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‘카드뮴 Free’가 의미 있는 이유?…삼성 퀀텀닷 SUHD TV

2016년 3월 24일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

강현주 기자/jjoo@olednet.com

삼성전자가 2세대 퀀텀닷 TV를 출시했다. (출처=삼성전자)

삼성전자가 최근 국내 출시한 ‘2세대 퀀텀닷’ 디스플레이 탑재 SUHD TV 신제품에 대해 디스플레이 전문가들은 이 제품의 핵심 강점으로 ‘카드뮴 없는 1000니트 구현’을 꼽는다.

삼성전자는 지난 2015년 ‘나노 크리스탈 기술’이라는 명칭을 앞세워 퀀텀닷 SUHD TV를 첫 출시한 바 있다. 퀀텀닷 기술은 머리카락 굵기의 수만분의 1인 나노 크기의 퀀텀닷 입자 하나 하나가정확한 색을 표현해준다.

올해 신제품은 작년 제품보다 성능을 향상시킨 2세대 퀀텀닷 기술을 채용했다는 게 삼성전자의 설명이다. 전작보다 가격은 낮추고 밝기는 개선했다고 이 회사는 강조한다.

특히 이번 신제품은 전 모델에 최대 1000니트(nit) 밝기의 HDR(High Dynamic Range)을 채용했다.

1000니트 밝기는 미국 할리우드 영화사에서 제작한 프리미엄 영상의 표준이 되는 수치다. 이 수치가 높으면 거실처럼 밝은 장소에서도 화면의 밝고 어두운 부분을 세밀하게 감상할 수 있다.

삼성의 1세대 퀀텀닷 SUHD TV의 경우 전모델 적용은 아니지만 1000니트가 적용된 다수의 모델들이 있었던 만큼, 이번 신제품에 적용된 1000니트라는 수치 자체가 괄목할만한 것은 아니다.

OLEDNET이 다녀온 CES 2015에서 삼성전자가 발표한 1세대 퀀텀닷 TV. 타 디스플레이와의 비교 전시.

◆유해 중금속 카드뮴, 왜 빼기 힘든가?

카드뮴은 퀀텀닷 필름 내 포함된 성분이다. 카드뮴은 유해성이 있는 중금속이기 때문에 카드뮴이 포함된 퀀텀닷 필름은 친환경적이라 할 수 없다. 실제로 유럽에서는 카드뮴 사용을 규제한다.

하지만 카드뮴을 제거할 시 필름의 광효율이 떨어지기 때문에 이를 보완하기 위해 다수의 LED 칩을 탑재해야 하는데 그럴 경우 가격이 높아지며 전력 소모도 증가한다. 이를 피하기 위해서는 효율을 높여주는 퀀텀닷 재료를 추가적으로 개발하는 방법이 있다.

이 때문에 퀀텀닷 디스플레이 탑재 제품을 생산하는 일부 중국 업체들은 친환경성을 포기하더라도 카드뮴 탑재를 선택하기도 한다.

삼성전자 관계자도 “카드뮴이 없는 친환경 퀀텀닷 소재를 사용하는 것은 자사가 유일하다”고 강조한다.

이 회사는 퀀텀닷 소재의 효율 향상 및 컬러 맵핑 알고리즘 개선을 통해 카드뮴 없이도 전력 소모량 증가 없이 1000니트의 밝기를 구현했으며 퀀텀닷 디스플레이의 특징인 색상의 정확도 25% 향상 효과도 놓치지 않았다.

한편 삼성전자는 올해 국내시장에서 49형부터 최대 88형까지 SUHD TV 총 14개 모델을 출시할 계획이다. 이는 지난해보다 30% 이상 늘린 것이다. 가격도 전작 대비 최대 90만원까지 내렸다. 신제품은 사양에 따라 65형은 600만원대, 55형은 400만원대다.

디스플레이 업계 한 전문가는 이번 삼성전자의 신제품에 대해 “1000니트라는 수치 자체에 큰 의미를 두긴 힘들며, 색상의 정확도 향상 역시 퀀텀닷의 본래 특성이라 주목할만한 사안은 아니다”라며 “단 퀀텀닷 디스플레이의 광효율을 높여주는 카드뮴을 사용하지 않고도 1000니트 밝기를 구현하고 전력효율도 무너뜨리지 않았다는 면은 평가할 만 하다”라고 분석했다.

CYNORA, Blue TADF 발광물질 개발에 역량을 집중.

2016년 3월 9일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

제 2회 OLED Korea Conference에서 독일 소재의 재료 업체인 CYNORA는 현재 blue TADF-based OLED-emitter를 개발하고 있다고 밝혔다.

CYNORA는 Thermally Activated Delayed Fluorescence (TADF)을 통해 triplet exciton이 빛으로 변환되는 원리의 발광물질 개발에 집중하고 있다고 발표하였다.

현재 Red와 green 색을 내는 고효율 발광물질은 이미 상업적으로 공급이 되고 있는 반면에, Blue 발광물질은 아직 상업적으로 요구되는 높은 성능에 도달하지 못하고 있다.

TADF 기술은 높은 효율을 가지면서도 안정적이라는 장점이 있어 blue 발광 시스템에 적용되어 전도유망하게 쓰일 수 있을 것으로 전망된다. TADF는 형광을 기반으로 하는 발광기술로 이를 이용한 발광물질은 기존에 사용되는 물질과 비교했을 때 4배까지 향상된 효율을 보여준다.

CYNORA는 blue (CIE 0.16, 0.17)와 sky-blue (CIE 0.19, 0.36)에서 좋은 색좌표를 가진 TADF 발광물질을 샘플용으로 공개했다. 공개된 물질은 blue색을 발광하면서 높은 효율을 가진 것으로 나타났으며, 주요 OLED 패널업체에서 진행하는 대규모 진공공정 라인 투자 라인에 적용될 수 있을 것으로 기대된다고 밝혔다.

또한 CYNORA는 “더 많은 샘플 물질을 고객들에게 제공하기 위해 관련 인프라를 성장시키고 물질 개발에 대한 cycle time을 줄이려는 노력을 하고 있으며, 새로운 cluster 도구와 관련 전문가들을 고용해서 device 테스트에 대한 생산량을 높이고 있다.”라며, “이런 움직임을 통해 CYNORA의 발광물질 생산력은 비약적으로 향상될 것으로 전망된다.” 라고 발표하였다.

이번 유비산업리서치의 OLED Korea Conference를 통해 TADF기반의 blue 형광물질에 대한 OLED 산업계 내의 높은 관심이 입증되었다. CYNORA는 꾸준한R&D 투자와 샘플링을 통해 당분간 TADF기반의 blue 형광물질에 대한 기술 발전이 앞으로도 지속될 것으로 전망된다.

[제2회 OLED Korea Conference] AIXTRON, 증착공정기술의 새로운 영역을 개척하다.

2016년 3월 7일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

24일부터 25일까지 서울 양재 The K 호텔에서 열리는 제2회 OLED Korea Conference에서 AIXTRON의 Juergen Kreis 디렉터는 ‘Cost-efficient OLED’라는 제목의 발표를 통해 AIXTRON이 보유한 증착공정기술에 대하여 전반적으로 이해할 수 있는 시간을 가졌다.
증착장비 생산 기업인 AIXTRON은 encapsulation 기술을 개발하기 위해 2015년 4월, 실리콘밸리에 위치되어있는 회사인 Plasma Si를 인수해 화제를 모은 바 있다. 이 날 Kreis 디렉터는 유기층 증착기술인 OVPD와 OPTACAP, 고분자 박막 증착 기술인 PVPD를 중심으로 발표를 진행했다.
OVPD기술은 기판의 면적에 대응하는 shower head를 이용하여 기판위에 하향식으로 증착 하는 기술로 Kreis 디렉터는 AXITRON은 OVPD기술을 통해 최적화된 증착을 할 수 있어 재료 사용 효율과 생산성을 높일 수 있다라고 밝혔다.
그리고 OPTACAP에 대해서는 “낮은 stress와 cost로 높은 flexibility를 가진 다층 박막을 생성하는 encapsulation 기술이다”라고 강조하며, 2016년 1분기에 아시아 주요 panel 업체에 출하할 예정이라고 밝힌 바 있다.
PVPD에 대해서 Kreis 디렉터는 증착할 때 나타나는 고분자 물질의 장점과 CVD 공정의 장점이 모두 나타나는 공정 방식이라고 밝히며 현재 AIXTRON은 이와 같은 낮은 공정비용과 높은 효율의 공정기술을 지속적으로 연구 중에 있다고 강조했다.

삼성전자 갤럭시 S7, S7 엣지 공개.

2016년 2월 22일/0 코멘트/카테고리: 세트, 세트, 세트, 포커스온, 포커스온, 포커스온, 포커스온, 포커스온, 포커스온, 포커스온 /작성자: OLEDNET

삼성전자가 스페인 바르셀로나 컨벤션 센터(CCIB)에서 ‘삼성 갤럭시 언팩 2016’을 개최하고, 전략 스마트폰 ‘갤럭시S7’·’갤럭시 S7 엣지’와 360도 촬영이 가능한 카메라 ‘기어 360’을 21일(현지시간)공개했다.

삼성전자 무선사업부 고동진 사장은 “모바일 업계에 중요한 변곡점인 지금, 삼성전자는 스마트폰 뿐만 아니라 이를 둘러싼 다양한 제품과 컨텐츠, 서비스를 통해 종합적인 경험과 가치를 소비자에게 제공할 것”이라며 “앞으로도 소비자들의 소리에 더욱 귀를 기울이고 끊임없이 새로운 기술과 영역에 도전해 모바일 시장을 선도해 나가겠다”고 말했다.

이번 갤럭시 S7과 S7엣지에서 크게 강조한 점은 네가지 이다. 첫째는 카메라로 최고급 DSLR에 사용되는 최신기술인 듀얼픽셀 이미지 센서를 세계최초로 적용하였다. 특히 아이폰6S의 카메라와 비교를 통해 갤럭시 S7과 S7 엣지 카메라의 우수함을 나타낸 점은 앞으로의 아이폰과의 경쟁에서 우위를 점하기 위한 것으로 분석된다.

두번째는 배터리 용량이다. 전작 S6와 S6엣지에 내장형 배터리가 큰 단점으로 꼽혔음에도 불구하고 이번 S7과 S7엣지에도 내장형 배터리를 적용하였다. 하지만 용량은 S7엣지의 경우 전작보다 무려 38%증가한 3,600mAh를 탑재하여 내장형 배터리의 단점을 개선하였다.

세번째는 낮은 소비전력환경 구현이다. AOD(Always On Display) 기능을 적용하였으며, 또한 최근 게임을 많이하는 소비자의 트랜드에 맞춰 콘솔(Console) 등에서 모두 사용 가능한 통합 차세대 표준 그래픽 API(Application Programming Interface) 불칸(Vulkan)을 지원하여 소비전력을 최소화 시킬 수 있다.

네번째는 방수/방진 기능이다. ‘갤럭시S7’·’갤럭시 S7 엣지’는 방수·방진 최고 규격인 IP68 등급을 적용하여 먼지와 물의 유입으로부터 최고 수준의 보호가 가능하며 USB 단자 및 이어폰잭 등 개별부품을 포함한 스마트폰 전체 구조에 방수기능을 탑재해 USB 커버가 없이도 방수가 가능하다.

이 밖에도 삼성전자는 갤럭시 생태계를 더욱 확장해 360도 영상과 사진을 찍을 수 있는 ‘기어 360’을 ‘삼성 갤럭시 언팩 2016’에서 선보였다.

‘기어 360’은 180도 범위를 광각 촬영할 수 있는 두 개의 195도 어안렌즈를 탑재해, 두 렌즈가 찍은 영상을 하나로 합쳐 수평과 수직 방향 어디든 360도로 감상할 수 있는 콘텐츠를 만들 수 있으며 기어 VR을 통해 가상현실로도 감상할 수 있다.

특히 ‘기어 360’은 갤럭시 S7·S7 엣지·S6 엣지+·노트5·S6 엣지·S6와 연결할 수 있어 스마트폰의 전용 애플리케이션을 통해 콘텐츠를 촬영하면서 프리뷰하고 소셜 채널과 구글 스트리트뷰에 공유할 수 있다.

‘갤럭시 S7’·’갤럭시 S7 엣지’는 고급스러우면서도 세련된 글래스의 느낌을 보여주는 블랙 오닉스·골드 플래티넘·화이트 펄·실버 티타늄 4가지 색상으로 출시된다. ‘기어 360’은 화이트 색상으로 상반기 중 출시될 예정이다.

JDI, 2018년 OLED 양산 발표

2016년 2월 5일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

Japan Display(JDI)가 OLED 양산을 공식화했다. 산케이신문, 니케이산업신문 등 외신에 따르면 JDI는 1월 22일 JDI기술전시회에서 오는 2018년부터 스마트폰에 적용될 OLED 패널 양산을 시작하겠다고 밝혔다.

JDI는 LTPS TFT와 WRGB OLED 기술을 적용한 고해상도의 mobile device용 AMOLED panel 양산을 목표로 하고 개발을 지속해왔으며 최근 몇 년간의 전시회를 통해 그 성과를 공개했다.

JDI는 Display Innovation 2014(FPD International)와 SID2015에서 5.2inch FHD flexible AMOLED panel을 전시하였으며 특히 SID2015에서는 flexible OLED panel를 수첩에 적용해 공개한 바 있다.

JDI는 현재 mobile 기기용 시장의 트랜드에 따라 flexible AMOLED 양산이 유력하며, 양산기술에 대해서는 언급을 하지 않았지만 고객사의 요청에 따라 현재 LG디스플레이와 삼성디스플레이가 사용하는 RGB방식 또는 JDI가 개발중인 WRGB 방식 중 선정 될 것으로 예상된다.

현재 flexible AMOLED panel을 양산할 수 있는 업체는 삼성디스플레이와 LG디스플레이가 유일하지만 중국 업체들이 빠르게 추격해오고 있는 추세이며, 이번 JDI의 양산 발표가 앞으로의 OLED시장에 어떤 영향을 미칠지 많은 관심이 모아지고 있다.

JDI’s 5.2inch FHD flexible AMOLED panel, SID 2015

제 2회 OLED Korea Conference D-22로 다가와

2016년 2월 2일/0 코멘트/카테고리: 세트, 장비, 포커스온 /작성자: OLEDNET

세계 최대의 OLED International Business Conference로 주목받고 있는 제 2회 OLED Korea Conference가 22일 앞으로 다가왔다. 이번 제 2회 OLED Korea Conference에서는 OLED industry를 주도하고 있는 panel 업체인 Samsung Display와 LG Display에서 keynote session 발표가 예정되어 있으며 이를 통해 앞으로 OLED industry가 나아갈 방향에 대해서 전망할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 유비산업리서치에서는 급변하고 있는 OLED industry에 대해 현 상황과 앞으로의 전망을 짚어볼 예정이며 중국의 Visionox에서도 flexible AMOLED에 대한 잠재력과 앞으로의 시장에 대해 다룰 전망이다.

