: 하이엔드(high-end) 패널용 ASP 높게 나타나

(h) OLED 발광층 소재 진입 성공 시 매출 증대 가능

(i) 새로운 재료구조에서 소재 진입 준비하는 덕산네오룩스

(j) 공통층/보조층: OLED 전반에 사용, 하이엔드 패널에서 매출 성장성 커

나. 새로운 어플리케이션의 등장

(a) 폴더블 디스플레이는 국내 패널업체가 준비해 온 신규 어플리케이션으로서 국내 소재업체들 진입 수월

(b) 신규 소재 application 발생

(c) R&D단계에서 소재 및 장비 업체 주목 받을 전망

(d) CPI(투명폴리이미드) 시장 초기 경쟁 심화

(e) 어플리케이션 확대로 높은 성장성에 가치 부여 다만 초기 시장 규모는 제한적일 듯

(f) 새로운 기술과 어플리케이션 등장 계속될 듯

3. OLED 소재 산업 기술/연구동향

1) 고출력 LED용 형광체 재료 개발

(1) 개요

(2) 백색 LED로부터의 광인식

(3) 백색 LED용 형광체의 발광이온의 특징

(4) 현재 백색LED용으로 상용 또는 개발 중인 형광체 재료

가. 산화물 형광체

(a) Y3Al5O12:Ce3+ (YAG:Ce)

(b) Ca3Sc2Si3O12:Ce3+ (CSS:Ce)

(c) (Ba,Sr)2SiO4:Eu2+

(d) AE3SiO5:Eu2+ (AE = Ca, Sr, Ba)

(e) α’L-Ca2SiO4:Eu2+

(f) Olivine-type NaMgPO4:Eu2+

나. (산)질화물계 형광체

(a) CaAlSiN3:Eu2+ (CASN)

(b) Sr2Si5N8:Eu2+

(c) β-SiAlON:Eu2+

(d) Sr[LiAl3N4]:Eu2+

다. 불화물계 형광체

(a) K2SiF6:Mn4+

라. Remote Phosphor

(a) Phosphor in Glass (PiG)

(b) 단결정 형광체

마. 시사점

2) 유기 NIR 발광 재료의 설계 및 연구 동향

(1) 개요

(2) NIR 발광 재료의 설계 및 응용

가. NIR 발광 재료의 설계

(a) π-Conjugation 확장

(b) Donor - Acceptor 구조의 활용

나. NIR 유기 재료의 발광 특성

다. NIR 발광 재료 및 응용

(a) 순수 유기 화합물 형태의 NIR 발광 재료

라. 시사점

3) OLED의 광효율 향상 기술 동향: 응용 분야별 접근

(1) 개요

(2) OLED의 광학적 이해

(3) OLED 광효율 향상 기술 동향

가. 조명 응용관점에서 본 광효율 향상 기술

(a) 외부 광추출 구조

(b). 내부 광추출 구조

나. 디스플레이 응용관점에서 본 광효율 향상 기술

(a) 블러링 이슈

(b) 마이크로 캐버티 등 층상 구조 만 이용한 광추출 효율 향상 기술

(c) WAD 이슈 및 극복 방안

다. 투명광원 관점에서 본 광효율 향상 기술

(a) 투명 OLED 광효율 설계 이슈

(b) 투명 OLED 구현 실제 (박막 금속 전극, SPP로 인한 두께 scaling 등 이슈)

라. 시사점

4) 기능성 이온젤 전해질 기반 전기화학 소자

(1) 개요

가. 전해질(Electrolyte)

(a) 액체 전해질

(b) 고체 전해질

(c) 젤(Gel) 전해질

(d) 이온 젤(Ion Gel) 전해질

나. 전기화학 전자소자

(a) Electrolyte Gated Transistors

(b) Electrochemiluminescence Displays

(c) Electrochromic Devices

제 2장 OLED 산업전망 분석

1. 2019 전망

1) 2018 Review

(1) 상반기는 BOE에 대한 공포, 하반기는 의외의 가격 반등

가. 삼성디스플레이 증설 0K / LG 디스플레이의 7년 만의 적자전환

나. 2018년 투자 : 소재 > 장비 = 패널

2) 2019년 디스플레이 전망

(1) 시장 혼란 예상

(2) 수요/공급 게임  원가/재고 게임

가. Negative – LCD / Weak – POLED / Positive - Premium TV

(a) POLED 산업

(b) LCD산업

(c) Premium TV산업

나. 2019 투자: 장비 = 소재 > 패널

(a) 장비 업종

(b) 소재 업종

(b) 패널 업체

(3) 디스플레이 국내 주요 업체별 전망

가. LG디스플레이

나. 실리콘웍스

다. SKC코오롱PI

라. 이녹스첨단소재

마. AP시스템

바. 에스에프에이

사. 야스

아. 한솔케미칼

(4) 중국의 디스플레이 산업 보조금 구조

(5) QLED vs. OLED

(6) 중게이밍 모니터와 노트북

3) 생존의 문제, 2019년은 대형 패널이 핵심

(1) 2021년을 보면, 2019년이 보인다

(2) 대형 패널 생산 라인

가. 국내

(a) 삼성디스플레이

(b) LG디스플레이

나. 해외

(a) BOE

(b) 차이나스타(CSOT)

