OLED 발광재료 시장, 2015년 US$ 560 Million 규모로 성장

3월 13일 유비산업리서치에서 발간한 ‘’OLED Emitting Material Annual Report’’’ 에 따르면 2015년 OLED 발광재료 시장은 2014년 대비 16% 상승한 US$ 560 million의 규모가 될 것으로 전망하였다. 보고서에서는 LG Display의 E4(M2) line의 본격적인 가동과 Samsung Display의 A3 line 가동, 기존의 A1, A2 line의 가동률 증가를 재료 시장 성장의 주요 요인으로 분석했다. 또한 후발업체들의 본격적인 양산 시작과 대면적 OLED panel 시장이 확대됨에 따라 OLED 발광재료 시장은 연평균 성장률 35%로 성장하여 2020년에 약 US$ 2,500 million의 시장을 형성 할 것으로 내다봤다.

국가별로는 2015년에는 한국이 90%이상의 점유율로 OLED 발광재료 시장의 대부분을 차지하지만 2017년부터는 중국의 본격적인 양산으로 20%이상의 OLED 발광재료 시장 점유율을 차지할 것으로 나타남에 따라 발광재료 업체들의 중국시장 공략이 핵심 이슈가 될 전망이다.

MWC2015에서 Samsung Elec.가 공개한 Galaxy S6와 S6 Edge에 적용된 AMOLED panel에는 신규재료가 적용되었으며 앞으로 출시될 신규 제품의 AMOLED panel에도 적용될 것으로 예상된다. 신규 재료에는 인광 red host에 Dow Chem.이 채택 되었다.

OLED Emitting Material Market Forecast Source: UBI Research

이와 관련하여 유비산업리서치의 이충훈 대표는 4월 2일 강남 SC컨벤션센터에서 열리는 제 1회 OLED Korea Conference에서 ‘OLED의 미래’라는 주제로 OLED 발광 재료 시장과 OLED산업에 대해 심도 있게 발표할 예정이다.

Universal Display and LG Display Announce Entry into Long-Term OLED Patent License and Supplemental Material Purchase Agreements

Universal Display Corporation (Nasdaq:OLED), enabling energyefficient displays and lighting with its UniversalPHOLED® technology and materials, and LG Display Co., Ltd. (NYSE: LPL), the world’s leading innovator of display technologies, today announced the signing of a new OLED Technology License Agreement and Supplemental Material Purchase Agreement. The agreements run through December 31, 2022.
Today’s announcement builds on a long-term relationship between the two companies. Under the license agreement, Universal Display has granted LG Display non-exclusive license rights under various patents owned or controlled by Universal Display to manufacture and sell OLED display products. In consideration of the license grant, LG Display has agreed to pay Universal Display license fees and running royalties on its sales of these licensed products over the term of the agreement. Additionally, Universal Display will supply phosphorescent materials to LG Display for use in its licensed products.
“We are excited to enter into these agreements with our long-term partner LG Display, a global technology innovator who is leading the charge for OLED TVs, evidenced by its recent CES showcase of new 4K models ranging from 55″, 65″ and 77″ in flexible, curved and flat form actors,” said Steven V. Abramson, President and Chief Executive Officer of Universal Display Corporation. “The growth of our relationship demonstrates the continued acceptance of our OLED technology and phosphorescent materials by the display industry for cutting-edge, high performance, energy-efficient commercial OLED displays. We look forward to the continued collaboration in support of LGD’s advancements in expanding the thriving OLED product roadmap, including the advent of new form factors that redefine what a display can and will be.”
“This is a win-win partnership for both companies. We expect this strategic alliance with Universal Display will bring synergies in accelerating the growth of OLED technology, and based on strengthened OLED business, LG Display is committed to deliver differentiated products to customers and the market,” said Sang Deog Yeo, President and Head of OLED business unit of LG Display.

LG디스플레이, 美, UDC와 OLED사업 전략제휴

LG디스플레이(대표이사 한상범, 韓相範 / www.lgdisplay.com)와 OLED 재료업체인 UDC(Universal Display Corporation / 대표이사 Steven V. Abramson)가 26일, ‘OLED기술 상호 협력 및 관련특허 라이센스(License) 협약’을 체결하고 OLED사업 경쟁력 강화에 나섰다.

1994년 설립된 UDC는 3,300개가 넘는 OLED관련 특허를 보유하고 있으며, 특히 친환경, 저소비전력을 가능하게 하는 인광 OLED 재료 원천특허를 보유하고 있는 세계적인 OLED 소재 원천기술 기업이다.

이번 전략적 제휴를 통해 LG디스플레이는 UDC로부터 우수한 OLED 재료공급 및 디바이스(Device) 구조 등을 제안 받음으로써 TV용 OLED 및 플렉시블 OLED의 연구, 제품개발 및 생산을 더욱 강화할 수 있게 되어 OLED 시장확대에 가속도를 붙일 수 있게 되었다.  UDC는 LG디스플레이에 고성능의 OLED 재료를 공급하고 기술개발과 제품화 협력을 통해 디스플레이 분야에서의 글로벌 리딩 고객을 확보할 수 있게 되었다.

업계에서는 양사가 이번 제휴를 통해 OLED 사업분야에서 시너지를 극대화하여 업계에서 확고한 리더십을 발휘할 수 있는 계기를 마련한 것으로 보고 있다. 이미 LG디스플레이와 UDC는 2007년 세계 최초로 4인치 크기의 풀컬러 플렉서블 AMOLED를 공동으로 개발한 바 있다.

LG디스플레이 OLED사업부장 여상덕 사장은, “이번 전략적 제휴로 OLED TV 시장 확대에도 탄력을 받을 뿐만 아니라 LG디스플레이의 플렉시블 및 투명 OLED 개발도 더욱 가속도를 붙일 것” 이라며, “윈-윈 협력관계는 양사의 OLED사업에 큰 시너지 효과가 기대되며 앞으로도 LG디스플레이는 시장과 고객에게 더욱 차별화된 제품을 제공할 것.”라고 밝혔다.

LG Display, strategic partnership for OLED business with Japanese firm Idemitsu Kosan

LG Display (CEO Sang-beom Han, 韓相範 / www.lgdisplay.com) and OLED materials firm Idemitsu Kosan (CEO 月岡隆, Takashi Tsukioka, hereinafter “Idemitsu”) entered into the agreement on the 11th about the ‘mutual cooperation concerning OLED technology and related patent license’ to further strengthen their competitiveness in the OLED industry.

 

In 1997, Idemitsu developed what was then the world’s brightest blue light organic emitting material for OLED and since then, every effort has been made to develop high-tech OLED materials and diverse device technologies based on its own molecular design and organic synthesis technologies. Consequently, Idemitsu Kosan, the original OLED material technology firm of a top global level possesses numerous major patents in relation to the OLED technology.

 

Through this strategic partnership, LG Display will be accessible to the excellent OLED materials and device structures of the Idemitsu Kosan which will lead to consolidate the research, product development and production of the OLED for TV and flexible OLED, and this eventually will accelerate the expansion of OLED market. By providing high performance OLED materials to the LG Display and collaborating in terms of technology development and commercialization, Idemitsu Kosan is expected to secure leading global clients in the display field.

 

The industry prospects that the two companies have made a chance to perform sound leadership by maximizing the synergy in the OLED business through this partnership.

 

Sang-deok Yeo, president of LG Display OLED Business unit said that, “Through the latest partnership, LG Display is to gain momentum to create OLED TV market on the basis of the OLED related patents of Idemitsu Kosan as well as accelerate the developments of flexible and transparent OLEDs” and added that “This win-win collaborative relationship is expected to have a huge synergy effect on OLED business for both companies.”

LG디스플레이, 日 이데미츠와 OLED사업 전략제휴

LG디스플레이(대표이사 한상범, 韓相範 / www.lgdisplay.com)와 OLED 재료업체인 이데미츠코산(Idemitsu Kosan / 대표이사 月岡隆, Takashi Tsukioka, 이후 이데미츠)이 11일, ‘OLED기술 상호 협력 및 관련특허 라이센스(License) 협약’을 체결하고 OLED사업 경쟁력 강화에 나섰다.

 

1997년, 당시 세계 최고 휘도인 OLED용 청색 발광재료를 개발한 이데미츠는 독자적으로 보유하고 있는 분자설계·유기합성 기술을 토대로 최첨단 OLED재료 및 다양한 디바이스 기술개발에 매진해 OLED 기술에 관한 중요 특허를 다수 보유하고 있는 세계적인 OLED 소재 원천기술 기업 중 하나이다.