이밖에도 차세대 backplane 기술과 AMOLED 양산기술, OLED산업이 직면하고 있는 이슈, OLED이후의 display로 주목받고 있는 QLED, OLED가 적용될 수 있는 다양한 application등 다양한 주제의 session으로 구성되어 있다. 따라서 display panel 업체뿐만 아니라 재료업체, 장비업체, 대학, 연구소등 display 산업 관련 종사자들에게 앞으로 다가올 차세대display 산업에 대응할 수 있고 다양한 정보와 의견 교환의 장이 마련될 것으로 예상된다.

특히 OLED Reception을 통해 딱딱한 토론에서 벗어나 편안한 분위기 속에서의 대화를 통해 미래의 OLED 그려 볼 수 있는 가치있는 시간이 될 것으로 기대된다.

제 2회 OLED Korea Conference 는 2016년 2월 24일부터 25일까지 이틀 동안 The-K Seoul Hotel에서 개최되며, 총 9개 session, Samsung Display와 LG Display를 포함한 30명의 연사자들이 발표하고 약 200명 이상의display관련 산학연 종사자들 참석할 예정이다.

2월23일까지 사전등록 기간으로, 기간내 등록시 약 10% 할인된 금액으로 등록가능하며 좌석이 한정되어 있어 빠른 등록을 추천한다고 전했다. 컨퍼런스 참가신청은 ‘제2회 OLED KOREA Conference‘ 공식홈페이지(www.oledkoreaconference.com)를 통해 할 수 있으며 관련 문의사항은 오하나 과장(hanaoh@ubiresearch.co.kr)로 하면 된다.

OLED Frontier Forum 제 3부 panel discussion 요약

2016년 2월 2일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

제 1회 OLED Frontier Forum의 제 3부 ‘OLED 미래’에서는 정부, 업계, 학계 전문가들이 참석한 가운데, 차세대 기술개발, 융복합 분야, 인력양성 등 OLED 산업 발전 전략과 미래 전망에 대한 패널 토론이 진행되었다. OLEDnet에서는 사회자(이창희 교수, 서울대)의 질문에 대한 각 분야별 전문가들의 답변 내용을 요약하였다.

석준형 교수 (성균관대)

SDC Mobile의 경우 OLED의 감가상각이 끝나가기 때문에 OLED의 원가는 LCD와 거의 같아지고 있다. OLED관련 전문 인력만 빼앗기지 않으면 4~5년은 한국이 주도해나갈 수 있다.(Black Box화 전략) 지속적인 주도권 확보를 위해 flexible R2R로 차별화를 해야하며, 이와 더불어 소재와 encapsulation쪽 기술개발 필요하다.

김성철 CTO (SDC CTO)

a-Si는 기술적 차별성이 없다. Sharp의 panel 사업이 어려움을 겪은 이유는 panel에 대한 기술연구를 하지 않았기 때문이다. 한가지 기술로는 7개월 밖에 못 가기 때문에 다양한 기술에 대한 개발이 필요하다.

강인병 CTO (LGD CTO)

빠른 조직이 이길수 밖에 없다. 따라서 LCD에서 OLED로의 빠른 전환이 필요하다. 기술이 어려운만큼 산학연의 협력이 필요하며, 차세대 기술개발에 대한 산학연의 협력이 더욱 필요한 시점이다. LGD는 OLED 흑자를 위해 열심히 노력하고 있다.

김성진 전무(도레이 첨단 소재)

소재 업체와 장비 업체의 협력이 용액공정 재료 개발 시 중요하며 특히 Dry process를 어떻게 control을 할 것이냐가 중요한 이슈이다. 또한 현재의 용액공정 재료 개발은 3 ~ 5년 정도면 가시적인 결과를 볼 수 있으리라 판단한다.

이준엽 교수 (성균괸대)

용액공정이 재료 최적화에 유리하다. 초기 고분자 위주에서 최근에는 저분자 위주의 soluble 재료 개발이 이루어지고 있으며 공통층을 어떻게 가져가느냐에 대한 이슈가 있다. 발광층은 현재 증착 재료로 사용되고 있는 저분자 재료를 그대로 사용하고 있으며 차이점은 용매를 사용하기 때문에 가격 측면에서 현재는 비싸다는 이슈가 있으며, 또한 대형화 시 문제점(formulation 문제)이 있어 이에 대한 해결이 필요하다.

김경수 부회장(디스플레이 산업 협회)

전문인력 확보가 관건이며, 산학연 or 기업간 협력을 upgrade 시켜 panel-장비-소재간의 협력이선순환관계로 발전되어야 한다. 또한 새로운 OLED 응용분야에 대한 open platform이 필요하다.

박영호 PD(한국 산업기술평가 관리원)

Flexible 디스플레이 경쟁력 확보에 대한 고민이 크다. 도전적 R&D를 위한 program과 고부가가치의 상품/기술 개발, R&D infra 구축(가성비 높은 R&D)에 대해 깊은 고민을 해야 한다.

삼성디스플레이 김성철 CTO, 신규 분야에 OLED가 진출하기 위해 필요한 요소는?

2016년 2월 2일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

제1회 OLED Frontier Forum에서 삼성디스플레이의 김성철 CTO는 ‘AMOLED Technical Issue and Future’라는 제목으로 OLED의 과거와 현재의 기술적인 이슈에 대해 점검하는 시간을 가졌다.

김성철 CTO는 OLED가 LCD에 비해 가장 차별화되는 점으로 꼭 glass 기판이 필요하지 않다는 것을 꼽으며, plastic 기판이 적용되는 flexible OLED에 대해 강조하였다. 김성철 CTO는 “플렉시블 OLED에 대한 이슈로 window의 내구성과 코팅, 터치패널의 전극 재료와 flexibility, encapsulation의 layer수 감소와 flexibility, backplane의 저stress 구조와 OTFT 적용이 있다.”고 발표하며 사용자가 관심있어 하는 부분을 확대하여 볼 수 있도록 구 형태의 stretchable 디스플레이를 개발하는 것까지 제품 로드맵이 되어 있다고 밝혔다.

김성철 CTO는 투명/거울 디스플레이와 관련해서는 앞으로 OLED가 발전해 나아가야 할 길이라고 밝히며 각 응용 분야에 알맞은 layout design 개발이 필요하다고 이야기하였다. 이에 대해 “구체적으로 투명 디스플레이는 투과부가 높아지고 TFT 면적이 낮아지는 방향으로, 거울 디스플레이는 전반사와 반반사 부분의 비율을 최적화하는 방향으로 개발되어야 한다.”고 발표했다.

또한 고해상도 OLED를 제작하기 위해서는 pixel 구동과 backplane 구조 측면에서 혁신이 필요하며, 특히 보상회로를 강조하며 ‘고해상도 디스플레이를 저렴하고 단순한 구조로 만들 수 있는가’가 핵심이라고 밝혔다.

미래에 중요하게 될 새로운 application으로 김성철 CTO는 wall 디스플레이, IoT, 교육용 디스플레이 등이 있다고 발표했다. 특히 차량용 디스플레이 분야를 언급하면서 OLED가 이런 신규 분야에 진출하기 위해서는 각 application에 알맞은 플라스틱 재료와 이를 제대로 가공할 수 있는 기술이 필요하며, 이러한 연구 개발이 원할히 진행되기 위해서는 산학연 연계가 필수적이라고 밝혔다.

LG디스플레이 강인병 CTO, 대형 OLED panel의 과거와 현재, 미래를 말하다.

2016년 2월 1일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

1월 28일 서울 JW메리어트호텔에서 한국디스플레이산업협회의 주최로 제1회 OLED Frontier Forum이 열렸다.

‘OLED, 어제 오늘 그리고 내일’이라는 주제로 진행된 이번 forum에서는 지난 20여년 동안의 국내 OLED 연구 성과를 돌아보는 시간을 가졌으며 향후 OLED 산업 발전전략 수립을 위한 토론이 진행되었다.

강인병 LG디스플레이 CTO는 ‘대형 OLED 현황과 미래’라는 제목의 발표를 통해 미래 디스플레이의 핵심적인 분야가 될 것으로 보이는 대형 OLED의 현재 상황과 전망에 대해 논했다.

WRGB 방식과 oxide TFT를 최초로 도입한 55inch OLED 패널이 2013년 처음 양산 시작된 후 3년이 지났다. 강인병 CTO는 3년이라는 시간 동안 TFT소자와 보상 algorithm, OLED소자, OLED재료, 공정의 측면에서 많은 혁신이 있었다고 밝혔다.

먼저, Oxide TFT 구조를 etch stopper 방식에서 coplanar로 바꾸었으며 보상회로는 내부보상에서 외부보상으로 바꾸었다고 밝혔다. 또한 많은 노력을 통해 기존 OLED의 소자와 재료를 새로운 구조를 가지고, 고효율, 고색 OLED 발광 재료로 바꾸었다고 발표했다. 그리고 대면적 OLED panel 양산에서 가장 핵심적인 수치가 되는 균일도를 Gen8 장비에서 크게 향상시켰다고 밝혔다.

LG전자의 OLED TV 제품은 2013년 55inch FHD TV 한 종류 였지만 최근에는 여기에 77inch와 65inch 제품군을 추가했으며 해상도는 UHD까지 올라갔다. 강인병 CTO는 “2013년 제품은 1,100만원의 가격에 100/400nit의 휘도를 가졌지만 최근의 제품은 150/450nit의 휘도를 가지면서도 가격은 420만원으로 낮추었다.”고 강조했다.

LG디스플레이는 최근 많은 변혁을 거치고 있다. 작년부터 OLED 사업부를 가동하였으며 대형 OLED panel을 양산초기 Gen8 기준으로 월 8K 생산에서 최근에는 26K로 올려 풀가동 중이다. 또한 대형 panel에 10조원의 추가 투자를 결정했으며 이에 따라 파주에 신공장을 건설하고 있다. 강인병 CTO는 “CES에서 대면적 OLED에 대해 긍정적인 이야기를 많이 들었으며 특히 77inch HDR 영상에 대해 큰 호응이 있었다.”고 말과 함께 “OLED가 LCD를 대체하는 것이 아니고 LCD와 전혀 다른 디스플레이로 성공가능성이 있다는 말도 들었다.”고 하며 기술에 대한 자신감을 드러냈다.

강인병 CTO는 OLED의 향후 20년 전망에 대해 flat에서 투명&플렉시블로 갈 것이라고 밝히며 여기에 가장 적합한 건 OLED이라고 발표했다. 이에 대해 “정부에서는 이런 상황을 예측하고 4년전부터 ‘60inch이상 UHD급 투명플렉시블 디스플레이 및 이를 활용한 IT융합형 인포테인먼트 시스템 개발’이라는 제목의 국책사업을 진행하고 있으며 이 국책사업의 종합 컨소시엄을 LG디스플레이가맡게 되었다.”고 밝히며 “과제가 종료되는 2017년 여름에 UHD급의 60inch의 투명 플렉시블 OLED 패널을 선보일 예정에 있다.”고 발표했다.

발표의 마지막 부분에 강인병 CTO는 대형 OLED가 혁신할 수 있는 요건에 대해 3가지로 요약했다. 먼저, 패널 측면에서 Gen8 급에서도 기판 재료가 PI와 투명PI로 바뀌어야 하며 플렉시블 기판에서도 bottom emission이 아닌 top emission을 구현해야 하고, 플렉시블 패널을 활용한 application 또한 더욱 다양하게 고민해보아야 한다고 밝혔다.

OLED encapsulation용 transparent gas barrier film 시장, 어디까지 성장 가능할까?

2016년 1월 27일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

현재 flexible AMOLED의 encapsulation은 유기 박막과 무기 박막을 적층하는 thin film encapsulation과 최소한의 passivation과 gas barrier film을 laminating하는 hybrid encapsulation이 양산에 적용 중에 있다. 대면적 AMOLED panel은 빛이 기판방향으로 발광되는bottom emission 구조로 양산되고 있기 때문에 metal foil을 적용한 hybrid encapsulation이 적용되고 있다.

하지만 mobile용 flexible AMOLED panel 에 적용중인 TFE 방식은 고가의 장비들이 사용되어 투자비용이 높아지고 공정 수가 늘어나 양산 효율이 낮아지는 단점이 있어 cost 절감에 적합하지 않다. 대면적에서는 고해상도와 고휘도가 요구되어짐에 따라 top emission 구조의 AMOLED panel이 개발 중이며, top emission 구조 적용 시 투명한 encapsulation이 필수적이다.

이러한 트랜드에 따라 next encapsulation에 대한 필요성이 대두되고 있으며 특히 transparent gas barrier film encapsulation에 대한 관심이 높아지고 있다. 현재 양산 적용 중인 hybrid 구조에 적용되는 transparent gas barrier film은 encapsulation 요구조건인 10^-6 g/m²day 의 WVTR보다 낮은 10^-4 g/m²day의 WVTR 제품이 적용 중이지만 R&D 단계에서는 10^-6 g/m²day WVTR 개발이 완료된 상황으로 transparent gas barrier film만으로 encapsulation이 가능해 질 수 있으며 이와 관련된 연구개발도 활발히 이루어 지고 있는 추세이다.

유비산업리서치에서 발간한 2016 OLED Encapsulation Report에 따르면 “Transparent gas barrier film encapsulation은 TFE보다 투자비용을 줄일 수 있으며 대면적 top emission 구조에도 적용 가능하여 높은 시장 성장이 기대되는 encapsulation이다.”라고 밝혔다.

유비산업리서치는 2017년 이후 추가되는 mobile과 대면적 신규라인에서 transparent gas barrier film을 적용한 encapsulation이 적용될 경우 transparent gas barrier film시장은 2020년 약 US$ 700 million 규모까지 성장 가능할 것으로 분석하였다.

2016년, 무안경 3D 디스플레이 상용화 원년이 될까.

2016년 1월 14일 여의도 전경련 회관에서 개최된 ‘디스플레이 산업 위기극복을 위한 선도기술’ 세미나에서 KIST의 김성규 박사는 무안경 3D 디스플레이에 대한 현재의 이슈와 상용화를 위한 기술 개발에 대한 내용을 논하며 관련한 KIST의 연구성과도 함께 발표하였다.