(c) CEC Panda

(d) HKC

(3) 중소형 패널 생산라인

가. 삼성디스플레이

나. LG디스플레이

다. BOE

라. 비전옥스

4) QD-LCD vs OLED TV – 대형 프리미엄 TV시장 분석

(1) 프리미엄 TV 라인 경쟁 본격화

(2) 2016 ~ 1Q18: OLED 진영의 우세 지속

(3) 2Q18: 삼성의 거센 반격 - 단순한 가격 인하 전략 이상의 노림수

(4) 2019~ : 단기적으로는 함께 성장하지만, 21년 이후로는 경쟁 본격화

5) 중소형 AMOLED 분석: 불확실성 증대

(1) 2019년 Swing Factor -애플의 POLED 채택 전략

가. POLED 수요: 애플의 디스플레이 전략 변화 추정

(a) 애플 LCD 모델 유지: OLED 성장 기울기 둔화

(b) AMOLED 침투율 35%, POLED 13% 수준까지 도달

(c) 애플 전모델에 POLED 채택: SDC 서프라이즈

(d) AMOLED 침투율 39%, POLED 18% 수준까지 도달

(e) SDC 가동률 8~90% 수준에 도달

나. POLED 시장의 근본적 문제: 수요와 공급 확장 주체 제한적

다. POLED 공급 CAPA 분석: 더딘 수요를 뒤늦게 감지하다

라. SDC POLED CAPA: A5는 2019년에도 기대감 낮춰야

마. LGD POLED CAPA: 추가 증설 가능성 제로, 수율 확보통한 애플 진입 총력

바. 중화권 POLED CAPA: 성급한 기대보다는 신중한 접근 필요

(2) QD 에 대응할 LGD 의 방안, 그리고 LTPO

가. LGD 가 QD 를 선택할 가능성은 높지 않다

나. LGD 의 WOLED 기술 발전 방향 3가지 – ① 10.5G 통한 초대형, ② 8K, ③ MMG

다. LTPO, 애플이 원하는 이유와 기본 원리 그리고 한계

라. 애플은 왜 LTPO 를 하고자 하는가? – 단순한 기술 진보를 넘어선 애플의 목적

(3) QD 기술 기본개요

가. QLED 와 퀀텀닷이란?

2. 핵심 산업 전망

1) OLED 디스플레이

(1) 시장동향

가. OLED TV 시장 동향 및 전망

(a) OLED TV 수요 기대 이상

(b) 매출액 기준 20년 10% 근접

(c) 프리미엄 수요 충분히 창출

(d) 사이즈 대형화

(e) 65” 가격 합리적 수준으로 하락 

(f) 생태계 활성화 

(g) Sony 시장 참여 이후 큰 변화

(h) OLED TV LG전자 점유율 74% 

(i) 8K 88” 개발

나. OLED가 Premium TV 주류로 부상

(a) OLED TV 판정승, 초프리미엄 시장 OLED 점유율 51%

(b) LCD는 판가 $2500달러 이상 쉽지 않아

(c) LG전자 HE 영업이익률 크게 앞서

(d) Sony, LG전자 Brand Index 상승세

(e) LG전자 ASP 큰 폭 상승

(f) 비영리 소비자 전문 매체들 OLED 호평

(2) 국내외 주요 기업 동향

가. 삼성전자- 프리미엄 TV 전략

(a) 미래 QD-OLED와 마이크로 LED 투트랙 전략

(b) OLED TV 부정은 전략적 오류

(c) QD-OLED 기술 확보 주력

(d) 마이크로 LED, OLED보다 이론적 우위

(e) 전사 기술 최적화가 관건

나. LG전자 TV전성기

(a) HE 사업부 영업이익률 역대 최고 경신

(b) Risk 요인 제한적

(c) OLED가 일등 공신

(d) OLED TV Line-up 확대

(e) 내수 매출 호조

(f) UHD와 초대형 비중 확대

(g) 패널 가격 하락 우호적

다. Sony의 화려한 부활

(a) Sony TV 턴어라운드 성공

(b) 고부가 전략 주효

(c) UHD와 OLED에 초점

(3) OLED TV 성공 배경

가. 완전한 블랙 기반 화질적 요소 강점

(a) 화질

(b) 픽셀 디밍 가능

(c) 넓은 시야각

(d) HDR 고화질 구현 유리

(e) 빠른 반응속도

(f) 초슬림 디자인

(g) 사운드 방식

(h) OLED 구조적 단점

(i) W-OLED vs. RGB OLED

2) 퀀텀닷 디스플레이

(1) 개요

가. 퀀텀닷 의 4가지 분류 타입

(2) 삼성의 퀀텀닷 전략

다. 패널에 이어 세트 출하도 중국이 한국을 추월할 전망

(3) 폴더블 디스플레이

가. 폼팩터의 변화, 폴더블폰

나. 폴더블 디스플레이 구현을 위한 핵심 기술

(a) 기판(Substrate)

(b) 봉지층 (Encapsulation)

(c) TFT 백플레인

(d) 공정 기술

통계(도표) 목차