이번 전략적 제휴를 통해 LG디스플레이는 이데미츠로부터 우수한 OLED 재료공급 및 디바이스(Device) 구조 등을 제안 받음으로써 TV용 OLED 및 플렉시블 OLED의 연구, 제품개발 및 생산을 더욱 강화할 수 있게 되어 OLED 시장확대에 가속도를 붙일 수 있게 되었다. 이데미츠는LG디스플레이에 고성능의 OLED 재료를 공급하고 기술개발과 제품화 협력을 통해 디스플레이 분야에서의 글로벌 리딩 고객을 확보할 수 있게 되었다.

 

업계에서는 양사가 이번 제휴를 통해 OLED 사업분야에서 시너지를 극대화하여 업계에서 확고한 리더십을 발휘할 수 있는 계기를 마련한 것으로 보고 있다.

 

LG디스플레이 OLED사업부장 여상덕 사장은, “이번 전략적 제휴로 LG디스플레이는 이데미츠의 OLED 관련특허를 토대로 OLED TV 시장 창출에도 탄력을 받을 뿐만 아니라 플렉시블 및 투명 OLED 개발도 더욱 가속도를 붙일 것” 이라며, “윈-윈 협력관계는 양사의 OLED사업에 큰 시너지 효과가 기대된다.”라고 밝혔다.

 

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한국생산기술연구원, 세계 최초 이온성 액체(ILs)를 이용한OLED TV용 유기발광 소재 정제기술 개발

한국생산기술연구원(원장 이영수, 이하 생기원)의 광에너지융합연구그룹 김태원 박사 팀이 저렴한 가격으로 순도 높은 OLED TV용 유기발광 소재를 대량 정제할 수 있는 원천기술을 세계 최초로 개발했다.

김박사 팀은 이온성 액체*(Ionic Liquids, ILs)를 이용한 새로운 개념의 정제 기술을 확보했고,그 동안 OLED TV용 유기발광 소재 생산에서 화두가 되어온 고비용·저수율 문제를 한꺼번에 해결할 수 있게 됐다.
이온성 액체(Ionic Liquids)란 실온에서 양이온과 음이온만으로 구성된 액체물질로서 고진공(∼100℃)에서도 액체로 존재해 휘발성이 거의 없다. 또한 액체의 장점인 고분자 물질에 대한 우수한 용해성과 금속염(金屬鹽) 이라는 특징을 지니고 있어, 최근 Green Chemistry 분야에서 미래 청정 용매로 주목 받고 있다.

그 동안 고순도 유기발광 소재를 얻는 정제법으로는 유기발광 소재가 기체화됐다가 고체로 변화는 승화점 차이를 이용하는 ‘승화정제법’이 이용되어 왔다. 하지만 이 방식은 정제 수율이 낮은데다 제조공정의 완전 자동화 및 연속 공정 구현이 불가능해 제조 단가가 매우 높은 것이 단점으로 꼽혀 왔다.

김박사 팀은 이를 해결하기 위해 2011년부터 유기발광 소재의 저비용 대량 정제기술 개발에 착수, 2012년 12월 원천특허를 출원하고 이후 1년 7개월에 걸쳐 생산적용 가능성을 검증하는 데 주력한 결과 결실을 얻게 됐다.
이번 성과의 핵심은 고진공·고온에서도 휘발되지 않는 이온성 액체의 특성에 주목하여 이를OLED TV용 유기발광 소재의 고순도 정제기술에 접목시킨 것이다.

이를 위해 진공 챔버 내에서 유기발광 소재를 기체화하여 액체 필터인 이온성 액체에 용해시키고, 액체 내에서 과포화된 유기발광 소재를 재결정화 시킴으로써 불순물을 분리하는 원리를 이용한 것으로, 단 한 번의 정제공정 만으로 99.95%의 고순도 유기발광 소재를 얻을 수 있다.

이온성 액체를 기반으로 한 유기발광 소재 대량정제 기술은 세계 최초로, 고진공·고온에서도 휘발하지 않는 이온성 액체의 성질을 이용한 완전히 새로운 개념의 정제법이다.

김박사 팀은 이를 통해 정제 수율, 설비의 자동화 및 연속공정화, 대량생산의 효율성 면에서 기존 승화정제법의 단점을 한꺼번에 극복할 수 있는 획기적인 기술 개발에 성공한 것으로 평가 받고 있다. 또 고가이지만 휘발되지 않는 이온성 액체의 특성을 활용, 정제공정에서 회수 및 재처리를 통해 재활용 할 수 있어 원가 절감 면에서도 효과가 클 것으로 기대된다.

한편 OLED 전문 시장조사 업체인 유비리서치가 지난 4월 발간한 “2014 OLED Emitting Material Annual Report Market Forecast(~2020)”에 따르면, 올해 5,430억원으로 예상되는OLED 발광재료 시장은 규모인 유기발광 소재 시장은 2017년에는 1조 3천억원의 시장을 형성할 것으로 전망했다. 매년 30% 이상의 성장세를 보일 것으로 관측되며, 전문가들은 AMOLED TV 등 대면적 디스플레이 시장이 본격적으로 확대되면 이보다 훨씬 큰 폭으로 성장할 것 이란 진단을 내놓고 있다.

개발을 주도한 김태원 박사는 “이번 기술은 기존 승화정제법에 비해 수율은 50%이상 향상시켰으며, 제조 단가는 50% 이하로서 최종 목표치는 기존 가격의 1/10”이라며 “기업들과 기술개발을 추진 중”이라고 밝혔다. 특히 “이번 성과는 폭발적인 성장이 기대되고 있는 OLED TV 시장의 판도를 바꿀 수 있는 매우 큰 잠재력을 가지고 있다”고 말하며 “저비용 대량정제 원천기술을 바탕으로 국내 기업들이 OLED TV 관련 전후방 산업의 글로벌 시장을 선점하는 데 큰 기여를 할 것”이라고 밝혔다.

연구팀은 현재 관련 공정/장비기술로 국내외 특허 16건을 출원하고, 관련 업체를 대상으로 한 적극적인 기술이전을 추진할 계획이다.

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<유기발광 소재 정제법 비교   출처 : 한국생산기술연구원>

 

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Yamagata University develops low-voltage blue phosphorescence material

According to a Japanese media, Nikkei, organic device engineering professor Junji Kido of Yamagata University has developed a low-voltage blue phosphorescent material. It is a material that can be driven with a low-voltage of 2.5V and its external quantum efficiency is high as 30%.

Yamagata University has published a paper on a new material on a science magazine, 『Advanced Materials』, issued on June 27th, 2014. The peak of this materials wavelength is 474nm (band gap is 2.62eV) and the reduction of quantum efficiency is small in high brightness zone. Also, the external quantum efficiency is 30% in 100cd/m2 and 20% efficiency can be maintained in high brightness of 10,000cd/m2.

Yamagata University actively develops TADF (Thermal Activation Delay Fluorescent) technology, which makes fluorescent material to realize the similar efficiency close to phosphorescent material, and white OLED using printing technology other than the blue phosphorescent material.

Yamagata University, 저전압 구동 가능한 청색 인광 발광 재료 개발

일본의 정보 매체인 닛케이 신문에 따르면 Yamagata University의 유기 소자 공학 전공 교수 키도 준지 연구실에서 저전압에서 구동이 가능한 청색 인광 발광 재료를 개발했다고 보도했다. 이 재료는 외부 양자 효율이 30%로 높고, 2.5V의 낮은 전압에서도 구동이 가능하다고 밝혔다.

Yamagata University은 과학 잡지인 『Advanced Materials』의 2014년 6월 27일자에 새로운 재료에 대한 논문을 발표했다. 이 재료의 발광 파장 피크는 474nm(band gap은 2.62eV)이고 고휘도 영역에서의 양자 효율의 감소가 적다고 밝혔다. 또한 외부 양자 효율은 100cd/m2에서 30%이며, 10,000cd/m2의 고휘도 에서도 20%를 유지할 수 있다고 밝혔다.

Yamagata University은 청색 인광 재료뿐만 아니라 형광 재료로서 인광에 가까운 효율을 낼 수 있는 TADF(Thermal Activation Delay Fluorescent)기술과 printing기술을 이용한 white OLED도 적극적으로 개발 중에 있다.

 

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2013년 발광재료 매출 1위는 다우케미칼

유비리서치 [2014년 OLED 발광재료 연간 보고서]에 의하면 2013년 가장 매출이 높았던 업체는 다우 케미칼로 나타났으며, 2위는 미국 업체인 UDC,  3위는 한국 토종 기업인 덕산하이메탈, 4위로는 LG화학으로 집계되었다.