현재 TV에 적용하는 3D 디스플레이는 FPR(편광필름패턴, Film Patterned Retarder) 방식과 SG(셔터글래스, Shutter Glass) 방식으로 나뉘며 두 가지 방식 모두 3D 안경이 필요하다. 이에 대해 김성규 박사는 안경을 사용한 방식은 3D 디스플레이의 접근성을 저해하는데 가장 큰 요소가 될 수 있다고 밝히며 특히 실외 광고에 활용하기 위해서는 무안경 방식 3D 디스플레이 개발이 필수적이라고 발표했다.

3D 디스플레이의 접근성을 높이기 위해 홀로그래픽과 다시점 3D 디스플레이 기술 등 무안경 3D 디스플레이와 관련된 연구가 오래 전부터 지속되어 왔다. 김성규 박사는 “현재로서는 다시점 3D 디스플레이 기술이 무안경 3D 디스플레이의 상용화에 가장 가깝다.”고 밝히며 “Crosstalk 발생과 시점간 양자화 현상, 해상도저하, human factor 등 4가지 문제점이 얼마나 컨트롤 되냐가 핵심이슈이다.”라고 발표했다.

김정규 박사는 이런 문제점을 해결하기 위해 양안 사이에 4시점 이상의 시역을 형성하고 인접시역에 동일영상 정보를 제공하는 기술을 적용하고 여기에 관찰자의 위치를 트래킹하는 기술과 접목하여 향상된 무안경 3D 디스플레이 개발했다고 강조하며 평창올림픽 홍보관과 지하철 상월곡 역에 시제품을 전시했다고 밝혔다.

김정규 박사는 “관찰자가 오래 시청하는 TV와 모니터에는 human factor와 같은 문제가 있기 때문에 3D 디스플레이 전망이 밝지 않지만 사람들이 자유롭게 볼 수 있는 광고 분야에는 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 보인다.”고 밝히며 “올해는 상용화에 초점을 맞추어 개발에 박차를 가할 계획이다.” 라고 하며 발표를 마쳤다.

Quantum dot, 미래 디스플레이 소재의 해결책으로 부상할까.

2016년 1월 20일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

Quantum dot 소재에 대한 관심이 날로 높아지고 있다. 작년 7월 서울대학교 이창희 교수는 QLED의 성능과 수명을 획기적으로 높이는 기술로 이 달의 과학기술자 상을 수상하였으며, CES 2016에서 삼성전자는 카드뮴이 들어있지 않은 quantum dot를 채용한 제품인 SUHD TV를 통해 UHD TV의 표준 색영역인 BT.2020을 달성하며 큰 화제를 모았다.

이러한 관심에 대해, 14일 서울시립대 곽정훈 교수는 서울 여의도에서 열린 ‘디스플레이 산업 위기 극복을 위한 선도기술 세미나’에서 “Quantum dot 기술은 장기적인 관점에서 충분한 가능성을 가진 소재이다.”라고 전망했다.

Quantum dot 소재는 먼저 blue LED와 함께 쓰여 LCD의 색재현율을 높이는 데 활용될 수 있다. 이 때 quantum dot을 측면에 배치하는 edge형과 quantum dot 필름을 BLU앞에 붙이는 surface 유형이 대표적으로 소니를 제외한 대부분의 TV메이커는 surface 형을 택하고 있다. 곽정훈 교수는 “Quantum dot은 재료를 바꾸지 않고 입자 크기를 조절하는 것 만으로 원하는 색을 얻을 수 있다.”고 밝히며 “이러한 특성을 통해 color filter 대신 쓰일 수도 있을 것으로 전망된다.”고 발표했다.

LCD의 색재현율을 높이는 것 외에도 quantum dot 물질은 유기 발광물질과 같은 원리로 전기를 흘리면 발광하는 특성을 갖고 있기 때문에 OLED 패널의 발광재료를 대체하는데 쓰일 수 있을 것으로 기대되고 있다. 업계에선 이를 QLED 혹은 QD-LED(Quantum dot Light Emitting Diode) 기술이라고 부른다. 곽정훈 교수는 “QLED는 OLED보다 색재현율이 좋으며 특히 deep blue 표현력이 좋다는 장점을 가지고 있다.”고 강조하며 “QLED는 기본적으로 용액공정을 통해 형성되기 때문에 용액공정에 대한 픽셀 패터닝 기술이 개발되어야 하며 소자의 수명도 더 길어져야 한다.”고 밝혔다.

곽정훈 교수는 QLED 소재는 현재 대량 생산 하는 곳이 거의 없어 단가가 높게 형성되어 있지만 합성이 쉽다는 장점이 있기 때문에 장기적인 관점에서 OLED 보다 상대적으로 낮은 단가로 사용하는 것이 가능하다고 강조했다.

[Lighting Japan 2016]야마가타 대학, 저비용 flexible OLED용 encapsulation 개발

2016년 1월 15일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

일본 야마가타 대학에 있는 유기 전자 혁신 센터의 OLED 그룹은 Lighting Japan 2016의 conference에서 저비용 flexible OLED용 encapsulation에 대해 발표하였다. 기존 flexible OLED의 encapsulation은 OLED위에 한층 이상의 다층 박막 passivation layers를 형성한 후 adhesive organic material을 도포하고 gas barrier film을 laminating 하는 하이브리드 encapsulation 구조가 주로 사용되었었다. 이번에 야마가타 대학에서 발표한 encapsulation 구조는 하이브리드 encapsulation 구조에서 다층 박막 passivation 없이 thermoset resin과 barrier film을 OLED 위에 형성한 후 약 130도의 온도로 합착한다. 야마가타 대학은 encapsulation을 사용하여 지난 13일 ‘투명 플렉시블 OLED 패널’ 개발 및 프로토 타입에 성공했다고 발표 했으며, 이 패널은 27일부터 도쿄 빅사이트에서 열리는 ‘인쇄 전자 전시회 2016’에서 전시할 계획이라고 밝혔다.

전시될 OLED 패널은 폭 45mm, 길이 110mm의 나뭇잎 형태로 무게는 1.2g보다 가벼우며, 두께는 250um의 투명한 필름 기판으로 접을 수 있다.

야마가타 대학에 따르면, 새로 개발한 encapsulation을 적용하면 passivation layer를 사용하지 않아 OLED lighting panel의 가격을 낮출 수 있으며 투명과 플렉시블을 동시에 충족시킬 수 있기 떄문에 앞으로의 투명 플렉시블 OLED lighting 개발에 핵심 기술이 될 것으로 예상한다라고 밝혔다.

저비용 flexible OLED용 encapsulation, 야마가타 대학

투명 OLED, OLED 산업의 신 성장동력 될까?

2016년 1월 5일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

유비산업리서치에서 발간한 2016 투명 OLED 보고서에 따르면 대면적 투명 AMOLED 시장은 2020년까지 약US$ 5,300 million의 규모로 성장할 것으로 내다봤다.

유비산업리서치는 “ 투명 OLED는 투과도가 높아 뒷면의 사물을 제대로 표현해야만하는 showcase와 같은 광고용 투명 display에 적용될 가능성이 높으며, 또한 시야각이 넓고 색 구현력과 시인성이 높아 automotive등 transportation용 display로도 널리 사용될 것”이라 밝혔다. 또한 flexible 구현이 용이하여 앞으로 새롭게 등장할 다양한 application에도 적용이 가능하여 시장 잠재력이 매우 높다고 밝혔다.

투명 display는 투명전자소자를 이용하여 시각적으로 투명한 형태의 display를 통해 정보 인식/정보처리/정보전달의 기능을 가진 display로 평상시에는 유리처럼 투명한 상태로 있다가 필요에 따라서, 모니터, TV처럼 활용이 가능한 장치이다. 정보가 표시되는 영역이 투명하여 display의 뒤에 위치한 사물이 보이기 때문에 공간적/시각적인 제약을 없앨 수 있어 다양한 application에 적용 가능하여 기존 display의 시장을 확대할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 특히 투명 OLED는 투과도가 투명 LCD대비 약 2배 가량 높고(최근 공개된 panel 기준) flexible이 용이하다. 따라서 주요 panel업체에서도 투명 OLED를 적극적으로 개발하고 있는 추세이다.

Samsung Display는2015년 45% 투과율의 55inch FHD 투명 OLED를 세계 최초로 공개하였으며 2016년부터 양산할 것이라 밝힌바 있으며, LG Display도 2012년부터 시작 된 ”60inch 이상 UD급 투과도 40%이상인 투명 플렉시블 display”에서 투명 OLED를 개발 중에 있다. 중국의 BOE도 SID 2015에서 30% 투과율의 9.55inch 투명 플렉시블 OLED panel을 공개하는 등 적극적으로 개발을 하고 있다.

이러한 panel업체들의 투명 OLED 개발에 힘입어 투명 OLED가 앞으로의 display의 시장 확대에 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

대면적 투명 AMOLED 시장 전망

유비산업리서치, 제2회 OLED Korea Conference 개최

2016년 1월 5일/0 코멘트/카테고리: 시장 /작성자: OLEDNET

유기발광다이오드(OLED)의 현재와 미래를 다양한 업종으로부터의 시각을 통해 조명해 볼 수 있는 세계 최대의 OLED International Business Conference가 열린다.

‘OLED 전문 기업’ 유비산업리서치(대표 이충훈)는 2016년 2월 24일~ 25일 양일간에 걸쳐 서울 강남구 양재동에 소재한 The K Hotel에서 ‘제2회 OLED KOREA Conference‘를 개최한다고 밝혔다. 2015년 4월에 성황리에 치뤄진 1회 OLED KOREA Conference에 이어 2016년 개최되는 제2회 OLED KOREA Conference는 보다 넓은 범위와 다양한 시각을 논의할 수 있는 행사가 될 예정이다.

이번 행사는 OLED가 TV와 자동차, 조명, 스마트폰 등으로 활용 범위와 쓰임새를 갈수록 넓혀가고 있는 가운데, 각 업체들의 대응 전략과 현재의 한계점을 검토해 보고 대응방안을 논의해 해결책을 찾기 위해 마련됐다.

유비산업리서치 이충훈 대표는 디스플레이 산업을 이끄는 대한민국에서 디스플레이 뿐만 아니라, “OLED” 라는 차세대 기술을 적용하여 개발과 발전이 가능한 전세계의 미래 산업을 조망하고, 현재의 이슈에 대하여 참석자들과 함께 대화를 나눌 수 있는 자리를 마련했다고 밝혔다.

OLED KOREA Conference는 OLED 산업에서 가장 큰 Conference로서 핵심 기술개발과 투자, 시장에 대한 이슈를 한자리에서 토론하고 또한, OLED 산업 종사자 분들의 시장과 기술에 대한 폭넓은 이해를 통해 급변하고 있는 OLED 산업에 대응할 수 있는 정보의 전달과 의견의 교환에 중점을 두고 있다.

이에, 유비산업리서치에서는 주요 연사들로 한국과 중국의 패널과 장비, 재료, 조명 업체를 포함하는 전세계 OLED 산업 관련 최고의 권위를 가지고 있는 전문가들과 이를 연구하는 학계와 산업 리더들을 적극적으로 초빙하고 있다. 약 130여명의 참여로 이루어진 1회에 이어 제2회 Conference에서는 200명 이상의 주요 OLED 산업 종사자들이 참여할 것으로 기대하고 있다.

유비산업리서치는 본 컨퍼런스 기간중에 별도의 VIP 석식 행사를 통해 OLED 산업계와 학계, 연구소 임원진들과 전문가가 한자리에 모여 OLED 산업에 대해 허심탄회하게 대화를 나눌 수 있는 네트워크 장을 마련할 예정으로 관련문의는 유비산업리서치 홈페이지를 통해 가능하다.

키워드로 전망하는 2016 OLED 산업

2016년 1월 4일/0 코멘트/카테고리: 디스플레이 /작성자: OLEDNET

Flexible AMOLED Investment

2016년에는 Samsung Display와 LG Display, BOE, Japan Display의 flexible AMOLED 양산라인에 대한 투자가 본격적으로 이루어 질 것으로 예상된다. Samsung Display는 신규 Galaxy모델에 flexible AMOLED panel을 적용하기 위해서는 양산라인 투자가 필수적이며, Apple에 flexible AMOLED panel을 공급하게 될 경우 2016년에 투자될 flexible AMOLED 양산라인의 규모는 상당히 커질 것으로 예상된다. LG Display도 구미 P6 line에 flexible AMOLED line 장비 발주가 본격적으로 이루어 질 것으로 예상되며, 이외에 Apple의 요구에 따라 추가적인 flexible AMOLED 양산라인 투자가 있을 것으로 전망된다. Japan Display도 Apple의 flexible AMOLED 공급업체 후보로 투자가 가능할 것으로 예상된다. BOE는 청두의 Gen6 45K flexible AMOLED 양산라인에 대한 발주가 본격적으로 시작될 것으로 전망된다.

P10

LG Display가 2015년 4분기에 신규공장 건설과 일부 설비투자에 1조8400억원을 투입한다고 밝히며, 투자의 첫 단계로 대형 패널을 생산할 수 있는 P10 line의 공장 부지 조성을 시작했다. 하지만 아직 투자 방향을 결정하지 않은 상태이다. P10의 투자 방향은 대형 LCD 패널만 생산하거나 대형 OLED 패널을 생산하는 방향, 중소형 OLED 패널만 생산하는 방향, 대형과 중소형 OLED를 동시에 생산하는 방향이 있다. 중국의 8세대 LCD 설비 투자도 상당히 진행되고 있고, BOE의 10.5세대 LCD line도 투자가 결정되어 LG Display의 대형 LCD가 얼마나 수익을 거둘 수 있을지 고심해야한다. 또한 OLED TV의 소비가 늘어나고, Apple에 OLED 패널을 공급하는 것이 거의 기정 사실화 된 상황에서 공급량을 충족시키기 위해서 OLED 투자도 필수적이다. P10은 11세대 line 크기 공장 부지의 세계 최대 규모로 2016년에 있을 P10의 투자 방향 결정에 따라 OLED 시장의 개화 시기에 영향이 있을 것으로 예상된다.

Chinese OLED

Everdisplay는 AMOLED panel을 중국의 일부 set업체에 공급하고 있으며, Visionox도 2016년부터 AMOLED panel을 본격적으로 공급할 것으로 예상되어, 대부분의 중국 OLED panel업체들의 OLED 양산 준비가 2016년에는 마무리 될 것으로 기대된다. 이에 따라 Everdisplay와 Visionox, Tianma등의 2차 투자도 가능할 것으로 예상되어 중국의 OLED 산업도 본격적인 움직임을 보일 것으로 예상된다.

증착 장비

Samsung Display와 LG Display, Japan Display, BOE의 flexible AMOLED 양산 라인 투자와 다른 중국 OLED panel 업체의 추가 증설이 2016년부터 본격적으로 진행될 것으로 예상되는 가운데 OLED 생산의 핵심 장비인 증착장비 발주가 이슈가 될 것으로 전망된다.

