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중소기업 기술로드맵 조회결과

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플렉시블 디스플레이 검사 및 특성 평가 장비
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

플렉시블 디스플레이 검사 및 특성 평가 장비 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 정의 : 플렉시블 디스플레이 검사 및 특성 평가 장비는 플렉시블 디스플레이의 생산 공정에 따른 불량을 검사하는 장비
  • 범위 : 제품 분류와 제품 공정 순서에 따라 제품이 구분됨
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발 테마제품 분류 관점세부기술
플렉시블
디스플레이
검사 및 특성
평가 장비
휨(Stress) 측정 기기 실리콘웨이퍼 표면의 곡률을 1차로 측정하고, 글라스 기판 위에 실리콘 웨이퍼를 부착시키고 박막 증착한 반도체 기판의 곡률을 2차로 측정하여 그 곡률의 차이 값을 이용, 박막의 stress(휨)를 측정하는 기로 본체와 제어 PC가 같이 제시
Automatic offset
measuring machine
증착 공정이 완료된 AMOLED GLASS 기판상에 구현된 PATTERN을 기준 MASK PATTERN과 비교하여 불량 유무를 판단하는 기기
Digital Stress
Measurement
system(digital image
analysis)
광학 소자, 렌즈, TV용 유리, 플라스틱 등의 응력을 측정하여 품질관리 시 활용
TFT AOI(Automated
Optical Inspection)
System
TFT-LCD(또는 OLED) 기판에 존재하는 패턴결함을 광학적으로 검출·분석하는 장비
Color Resister Slit Mura
Inspection system
TFT LCD 제조 공정 중 하나인 Color filter 공정 중에 포토 레지스트 도포 후 막의 두께에 기인한 도포불량(Slit Mura, 막두께 Mura), Resist dripping, Resist 매몰, Particle, 흡착 Table에 의한 흡착 Mura 검사
* Mura : 재현된 화면에서의 비정상적인 불균일성 또는 부분(일반적으로 화면에 나타난 얼룩을 말함)
Other Optical
instruments and
appliances
TFT LCD제조공정에 사용되는 배향막질의 결함상태를 측정하는 장비로 반입된 Glass를 Roll 구동 방식으로 이동하면서 Glass 표면에 반사조명(가시광선)을 조사하여 반사된 빛을 CCD카메라로 감지하여 배향막의 코팅상태에 대한 배향막의 반점의 검사를 통한 양·불량을 측정하는 장비
파티클 카운터
Particle Counter
Bare glass 상의 Particle의 개수 및 분포를 검출하는 설비로 특히 Sub-Micron Size의 Particle은 AMOLED 제품의 누설전류 불량과 밀접한 관계가 있는 요인이므로 본 설비를 이용하여 누설전류 불량을 낮추어 전체 제품 수율 향상에 기여
Cell 검사기
Cell Tester
TFT-LCD Panel의 고정밀 Alignment 및 Visual 점등검사를 수행하는 장비로 Contactor (Probe)를 Data/Gate Line 전극에 일괄 접촉시켜 외부 구동회로에서 전기신호를 보내어 LCD Panel의 R, G, B 화상을 육안 또는 카메라의 렌즈를 이용하여 양품ㆍ불량품을 선별하는 기기
박막 결정화 측정기 평판디스플레이 제조공정 중 GLASS 기판 표면에 도포된 폴리실리콘 박막에 레이저를 조사하여 정공을 여기시키고 마이크로파를 조사하여 주사 및 반사된 값을 비교하여 자유전자의 양을 측정해 산화물 반도체가 특성적으로 균일하고 양호하게 증착되었는지 여부를 확인하는 장비
삼차원 측정기 피측정물과 물리적인 접촉없이 측정 대상을 광원, 줌 렌즈가 장착된 CCD 카메라를 이용하여 촬영-확대한 영상을 Pixel 단위로 처리하여 기하학적 요소(점, 선, 원, 타원, 면 등)와 각 요소 간의 상관관계(교점, 교각, 거리, 각도, 진원도, 직각도, 경사도, 평행도 등)를 측정하는 기기
패턴 제너레이터 TFT-LCD panel의 해상도, 휘도, 소모전류량 등 디스플레이 성능을 검사
어레이 테스터
(Array Tester)
TFT LCD를 구성하는 상판(Color Filter Array)과 하판(TFT Array 기판)인 두 기판을 합판하기 전에, TFT LCD 하판의 TFT(박막 트랜지스터, Thin Film Transistor)의 양·불량을 검사하는 장비로 검사는 상·하판이 합착된 시뮬레이션 상태에서 측정됨
라인 Open/Short 테스터 TFT LCD 기판 제조시 교류 전류의 위상변화를 이용하여 기판 위의 TFT 소자를 구성하는 Gate 라인, Source/Drain 라인의 Defect를 검출하기 위한 장비
수분 투과율 분석기 플렉시블 OLED 디스플레이 개발 관련하여, 고분자 필름의 투습 특성 평가를 위해 시료(필름)에 수분을 투과시킨 후 그 투과된 수분량을 측정하여 고분자 필름의 수분 투과성을 분석하는 기기
LCD Cell Gap 측정기 광원, 편광프리즘, 분석프리즘, 분광광도계 등을 이용하여 대상물의 투과율을 측정 후 두께를 구하는 기기
LED 모듈 검사 장비
(for BLU)
모니터, 중소형 TV 등에 사용되는 LED 모듈의 광 특성(휘도, 색도, 휘도균일도, 색균일도) 및 전기적 특성(회로전압, 전압편차)을 검사하는 장비
잔류 가스 분석기 AMOLED 디스플레이 제조용 장비인 증착설비 CHAMBER에 부착하여 디스플레이 장치의 수명 또는 불량 발현에 영향을 주는 CHAMBER內 원인 물질을 분석
진동 시험 시스템 LCD, OLED의 운송 포장품에 대해 진동을 가하여 내구성 등을 검사하는 설비로 제어용 pc, power amplifier, Vibrator 본체(accelerometer, horizontal table포함) 등으로 구성