다우케미칼은 2012년에 매출 800억원으로 덕산하이메탈과 공동 1위를 차지하였으나 2013년에는 150% 급성장하면서 1,200억원의 매출을 달성하였다.  다우케미칼이 고속 성장한 배경은 삼성디스플레이가 생산한 Galaxy S4용의 형광 청색 호스트 재료를 공급하여 매출이 급 신장하였기 때문이다.

이에 비해 HTL 위주의 주변 재료만 생산하는 덕산하이메탈은 신규 공급재료가 없었기 때문에 매출 성장이 멈추었다.

UDC의 2013년 매출은 전년 대비 200% 이상 증가한 980억원으로 나타났다.  UDC 매출 성장은 삼성디스플레이에 인광 녹색 재료를 공급한 결과와 LG디스플레이에 TV용 OLED 패널에 YG 재료가 사용되기 때문이다.

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LG화학 역시 2013년에는 LG디스플레이의 OLED 패널 출하에 힘입어 83% 성장한 550억원의 매출을 나타내었다.

2014년에는 지난해에 최고 매출을 올린 업체들의 순서가 대폭 바뀔 전망이다.  우선 덕산하이메탈이 인광 적색재료를 삼성디스플레이에 공급하게 됨에 따라 1,200억원 이상의 매출 급성장이 예상되고 있으며, 삼성디스플레이와 LG디스플레이에 형광 청색 재료를 공급하는 Idemitsu Kosan이 1,000억원 이상의 매출 성장을 나타낼 것으로 전망된다.

 

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덕산하이메탈과 제일모직, 로켓 타고 수직 성장한다!

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지난달 출간된 유비리서치 [2014 OLED Emitting Material Annual Report]에 의하면 제일모직이 개발한 인광 green host 재료가 이번 달부터 본격적으로 삼성디스플레이에 공급이 시작되며 발광재료 변두리 업체에서 핵심 업체로 부상하였다. 동시에 한국 토종 기업으로서 부동의 매출 1위를 달성하고 있는 덕산 하이메탈 역시 다국적 기업인 다우케미컬이 삼성디스플레이에 독점 공급하던 인광 red 재료를 대체하는 개가를 올렸다.

이들 재료들은 5월부터 본격적으로 공급이 시작되는 M6 재료로서 삼성전자가 하반기 출시 예정인 전략 tablet PC 제품과 Galaxy Note4에 적용될 초고성능 재료들이다. 삼성디스플레이는 모바일에 사용되는 M6 재료로서 OLED TV용 패널에도 확대 적용할 계획을 가지고 있어 향후 덕산 하이메탈과 제일모직은 OLED 발광재료 시장에서 초고속 성장이 예상되는 기업이다.

삼성디스플레이는 Galaxy 시리즈의 AMOLED panel을 공급하면서 AMOLED panel 판매량 부문에서 부동의 1위를 차지하고 있다. 그에 따라 재료업체에서는 삼성디스플레이에 재료공급 여부가 사업의 성공여부를 좌우하게 된다.

삼성디스플레이는 발광재료가 적용되는 application과 재료 구조에 따라 M1(Material1)~M6로 분류하여 재료 supply chain을 관리하고 있다. M2까지는 형광 green 재료를 사용하고 있으며, Galaxy S3 Galaxy Note2까지는 M2 재료가 적용되었다. 지난 3월 말에 판매를 시작한 Galaxy S5 UDCNippon Steel의 인광 green hostUDCgreen dopant가 추가된 M5 재료로써 만들어졌다.

하지만 M5 재료가 휘도를 포함한 특성 측면에서 부족하다는 평가를 받아 M5의 차기 재료 구조인M6 재료 결정이 앞당겨 지게 되었다. 또한 M63사분기에 출시될 tablet PCGalaxy Note4뿐만 아니라 향후 AMOLED TV에도 적용될 예정이기 때문에 재료업체에게는 중요한 point가 된다.

 

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ITO 시장을 장악하고 있는 일본 ITO업체

터치패널의 원가를 20%이상 차지하고 있는 ITO film을 포함한 투명전도성 film은 film 업계에서 가장 주목하고 있는 분야 중 하나이다. ITO film 시장의 80% 점유율을 차지하고 있는 Nitto Denko가 위치한 일본에서는 투명전도성 film 연구가 활발하게 이루어지고 있다.

도쿄 빅사이트에서 개최된 Film tech 2014에서는 LINTEC과 Nagaoka 산업, GUNZE, KOBE STEEL이 ITO Film 또는 전도성 film을 공개하였다.

접착제로 유명한 LINTEC은 OLED용 barrier adhesive film과 capacitive touch screen용도로 사용되는 굴절율 매칭한(IM)물질을 코팅한 ITO film을 전시하였다.

IM 코팅 여부에 따라 전자기기의 화면이 보기 쉬워질 수 있다.   IM 코팅 전후에 따른 광학적 특성은 아래와 같다.

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<LINTEC’s IM Coated ITO Film>

Nagaoka 산업은 PEDOT을 사용한 투명 전도성 필름 NCF-PET를 전시하였다. 이 필름의 광투과율은 85%이며, 면저항은 150Ω/□이다. 곡률 반경이 2mm 이상 꺾임이 가능하고 180도 이상 꺾임이 10회이상 이루어져도 필름 손상이 없어 면저항이 변함이 없다는 점이 특징이다.

024< Nagaoka sangyou’s ITO film specification>

ITO film을 적극적으로 판매하고 있는 GUNZE는 면저항이 80Ω/□인 ITO film과 invisible ITO film을 전시하였다. 80Ω/□ 면저항을 가지는 ITO 필름은 두께가 120㎛이며, 투명도는 88%, Haze는 0.4%이다. 또한 Gunze는 광학적 디자인으로 ITO patter의 색 변화를 줄여 제작한 ITO film을 판매 중에 있다.

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<GUNZE’s Invisible ITO film>

KOBE STEEL은 CVD/SPUTTERING 장비를 제작하는 업체로, high barrier coating이 가능한 Roll To Roll PE-CVD를 개발 하였다. Roll to Roll 장비의 현재 최대 폭은 1,300mm이며, SiOx 막을 사용하여 10-5g/㎡/day의 특성을 확보하였다. KOBE STEEL은 자사가 보유하고 있는 R2R 방식의 sputter 장비로서 제작한 두께 50㎛의 면저항 7.5 Ω/□ ITO film을 전시하였다.

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<KOBE STEEL’s R2R Equipment and ITO film>

 

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[Film tech 2014 & Fine tech 2014] 일본 Barrier film 현황은?

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Future Display로써 Flexible display가 집중 받고 있는 요즘 flexible display 재료에 대한 판매 업체가 늘고 있다.

Finetech 2014과 동시에 개최된 Film tech2014에서는 flexible display에 적용 될 수 있는 전극 film과 barrier film 등 다양한 film이 공개되었다.  Flexible display 중 flexible AMOLED는 수분에 취약하기 때문에 encapsulation에 사용되는 barrier film의 WVTR 특성이 중요하다. Filmtech2014에서는 Toppan과 DAICEL, Fraunhofer POLO, LINTEC가barrier film을 전시했다.

 

Toppan은 barrier film을 Matsuzaka를 비롯한 Fukusaki, Fukuoka 등 일본 7개 지역의 공장에서barrier film을 제작 중이다. 최근에는 OLED lighting panel용으로서 WVTR 10-5g/m2day까지 개발 완료되었으며, 현재까지는 proto type이다.

Fraunhofer POLO는 barrier 특성을 가지는 고분자 film과 system을 연구하는 기관이다. Fraunhofer POLO가 공개한barrier film은 PET로 만들어졌으며, WVTR 특성은 5×10-4g/m2day이다. 이 barrier film은 주로 OLED을 비롯하여 E-paper, flexible solar cell에 적용되고 있다.

DAICEL은 film 사업을 지속해온 업체로서 현재는 flexible AMOLED에 적용될 수 있는 낮은 out gas의 barrier 기판을 주로 개발하고 있다. DAICEL에서 공개한 barrier film은 100℃이하의 낮은 공정온도가 특징이다.

LINTEC은 MS series라는 이름으로 총 4종류의 barrier film을 판매 중에 있으며, 현재 WVTR 5×10-5g/m2day 성능까지 확보된 상태이다.