현재 양산에 적용중인 증착기는 대부분 일본의 Canon Tokki사의 증착기로 이미 양산라인에서 검증이 되어있기 때문에 Samsung Display와 LG Display, BOE, JDI등 대부분의 업체들에서 Canon Tokki사의 증착기 발주를 원할 것으로 예상된다. 하지만 Canon Tokki사의 증착기 제작 capa는 한정되어 있기 때문에 어떤 panel 업체에서 먼저 선점을 할 지가 이슈가 될 것으로 예상된다. 이와 동시에 국내 증착장비 업체들의 새로운 기회가 될 수 있을 것으로 전망된다.

삼성 OLED TV

현재 TV 산업의 트렌드는 LCD에서 OLED로 이동하고 있다. 이에 따라 삼성디스플레이는 TV용 대형 OLED 패널 사업을 재개하기 위한 연구를 지속하고 있다. 삼성디스플레이는 SMS 증착 방식을 사용하는 RGB OLED 기술과 white OLED, solution process OLED 기술을 모두 보유하고 있는 것으로 분석되지만 각 기술 마다 단점이 존재하기 때문에 어떤 방향으로 가야 할지 고심하고 있다. 먼저, RGB OLED 기술은 아직 Gen8 원장 기판에 증착하기 위한 장비가 아직 확보되지 않은 것으로 분석된다. Solution process OLED 방식은 재료 성능이 낮다는 점이 문제점으로 꼽히고 있다. White OLED 방식은 핵심 특허들을 LG디스플레이가 보유하고 있기 때문에 이를 회피하는 기술 개발이 선행되어야 한다. 이에 따라 삼성디스플레이가 어떤 기술을 적용해 생산 라인에 투자하고 TV 시장에 진입할 것인지 관심이 집중되고 있다.

투명전극, 차세대 디스플레이 도약을 위한 개발이 필요

2015년 12월 24일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

최근 투명전극에 대한 여러 연구성과들이 발표되며 차세대 투명전극에 대한 관심이 높아지고 있다.

12월 초 UNIST는 Ag nano wire를 원하는 기판에 원하는 방향으로 정렬시키는 인쇄기술을 개발했다. Ag nano wire는 플렉서블 터치패널과 디스플레이 제품에 대면적으로 생산이 가능한 투명전극으로 이번에 개발한 기술은 기존 인쇄공정에 나노기술을 접목하여 표면을 매끄럽게 하고 투명도를 높였다.

비슷한 시기 ETRI는 OLED 기판 위의 얇은 금속전극을 그래핀 투명전극으로 대체하는 기술을 개발했다. 그 동안 OLED에 사용하던 금속전극은 주로 은(Ag)소재였지만 내부광에 의한 반사로 각도에 따라 시야각이 바뀌는 문제가 있었다. 또한 외부광에 의해서도 반사로 인해 화질에 영향을 주었다. 이번에 개발한 기술은 내/외부광에 대한 반사가 거의 없는 그래핀을 투명전극으로 적용해 투명도와 화질을 개선했다.

현재 투명전극 물질로 ITO(Indium Tin Oxide)가 가장 널리 사용되고 있지만 자원량에 한계가 있고 플렉서블 전자소자에 적용되는데 한계가 있어 이를 대체할 수 있는 새로운 물질 개발에 대한 요구가 크게 증가하고 있다. 특히 stretchable 소자에는 ITO가 동작하지 않기 때문에 차세대 투명전극의 개발은 미래 디스플레이에 핵심적인 요소로 보인다.

여의도 사학연금회관에서 17일 개최된 ‘2016년 유연 투명전극 및 필름 소재 별 제조/공정 기술개발과 적용사례 세미나’에서 KIST(한국과학기술연구원)의 김원목 박사는 ‘투명 전도성 산화물(TCO) 기반 유연 투명전극 제조 및 공정 기술개발동향과 적용사례’라는 제목의 강연을 통해 여러 유연 투명전극들 중 TCO에 대한 제조와 공정기술에 대해 발표했다.

투명 전도성 산화물이란 전기 전도도를 가지면서 광학적으로 투명한 물질 중 oxide(산소)가 함유된 물질을 말한다. 투명 전도성 재료 중 산화물은 가장 오래 연구가 진행되었으며 투명전극 재료로 널리 쓰이는 물질이다. Oxide가 함유된 전도성 물질은 광학적인 bandgap이 3.0eV이상으로 크기 때문에 투과율이 높은 성질을 가지고 flexible이 가능한 성질을 가지고 있다. 김 박사는 투명 전도성 산화물에는 크게 전기전도성과 투과율을 높이는 이슈가 있다고 밝히며 디스플레이에 적용될 경우 전기전도성과 투과율이 특히 높아야 한다고 발표했다.

투명체에 있어서 요소들 사이의 굴절률이 다를 경우 투명체를 지나는 빛의 경로가 굴절되게 된다. 이 경우 투명하지만 뿌옇게 보이는 현상이 나타나는데 이 정도를 haze(혼탁도)라고 부른다. Haze는 정량화하여 투명체의 성능을 평가하는데 사용된다. 김박사는 태양전지는 내부 active material에 빛을 더 많이 전달해주기 위해 haze를 일부러 높이기도 하지만 디스플레이는 뿌옇게 보이면 이미지가 원래대로 보이지 않기 때문에 haze를 낮추어주어야 하며 이를 위해 투명 전도성 산화물의 표면 roughness를 낮추어 주어야 한다고 발표했다.

김 박사는 투명 전도성 산화물을 투명전극으로 적용할 때 온도와, 플렉시블 2가지 이슈가 있다고 밝혔다. ITO는 공정온도 300℃에서 전도성이 가장 좋고 ZnO는 약 200℃에서 전도성이 가장 좋다. 또한 투명 전도성 산화물은 어느 정도의 bending strain을 넘으면 channel crack이 나오고 여기서 더 구부려지면 crack이 끊어지면서 소자의 성능이 망가지게 된다. 김 박사는 “Bending strain을 높이기 위해서는 두께를 얇게 해야 하는데 이때 면저항이 높아지기 때문에 trade off 관계를 잘 따져 공정설계를 해야 한다.”고 발표했다.

투명 전극은 디스플레이와 태양전지, 터치패널, 조명 등에 적용될 수 있을 것으로 보이기 때문에 많은 개발이 필요하다. 김박사는 산화물은 투명전극재료로 오래 연구가 진행되었지만 차세대 재료와의 융합을 통해 더욱 다양한 가치를 창출할 수 있을 것으로 보인다고 하며 발표를 마쳤다.

ETRI, OLED에 그래핀 붙여 투명도•화질개선

2015년 12월 24일/0 코멘트/카테고리: 조명 /작성자: OLEDNET

국내 연구진이 꿈의 디스플레이로 각광받고 있는 OLED 기술에 최근 신소재로 주목받고 있는 그래핀 기술을 접목, 디스플레이의 투명도와 화질을 크게 개선시킬 전망이다.

ETRI(한국전자통신연구원)는 OLED 기판의 위쪽에 투명전극으로 사용하던 얇은 금속전극을 그래핀 투명전극으로 대체, 전기가 흐르되 투명하게 만드는 원천기술 개발에 성공했다고 15일 밝혔다.

이번 연구성과는 지난 2일, 네이처(Nature) 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 게재되었다.

그동안 OLED에 사용하던 금속전극은 주로 은(Ag)소재 였는데 내부광에 의한 반사로 각도에 따라 시야각이 바뀌는 문제가 있었다. 또한 외부광에 의해서도 반사로 인해 화질에 영향을 주었다.

ETRI 연구진은 이를 원천적으로 해결하기 위해 내·외부광에 반사가 거의 없는 그래핀에 주목하고 이를 대체한 결과, 투명도는 약 40%, 반사도는 약 60% 더 좋아졌다고 밝혔다.

본 기술은 현재, 가로 세로 각 23mm 크기, 두께 30㎛(마이크로미터) 필름형태로 만들어 유기층에 그래핀 투명전극을 붙여 OLED 점등 시연에 성공했다고 말했다.

향후, 투명 OLED 디스플레이와 백색 OLED 기반 대면적 OLED 디스플레이에 적용할 경우 투명도와 화질개선에 크게 기여할 수 있을 것으로 연구진은 내다봤다.

특히, 본 기술은 기존 진공 공정의 OLED 제조 방법과 달리, 유기층과 그래핀에 필름을 붙이는 방식(Lamination)으로 만들 수 있다. 따라서 보다 간단한 공정으로 OLED 제조가 가능하다. 향후 둘둘 말아 쓰는 형태(Roll to roll)의 연속공정을 이용한 제조기술로 발전해 나갈 전망이다.

또한, ETRI는 한화테크윈(주)과 함께 그래핀 투명전극을 OLED의 하부전극에도 적용하는 기술개발을 고품질 그래핀 박막 전극 소재 협력을 통해 진행 중이다. 관련 기술 개발 결과는 미국전기전자학회(IEEE)서 발행하는 나노포토닉스 분야(JSTQE) 저널의 온라인판에 게재되었다.

ETRI 이정익 소프트I/O인터페이스연구실장은“후발국의 거센 도전을 받고 있는 OLED 산업에서 본 기술은 후발국과의 초격차를 확대해 나가는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.”고 말했다.

본 연구 결과는 미래창조과학부 및 정보통신기술진흥센터(IITP)“미래광고 서비스를 위한 에너지절감형 환경적응 I/O 플랫폼 기술 개발” 과제와 산업통상자원부 및 한국산업기술평가관리원의“그래핀 소재의 OLED 투명전극과 박막봉지 적용을 위한 기판 사이즈 5.5.세대 이상의 그래핀 필름 및 OLED 소자/패널 기초 및 응용 기술 개발”과제를 통해 이뤄졌다.

ETRI는 향후, 금속을 얇게 그리드 형태로 만들어 면저항을 낮추는 기술과 크기를 모바일 디스플레이 크기로 대면적화 하는 기술을 내년 중 추가로 개발할 계획이다.

연구진은 본 기술개발을 통해 국제특허 출원 6건, SCI급 논문 6편의 성과를 올렸다.

향후 ETRI는 본 기술을 그래핀 필름, 디스플레이 패널업체 등에 기술이전 할 계획이다. 상용화시점은 3년 후로 보고 있다.

1. 그래핀 투명전극을 적용한 OLED의 점등 모습

2. 기존의 얇은 금속 전극을 갖는 OLED와 그래핀 전극의 OLED의 비교 사진(좌 : 그래핀, 우: 얇은 금속, Ag)

3. 기존의 얇은 금속 전극을 갖는 OLED와 그래핀 전극의 OLED의 비교 그래프

4. 라미네이션 공정을 이용한 OLED 제조에 사용되는 그래핀 투명전극을 포함하는 필름

5. 그래핀 투명전극 OLED의 제조 공정도

[공정설명]

표면처리가 된 기판을 이용하여 Bonding layer (BL)와 PET필름으로 구성된 접합필름을 제조한 이후 그래핀 투명전극을 Bonding layer 상부로 전사한다. 하부전극과 유기층으로 이루어진 기판에 그래핀 투명전극이 포함된 접합필름을 라미네이션 함으로써 그래핀 투명전극이 상부전극으로 사용되는 OLED 제조가 완성된다.

6. 다양한 색상의 그래핀 OLED

차세대 디스플레이, OLED로 가기 위해 투자가 필요한 시점

2015년 12월 15일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

지난 10일 세미나 전문 기업 비즈오션이 주최한 ‘2016년 차세대 디스플레이 최신 동향과 첨단 산업적용 이슈 및 비즈니스 창출 세미나’가 한국기술센터에서 열렸다. 이날 처음 발표자로 나온 서울대학교 이창희 교수는 OLED가 미래의 디스플레이 기술이 될 것이기 때문에 업체들의 투자가 필요한 시점이라고 발표했다.

이창희 교수는 ‘디스플레이는 카메라의 해상도를 따라간다’고 말하며 UHD 해상도까지 개발된 상태지만 앞으로 더 높은 해상도로 갈 것을 전망했다. 더 높은 해상도로 갈수록 고객이 요구하는 디스플레이 성능은 높아질 것이라는 말도 덧붙였다.

현재 디스플레이 시장상황에 대해 이 교수는 ‘LCD는 마진이 떨어지고 있어 OLED로 시장을 개화해야 하지만, 아직 비싸고 capa가 적다’고 말했다. 또한 고객들이 삼성의 AMOLED 스마트폰에서 ‘‘액정이 나갔다’라는 말을 쓰는 것을 보면 아직 LCD와 OLED를 구분하지 못하는 것 같다’고 말하며, ‘OLED의 특성을 살린 투명, 플렉서블 디스플레이로 LCD와의 차이점을 알리고, 차별화 전략으로 시장을 열어야 한다’고 발표했다.

이창희 교수는 미래의 디스플레이로 프린팅 OLED를 꼽았다. 이 교수는 프린팅 OLED에 대해서 ‘프린팅 OLED는 진공증착보다 특히 청색의 수명이 떨어지지만 2~3년 후면 상용화 단계에 오를 것’이라고 말했다. 아직 재료 측면에서 보면 부족하지만 제조 원가 절감과 빠른 tact time, 재료 사용 효율 등의 장점이 시장을 개화할 수 밖에 만들 것이라고 덧붙였다. 이러한 이유 때문에 삼성과 LG에서도 개발을 진행하고 있다.

이창희 교수는 LCD는 산업 주기 중 성숙기로 당분간 시장을 주도하지만 OLED 기술이 빠르게 발전하여 차세대 디스플레이 시장의 주역이 될 것으로 전망했다. OLED TV는 가격 경쟁력을 확보하기 위해 프린팅 기술을 바탕으로 한 대면적 OLED의 양산이 시급한 점을 언급했다. 현재 OLED의 capa가 LCD에 비해 100분의 1도 안되어 수요량이 있어도 공급이 따라가지 못할 수 있기에 업체들에게 투자의 필요성을 제기했다. 고객의 수요가 많으나 공급이 적으면 시장 개화의 지연이 있을 것이라고 덧붙였다.

< Display 시장 전망 [출처 : 이창희 교수 발표자료]>

한편 또 하나의 미래 디스플레이 기술로 뽑은 QLED는 OLED와 구조가 같지만 발광 재료를 Quantum dot이라는 하나의 재료로 소자의 크기만 변경하여 반응을 달리해 색깔을 결정하는 방식이다. 이 교수는 ‘OLED 발광 재료보다 색을 표현하는 파장이 짧아 색 재현률이 높으며, 같은 재료를 사용하기 때문에 재료 원가 절감의 강점이 있으며, 2,000ppi의 마이크로 디스플레이 개발이 완료 되었다.” 라고 발표했다. 하지만 아직 재료의 수명이 턱없이 적어 상용화 단계로는 아직 많은 시간이 필요하다고 덧붙였다.

