삼성과 LG가 OLED TV를 판매를 시작하면서 mobile에서 자리매김을 하고 있는 OLED가 드디어 TV 시장에 본격적으로 발을 디디기 시작했다. 경쟁상대가 수두룩한 TV 시장에서 살아남기 위해서 OLED TV가 겪어야 할 장애물 중 하나는 가격일 것이다. 삼성과 LG는 Curved OLED TV를 1500만원으로 시장에 내놓았다. 색 표현의 우수함, 응답속도 이외에도 UD TV를 비롯한 경쟁 상대와 견주려면 가격적인 면에서 하루 빨리 해결해야 할 것이다. 이에 대한 한가지 대안이soluble material을 사용한 OLED TV이다.  Soluble OLED에 대한 연구는 수년간 많은 업체에서 진행해왔다.

2004년 Dupont Display와 공동으로 제작한 삼성전자의 7인치 AMOLED를 시작으로 Philips, MED, Seiko Epson이 개발했다. 삼성전자는 Dupont의 재료를 사용하였으며, 얇은 무기물을 사용해 픽셀의 균일도와 개구율을 증가시키는 기술을 선보였다.

영국의 CDT는 PLED관련 제조와 재료, 장비에 관련된 특허를 보유한 라이선스 업체로서 합작회사인 LITEREX, Sumito Chemical, Toppan printing과 함께 inkjet printing 방식을 이용해 꾸준히 soluble AMOLED 개발해왔다.

Seiko-Epson은 1990년대 말부터 고분자를 이용한 AMOLED를 발표하기 시작하여 inkjet printing 방식을 이용한 40인치의 tiling AMOLED (20인치를 4장 붙이는 방식)를 2004년에 발표하였다.

2012년 Panasonic은 Sumitomo Chemical 고분자재료를 이용해 56inch UD급 AMOLED TV를 공개해 주목을 끌었다.현재까지는 양산단계까지는 개발이 진행되어야 하지만 Panasonic OLED TV 공개를 통해 Soluble OLED의 개발이 상당히 진행되었음을 알 수 있었다.

Soluble OLED의 양산은 주요 디스플레이 업체들이 최종적으로 해결해야 할 과제이다. 이를 실현하기 위해 Sumitomo Chemical을 비롯한 많은 재료 업체가 재료 개발에 힘쓰고 있다. 또한 재료개발 뿐만 아니라 soluble material이 OLED가격 경쟁력을 위한 대안이 되기 위해서는 soluble material에 대한 가격부터 해결해야 할 것이다.

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6월27일 삼성전자 서초사옥의 디라이트 홀에서는 OLED TV 출시가 연기되었던 삼성전자의 고민이 얼마나 컷 던지를 느낄 수 있는 자리였다.  삼성전자 하반기 TV 전략 제품 발표회로 명명된 브리핑 장에는 입구부터 세계 최고의 OLED TV가 5대 진열되어 기자단을 맞이하였다.

발표 내용은 curved OLED TV와 65”/55” UD TV 출시로서 프리미엄 TV 시장을 주도하겠다는 야심찬 계획이다.  현재 삼성전자는 LCD TV 분야에서 7년 연속 세계 1위 자리를 차지하고 있으며, 이들 프리미엄 제품들로서 지속적인 top의 위치를 고수할 예정이다.

전시장 내부에 진열된 TV는 Curved OLED를 중심으로 배치하였으며, 특별히 모델까지 동원하여 해외 유명 전시장에서 보다 더 적극적인 행사를 추진하였다.  Curved OLED TV의 디자인과 성능에서도 고심한 부분이 역력히 나타났다. 1,500만원의 초가가 제품으로 프리미엄 시장을 공략하기 위해 최고급 메탈 소재를 활용한 “타임리스 아레나” 디자인을 적용하였고, 경쟁업체인 LG전자의 curved OLED TV 보다 휘어진 느낌이 더 들 수 있도록 TV 본체 보다 외각 케이스를 더 휘게 만들어 몰입감을 나타내었다.  또한 현재 삼성전자의 최고급 제품 사양인 “에볼루션 키트”가 기본 장착이 되어 있다.  여기에 3D 기술로 축적한 실력을 바탕으로 한 화면에서 2명이 동시에 다른 화면을 볼 수 있도록 “스마트 듀얼뷰”를 적용하여 3D 시장까지 동시에 공략할 수 있도록 헤드셋이 장착된 전용 3D shutter glass를 준비하였다.  이 방식은 화면 구동을 120Hz로 구동하여 동시에 2개의 화면을 송출하는 첨단 기술이다.