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[Characteristics of the barrier film]

 

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2014년 OLED 발광 재료시장, 작년 대비 22% 성장

Galaxy S4의 판매저조로 Samsung Display의 라인 가동률이 저하되면서 2012년까지 고속 성장하던 재료시장의 성장률이 2015년까지는 잠시 주춤할 것으로 예상되나 본격적인 OLED TV 시장이 열릴 것으로 예상되는 2016년에는 다시 한번 큰 폭으로 재료시장이 성장할 전망이다.

 

유비리서치에서 발간한 “2014 OLED Emitting Materials Annual Report Market Forecast(~2020)”에서는 2014년OLED 발광재료 시장은 약 5,430억원으로 22%의 성장률을 보일 것으로 전망했다.

이번 보고서에는 2013년 공개/등록된 OLED Emitting Materials에 대한 특허를 분석하여 주요 국내외 발광재료 업체들의 재료개발 동향을 분석하였다. 2013년에 공개/등록된 OLED 발광재료 특허는 총 893건으로 한국에 423건 47%로 가장 많은 특허들이 공개/등록된 것으로 나타났다. 전체 특허 중 공개/등록 건수별 순위는 Samsung Display가 79건으로 가장 많은 것으로 분석 되었으며, Konica Minolta, SEL, Idemitsu Kosan, Canon 순으로 나타났다.

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<Patent Share by Nation>

 

2011년부터 2013년까지 주요 업체의 AI 지수(Activity Index)를 분석한 결과 Samsung Display는 brightness를 높이려는 특허에 대한 집중도가 높은 것으로 나타났으며, Idemitsu Kosan은 blue host와 lifetime 향상을 위한 특허에 대한 집중도가 높은 것으로 분석되었다.

<AI Analysis of Samsung Display and Idemitsu Kosan (2011~2013)>

 

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Merck, OLED 재료사업 박차

10월 29일 Merck가 1990년에 시작하여 올해로 15번째를맞이하는Merck LC insight 2013을 개최했다. Merck 본사의6명의 각분야의 전문가가 자사의 3개 주력사업군인 display와 lighting, photovoltaic을 중심으로 Merck의 활동과 개발현황을 소개했다.

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[Merck의 OLED R&D 개발 전략]

OLED physics팀 director Holger Heil박사는 Merck의 OLED 재료 개발목표와 개발방향, 개발현황을 발표했다. Merck는 full stack RGB제공을 목표로 5가지 project인 hole transport material과 triplet matrix material, singlet blue, printable OLED system, lighting을 진행하고 있다. OLED 증착재료를 개발해온 know-how를 바탕으로 soluble OLED재료 또한 꾸준히 연구해오고 있다. Soluble green재료는 2008년까지 고분자를 개발해왔으며, 고분자를 개발한 data를 바탕으로 간단한 device 구조의 soluble 저분자 재료를 개발한 뒤 hybrid device 구조를 최적화하고 ink jet에 최적화 시키는 방식으로 개발을 진행해왔다. 현재 개발된 Merck의 soluble green 재료는 효율이 81.3cd/A, 수명LT50이320,000시간이며, soluble red 재료는 효율이 12.7cd/A, 수명LT50이 120,000시간이다.

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[Merck의 soluble OLED 재료 개발현황]

현재 Merck는 soluble OLED 재료 개발 또한 상당히 진행된 상태이다. 여전히 중심 사업으로 역할을 지속하고 있는 액정사업에 뒤이어 OLED 재료시장의 중심에 서기 위해 꾸준한 노력을 하고 있다. 제약회사가 가지고 있는 탄탄한 재료에 대한 database를 이용해 OLED 증착 재료뿐만 아니라 soluble 재료까지 선점할 수 있을지 귀추가 주목된다.

 

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Merck, 2014년부터 soluble OLED 세상 연다

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8월 26일부터 대구 EXCO에서는 올해로 13번째를 맞이한 디스플레이 학회 IMID2013이 개최되었다. 25개 국가의display관련 500여명이 참가하여 15가지 주제로서 총 54개의 session이 마련되었다. OLED TV 판매가 시작됨에 따라 본격적인 OLED TV 시장을 열기 위한 대안을 제시하는 session이 주목을 받았다.

대안 중 하나는 OLED TV 가격하락을 위한 soluble OLED였다. 8세대 원장 기판을 자르지 않고 RGB 방식으로 제작할 수 있는 soluble OLED는 제조비용을 줄일 수 있으며, 고해상도 패널을 제작할 수 있다. 현재 soluble OLED 재료를 연구개발하고 있는 주요업체는 Merck와 Sumitomo Chem., DuPont이 있다.

Merck의 Remi Anemian은 OLED material session에서 Merck의 OLED 재료 개발현황을 밝혔다. Merck는 2010년부터 Epson과 soluble OLED를 공동개발 중에 있으며 독일 Darmstadt와 일본 Atsugi에서 soluble OLED재료를 개발하고 있다. 그 중 LCD 재료인 LC R&D와 생산을 담당한 일본 Atsugi에서는 2014년 1사분기 soluble OLED재료 생산을 목표로 준비 중에 있다.

현재 Merck의 soluble OLED 재료 개발은 green과 red가 개발이 진행되었다. Green soluble OLED 재료는 현재 효율이 81.3cd/A이며 수명이 320,000시간, red는 효율이 12.7cd/A, 수명이 120,000시간으로 현재 상당부분 개발이 진행된 상태이다. CES2013에서 Panasonic이 printing 공정을 이용한 56인치 OLED TV가 공개되면서 많은 이들이 기대한soluble OLED 시장이 먼 이야기만이 아님을 알 수 있다.

유비산업리서치에서 발간한 2013 Soluble OLED analysis report에 따르면 2016년부터 soluble OLED 패널 생산이 시작되어 2020년에는 약 580만개의 시장이 형성될 것이라고 전망했다.

 

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단국대 이준엽 교수팀, 세계 최고 효율 청색 OLED 소자 개발

세계 최초로 30% 이상 효율 보이는 AMOLED 청색소자 개발

이론적으로 가능한 최고 수준의 효율 실험을 통해 입증

OLED 제품의 소비전력 개선에 큰 기여

 

단국대 이준엽 교수팀(고분자시스템공학과)이 새로운 호스트 재료 개발을 통하여 청색 인광 OLED 소자에서 세계 최초로 30% 이상의 발광효율을 갖는 소자 개발에 성공했다.


이준엽 교수팀은 피리도인돌을 기반으로 하는 새로운 화학구조를 갖는 청색 인광 발광소자용 호스트 재료를 개발하였으며, 새로운 호스트 재료를 청색 인광 도펀트 재료와 조합하여 30.1%의 세계 최고 효율의 청색 인광 OLED 소자를 개발하였다. 이 연구결과는 재료분야 세계적 학술지인 어드밴스드 머터리얼스(Advanced Materials)에 지난 6 21일자 인터넷 속보판으로 게재되어 성과를 인정받았다.


이번에 신규로 개발된 호스트 재료는 기존 소재에 비하여 높은 삼중항 에너지 및 도펀트로의 효율적인 에너지 전달 특성을 통하여 높은 효율을 나타내었으며, 우수한 열적 안정성으로 인하여 기존 호스트 재료에 비하여 우수한 수명을 나타내는 장점을 보였다.


본 연구를 통하여 청색 OLED 소자의 효율을 획기적으로 개선함으로써 OLED 소자의 큰 문제점 중의 하나인 소비전력 상승의 문제를 획기적으로 개선할 수 있을 것으로 기대되며, 청색 인광 OLED 소자의 문제점인 짧은 수명의 문제도 개선할 수 있을 것으로 기대된다.

 

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에너지 소비등급 낙제점 OLED TV, 해결책은??

현재 디스플레이는 고해상도 저전력이 트렌드로 자리잡고 있으며 OLED 또한 저전력을 장점으로 내세웠지만 이번에 출시된 OLED TV들은 에너지 소비효율등급에서 낮은 등급을 받아 아쉬움을 남기고 있다.

 

저전력소모를 위한 OLED에서 가장 큰 이슈는 인광재료이다. AMOLED panel 업체들에서 red와 green은 인광재료는 이미 적용되고 있고 성능 또한 만족할 수준에 도달했지만 blue는 아직 형광을 적용하고 있고 성능도 red와 green에 비해 뒤쳐지고 있다. 현재 생산중인 OLED 제품들에 사용되고 있는 blue 재료는 삼성은 SFC와 Dow Chem., LG는Idemitsu Kosan의 형광 blue재료를 사용 중 이지만 여전히 개선해야 할 점들이 많이 남아있다. 기본적으로 인광은 형광에 비해 양자효율이 높기 때문에 저전력을 위해서는 인광재료를 사용하는 것이 필수적이다.