[2015 OLED 결산 세미나] 2016년 주목해야 할 Oxide TFT 기술은?

2015년 12월 9일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

유비산업리서치가 12월 4일 개최한 ‘2015 OLED 결산 세미나’에서 한양대학교 박진성 교수는 ‘OLED용 산화물 TFT 기술 동향’이라는 제목의 강연을 통해 산화물 TFT와 관련된 산업, 기술적 이슈를 되짚고 2016년 주목해야 할 TFT 기술에 대해 생각해보는 시간을 가졌다.

Oxide TFT는 a-Si TFT에 비해 mobility와 대면적 균일도가 높다는 장점이 있어 대면적 OLED 패널 중심으로 적용되는 추세이며 LG 디스플레이의 OLED TV에 적용되고 있다.

박 교수는 oxide TFT에 관련해서 크게 4가지 이슈가 있다고 밝혔다. 먼저 신뢰성에 대한 이슈에 대해 발표했다. 기본적으로 oxide TFT는 비정질 상태이지만 결정화할 경우 density와 결정성이 높아지기 때문에 산소가 빠져나가지 않고 제자리를 지키고 있어 defect이 적으며 신뢰성이 높다. 일본의 SEL과 Sharp는 CAAC(C-Axis Aligned Crystal) 구조와 관련된 oxide TFT 논문을 발표하였으며, 코넬 대학에서는 기판의 온도를 올리고 산소의 분압을 조절해서 CAAC oxide TFT를 제작했다.

두 번째 이슈로는 조성비가 있다고 밝혔다. 박 교수는 조성비는 TFT의 이동도에 가장 밀접하게 연관되어 있는 특성이라고 발표하며 최근에는 IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)를 중심으로 연구가 진행되었지만 다른 조성비를 가진 oxide TFT에 대한 연구결과도 지속적으로 나오고 있다고 밝혔다. 예를 들어 ITZO(Indium Tin Zinc Oxide)는 이동도가 30cm/V·Sec까지 올라간다는 성과가 나오기도 했으며 BOE에서 관련 연구를 하고 있다. 또한 IZTO에 G을 추가한 IGZTO는 이동도와 신뢰성이 더 올라갔다는 연구결과가 발표되었으며 ZnON(Zinc Oxide Nitride) TFT는 100cm/V·Sec까지 이동도가 올라갈 수 있다는 연구결과가 발표되었다. BOE는 ZnO TFT를 적용해 14.1인치의 AMOLED의 데모버전을 선보이기도 했다.

세 번째 이슈로는 소자의 구조가 있다고 발표했다. 박 교수는 top gate구조를 oxide TFT에 사용할 경우 기생 capacitor를 없앨 수 있어 효율을 높일 수 있지만 oxide TFT에 적용할 경우 공정이 어렵다는 단점이 있다고 밝히며 “하지만 JOLED에서 self-align을 사용할 경우 mask 수를 줄일 수 있고 특성이 좋아진다는 연구결과가 나왔으며 같은 구조를 LG 디스플레이에서 OLED TV에 적용하고 있다.”라고 발표했다.

박 교수는 마지막 이슈로 소자의 안정성을 꼽았다. Oxide TFT는 빛과 산소, 수소, 수분에 특성이 하락하는 degradation 현상이 나타날 수 있다. 특히 수소가 안정성에 큰 영향을 준다고 발표했다. 박 교수는 현재 OLED TFT의 주류는 LTPS이지만 패널이 대면적화 될수록 oxide와 LTPS와의 기술 경쟁이 나타날 것이고 cost efficiency와 해상도 등 다양한 factor에서 높은 성능을 발휘하는 TFT가 시장을 장악할 것이라고 밝히며 발표를 마쳤다.

[2015 OLED 결산 세미나] 고려대학교 홍문표 교수, 플렉시블 OLED의 핵심이슈를 되짚다.

2015년 12월 9일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

4일 유비산업리서치가 개최한 ‘2015 OLED 결산 세미나’에서 고려대학교 홍문표 교수는 ‘Flexible AMOLED용 Gas Barrier 기술개발 현황’이라는 제목의 강연을 통해 플렉시블 OLED의 개요와 기술적인 이슈, 플렉시블 OLED에 적용되는 encapsulation들에 대하여 심층적으로 이해하는 시간을 가졌다.

플렉시블 디스플레이는 기존의 평판 디스플레이의 특성을 그대로 유지하면서 기존 유기기판이 아닌 깨지지 않으며, 휘거나 구부리거나 말 수 있는 유연한 기판 위에 제작된 디스플레이를 의미한다. 홍 교수는 플렉시블 디스플레이는 소비자와 패널 maker를 동시에 만족시킬 수 있는 차세대 디스플레이라고 강조하며 OLED가 LCD보다 더 유용하게 적용할 수 있는 분야라고 밝혔다.

플렉시블 디스플레이에는 크게 기판과 TFT array 공정, 디스플레이 공정 이라는 3가지의 기술적인 이슈가 있으며 application과 cost 등 부수적인 이슈들이 있다. 이 날 홍 교수는 기판, 디스플레이 공정에 대한 핵심 기술에 대한 내용을 발표했다.

플렉시블 디스플레이에는 유리기판이 아닌 휘어질 수 있고 충격에 강한 플라스틱 기판을 사용한다. 그래서 플라스틱 기판을 다루는 handling 기술은 플렉시블 디스플레이 제작에 핵심적인 기술로 꼽힌다. 홍 교수는 “Handling 기술에는 adhesive를 사용해서 플라스틱 기판을 carrier glass에 붙이고 공정을 진행하는 film lamination 방식과 PI기판을 carrier glass에 코팅한 후 공정을 진행하는 vanish coating 방식이 주요하게 쓰인다.”고 밝히며 어떤 방식을 사용하던지 플라스틱 기판을 glass에서 떼내는 debonding 기술이 수율에 결정적인 역할을 한다고 강조했다.

홍 교수는 이어서 디스플레이 공정 중 encapsulation 기술에 관해 논했다. Encapsulation 기술은 디스플레이의 수명을 증가시키기 위해 OLED panel의 성능에 영향을 주는 수분과 산소의 투습을 방지하는 기술을 말하며 OLED panel의 수율을 결정짓는 핵심 공정이기 때문에 각 OLED panel 제조 업체는 최적의 encapsulation 기술을 찾는데 집중하고 있다.

현재 플렉시블 OLED에 적용되는 encapsulation의 핵심 이슈로는 barrier coating에 대한 것이 가장 중요하게 꼽힌다. Barrier coating은 기존 유리기판을 플라스틱으로 대체하면서 발생하는 한계를 극복하기 위해 플라스틱 기판에 부착하는 코팅을 말한다. 플렉시블 encapsulation에는 기존 glass encapsulation에 쓰이는 can type나 frit seal과 같은 기술이 사용될 수 없기 때문에 플렉시블에 적용 가능한 face seal이나 TFE과 같은 기술이 사용된다. 또한 투습되는 산소와 수분의 양은 10^-6g/m²day이하가 되어야 하기 때문에 고성능의 barrier coating 기술이 필요하다.

플렉시블 OLED에 barrier coating이 사용될 때 일반적으로 3가지 문제가 발생한다. 먼저 물리적으로 크랙이나 파티클이 발생할 수 있다. 이와 관련하여 홍 교수는 공정 관리를 잘해주면 해결 가능하다고 밝혔다. 두번째로는 플라스틱 필름의 표면에 마이크로 단위 크기의 defect가 발생할 수 있다. 이에 대해서는 공정을 최적화해서 해결 가능하다고 밝혔다. 마지막으로 나노사이즈의 pin hole이 생기는 문제가 발생할 수 있는데 이에 대해서는 barrier coating을 다층박막으로 형성해 해결할 수 있다고 밝혔다.

홍 교수는 보통의 OLED 패널을 제작할 때는 encapsulation 층의 두께가 크게 이슈가 되지 않지만 플렉시블 OLED 패널을 제작할 때는 두께가 핵심적인 이슈가 된다고 강조하며 PECVD로 passivation 층을 올리고 그 위에 gas barrier cover plate를 합착하는 hybrid 구조의 encapsulation이 이에 대한 솔루션이 될 수 있다고 발표했다.

또한 Hybrid encapsulation 제조 시 가장 적합한 공정 기술은 R2R이지만 CVD를 R2R에 적용할 경우 적절한 특성이 나오지 않기 때문에 sputtering을 사용하는 방향으로 연구되고 있다고 하며, sputtering 장비에 반사판을 설치하여 중성화 빔이 방출하도록 유도하면 target 박막을 안정화시켜 기존 sputtering 공정 중에 발생되는 defect를 줄일 수 있다고 밝혔다.

미리 보는 “2015 OLED 결산 세미나”

2015년 12월 3일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

LG디스플레이는 지난 26일 이사회를 열어 세계 최대 규모로 OLED 중심의 P10 공장 건설 등에 총 1조 8,400억원 규모의 투자를 결정했다고 밝혔으며, 삼성 디스플레이는 본격적으로 OLED 패널에 대한 외부 업체 공급 활성화에 나서고 있다. 하지만 현재 디스플레이 시장은 저성장 국면에 접어들고 있어 각 업체들은 신기술 개발과 생산성 증대를 통해 시장 경쟁력 강화에 총력을 기울이고 있다.

12월 4일 유비산업리서치에서 개최하는 ‘2015 OLED 결산 세미나’는 디스플레이 산업에 대한 시장 경쟁력 강화에 대한 이슈를 미래 성장동력인 투명 플렉서블 기술과 발광재료, 장비, AMOLED 패널 산업, oxide TFT 기술, OLED 제조 기술 등 다양한 주제의 강연을 통해 재고해볼 수 있을 것으로 기대된다.

LG디스플레이의 김정현 단장은 ‘투명 플렉서블 디스플레이의 미래’라는 제목의 강연을 통해 투명 디스플레이의 현재 개발동향과 미래에 대한 전망에 대해서 심도 있게 논할 예정이다. 투명디스플레이는 디스플레이가 나타나는 영역이 투명해 뒤의 사물을 볼 수 있는 형태의 디스플레이이다. 플렉시블 디스플레이는 내구성과 디자인 자유도가 높은 장점이 있기 때문에 투명 플렉시블 디스플레이는 기존 투명 디스플레이보다 더 다양한 적용분야가 있을 것으로 전망된다. 김 단장은 이번 강연에서 LG디스플레이가 생각하는 플렉시블과 투명 디스플레이의 가치와 application에 관해 구체적으로 발표할 예정이다. 패널 업체들은 이번 발표를 통해 투명 플렉시블 패널 개발이 디스플레이 산업에 미칠 영향과 앞으로 나아가야 할 방향에 대해서 알 수 있을 것으로 보인다.

덕산네오룩스 강성기 전무는 ‘AMOLED용 유기재료의 기술, 산업 동향’라는 제목의 강연을 할 예정이다. 강 전무는 이번 발표에서 발광재료 시장의 현재 상황과 앞으로 나아가야 할 방향에 대해서 논할 예정으로서, 특히 플렉시블 디스플레이와 R2R공정, 투명디스플레이 등에 대한 개발 이슈를 논하고 적용 가능한 소재에 대해 발표할 예정이다.

이 밖에 순천향대학교의 문대규 교수와 한양대학교 박진성 교수, 고려대학교 홍문표 교수는 ‘OLED 제조기술 동향(문대규 순천향대 교수)’와 ’OLED용 산화물 TFT 기술 동향(박진성 한양대 교수)’, ‘플렉시블 OLED용 가스 베리어 기술(홍문표 고려대 교수)‘라는 주제로 OLED의 backplane과 발광층, encapsulation 등에 관해 종합적으로 발표할 예정이다. 또한 유비산업리서치의 이충훈 대표이사는 ‘AMOLED 패널 산업 동향과 시장 전망’ 이라는 주제로 현재의 OLED 산업과 기술을 분석하고 이를 통해 2016년의 디스플레이 사업 판도를 전망할 예정이다.

UNIST 박장웅 교수, 투명전극의 현재와 미래에 대해 논하다.

2015년 11월 27일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

11월 26일 개최된 ‘2015 국제 신소재 및 응용기술전참관 및 그래핀 투명전극 소재 별 기술 개발 동향 및 발전방향 세미나’에서 울산과학기술대학교 박장웅 교수는 ‘그래핀과 Ag nano wire의 복합체를 이용한 고기능 유연투명전극 기술 개발동향 및 발전방향’이라는 주제로 투명전극에 대한 신기술과 개발 성과 등에 대한 심도 있는 강연을 했다.

투명전극은 통상 80% 이상의 고투명도와 면저항 500Ω/ㅁ 이하의 전도도를 가지는 전자 부품으로 LCD 전면 전극, OLED 전극 등 디스플레이, 터치스크린, 태양전지, 광전자 소자 등 전자분야에 광범위하게 사용되는 기술이다.

박교수는 투명전극의 주된 시장은 디스플레이와 터치스크린이라고 설명하며 2015년 US$3,400million 규모인 투명전극 시장이 2020년에는 US$4,800million까지 성장할 것으로 전망된다고 발표했다.

현재 주로 채용되고 있는 전극재료는 증착법이나 sputtering에 의해 제조되는 ITO(Indium Tin Oxide) 필름이다. ITO는 면저항이 낮아 전기전도성이 우수하고 대량생산에 적합하다는 장점이 있다. 하지만 주원료인 인듐이 중국에서 독점하고 있는 희소성이 있는 물질이며, 공정온도가 높다는 단점이 있어 대체물질을 찾기 위한 연구가 지속되고 있다.

이런 연구를 통해 그래핀과 CNT(Carbon Nano Tube), Ag nano wire, metal mesh 등이 ITO를 대체할 수 있는 물질로 각광받고 있다. 하지만 박교수는 현재 개발되고 있는 투명전극들은 전기적 광학적 특성 등에서 ITO를 넘어서기 힘들다고 강조했다. 대신 디스플레이의 형태가 변화됨에 따라 ITO가 사용될 수 없는 형태의 디스플레이에 대체 물질이 쓰일 수 있을 것이라고 설명했다.

현재 ITO는 평면 디스플레이의 주요 전극 재료로 쓰이고 있다. 하지만 mechanical stress에 취약하기 때문에 유연성에 한계가 있어 플렉서블 디스플레이에 적용되기 힘들 것이라는 시각이 있었다. 이와 관련해 박교수는 “디스플레이의 곡률반경에는 ITO의 특성보다 기판의 두께가 더 중요한 요소이기 때문에 기판의 두께가 얇아진다면 플렉서블 뿐만 아니라 폴더블 디스플레이에도 ITO가 충분히 적용될 수 있을 것이다.”라며 “구부려지는 것은 상관없지만 문제는 잡아당길 때 특성이 파괴되기 때문에 stretchable 디스플레이가 불가능하다.”고 밝혔다.