[ 공급망 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발 테마공급망 관점세부기술
플렉시블/폴더블 디스플레이
AOI 및 특성 평가장비
전공정 플라즈마 공정 진단 기술, O2 Aging 기술 등
후공정 Line, Dot, 이물, Uniformity, 휘도 및 색좌표 이상 등
3. 시장현황 및 전망분석
가. 세계시장

OLED용 공정 및 검사장비 시장의 2016년 세계 시장규모는 102억 달러에서 2021년 580억 달러로 증가할 전망

[ 디스플레이 검사 및 특성평가 장비 시장의 세계 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

제품 시장현황 및 전망
구분'16'17'18'19'20'21CAGR
세계시장 10,286 14,443 20,279 28,796 40,890 58,064 42.03

* 출처: Data form DisplaySearch, IHS Technology, 국내외 OLED 3D Flexible 시장동향 (2013, UB산업리서치)에 기반해 추정

나. 국내시장

OLED용 공정 및 검사장비 시장의 2016년 국내 시장규모는 5,657억 원에서 2021년 3조 2,220억 원으로 증가할 전망

[ 디스플레이 검사 및 특성평가 장비 시장의 국내 시장규모 및 전망 ]

(단위: 억 원, %)

제품 시장현황 및 전망
구분'16'17'18'19'20'21CAGR
국내시장 5,657 7,944 11,253 15,979 22,690 32,220 42.29

* 출처: Data form DisplaySearch, IHS Technology, 국내외 OLED 3D Flexible 시장동향 (2013, UB산업리서치)에 기반해 추정

4.기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 해외동향

Orbotech 는 비접촉 광학식 검사 외에도 어레이 테스터와 리페어 솔루션을 종합한 OLED향 End-toEnd 솔루션을 제공하고 있음. 검사기로는 Orbotech Quantum AOI, Orbotech Quantum Flex AOI 모델이 있고, 어레이 테스터로서는 Array Checker AC6088, 6068C, 그리고 리페어기로 Prism의 라인업을 구성하고 있다

  • Quantum AOI 시리즈는 Multi-Modality Imaging (MMI) 기술을 통해 1번의 스캔으로 결함 검출 및 결함 분류를 높이는 다중 검사가 가능한 솔루션을 제시하고 있다
  • Quantum Flex AOI 시리즈는 G6 Half 기판 flexible OLED display panel 검사에 최적화 된 오프라인 타입의 AOI
  • Array Checker : Orbotech의 Array Checker AC6068C 테스트 시스템은 스마트폰, 태블릿, 스마트워치와 같은 중소형 애플리케이션의 전자적 결함을 검출 가능한 화수 불량 검사기
  • Prism : 메탈성 결함 리페어 및 p-Si와 Photo resit에 대한 re-pattern이 가능한 리페어 장치

(2) 국내동향

국내에는 디스플레이 관련 장비업체를 중심으로 광학 검사 장비를 개발 생산하는 회사가 다수 존재함, 그중에서 에이치비테크놀로지와 디아이티는 OLED, LCD, 컬러 필터, 패널 제조공정에 발생되는 각종 결함을 고속으로 검출하는 AOI 장비를 개발하여 생산하고 있음

  • 초고속 이미지처리 프로세스 기술과 광학 알고리즘, 고성능 TDI Scan Camera 제어기술을 적용하여 신속하게 불량을 검출하는 시스템임
5.핵심요소기술 선정
  • 확정된 요소기술을 대상으로 산․학․연 전문가로 구성된 핵심요소기술 선정위원회를 통하여 중소기업에 적합한 핵심요소기술 선정
  • 핵심요소기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합성 (10)을 고려하여 평가

[ 플렉시블 디스플레이 검사 및 특성 평가 장비 분야 핵심요소기술 ]

핵심기술 선정결과
분류핵심 요소기술개요
플렉시블
디스플레이
검사 장비
플렉시블 OLED 제조를 위한 측정 장비 기술 공정 중 불량의 최소화를 확보하기 위한 기술
Particle counter 기술 저비용 및 High throughput 달성을 위한 광원, 광학계, 화상처리 SW 기술
유기막 두께 측정 기술 박막봉지막의 유기막 두께 측정 기술
Mura 측정 기술 Mura 측정 기술. 저비용 및 High throughput 달성을 위한 광원, 광학계, 화상처리 SW 기술
박막봉지용 검사 장비 기술 박막봉지용 검사 장비 기술
검사제품 이송시스템 기술 디스플레이 제품 검사를 위한 이송시스템 기술
이미지 제어, 처리 S/W 기술 이미지 화면을 감지하여 불량유무를 판단하기 위한 S/W 알고리즘