 

현재 많은 재료업체들과 산학연에서 인광blue를 개발하고 있다. 최근 단국대의 이준엽 교수팀이 고효율의 blue 재료를 개발하였으며, 국책과제로도 LG Chem.을 중심으로 청색 인광 재료를 개발중에 있다. 독일의 BASF는 10년 넘게 인광blue에 대한 연구개발을 꾸준히 진행해 오고 있으며, LG화학과 공동개발을 통해 인광 blue를 적용한 OLED 조명 양산을 위해 박차를 가하고 있다. 그 외 UDC등 많은 재료업체들도 연구개발을 지속적으로 진행 중이다. 이렇게 인광 blue를 많은 업체와 산학연에서 연구 개발하고 있지만 쉽지만은 않은 실정이다. 재료 설계와 합성이 어려울 뿐만 아니라 이미 panel업체들이 적용하고 있는 공통층 재료들을 재료업체들이 구하기가 어렵기 때문에 재료들 사이의 호환성을 맞추기가 쉽지가 않기 때문이다.

 

앞으로 OLED TV가 LCD UD TV에 대응하여 경쟁력을 갖추기 위해서는 LCD대비 더 좋은 에너지소비전력을 갖추는 것이 필수이기 때문에 앞으로 패널업체들이 어떤 업체의 인광 blue를 적용하느냐에 따라 재료업계들의 지각 변동이 일어날 것으로 예상된다.

 

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AGFA, ITO 대체용 PEDOT 상품화

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Display Taiwan 2013에서 AGFA는 Holst Centre와 공동으로 개한 flexible OLED 광원을 전시했다.   이번에 전시된 제품은 AGFA가 생산하고 있는 전도성 고분자 PEDOT를 사용하였다.

AGFA가 시판중인 PEDOT는 면저항이 120~400Ω/?이며, 면저항은 투과도에 따라 다양한 값을 가진다.  AGFA 관계자는 아직 PEDOT이 OLED 광원용으로 적용되기에는 투과도에 한계가 있지만 인쇄전자 기술을 사용하는 printed electronics에는 훌륭한 선택이 될 수 있음을 강조했다.

현재 AGFA의 PEDOT는 광학 필름의 anti-static 코팅용으로 다양한 필름 업체에서 사용 중에 있다.

 

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삼성 Galaxy S4, 인광green 채택 후 소비전력은?

삼성은 Galaxy S3에 뒤따라 Galaxy S4가 큰 관심을 받으며 출시되었다. Galaxy S3에서 Galaxy S4가 되면서 소프트웨어, 외부두께 측면에서도 변화를 하였지만, 탑재된 display 즉, 5.0인치 AMOLED에서만 보면 변화는 diamond 구조 적용과 green 인광 적용일 것이다.

 

그 동안 삼성디스플레이는 2011년 red 인광은 첫 적용을 하였으며, 2013년 red 인광과 함께 green 인광을 처음으로 적용하여 발광효율을 2011년 대비 약 2배 가량 높이는 성과를 얻었다.

그에 대한 결과를 공개한 것이 바로 지난주 밴쿠버에서 개최된 SID2013이었다. 삼성디스플레이는 Galaxy S3와 동일 한 재료를 적용한 제품과 실제 Galaxy S3의 소비전력을 비교하여 시연하였다. 비교한 결과 최소 31mW, 최대 373mW가 차이가 났으며, 차이 순은 인광을 적용한 순서대로 red, green, blue 순이었다. 2011년부터 적용되었던 red 인광은 개발이 상당히 진행상태이기 때문에 가장 큰 차이를 보이는 것이다. Green 인광 또한 50mW를 넘어서는 차이를 보여 인광 적용에 따라 소비전력이 상당 부분 감소된 것을 알 수 있다.

 

  이전 모델 Galaxy S4 소비 전력 차
Red 582mW 468mW 114mW
Green 362mW 295mW 67mW
Blue 420mW 389mW 31mW
White 1689mW 1316mW 373mW

 

현재 Galaxy S4는 삼성디스플레이의 M4재료가 적용되고 있으며, green 인광 host는 UDC와 Nippon steel의 재료가, dopant는 UDC의 재료가 공급되고 있다. 한편 삼성디스플레이 김기남사장은 SID2013 key note session을 통해 2018년에는 red, green 인광에 뒤이어 blue인광을 적용할 것이라고 발표했으며, blue 인광 적용을 통해 전체 발광효율은2011년 대비 약 3배, blue 발광효율은 1.4배 증가를 목표로 하고 있다고 전했다.

 

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두산 그룹, OLED 재료 사업을 차세대 수종사업으로 키운다

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두산 그룹이 차세대 수종 사업으로 OLED재료 사업을 선택했다.   현재 두산 그룹의 핵심 사업은 두산 중공업과 두산 인프라 코어를 중심으로 한 중공업과 중장비 사업에 치중되어 있어 국내 타 그룹에 비하면 전자 산업과 화학 산업이 취약한 포트폴리오로 구성되어 있다.  기업의 초고속 성장과 확실한 미래 지속성을 보장 받기 위해서는 최상의 사업 기회와 변신을 꾀할 수 있는 OLED 산업에서 교두보 확보가 성공요소이다. 현시점에서 두산 그룹 내 유일하게 전자소재 사업을 수행하고 있는 전자재료BG를 중공업과 인프라코어에 필적할 수 있는 규모로 집중할 예정이다. 두산전자 BG에서 생산하는 FCCL은 2013년에 세계 market share 1위를 차지하였다. 두산전자BG는 삼성디스플레이에 독자적으로 개발한 형광 그린 재료를 공급하고 있으며 양산 기술 분야에서도 최고의 기술력을 인정 받아 OEM으로  HTL을 공급하고 있다.

 

SID2013 기간중 두산의 제임스 비모스키 부회장 동현수 사장, 윤희구 부사장과 인터뷰를 가졌다.  인터뷰에서 제임스 비모스키 부회장은 두산 전자BG가 OLED 재료 사업에서 세계 최고의 경쟁력을 가질 수 있도록 해외 고급 인력 유치와 연구개발, 공장 투자에 그룹에서 지원이 있을 것임을 시사하였다.

인터뷰에 같이 참석한 동현수 사장은 화학분야 국내 최고 전문가로서 제일모직과 효성에서의 다양한 성공 경험을 바탕으로 두산전자BG를 OLED 사업에서 최고 경쟁력을 확보하기 위해 익산에 제2 공장을 연내에 착공할 예정임을 발표하였다.  동현수 사장은 두산은 카바졸을 backplane으로 한 고유 특허를 코어 기술로 최근 green 인광 red 인광 재료, prime재료도 개발하고 있으며, 이를 바탕으로 재료 포트폴리오 확대도 가능할 것으로 전망했다.  두산은 IP를 중심으로 전개되고 있는 OLED 재료 사업에서 유리한 고지를 이미 확보하고 있어 2017년에는 3,000억 원의 매출로서 현 5%에 불과한 OLED 재료 사업의 매출 비중을 15%까지 올릴 수 있다고 자신하였다.

향후 고려하고 있는 OLED 재료사업에 대해서는 현재의 사업 영역에 집중을 하면서도, Soluble 재료, OLED조명과 같은 미래 시장에 대비한 연구 개발에도 소홀함이 없이 미리 준비를 하고 있으며, 2012년에 이미 두 개의 팀을 만들어 연구 개발에 착수하였으며, 앞으로 어떻게 사업을 준비하며 어떤 재료를 연구 개발할 것인지를 고민해 나가고 있다고 전했다.

 

또한 현재 OLED 사업을 총괄하고 있는 윤희구부사장은 두산전자BG가 OLED 산업 발전에 기여하기 위해 경쟁업체들과도 긴밀한 협력관계를 구축하여 고객사의 고민을 종합적으로 해결할 수 있는 total solution을 제공할 수 있는 기업으로 변모할 것임을 언급하였다.

 

 

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OLED용 유리 시장 급 성장 전망

Samsung Display의 A2 line 증설과 TV용 라인 투자, 그리고 LG Display의 M2 line 투자에 따라 국내 AMOLED용 유리 기판 시장이 급 성장 할 전망이다.

유비산업리서치 2013년 OLED 발광재료 시장 보고서에 따르면 2012년 국내 AMOLED용 기판 사용량은 연2,091/m2이나 2020년은 2012년 대비 1,667% 증가한 연 34,862/m2로 전망하고 있다.

 

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Idemitsu Kosan, OLED organic material 특허에서도 세계 최고

OLED blue material 특성이 가장 우수하다고 평가 받고 있는 Idemitsu Kosan이 OLED material 특허에서도 가장 많은 출원을 하고 있는 것으로 나타났다.