박교수는 smartwatch를 포함한 wearable 디스플레이 시장이 성장하기 위해서는 사용자가 느끼는 착용감이 중요하다고 강조하며 “사람의 인체는 곡률반경이 정해져 있지 않기 때문에 기존 wearable 디스플레이의 착용감을 높이기 위해 다양한 축의 구부림이 가능한 stretchable 패널 적용이 필수적이며 이를 위해서 ITO를 대체할 수 있는 투명전극이 필요하다.”고 발표했다.

예를 들어, 시계 형태의 애플리케이션은 손목을 감는 스트랩 부분까지 stretchable 디스플레이로 대체할 수 있으며, 안경 형태의 애플리케이션은 렌즈와 같은 곡면 부위에도 stretchable 디스플레이를 적용할 수 있다. 또한 섬유산업에서도 스마트 섬유라는 개념으로 전자회로화 할 수 있는 연구가 속속 선보이고 있다.

박교수는 ITO를 대체하는 투명전극에 대한 연구결과로 그래핀과 Ag nano wire의 복합 구조체를 제시하였다. Ag nano wire는 그래핀의 높은 면저항을 낮추어주는 역할을 하고 그래핀은 Ag nano wire의 산화를 막는 역할을 하기 때문에 서로 상호보완적인 관계가 될 수 있다고 설명했다. 또한 박교수는 연구를 통해 90%이상의 투과율과 30Ω/ㅁ이하의 면저항을 달성했다고 밝히면서 “특히 stretchability를 100%까지 높였기 때문에 stretchable 디스플레이에 적용하기 적절하다.”고 강조했다.

박교수는 해당 투명 전극은 디스플레이뿐만 아니라 투명 stretchable 센서와 투명 TFT 등에도 적용할 수 있다고 밝히며 이와 관련된 연구도 지속하고 있다고 하며 발표를 마쳤다.

유비산업리서치 “2015 OLED 결산 세미나” 개최

2015년 11월 27일/0 코멘트/카테고리: 시장, 시장, 시장, 시장, 시장, 시장, 시장, 시장, 시장, 시장, 시장 /작성자: OLEDNET

LCD에 대한 중국 디스플레이 기업들의 공격적인 투자에 대응하기 위해 삼성디스플레이와 LG디스플레이는 flexible OLED와 TV용 대형 OLED 패널을 주축으로 OLED 사업에 대한 투자를 늘리고 있다.

LG 디스플레이는 ‘OLED 알리기’를 통한 공격적인 마케팅을 지속하고 있으며 삼성 디스플레이는 본격적으로 외부 업체 공급 활성화에 나서고 있다. 애플도 차기 제품에 OLED를 적용할 것으로 예상되면서 디스플레이 산업에서 OLED 시장이 크게 확대될 것으로 기대를 모으고 있다.

다가올 2016년의 OLED 사업의 동향과 방향제시를 위해 유비산업리서치(대표 이충훈)는 오는 12월 4일 서울 강남구 HJ컨벤션센터에서 『2015 OLED 결산 세미나』를 개최한다고 밝혔다.

이 자리에서 유비산업리서치 이충훈 대표이사는 한국기업을 중심으로 한 OLED 산업의 현재 현황을 분석하여 2016년의 OLED 사업 판도를 전망할 예정이다.

LG디스플레이 김정현 단장은 디스플레이 산업 시장 전망과 신시장 창출의 필요성과 미래 성장동력인 투명 플렉서블 디스플레이의 미래와 개발 동향에 대해 발표한다.

덕산네오룩스 강성기 전무는 Display의 개발 이력을 살펴보고, AMOLED용 유기재료에 대한 기술 개발에 대한 과거와 현재, 미래를 공유하고 산업계의 SCM및 기타 시장 정보에 대해 논의하고자 한다.

그 밖에도 △OLED 제조 기술 동향(순천향대학교, 문대규 교수) △OLED용 산화물 TFT 기술 동향(한양대학교, 박진성 교수) △ (고려대학교, 홍문표 교수) 대해 다뤄질 예정이다.

ETRI, 그래핀을 적용한 OLED 조명 공개

2015년 11월 20일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

11월 19일부터 21일까지 개최된 2015 대한민국 산업기술 R&D 대전에서 ETRI(한국전자통신연구원)은 OLED 조명과 그래핀과 관련된 연구 성과를 공개했다.

ETRI는 2013년부터 ‘그래핀 소재/부품 상용화 기술 사업’ 국책과제 중 세부 과제인 “그래핀 응용 OLED 소자/패널 기술개발”의 주관 기관으로 참여하고 있다. 이 과제의 최종 목표는 면저항 15Ω 이상이며 투과도 90% 이상, 두께 3nm, 면저항 균일도 5% 이하, 표면조도 5nm이하, 면적은 5.5세대 이상인 그래핀 전극 소재와 WVTR 10^-6 g/m²이하, 면적은 5.5세대에 55인치 OLED 패널 적용 가능 수준인 그래핀 기반 방진막 소재, ITO 양극 OLED 대비 외부광자효율이 90%이상인 그래핀 양극 OLED, 그래핀이 적용된 대각 사이즈 1300mm 이상의 OLED 패널 시제품 개발이다.

이번 전시회에서 ETRI는 그래핀을 전극으로 적용한 OLED 조명을 공개하였다. ETRI의 이정익 박사는 “최근 ITO전극을 대체하기 위해 그래핀 전극에 대한 관심이 높아지고 있다. 그래핀 전극을 적용하기 위해서는 광학적, 전기적, 공정적인 요소를 고려해야 한다.”며, “ITO 대신 그래핀을 OLED 전극으로 사용할 경우 광학적으로는 두께와 굴절률이 바뀌며, 전기적으로는 에너지 준위가 바뀌기 때문에 이를 고려해서 설계를 해줘야 한다. 또한 공정적으로는 전극 공정의 전후 공정과 맞추어 설계해야 한다.” 라고 강조하였다. 또한 현재 광학적, 전기적 문제들은 해결된 상태이며 공정적인 문제를 연구 중에 있고, 올해 안에 공정 문제 해결과 관련된 연구 결과를 공개할 예정이라고 밝혔다.

그래핀은 resistivity가 높기 때문에 flexible과 foldable에 유리한 차세대 전극 재료로 알려져 있다. 이정익 박사는 “그래핀이 resistivity가 높을 뿐만 아니라 투명전극으로 쓰일 때 ITO에 비해 시야각이 넓다는 것도 중요한 장점이며, 특히 백색광원은 시야각에 따라 spectrum이 바뀌면 안되기 때문에 그래핀이 적용되기 좋다.” 라고 밝혔다.

그래핀은 응용범위가 넓은 핵심소재로서 전극 뿐만 아니라 OLED의 encapsulation등 다양한 분야로 개발되고 있다. 미래창조과학부는 2025년까지 국내 그래핀 시장이 19조까지 성장할 것으로 예측했으며, 이번 국책과제의 전담기관인 한국산업기술평가관리원은 그래핀을 통해 9개의 세계 1등 기술을 개발하고 17조원의 매출을 달성하겠다는 목표를 내세웠다. 이와 관련하여 이정익 박사는 “외국에 비해 국내의 그래핀에 대한 투자는 아직 적은 편이며, 국내 기업과 정부 기관이 고부가가치 산업에 좀더 관심을 기울일 때”라고 강조하였다.

[인물탐방] SAES 그룹 OLED/OLET 사업부의 Encapsulation 파트 개발자, Mauro Riva 박사

2015년 11월 20일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

SAES 그룹의 OLED/OLET 사업부의 개발자인 Mauro Riva 박사는 10월27일부터 29일까지 개최된 OLEDs World Summit에서 ‘The Encapsulation Question’라는 제목의 발표와 OLEDNET과의 인터뷰를 통해 OLED에 대한 자신의 관점과 SAES 그룹의 기술에 대해 논했다.

Encapsulation은 습기와 산소를 차단해 전극물질과 발광층의 산화를 막고 기계적, 물리적 충격에서 디바이스를 보호하기 위해 필요한 공정이다. 기본적인 encapsulation 배열 방법은 glass-to-glass와 barrier film lamination, thin film encapsulation 방법, 이렇게 3가지로 나누어진다. Glass-to-glass 배열 방법은 소형 모바일 양산에 쓰이는 rigid AMOLED에 적용되며 barrier film lamination과 thin film encapsulation 배열 방법은 플렉시블 AMOLED에 사용된다. 그리고 barrier film lamination은 TV에 쓰이는 대면적 AMOLED 패널에 사용된다.

Source: SAES Group, OLEDs World Summit 2015

Riva 박사에 따르면 OLED 재료가 산화제와 습기에 대해 민감해서 발생하는 문제들은 OLED 등장부터 encapsulation이 발전한 현재까지도 아직 완전하게 해결되지 않았다. 그는 OLED 물질이 열과 방사선에도 매우 민감할 수 있기 때문에 공정에 대한 많은 제약을 만들어낸다고 덧붙였다. Encapsulation 기술은 OLED 디바이스의 수명과 직접적으로 연관이 있다. Riva 박사는 OLED 수명과 관련된 기술을 둘러싼 현재 이슈들에 대한 문제를 제기했다. 그는 “현재 encapsulation 기술은 많은 진보를 이루었다. 하지만 OLED 구조와 재료, 환경, 어플리케이션 등에 따라 다양한 encapsulation 솔루션이 요구되며 통합된 한가지의 솔루션은 존재하지 않는다.”고 강조했다. 이와 같이, encapsulation 재료는 요구되는 배리어 특성을 만족하면서도 OLED 디바이스의 각각 다른 유형을 충족하도록 설계되어야 한다. 그래서 이 기술을 완벽하게 적용하는 것은 매우 도전적인 과제며, Riva 박사에 따르면 encapsulation 재료 공급 업체와 OLED 패널 제작 업체 사이에 깊은 협력이 요구된다.

Encapsulation 기술 진보를 위한 SAES 그룹의 역할에 대해서 Riva 박사는 측면 sealant와 active transparent filler, dispensable getter에 대한 대규모 포트폴리오를 공급하고 있다고 발표했다. 그는 해당 포트폴리오는 “특정 고객들을 위한 특수 OLED 디자인과 공정”이라는 주제이며 기능성 고분자 화합물(FPC : Functional Polymer Composites)에 대한 깊은 노하우에 대한 결과라고 설명했다. Riva 박사는 OLEDs World Summit에서의 발표 중 FPC에 대해서 논하며 이 포트폴리오에 관해 “수많은 다양성을 내포하고 있다.”고 강조했다.

Source: SAES Group, OLEDs World Summit 2015

SAES 그룹의 FPC 제품들이 실제로 적용되는 방법과 관련해서 Riva 박사는 FPC 제품들은 screen printing과 blading, syringe, ink-jetting, ODF (one drop filling)으로 증착이 가능하다고 설명하며 특히 TFE 구조에 적용될 경우 더 간단하고 안정적으로 제작할 수 있다고 밝혔다. Riva 박사는 FPC가 encapsulation 공정을 좀 더 효과적으로 하는데 핵심적인 역할을 할 것으로 믿으며 SAES 그룹이 getter와 정제 기술, 첨단 소재에 대한 전문적인 지식을 바탕으로 FPC를 기반으로 하는 완벽한 OLED encapsulation 솔루션을 제공할 수 있다고 밝혔다. SAES 그룹는 매 년 순 매출액의 11%를 대학, 연구기관과의 협동 연구에 할당하고 있다. SAES 그룹은 현재 많은 업체와 협력을 하고 있으며 OLED 조명과 공정장비, 전문식품포장, gas barrier film 같은 다양한 분야에 관심을 기울이고 있다. SAES 그룹은 좀 더 시장성이 있는 OLED 디바이스를 개발하는데 핵심 역할을 담당하기 위해서 이런 선제적이고 협력적인 R&D를 주도하고 있다.

Visionox, 604PPI의 고해상도 디스플레이 기술을 개발하다.

2015년 11월 13일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

11월 12일 Visionox에 따르면 최근 FMM(Fine Metal Mask)을 사용한 증착기술을 통해 604PPI(약 4.85inch)의 고해상도 full color OLED 패널을 개발했다고 밝혔다.

Visionox Z-Type(Source : OLED-info)

Visionox는 2014년 Z-Type이라는 새롭게 개발한 픽셀구조로 570PPI의 RGB AMOLED 패널을 개발한 바 있다. Z-Type은 blue sub-pixel의 크기를 늘리고 green과 red sub-pixel을 그 옆에 배치한 pixel 구조이다. 이번에 발표한 패널은 이보다 35PPI가 더 높아진 604PPI이다. 이로써 Visionox의 고해상도 OLED 기술이 한 단계 더 발전한 것으로 보여진다.

이번에 개발된 패널은 자체 개발 pixel 레이아웃과 중국 업체들끼리 공동 개발을 한 FMM을 적용하였다. Pentile 방식이 아닌 real RGB 방식으로 제작되었으며, 해상도는 2,560 × 1,440 이다.

중국업체들의 고해상도 AMOLED 패널 기술개발이 빠르게 진행되고 있다. Everdisplay는 2015년 8월 734PPI의 6인치 패널을 공개 했으며 한국의 패널업체와의 기술격차는 현재 빠르게 줄어들고 있는 것으로 분석된다.

Visionox는 이번에 개발한 OLED 패널은 Visionox의 고해상도 OLED를 위한 연구개발이 지속적으로 이루어지고 있고, 현재의 연구성과를 잘 보여주는 것이라고 밝혔다. 또한 이번 기술 개발 발표를 통해 유비산업리서치는 고해상도 AMOLED 패널 양산이 한 층 앞당겨졌다고 분석했다.

604PPI High Resolution Display Panel (real RGB)(Source : Visionox)

[IWFPE 2015] ITO의 자리를 꿰찰 소재는?

2015년 11월 10일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

지난 11월 4일부터 ‘2015 국제 인쇄전자 및 플렉서블 디스플레이 워크숍(IWFPE 2015)’가 전주 르윈호텔에서 열렸다. 이번 워크숍에서 OLED 디스플레이 관련 발표 중에는 ITO의 대체 소재에 대한 언급이 많았다.

미국의 리서치 업체 Touch Display Research의 CEO, Jennifer Colegrove박사는 2015-2016의 핫 트렌드를 발표했다. Colegrove박사가 발표한 핫 트렌드는 고해상도화, 투명 디스플레이, 웨어러블 디바이스, 플렉서블 디스플레이 등이 포함되어 있다. 핫트렌드 중 특히 touch panel에 관련해서 ITO 대체 소재를 꼽았다. ITO를 대체할 수 있는 소재로는 메탈 메쉬, 실버 나노와이어, CNT, 그래핀 등을 언급했다. Colegrove박사는 ‘ITO를 대체할 수 있는 소재는 플렉서블 디스플레이에 맞출 수 있게 유연해야 하며, 효율이 좋은 재료가 필요하다’라고 덧붙였다.

한화테크윈의 조성민 연구원은 ITO보다 균일도가 높은 그래핀이 미래의 소재가 될 것이라고 발표했다. 특히 그래핀은 저항이 ITO 보다 낮아 좋은 특성을 보이지만, 제작 시 발생하는 파티클과 높은 비용은 해결해야 할 이슈라고 말했다. 때문에 중국에서는 그래핀에 관련된 국책과제들이 선정되어 기술 개발에 힘쓰고 있다고 덧붙였다.

ETRI의 이현구 책임연구원은 ETRI, 성균관대, KAIST에서 공동 개발한 다층 그래핀이 ITO를 대체할 수 있는 소재가 될 것이라고 발표했다. 특히 투과율이 높아 미래의 투명 디스플레이에 적합하고, 고해상도 top emission 구조에서 실버 나노와이어 소재와 비교해 디스플레이의 밝기가 더 높다는 결과를 소개했다.

앞으로 미래의 디스플레이 산업 발전을 위해 ITO의 대체 전극개발이 이슈이며, ITO 대체 전극의 하나로 그래핀에 대한 연구개발이 적극적으로 이루어질 것으로 예상된다.

[IWFPE 2015] AUO의 Bendable AMOLED

2015년 11월 6일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

AUO가 전주에서 열린 IWFPE 2015에서 지난 8월에 공개한 bendable AMOLED의 컨셉과 기술에 대해 발표했다.

발표자인 AUO의 R&D manager Terence Lai는 “Bendable AMOLED는 display의 bending 특성을 활용하여 새로운 user interface를 구현할 수 있으며, 기존의 터치 인터페이스를 변화시키는 혁신이 될 수 있다.”라고 발표하였다.

AUO의 bendable AMOLED는 5인치, 295 PPI이며, LTPS TFT와 hybrid encapsulation을 적용했으며 top emission 구조이다. 두께는 0.2mm이며 file type의 bending sensor를 적용하여 bending의 방향에 따라 다양한 기능을 할 수 있다.

현재 Flexible AMOLED는 curved에서 bendable을 건너뛰고 foldable로 가는 트랜드로 주요 panel업체들과 연구소에서 foldable 위주의 개발이 진행되고 있다.

AUO가 공개한 bendable AMOLED panel이 foldable로 직행하는 flexible AMOLED 개발 트렌드에 새로운 방향을 제시할 수 있을 것으로 기대되며, bendable에 적합한 application과 bending 특성을 활용한 기능 개발이 이슈가 될 것으로 분석된다.

AUO’s 5″ bendable AMOLED prototype

Silver Nanowire, Flexible 디스플레이의 핵심소재로 주목받다.

2015년 9월 3일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

공주대학교 김상호 교수는 9월 1일 서울 코엑스에서 개최된 IPEC(International Printed Electronic Conference) 2015에서 “Silver nanowire 기술은 현재 상업화 초기 과정에 있으며, 앞으로 디스플레이 시장의 핵심 소재가 될 것이다.”라고 말했다.

김교수는 flexible display의 bending radius가 감소할 때 TSP(Touch Screen Panel)소재로 쓰이는 silver nanowire에 2가지 주요 이슈가 생긴다고 발표하였다. 먼저 bending시 겹쳐져 있는 배선이 그림 1과 같이 느슨해지는 현상이 발생하며, 이 현상으로 인해 bending stability가 낮아진다고 밝혔다.

그림 1, Source : 김상호 교수, IPEC 2015

김교수는 이 현상을 그림 2와 같이 두 배선을 thermal annealing 기술과 레이저 공정, IPL 광소결 기술을 활용한 welding (용접)하는 공법으로 해결이 가능하다고 발표하였다.

그림 2, Source : 김상호 교수, IPEC 2015

다른 이슈로는 bending radius가 감소할 때 그림3과 같이 stress point에서 nanowire 사이의 contact stability가 낮아지는 현상이 나타난다고 밝혔다.

그림 3, Source : 김상호 교수, IPEC 2015

김교수는 이 문제는 Tg값이 서로 다른 2개의 polymer를 섞어 그림 4와 같이 층을 깔고 경화시킨 후 그 위에 TSP를 올라는 undercoating 공정을 통해 해결할 수 있다고 발표하였다.

그림 4, Source : 김상호 교수, IPEC 2015

Silver nanowire는 기존에 쓰이던 투명전극 소재인 ITO보다 flexibility가 높고 저항이 적은 장점이 있어 flexible OLED에 최적화된 TSP(Touch Screen Panel)소재로 각광받았지만 디스플레이 시장에서 패널 양산 시 단가경쟁에서 ITO에 밀린다는 평가를 받아왔다.

하지만 최근 silver nanowire TSP에 햇빛이 반사되어 전체 스크린이 뿌옇게 보이는 haze 현상이 해결되고 포스터치 기술 등 향상된 TSP 성능이 요구되는 새로운 터치 기술이 등장하면서 단가의 차이에도 불구하고 silver nanowire를 차용하는 제품이 점점 증가하는 추세이다.

김상호 교수는 “Undercoating 기술과 welding 기술을 함께 사용하여 TSP의 면저항을 낮추고 bending stability를 크게 높일 수 있기 때문에 차후 flexible 디스플레이에서 silver nanowire의 시장성이 커질 것으로 전망된다.” 라고 발표하였다.

[IMID 2015]UDC, 저 Mask OLED Patterning 기술 개발

2015년 8월 28일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

현재 대면적 RGB OLED 패널을 제조할 수 있는 주요 방법으로 FMM(Fine Metal Mask)가 꼽히고 있지만 shadow effect와 mask total pitch 변동, mask slit tolerance의 문제로 수율이 제한적인 한계가 있다. 이런 한계는 해상도가 올라갈수록 점점 커지고 있어 OLED 패널 제조 시 사용되는 FMM 개수의 최소화는 RGB 방식 OLED의 주요 이슈였다.

UDC에서는 작년 SID 2014에서 “Novel Two Mask AMOLED Display Architecture”의 논문을 통해 기존의 3 mask를 사용하는 RGB-FMM 방식에서 mask 사용을 2장으로 줄일 수 있는 기술을 공개하여 큰 화제를 모았다.

Source : UDC, SID 2014

이 기술은 위의 그림과 같이 yellow와 blue 서브픽셀을 각각의 mask를 써서 증착한 후 green과 red 서브픽셀 위에 각 색의 color filter를 올리는 방식이다. 이 때 공정 후 아래 그림과 같이 픽셀이 형성된다.

Source : UDC, SID 2014

UDC는 이 기술을 통해 blue 전압을 줄일 수 있기 때문에 display 전체적인 수명이 향상되고 소비전력이 감소하는 장점을 가질 수 있다고 설명한 바 있다. 또한 이 기술을 통해 tact time을 감소하고 수율을 증가할 수 있다고 밝혔다.

이번 IMID 2015에서 UDC는 같은 제목의 연구를 발표하였다. 하지만 구체적인 내용은 작년에 발표한 내용보다 한 단계 발전하였다. 먼저 작년 SID에서 UDC는 RGB방식에 비해 패널의 수명을 2배 향상할 수 있다고 발표했지만 이번 IMID에서는 3.3배 향상할 수 있다고 발표하였다.

또한 printing 방식으로도 기술 구현이 가능하며, 이 때 한번에 2줄의 픽셀을 print할 수 있는 장점이 있다고 밝혔다. UDC는 OVJP(Organic Vapor Jet Printing)가 printing방식을 적용할 때 가장 적합한 방식이라고 발표하였다.

UDC는 이번 논문에서 SPR(Sub-Pixel Rendering)이라는 새로운 기술을 발표하였다. 작년 SID에서 발표한 논문은 SPR이 적용되지 않은 방식으로 아래 [그림1]과 같이 한 픽셀당RGY와 B의 4개의 서브픽셀로 구동된다.

[그림1], Source: UDC, IMID 2015

이번 IMID에서는 SPR기술과 결합한 픽셀 구조를 선보였다. [그림2]과 같이 한 픽셀당 3개의 서브픽셀을 사용하여 구동하는 방식이다.

[그림2], Source: UDC, IMID 2015

이 경우 [그림3]과 같이 픽셀을 배열할 수 있기 때문에 더 적은 서브 픽셀로 구성이 가능하다.

[그림3], Source: UDC, IMID 2015

UDC는 SPR 기술을 통해 픽셀 한 개당 서브픽셀의 개수를 3개 이하로 줄일 수 있기 때문에 픽셀 당 data line의 개수와 TFT 개수를 같이 줄일 수 있다고 발표하였다.

UDC는 “이 기술은 면적이나 해상도에 관계없이 적용할 수 있기 때문에 앞으로 다양한 종류의 패널에 적용이 가능할 것으로 보인다.”고 밝혔다

HUD와 HMD, 가상현실을 만나 날아오르다.

2015년 8월 7일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

7월 31일 건국대학교에서 진행된 SID 2015 리뷰 워크샵에서 인하대학교 박재형 부교수는 SID 2015에서 HUD(Head Up Display)와 HMD(Head Mount Display)에 대한 관심이 증가했다고 발표하였다.

HUD는 단순히 외부를 보여주고 비바람을 막아주는 기존 앞 유리의 역할을 넘어서서 운전자에게 다양한 정보를 제공하는 기술을 의미한다. HUD의 도입으로 운전자들은 도로에서 눈을 떼지 않고도 차량과 목적지 정보를 파악할 수 있다. 이 때 단순한 디스플레이가 아니라 사용자의 동작을 인식하여 디스플레이에 반영한다는 것이 AR(증강현실) HUD이다.

일본의 Ricoh사는 SID 2015의 논문을 통해 차량이 자발적으로 조작에 개입하는 장치를 ADAS(Advanced Driving Assistance System)라고 명칭하면서 여기서 얻은 정보를 HUD에 반영하여 사용자의 인식과 판단을 도와줄 수 있다고 발표하였다. 이 때 명암비를 높여 디스플레이가 현실과 일치되어 중첩되게 하고 허상과의 거리가 5m 정도가 될 경우 더 향상된 AR을 구현할 수 있다고 발표하였다.

HMD는 머리에 착용하는 디스플레이 장치를 말하며 다른 디스플레이와 차별화되는 몰입감을 가지고 있다. 또한 넓은 시야각을 가지고 있기 때문에 현장감이 증대되어 엔터테이먼트용 디스플레이 장비로 많이 쓰였지만 최근 AR에 대한 관심이 높아지면서 AR용 디스플레이 기기로 각광받고 있다.

이번 SID 2015에서 Zwickau 응용과학 대학은 초점거리를 조절하여 상이 맺히는 거리를 사용자에 맞게 바꾸어 AR이 자연스럽게 구현되는 HMD 장치를 설계하였다. 중국 저장대학교 광학공학과에서는 3차원 공간상의 모든 점에서 모든 방향으로 빛이 얼마만큼의 세기를 가지는지를 표현하는 Light Field라는 개념을 사용하여 각각의 눈에 홀로그램의 보여주는 방식으로 향상된 AR을 구현하였다.

박재형 부교수는 “SID 2015를 기점으로 하여 AR과 연계된 HMD와 HUD에 대한 관심과 연구가 크게 증가할 것이며 앞으로 이런 경향이 지속될 것으로 보인다.”라고 설명하였다.

삼성전자는 헤드셋에 갤럭시 S6 또는 갤럭시 S6 엣지를 꽂아서 사용하는 HMD 기기인 ‘삼성기어 VR’을 출시하였다. Oculus VR와 Sony Computer Entertainment는 각각 OLED를 적용한 VR 헤드셋 제품인 ‘Oculus Rift’와 ‘Project Morpheus’의 시제품을 발표하고 내년 1분기(Oculus)와 상반기(SCE) 중에 소비자용 정식 버전을 출시할 예정이다. 에이치엘비는 HUD 최초로 ‘허상 거리구현방식’을 적용한 제품인 ‘AproVIEW S2’를 출시한 바 있다.

박재형 인하대 부교수, SID 2015 리뷰 워크샵

OLED의 수명을 획기적으로 높일 수 있는 encapsulation 기술 공개

2015년 8월 5일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

7월 29일 호서대에서 개최된 충청 디스플레이 포럼에서 OLED의 수명을 획기적으로 높일 수 있는 encapsulation 기술이 공개되었다.

Encapsulation 기술은 OLED panel의 성능에 영향을 주는 수분과 산소의 투습을 방지하여 수명을 증가시키는 기술이다. 또한 OLED panel의 수율을 결정짓는 마지막 공정이기 때문에 각 OLED panel 제조 업체는 최선의 encapsulation 기술을 찾는데 집중하고 있다.

현재 양산되고 있는 flexible OLED panel은 유무기 적층의 passivation에 gas barrier cover plate가 합착되는 hybrid 구조의 encapsulation이 적용되고 있다.

이 때 gas barrier 특성이 있는 cover plate가 encapsulation 성능을 결정짓는 핵심 요소이기 때문에 형성하는 재료와 기술이 매우 중요하다. OLED panel에서 요구되는 encapsulation의 수준은 10^-6g/m²day이다. 이 단위의 의미는 1일에 1m²의 넓이에 투습되는 양을 의미한다. 이 정도의 양은 6개의 월드컵 경기장을 합친 크기의 공간에 한 방울의 물이 떨어지는 것과 같은 아주 작은 규모이다.

일반적으로 gas barrier layer를 형성하는 데에는 sputtering 기술이 사용되고 있다. Sputtering 기술은 고전압을 통해 이온화된 불활성기체가 코팅재료에 충돌하게 되고, 이 때 타깃물질의 이온이 튀어나와 기판에 달라붙어 코팅이 되는 증착기술이다.

이러한 sputtering 기술은 공정 중 particle이 발생하고 defect가 형성되기 때문에 OLED에 적용하기 위해서는 multilayer로 쌓아주어야 했다. 이 경우 생산성이 약화되고 원가가 증가되는 단점이 있었다.

하지만 충청 디스플레이 포럼에서 고려대학교 홍문표 교수는 sputtering 장비에 반사판을 설치하여 중성화 빔이 방출하도록 유도하면 target 박막을 안정화시켜 기존 sputtering 공정 중에 발생되는 defect를 줄일 수 있다고 발표하였다.

홍문표 교수에 따르면 이 기술은 single layer를 사용하면서도 OLED panel에서 요구하는 encapsulation의 수준인 10^-6g/m²day를 달성하기 충분하기 때문에 원가를 낮추고 생산성을 높일 수 있다고 밝혔다.

OLED 8K TV 언제쯤 가능할까?