 

UBI RESEARCH에서 발간한 2013년 OLED material Annual Report에서는 2012년 한해 동안 출원된 한국, 일본, 미국, 유럽특허 중 OLED organic material에 대해 분석을 하였으며 총 1,151을 선별하였다. 그 중 Idemitsu Kosan이111건으로 가장 많이 출원한 것으로 나타났다. 주로 blue phosphorescence에 관련 내용이며, high efficiency와 long lifetime을 목적으로 한 특허들이 많았다.

주요 특허로는 2종류의 amine unit이 결합된 비대칭 구조를 갖는 blue 발광물질과 amine과 anthracene또는 metal complex, spiro-fluorene중 1종을 포함하는 blue와 yellow 계열의 발광을 얻는 특허가 있었다.

 

Idemitsu Kosan은 2011년도에도 총 1,665건 중 156건으로 가장 많이 출원하였었으며 꾸준한 연구개발 활동으로Hole injection material, Hole transport materials, Electron transport materials 등과 같은 공통층 재료에 대한 다량의 원천 특허를 보유하고 있다.

 

이번 특허분석에서는 organic material에서 핵심 이슈인 blue의 efficiency와 life time에 대한특허들이 가장 많이 검색되었으며, 상위 출원인 6위까지 일본 업체/연구소가 차지하면서 OLED organic material 특허분야에서 일본이 앞서가고 있음을 알 수 있다. 국내에서는 Samsung Display와 Dow Chem.이 순위권에 들었으며 기타 업체로는 MERCK와E.I. du Pont의 특허 출원이 활발한 것으로 분석됐다.

 

또 다른 이슈인 soluble재료에서는 Sumitomo Chem.과 Mitsubishi Chem., Konica Minolta가 가장 많은 출원을 한 것으로 나타났다.

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2017년 한국 OLED 발광재료 시장 10억 9500만 달러

유비산업리서치에서 2013년 OLED 발광재료 시장 보고서가 출간되었다.  본 보고서에 따르면 2013년 한국 OLED 발광재료 시장은 2012년 US M$ 325 보다 29% 증가한 US M$ 417가 될 것으로 전망하고 있다.

2012년 한국 기업 중 시장 성장률이 가장 높은 업체는 두산전자로 나타났으며, 매출액 증가액 1위는 다우 케미칼로 조사되었다. 2013년 한국 발광재료 시장에서 가장 시장 실적이 좋아질 것으로 예상되는 기업은 Idemitsu Kosan이다.

Idemitsu Kosan의 시장 성장세가 가파르게 증가하는 이유는 현재 LG Display의 TV용 AMOLED 제조에 형광 B host와dopant, HTL, ETL 재료가 공급되고 있기 때문이다.

2017년 한국 OLED 발광재료 시장은 US M$1,095가 될 전망이며, 2020년은 US M$1,548로 예상하고 있다.

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Novaled 인수, 약인가 독인가?

독일 발광재료 업체이며 OLED 조며 업체인 Novaled 인수에 국내 굴지의 대기업인 두산과 제일모직이 격돌하고 있다.  Novaled는 삼성디스플레이와 LG디스플레이의 모바일용 AMOLED에 모두 P+ dopant를 공급하고 있다.  Novaled는 2012년 약 200억 원의 매출과 약 50억 원의 경상이익을 달성한 것으로 알려져 있다. Novaled는 2012년에 나스닥에 상장할려고 했으나 실패했다.  Novaled는 양사에 모두 재료를 공급하고 있기 때문에 매출 규모를 보면 세계 10위권 안에 들어 있기 때문에 향후 OLED 재료 시장 성장을 고려하면 탐날 수 있는 회사인건 분명한 사실이다.  특히 독자적인 재료 개발 기술이 없는 국내 기업들로서는 더욱 그러할 것이다.

최근 신문 지상에 올라와 있는 인수 대금은 약 3,000~4,000억 원으로 나와 있다.  문제는 인수 가격이다.  재벌사들이 격돌하기 때문에 인수 가격은 천정 부지로 오를 수도 있다.  그런데 이런 가격이 적절한지에 대해서는 면밀한 검토가 필요하다.  현재 Novaled의 이익 구조로서는 인수 금액을 회수하는데 약 20년이 소요될 수 있기 때문이다. 그럼에도 불구하고 이러한 금액이 신문 지상에 흘러 나온 것은 다분 Novaled의 지분을 소유한 기업들의 전략일 수 있다.

신문지상에 M&A 금액이 노출되는 것은 매우 드문 예이다.  아니 있을 수 없다.  협상이 진행되는 과정에서 이러한 것이 노출된 다는 것은 M&A 형상의 ABC인 비밀유지계약 조차하지 않았기 때문에 발생하는 허점이 그대로 나타난 것이며, Novaled의 주주들은 이러한 허점을 이용해서 OLED 재료 사업에 침을 삼키고 있는 허술한 한국 거대 경쟁사들을 끌어들이고 희망 인수 가격을 언론에 노출 시킴으로서 이익을 최대한 확보하기 위한 치밀한 계략을 구사하고 있는 것으로 보이고 있다.  신문 지상에 노출되어 있는 인수 금액은 이전 국내의 OLED 재료사이었던 그라쎌과 루디스 인수 금액에 비하면 택도 없이 높다.

국내 재료기업들은 대부분이 자체 기술 개발에는 매우 등한시하는 경향이 높다.  시장이 열리기 전에는 최소한의 자금으로 대충 개발하다 시장이 형성되면 그때부터 사업화를 다그친다.  물론 M&A는 기술력이 없는 기업이 신시장에 진출하기 위해서는 필수적인 중요한 사업전략이기는 하지만 아직 국내 기업들의 R&D 마인드는 후진국 수준을 벗어나지 못하고 있음을 여실히 증명하는 사례가 될 수 있다. 만약 이러한 금액에 Novaled를 국내 대기업이 인수한다면 이것은 국고 낭비이며, 국내 대기업들의 안일한 R&D 상황을 그대로 노출하는 최악의 M&A 선례로 남을 수 있음을 2 기업은 명시해야 한다.

 

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Idemitsu Kosan의 Blue Dopant 개발진행은?

OLED재료는 OLED 수명과 전기적 특성에 가장 큰 영향을 주는 요소 중 하나이다. 그 중 수명문제가 개선이 되지 않은Blue 발광재료는 가장 활발하게 개발이 진행되고 있는 재료이다. Blue dopant를 개발하고 있는 Idemitsu Kosan의Takeshi Ikeda는 지난 27일 유비산업리서치가 주최한 2013년 OLED 시장 및 산업 전망 세미나를 통해 Idemitsu Kosan이 개발하고 있는 Blue dopant 재료에 대해 발표했다.

Idemitsu Kosan은 일본 석유화학회사로서 2011년 10월 27일 파주시에 OLED 재료 생산과 공급을 위해 한국지사를 설립해 약 30명의 직원이 근무하고 있다. 현재는 국내 주요 디스플레이 업체인 LG디스플레이와 삼성디스플레이에OLED 재료를 공급하고 있다.

Idemitsu Kosan은 2007년 FPD International을 통해 첫 번째 Blue dopant를 공개했다. 그 후로 현재까지 Idemitsu Kosan은 CIE1931 색좌표에 Blue에 해당하는 y좌표가 0.08인 재료를 개발하기 위해 연구에 집중하였으며, 2011년 색좌표 (0.14, 0.08)에 해당하는 Blue dopant BD-7개발했다. 2012년 Idemitsu Kosan은 BD-7 색좌표를 유지하면서 수명과 전기적 특성을 향상시킨 BD-8에 개발에 성공했다. BD-8의 수명은 LT50기준으로 11,000시간이며, EQE는8.7%에서 0.6%향상된 9.3%이다.

Blue 발광재료는 OLED 수명개선에 있어서 가장 중요한 이슈 중 하나이다. 현재 Blue 재료를 개발하고 양산단계까지 가능한 업체는 Idemitsu Kosan을 포함해 Dow Chemical과 SFC가 있으며, OLED 수명개선을 위해 재료 업체의 개발은 활발하게 이루어질 것으로 보여진다.

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[Idemitsu Kosan의 Blue Dopant 개발 History]

 

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Idemitsu Kosan과 Hodogaya의 선경지명

일본 발광재료 업체인 Idemitsu Kosan과 Hodogaya는 각각 2011년에 국내 공장에 대단위 투자를 감행했다. Idemitsu Kosan은 파주에 자사의 정제 공장을 직접 건립하였으며, Hodogaya는 SFC의 지분을 인수하여 1대 주주가 되었다.