2015년 7월 22일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

최근 TV시장의 트렌드는 curved design과 대면적, 고해상도이다. 차세대 display를 놓고 주도권을 다투고 있는 LCD와 OLED 모두 프리미엄 TV로서 curved design을 적용한 55inch 이상의 대면적 제품을 출시하고 있는 추세이다. 해상도도 FHD에 이어서 UHD 급이 출시되고 있으며 이보다 높은 해상도의 TV용 display가 요구되고 있는 상황이다.

한국과 일본의 방송용 컨텐츠 로드맵을 살펴보면 일본은 2016년, 한국은 2018년 8K 컨텐츠 시험방송을 목표로 하고 있는 만큼 UHD 해상도의 OLED TV 개발은 필수적이다. 한국을 기준으로 살펴보면 UHD는 2013년부터 시험방송을 시작하였으며 본격적인 적용은 위성/케이블 2016년 지상파 2018년을 목표로 하고 있다. UHD TV가 본격적으로 출시된 시기가 2014년임을 감안하면 8K TV의 본격적인 시장 출시 시기는 약 2019~2020년으로 예상된다. 따라서 8K TV 양산을 준비할 수 있는 시간은 약 3년 정도 남아 있는 것으로 분석된다.

현재 8K LCD TV는 주요 panel 업체에서 각종 전시회를 통해 제품을 이미 공개한 바 있으며 2016년~2017년 양산을 목표로 진행 중에 있지만 OLED TV는 4K까지만 공개되고 있어 해상도 면에서 LCD에 뒤쳐지고 있는 상황이다.

OLED TV의 8K 구현에 있어 핵심은 pixel size 감소와 개구율 확보이다. LCD는 1개의 화소에 1개의 transistor와 capacitor가 사용되지만 OLED는 2개 이상의 transistor와 1개의 capacitor가 사용되어 LCD에 비해 충분한 개구율 확보와 pixel size를 감소시키는데 어려움이 있다. 핵심 해결 방법은 TFT를 통과하여 발광을 하는 bottom emission이 아닌 top emission 구조의 TV용 OLED panel을 개발하거나 bottom emission으로 구현할 수 있는 개구율에서도 충분한 발광 효율을 나타낼 수 있는 발광 재료의 개발이다.

OLED는 LCD가 이룬 10년이상의 성과를 불과 2~3년만에 달성한 저력을 보여준 display로써 8K 제품 양산까지 약 3년정도 밖에 남지 않았지만 충분히 LCD의 해상도를 따라잡을 가능성이 있을 것으로 기대된다.

LG Display와 Samsung Display의 4K OLED TV

차세대 OLED 조명의 새로운 솔루션 등장

2015년 7월 15일/0 코멘트/카테고리: 조명, 조명, 조명, 조명, 조명, 조명 /작성자: OLEDNET

충남대학교 이택승 교수

충남대학교는 이택승(유기소재·섬유시스템공학과) 교수와 김종호(박사과정) 학생이 부산대학교 진성호(화학교육과) 교수와 박주현 학생과 함께 발표한 논문이 고분자화학 분야 최우수저널인 영국화학회의 ‘Polymer Chemistry’ 백 커버로 선정됐다고 15일 밝혔다.

이 논문은 solution process에 적용되는 고분자(polymer)재료에 대한 것으로, red와 green, blue의 단량체(monomer)를 초분지 형태로 고분자 구조에 도입하여 각 단량체의 함량에 따라 다양한 색을 구현할 수 있기 때문에 white도 구현할 수 있다. 기존의 OLED 조명은 white OLED를 제작하기 위해서 R/G/B 또는 YG/B를 적층하는 구조를 사용하고 있어 공정이 복잡하다. R/G/B를 섞어서 한번에 white를 형성하는 방법도 개발되고 있지만 R/G/B간의 에너지 전이에 의해 원하지 않는 색을 발광하는 문제가 발생한다. 하지만 논문에서처럼 R/G/B로 발광할 수 있는 단량체를 초분지 형태로 고분자 구조에 도입하게 되면 고분자가 고체화 되었을 때 분자간의 에너지 전이현상을 최소화 할 수 있어 원하는 색상구현에 용이하다.

이택승 교수는 “이번에 발표된 고분자 재료는 초분지 구조(hyperbranched)를 적용하였으며, 한가지의 고분자 재료로도 백색광을 구현할 수 있어 단순한 공정으로 제조가 가능하다.” 라고 하였다.

이 기술은 국내에서 특허(출원번호 10-2012-0091350)로도 출원된 바 있으며, 차세대 OLED 조명의 원가 절감을 위한 핵심 기술이 될 수 있을 것으로 기대된다

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[SID 2015] AUO의 새로운 픽셀 구조 RGBY, 저전력 OLED의 해법이 될 수 있을까?

2015년 6월 10일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

디스플레이는 스마트폰 배터리 사용량 중 가장 많은 소비전력을 차지하고 있다. 때문에 저전력 display는 스마트폰의 사용시간을 늘리는데 있어서 가장 중요하다.

AMOLED Panel은 RGB subpixel이 각각 구동하는 자체 발광 소자로 이론 상 BLU(back light unit)가 항상 켜져 있어야 하는 LCD보다 소비전력이 훨씬 낮다. 하지만 OLED 발광재료들의 재료성능, 특히 blue 발광재료의 성능이 충분하지 못해 소비전력이 기대에 미치지 못하고 있다.

SID 2015에서 AUO는 소비전력 이슈를 해결하기 위한 새로운 RGBY의 새로운 pixel 구조에 대해 발표하였다. 기존의 FMM RGB 방식에서 사용되던 RGBG구조의 pentile 방식이 아닌 RGBY 방식의 SPR(sub pixel rendering)과 PSA(power saving algorithm)을 적용하였으며, 고해상도를 위해 적용된 pentile 방식의 RGB보다 높은 화질과 낮은 소비전력을 가진다고 하였다. 특히 yellow sub pixel의 효율(80~120 cd/A)에 따라 기존 RGB 방식의 소비전력보다 16~20%를 감소할 수 있어 저전력 AMOLED panel의 핵심 기술이 될 수 있음을 HD 4.65inch(317ppi) panel demo를 통해 증명하였다.

발표자인 AUO의 Dr. Meng-Ting Lee는 “yellow sub pixel을 적용함으로써 고해상도와 높은 화질, 낮은 소비전력, panel의 수명향상 등을 동시에 개선할 수 있어 AUO의 RGBY SPR과 PSA기술이 mobile용 AMOLED panel의 핵심 기술이 될 수 있을 것”이라고 말하였다.

AUO의 RGBY pixel structure, SID 2015

Comparison of Power consumption between RGB and RGBY

서울대 이창희 교수팀, 세계 최초 순수한 자외선을 발광하는 고출력 QLED 개발 성공

2015년 6월 1일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

서울대 이창희 교수팀은 서울대 화학생물공학부 차국헌 교수와 화학부 이성훈교수, 동아대학교 전자공학과 곽정훈 교수와의 공동연구를 통해 세계 최초로 양자점을 이용하여 순수한 자외선을 발광하는 고출력 양자점 발광 다이오드 개발에 성공 하였다.

UV light는 보통 mercury lamp나 갈륨질소 화합물과 같은 무기물로 만들어진 LED를 이용하여 제작되었다. 그러나 mercury lamp는 UV 이외에 넓은 범위의 가시광 파장까지 방출하며, 갈륨질소로 제작된 LED는 제조가격이 높다. 서울대 이창희 교수는 “Quantum dot LED(QLED)는 저비용의 solution process를 적용하여 제작할 수 있어 매력적인 대안이 될 수 있다.”라고 밝혔다.

반도체 재료로 만들어지는 quantum dot은 크기와 모양에 따라 다른 파장을 방출하며, crystal의 크기가 작을수록 빛을 내는 파장은 더 짧아진다. 이교수 팀은 세계 최초로 RGB 가시광선 영역을 넘어서 자외선 영역까지 발광하며, 400nm 보다 짧은 파장의 quantum dot 개발에 성공하였다.

이 교수팀은 UV nanocrystal을 제작하기 위해 고효율의 빛과 zinc sulfide shell을 가진 cadmium zinc sulfide를 활용하여 지름이 3nm보다 작은 light-emitting core를 가지고 377 nm의 true UV 방사선을 방출하는 quantum dot을 만들었다. 이창희 교수는 “우리는 사람들이 quantum dot에 일반적으로 기대하는 파장보다 훨씬 더 짧게 만들 수 있다”고 말했다.

이교수 팀은 2012년에 고효율의 구조와 quantum dot을 적용한 flexible LED를 개발한 바 있으며, UV LED가 화폐의 위조방지 마크를 비출 수 있다는 것을 보여준 바 있으며, 플로리다 대학의 Franky So는 quantum dot으로 위조지폐를 감별할 수 있을 정도로 밝게 빛나는 소자를 제작하는 것은 괄목할 만한 성과라고 밝힌 바 있다. Quantum dot의 수명이 입증될 수 있다면 위조 지폐 감지와 산업 응용분야에 쓰일 수 있는 낮은 가격대의 UV-LED로 사용 될 수 있을 것으로 전망된다.

이 연구 성과는 저명 나노과학 학술지인 Nano Letters (Nano Lett. 2015, DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b00392)에 게재되었으며, 미국 화학회에서 발행하는 Chemistry & Engineering News 5월27일자에 최신 뉴스로 보도되었다.

Quantum dot으로 만들어진 LED는 위조방지 마크를 드러내는데 충분한 자외선을 방출한다. 위조 방지 마크는 일반 실내 조명에서는 보이지 않는다. Credit : Nano Letter

Quantum dot으로 만들어진 LED는 위조방지 마크를 드러내는데 충분한 UV을 방출한다. 위조 방지 마크는 일반 실내 조명에서는 보이지 않는다. Credit : Nano Letter

왜 Hybrid Encapsulation인가?

2015년 1월 8일/0 코멘트/카테고리: /작성자: OLEDNET

최근 디스플레이 시장의 주요 키워드는 flexible과 대면적, 고해상도이다. AMOLED시장에서는 flexible AMOLED 패널을 적용한 Galaxy Note Edge와 Galaxy Gear S, LG G Watch R, LG G Flex 등의 제품과 대면적 패널을 적용한 UHD curved 65/77inch의 고해상도 제품이 출시되었다. Flexible AMOLED 패널에서는 foldable과 rollable이, 대면적 AMOLED 패널에서는 UHD 이상의 해상도와 500nit 이상의 고휘도가 요구되고 있다.

Flexible AMOLED 패널과 UHD 이상의 대면적 AMOLED 패널을 양산하기 위해서 해결 되어야 할 많은 문제점들이 남아있다. 특히 공정 중 encapsulation은 OLED 제조 기술 변화에 따라 변경이 필요한 기술이며 패널 수율을 결정 짓는 마지막 공정이기 때문에 매우 중요한 부분이다.

Encapsulation은 OLED 소자 외부에서 유입되는 수분과 산소를 차단하여 발광재료와 전극재료의 산화를 방지하고, 소자의 외부로부터 가해지는 기계적, 물리적 충격으로부터 소자를 보호하기 위한 필수적인 공정이다.

5일, 유비산업리서치가 발간한 “OLED Encapsulation Report”에 따르면 모든 application의 적용될 수 있는 핵심 encapsulation 기술이 hybrid encapsulation이 될 것으로 예상하였다.

Hybrid Encapsulation은 passivation 박막과 gas barrier 특성이 있는 cover plate, passivation 박막과 cover plate를 접착시키는 고분자로 구성되어 있으며, 접착성 고분자를 용액 형태로 사용하는 방식(dam & fill 방식)과 필름 형태로 가공하여 사용하는 방식(Film laminating 방식)이 있다.

시판되고 있는 모바일용 rigid AMOLED 패널에 적용되는 frit glass 방식의 encapsulation은 encapsulation 성능은 완벽하나 대면적 패널과 flexible AMOLED 적용이 어려운 단점이 있다. 또한 현재 flexible AMOLED 일부 적용되고 있는 TFE(Thin Film Encapsulation) 기술은 다층을 형성하는 복잡한 공정과 particle 발생, 막 균일성 등의 문제로 인하여 대면적 적용이 어렵다.

반면 hybrid encapsulation은 대면적 패널과 flexible OLED 패널 모두 적용이 가능하며, TFE에 비해 공정수가 적은 장점이 있다. 또한 모바일용 rigid AMOLED 패널에 투명 gas barrier를 사용한 hybrid encapsulation을 적용한다면, 깨짐 방지와 두께 감소 등의 장점이 있기 때문에 적용이 가능할 것으로 유비산업리서치는 분석하였다.

유비산업리서치는 향후 OLED 산업의 핵심이 될 대면적 OLED와 flexible OLED패널에 hybrid encapsulation이 적용됨에 따라 hybrid encapsulation 핵심 재료 시장은 2015년에 6천만달러 시장을 형성할 것으로 예상하였으며, 2015년부터 2020년까지 74%의 연평균 성장률을 보일 것으로 전망하였다. Hybrid encapsulation에 적용되는 핵심 재료는 유기재료와 메탈포일, 투명 gas barrier가 있다.

600ppi Soluble process OLED가 가능해지면?

2014년 12월 11일/0 코멘트/카테고리: 장비 /작성자: oled

Seiko Epson은 soluble process OLED용 ink-jet 장비를 만들고 있는 기업으로서 180ppi 노즐을 2열로 배치하여 360ppi 해상도까지 실현 가능한 ink-jet head를 이미 개발하였다. 증착 방식 RGB OLED 해상도가 real로서는 아직 260ppi 수준에 머물고 있는 것에 비교하면 고해상도 디스플레이 개발에 매우 유용한 기술이다.

Seiko Epson은 잉크 볼륨 제어와 복수 노즐로서 화소 당 총 잉크량을 일정하게 유지할 수 있는 기술을 개발하였으며, HTL 표면과 격벽면 접촉각을 동등하게하여 HTL 표면 전체에 균일하게 발광층을 도포할 수 있는 기술도 가지고 있다. 또한 bottom emission OLED 제조와 함께 top emission OLED 제조도 ink-jet으로 성공하였다. Top emission은 HIL의 막 두께가 광학 특성에 큰 영향을 주기 때문에 특별히 조합한 잉크를 사용하여 매우 균일한 HIL 박막을 도포할 수 있어야 가능하다.

Seiko Epson은 초고해상도 soluble process OLED를 제조할 수 있는 장비를 개발하기 위해400ppi 노즐을 2열로 배치한 600ppi ink-jet head를 개발할 예정이다. 600ppi의 초고해상도OLED가 제조 가능해지면 OLED의 최고 단점인 고해상도를 문제를 가볍게 해결할 수 있어mobile display 영역에서 LCD를 대체할 수 있는 계기가 될 전망이다.

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