2012년까지는 엔고 현상이 매우 뚜렷한 시기였다.  2013년 현재와 비교하면 약 20%의 투자비를 절감했다고 판단할 수 있다.

한국의 AMOLED 산업이 세계 속의 글로벌 기업으로 급성장함을 예견한 이들 두 업체는 일본 내 사업 환경의 열악함에도 불구하고 한국에 투자를 감행하여 성공적인 사업 환경을 구축한 것이다.

다국적 기업인 Dow Chemical 역시 천안 공장에 대단위 투자를 집행하여 세계 최대 OLED 생산 기지 건립을 완료한 상태이다.

 

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삼성 그룹, 전자재료 사업 강화

삼성그룹에 속해있는 전자 산업과 화학 산업에서 시너지를 도출하기 위해 화학회사의 일부 연구개발 기능을 삼성종합기술원으로 이관한다.

삼성전자를 필두로 그룹을 이끌고 있는 삼성그룹은 전자제품의 성능 향상과 더불어 재료 사업에서도 확실한 경쟁력을 갖기 위한 조치로 제일모직의 전자재료연구원들을 삼성종합기술원으로 전배 시켜 종합적인 전자재료 개발에 돌입한다.

제일모직은 지존 모직 사업과 전자재료 사업등으로 구분되어 있으며, 전자재료 사업에는 LCD에 필수인 광학 필름과 칼라필터용 레진, AMOLED에 사용되는 발광재료와 encapsulation용 monomer 사업을 하고 있다.

삼성디스플레이에 공급중인 TFT-LCD용 전자재료 사업을 AMOLED 사업에서도 지속 성장하기 위해 제일모직은 OLED용 발광재료를 개발 중에 있으며, 또한 삼성디스플레이의 flexible AMOLED에 필수 재료인 monomer를 공급하고 있다. Flexible AMOLED는 아직 개발중에 있는 제품이나, 발광재료는 삼성디스플레이에서 다수의 국내외 기업들로부터 재료를 공급 받아 제품을 생산중에 있으나, 제일 모직은 아직 발광재료 영역에서는 실적을 내지 못하고 있다.

제일 모직은 삼성디스플레이의 공급업체이기 때문에 그룹 계열사이지만 개발 정보 확보에는 한계가 있다. 이러한 구조적인 문제를 타개할 수 있는 가장 효과적인 방안은 삼성디스플레이의 고객사인 삼성전자의 삼성종합기술원을 통하면 많은 이슈가 해결 될 수 있으며, 또한 삼성전자의 각 종 전자 제품 개발 로드맵을 조기에 파악함으로써 경쟁 재료 업체 보다 제품 개발 단계를 앞서 나갈 수 있다.

이번 조직 변경을 통해 제일 모직은 발광재료 사업에서도 타 업체에 비해 좋은 위치를 선점할 수 있게 된 것으로 분석 된다.

 

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LG 디스플레이 55인치 AMOLED 패널의 숨은 주역 Idemitsu Kosan

LG전자가 55인치 AMOLED TV 생산을 시작함으로써 LG디스플레이 역시 대면적 AMOLED 패널 시장에서 최강자의 자리를 확보했다.

LG디스플레이가 대면적 AMOLED 패널을 생산할 수 있게 된 것은 디스플레이 제조개발 인력의 피나는 노력과 관련기업의 제품 공급에 의한 결실이다.

제품을 공급하고 있는 업체들 중에서도 핵심 역할을 하는 기업에는 일본 재료 업체인 Idemitsu Kosan이 중심에 있다.

Idemitsu Kosan은 LG디스플레이에 blue 형광재료를 공급하고 있다.

WOLED를 구현하는 방식으로서는 R/G/B 3 color 방식과 B/YG 2color 구조가 대표적이다. LG디스플레이의 AMOLED 발광층은blue와 yellow green의 2color 2stack 구조를 사용하고 있다. 2 color WOLED에서는 무엇보다도 우수한 blue가 필요하다. 전세계의 많은 재료업체가 blue를 개발하고 있지만 아직 Idemitsu Kosan의 blue 특성이 가장 우수한 것으로 평가되고 있다.

 

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일본업체 합작 설립으로 OLED산업 한국진출

2011년 일본 대지진 이후 일본 기업이 한국에 생산기점을 마련하는 일이 증가했다. 또한 한국이 OLED 시장을 주도하게 됨에 따라 일본 재료 업체와 한국 OLED 업체간의 합작관계가 늘어가고 있다.

 

일본 재료업체인 이데미쯔 코산은 LG디스플레이를 최대 고객사로 삼아 2012년 12월 경기도 파주에 AMOLED 재료 공장을 완공했다. 2013년 3월부터 본격적인 생산을 진행할 예정이다.  생산규모는 연간 10톤이며, 공장 규모는 5,600m2이다. 생산설비는 일본 Omaezaki와 Shizuoka Prefecture의 장비로 이루어져 있다.

 

2006년 LG 디스플레이는 일본 LCD 유리기판업체인 NEG사와 합작법인인 전기초자코리아를 설립하였다. 2012년 7월 합작사 전기초자코리아는 파주 당동외국인투자지역에 OLED용 제조공장 설립을 시작했다. 공장 규모는 4만㎡ 이며, 총 5억 달러(약6500억 원)를 투자했다. 이에 따라 NEG는 전기초자코리아의 유리원판 제조 후공정(가공, 절단)과 연계한 전공정(용융, 성형)까지 모두 한국에서 가동하게 되었다.

 

2011년 5월 삼성디스플레이는 flexible OLED용 기판 생산을 위해 일본 재료업체 우베코산과  합작법인 설립 계약을 체결했다.합작법인의 자본금은 15억엔(약 194억원)으로 지분은 삼성디스플레이와 우베코산이 각각 50%씩 갖고 있다. 합작사는 향후 폴리이미드 기판 소재 개발 후 탕정사업장 내에 생산 설비를 구축할 예정인 것으로 전해졌다.

 

또한 2012년 7월 ITO필름을 독점하고 있는 니토덴코는 평택 현곡산업단지 내에 1만3194㎡규모의 ITO 필름 제조공장 설립을 시작했다. 투자 금액은 총 1억 달러 이다.

 

일본 OLED 재료업체들의 한국공장 설립은 안전한 생산기점 확보와 함께 한국 OLED 시장을 비롯한 중국과 대만시장을 겨냥하기 위해 진행되고 있음을 짐작할 수 있다.

 

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Merck, 대만 OLED 연구 센터 설립

대만 Apple Daily에 따르면, 독일 재료회사 머크의 대만 자회사, Merck Taiwan의 대표이사 Dick Hsieh는 OLED와 조명, 태양전지를 위한 새로운 연구센터를 Taoyuan에 설립하고 있다고 전했다.

Merck Taiwan은 연구센터 설립을 위해 수억 대만 위안을 투자하였으며, 연구센터 건물은 현재 완성된 상태이다. 센터의 설비는2012년 11월 내에 반입되고 2013년 1사분기 말~ 2사분기 초에 가동될 예정이다. 또한 R&D 엔지니어를 추가적으로 10명을 고용해 총 220명의 엔지니어가 근무할 계획이다.

Merck는 2012년 10월 Seiko Epson과 OLED 디스플레이용 잉크젯 잉크를 개발하기 위한 라이선스 계약을 체결했다고 밝혔다.라이선스 계약을 통해, Merck는 Epson의 OLED 잉크 재료 기술을 제공 받을 예정이다. 2005년 Merck는 대만에 R&D 센터를 설립하고 대만 LCD업체와 액정재료를 공동 개발해왔다.

 

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Merck, Epson과 OLED TV용 ink 재료 개발 위해 협력

Merck가 Seiko Epson이 OLED 디스플레이용 잉크젯 잉크를 개발하기 위한 라이선스 계약을 체결했다고 밝혔다. 계약에 따르면Epson은 OLED TV를 printing 기술을 이용해 제작할 수 있는 OLED 잉크 재료 기술을 Merck에 제공할 예정이다 정확한 계약기간은 공개되지 않았다.

잉크젯기술은 성능이 좋은 OLED 재료와 printing이 빠르고 정확한 기술이 동시에 이루어져야 한다. Merck와 Epson의 협력은Merck의 성능 좋은 OLED 재료와 Epson의 잉크기술을 결합할 수 있는 좋은 기회가 될 것으로 전망된다.

Merck와 Epson은 잉크젯 프린팅 기술을 이용한 OLED TV 제작을 위해 지속적으로 협력을 할 예정이라고 밝혔다.
Source : Merk

 

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발광재료 업계 지각 변동 일어나나?

AMOLED TV 생산이 지연되는 와중에 발광재료 업계에서는 수익 확보를 위한 횡적 결합이 가속화되고 있다. 최근 인광 도판트 재료 공급업체인 UDC는 인광호스트 재료분야에서도 수익을 확장하기 위해 덕산하이메탈과 인광 호스트 재료 생산 계약을 체결했다.

현재 삼성디스플레이에서는 Red만을 인광재료로 사용하고 Green과 Blue는 아직 형광재료를 사용중에 있으나, 2012년 연말부터는 Green 재료도 인광이 채택될 예정이다.

현재 국내 발광재료 업체들은 삼성디스플레이의 모바일용 AMOLED의 인광 호스트 재료 개발이 완료단계에 있다. 핵심 기업들은 덕산하이메탈과 다우케미칼, 제일모직, 두산전자가 있다. 이들 기업은 대부분 우수한 특성을 가진 인광 Green 재료 개발을 완료하였으나, 인광 Green 도판트를 공급하고 있는 UDC는 일본 신일철과 함께 삼성디스플레이의 인광 Green 호스트와 도판트 공급을 동시에 런칭할 예정이다. 더불어 수요 급증에 대비하여 덕산하이메탈과 인광 Green 호스트 생산 계약을 체결하여 국내 공급망을 굳건히 다졌다.

UDC가 덕산하이메탈과 인광 Green 호스트 생산 계약을 체결함에 따라 덕산하이메탈은 2013년의 재료 매출을 쉽고 확보하게 되었으나, 이제까지 막대한 개발비를 투입한 다른 기업들은 상대적으로 삼성디스플레이와의 차기 사업에 차질이 발생할 것으로 예상된다.

특히 발광재료 공급 최대 업체인 다우케미칼은 가격이 비싼 인광 Green 도판트량을 최소화 시킬 수 있는 재료 개발이 완료된 상태이다. UDC는 자사의 인광 Green 도판트 판매량을 늘리기 위해서는 많은 도핑이 필요한 호스트 재료가 필요한 현실이다.

덕산하이메탈 역시 인광 Green 호스트 개발이 완료된 것으로 알려져 있으나, UDC의 제안을 받아들임으로서 쉽게 발광재료 사업에 진입할 수 있는 발판이 마련되었다.

Red 인광재료는 다우케미칼이, 형광 Green과 Blue는 각각 두산전자와 SFC가 삼성디스플레이에 공급중에 있다. 현재 생산되고 있는 갤럭시 시리즈는 이들 업체가 메인으로 발광재료를 공급하고 있으나 2013년부터 본격화될 인광 Green 재료에 UDC와 덕산하이메탈이 공급처로 결정되면 다우케미칼에는 사업에 막대한 차질이 발생할 가능성이 매우 높다.

일본의 강력한 발광재료 업체인 이데미츠 코산은 LG디스플레이에 발광재료를 공급하기 위해 파주에 공장을 건설중에 있으나,이 업체 역시 삼성디스플레이와 재료 공급이 성사되면 불가피하게 다른 공장에서 재료를 생산해야 한다. 이때도 국내 발광재료 업체와의 횡적인 협력 관계를 통해 제품을 생산할 가능성이 높은 것으로 예상된다.

 

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삼성디스플레이 flexible AMOLED 재료 업체 선정 완료

삼성디스플레이가 flexible AMOLED 재료 M4의 업체 선정을 완료하고 11월부터 본격적인 생산을 시작한다.
felxible AMOLED의 크기는 5.5인치로 예상되며 응용제품은 갤럭시 노트이다.

felxible AMOLED 재료에는 인광 그린 재료가 채택될 예정이다.
2011년 하반기에 5.5인치 소니 게임 스테이션 VITA용으로 M3재료가 채택되었으나, TFT 기판에서 발생하는 누설전류에 의해 매우 낮은 전류에서도 소자가 발광되는 문제점이 있었으나, M4에서는 turn on voltage를 조절한 재료가 채택될 예정이다.

그린 인광재료는 C사, D사, N사등이 치열한 경합을 벌였으나 최종적으로는 일본의 N사와 미국의 U사에서 재료를 공급할 예정이다.
M4 재료업체는 M3와 거의 동일한 업체가 선정되었으나, 공통재료에서 신규업체가 선정되었다.
연말에는 2013년용의 M5재료 업체도 선정될 예정이다.

향후 삼성디스플레이에서 flexible AMOLED를 본격적으로 생산하면 M4 관련 재료 공급업체의 매출 실적이 향상될 것으로 기대된다.

 

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한국 OLED 재료 업체 동향

한국 OLED 재료 업체 동향

 

한국 내 OLED 관련 재료 개발 주요업체로는 13개사가 있으며, 이들 중 양산중인 업체는 LG Chem., Dow Chem., SFC, Duksan Hi-Metal, Doosan 5개사가 있다.

2012년 하반기부터 Jeil Industry가 양산 업체가 될 것으로 예상된다.

 

LG Chem.은 OLED발광재료와 주변재료 등을 생산하고 자체적인 보유기술로 OLED 광원사업을 가장 적극적으로 추진하고 있는 기업으로서, 주요 생산 재료는 HIL과 ETL이다. 2008년 UDC와 OLED 관련 상호개발계약을 체결을 하였으며, 현재 OLED 재료 사업 이외에 조명사업에도 집중하고 있다.

 

2000년부터 1,000개 이상의 OLED 재료를 개발해온 Dow Chem.은 OLED 패널에 사용되는 발광층용 재료를 주요 OLED 패널업체에 공급하고 있으며, 자사제품에 적합한 HTL 재료도 독자적으로 개발하고 있다. 천안 공장과 화성의 R&D 센터를 구축하고 있으며, 2013년까지 총 3천600만 달러를 투자할 예정이다.

 

발광 저분자 물질에 초점을 두어 host와 dopant를 세트로 생산을 하고 있는 SFC는 현재 형광 청색과 인광 녹/적색, 형광 오렌지-노랑 등의 독자적으로 개발한 제품들이 있다. blue host와 dopant를 SDC에 mobile용으로 2012년까지 공급할 예정이며, 현재는 Duksan Hi-Metal, SMD, 성균관대학교, 전자부품연구원과 함께 Soluble 저분자 발광재료 및 잉크화 기술개발 국책과제를 하고 있다.

 

Duksan Hi-Metal은 HIL과 HTL을 양산하고 있으며, SDC에 HIL을 공급 중에 있다. 또한 인광 Green을 개발 중에 있다.

 

2003년 OLED 벤처기업 Vistorm을 인수하면서 OLED 재료사업을 시작한 Doosan은 형광 Green host를 공급하고 있으며 발광재료를 개발 중에 있다. 2011년 10월부터 SDC에 HTL을 공급하고 있으며, 2011년 4월에 전북 익산에 양산공장을 신설했다.

유비산업리서치 2012년 한국 OLED 발광재료산업 보고서 참고

 

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[기업소식] 청화사, OLED 발광재료 생산을 위한 공장 완공

청화사(대표이사, 이후균)가 AMOLED 발광재료용 중간재 시장에 진입하기 위해 안산에 신규공장을 준공했다.

AMOLED 사업이 본격적인 개화기를 맞이하게 됨에 따라 OLED 발광재료 시장 역시 고속 성장이 기대되는 부분이다.

현재 OLED 발광재료를 디스플레이 업체에 공급하고 있는 국내 기업들은 다우케미칼과 덕산하이메탈, LG화학, 두산전자, SFC등이 있다.

발광재료는 합성 공정이 매우 복잡하여 원료에서부터 완제품 생산까지 약 1개월이 소요되기 때문에 대부분의 국내 재료 업체들은 중간체까지 합성된 제품을 구매하여 완제품을 생산하는 시스템을 가지고 있다.

현재 국내에서 중간재료를 생산하는 기업으로서는 CSELSOLAR가 있으나, 대부분은 중국 기업에서 조달 받고 있어 국내에서 생산할 수 있는 산업 구조가 시급한 실정이다.

청화사는 이러한 산업흐름에 부응하기 위해 안산에 월 300~400Kg을 생산할 수 있는 공장과 연구소를 신설하고 고객확보를 위한 마케팅에 돌입했다.

청화사는 PMOLED 시장에서는 NPD와 AlQ3등의 재료를 공급하였으나, 최근 PMOLED 사업이 수축됨에 따라 AMOLED 발광재료 시장에 진입하기 위한 설비를 준비하여 왔다.

-OLEDNET?

 

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