삼성전자는 이들 기술을 통해 “진화하는 TV”가 무엇인지를 보여주었고, 동시에 프리미엄 고객들에게는 차별화된 가치를 제공하는 “퓨쳐 프루프(future proof)” 라인업을 완성했음을 선언하였다.

이번에 출시되는 삼성전자의 OLED TV는 full white가 150nit이며, peak intensity가 600nit인 초고휘도 제품으로서 경쟁사 대비 각각 50%의 화질 특성을 상향하는 초고휘도 제품이다.  이 제품들의 밝기는 삼성전자가 판매하고 있는LED TV 보다 훨씬 더 선명한 감성을 느낄 수 있도록 제작되어 “완벽한 화질”의 궁극적인 TV임을 나타내었다.

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2009년 3월 후공정 장비 업체인 동아엘텍 박재규 사장은 적자에 허덕이든 선익시스템을 전격 인수했다.  LG디스플레이를 주요 고객사로 디스플레이 검사 장비와 OLED 열처리 장비가 주요 제품이었던 동아엘텍은 OLED 산업의 성장성을 일찍 파악하고 OLED 장비 업체인 선익시스템을 품었다.

박재규 사장은 선익시스템을 인수한 가장 큰 이유로서는 선익시스템은 국내 토종 장비업체이지만, 네오뷰코오롱에Gen2 양산 장비를 납품한 선익시스템의 기술력을 인정하였고, 디스플레이와 더불어 OLED 광원 사업의 미래가 밝음을 파악하여 리스크 회피를 최소화할 수 있다고 판단하였다.

박회장은 동아엘텍 창사이후 아직까지 적자를 한번도 경험하지 않은 초우량 회사를 경형하고 있으며 적자인 선익시스템을 인수하여 1년만에 흑자 전환시켰다.

박회장이 손대는 사업에서 성공할 수 있는 이유로서 “반도체와 디스플레이 등의 대형 사업에 몸담고 있는 장비업체의 사장들은 대부분이 삼성과 엘지, 현대 출신이나, 본인은 어디에도 속해 본적이 없어 이들 업체들로부터 도움을 받을 수 없다. 따라서 오로지 기술력에만 집중하여 회사를 운영해 온 노력의 결과”임을 조심스럽게 내비추었다.

박회장은 “끈이 없는 한국 시장이지만 기회는 어디든지 있다.  시작한 일은 포기하지 않고 기다리면 된다, 고객이 자기 회사를 찾아오는 이유는 기존 거래처가 만족을 시켜주지 못하기 때문이여, 이때 자신들의 최대 기술력을 보여주며 최선을 다하면 고객 확보가 가능하다”며  선익시스템을 연 매출 1,000억원 이상의 중견 기업으로 성장 시킬 수 있음을 피력하였다/

2012년 동아엘텍은 300억원의 매출을 올렸으며, 선익시스템은 410억원의 매출을 달성하였다. 올해 선익시스템의 예상 매출은 550억원이다.

동아엘텍과 선익시스템이 글로벌 기업으로 도약하기 위해 수원 고색동에 신규 공장 증설을 결정하였다.  선익시스템과 동아엘텍의 신규 공장으로서 각각 150억원과 90억원의 투자를 결정하였으며 공장 규모는 선익시스템이 연건평 2,500평, 동아엘텍은 연 건평 1,500평 규모이다.  동아엘텍의 공장 착공은 이미 시작하였으며, 7월부터 선익시스템 공장 착공도 시작한다.

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정부가 다양한 연구지원 사업으로 해마다 수십억 원 이상의 연구비를 산학연에 지원하고 있으나 대학과 연구소는 논문 생산에만 치중하고 있지 실제적으로 기업에서 기술을 사용하는 경우는 매우 드물다.

독일 Dresden 공대의 Karl Reo 교수가 창립자로 되어 있는 Novaled는 재료 업체로서는 세계적인 기업으로 성장하여 삼성과 LG의 AMOLED에 필수적인 재료로 사용되고 있으며, 공동 개발을 추진해온 Frounhofer 연구소에서 COMEDD는 독립 기업으로 분사하여 micro OLED Display 사업화를 추진 중에 있다. 영국의 CDT는 Cambridge 대학에서, UDC는 미국 Princeton 대학에서 만들어졌다.  또한 최근 디스플레이 업계의 최대 화두인 IGZO oxide TFT는 일본 동경 공대 Hosono 교수의 연구 결과물로 만들어진 기술이다.  Kido 교수 역시 tandem 구조를 제안하여 산업에 이바지 하고 있다.  이들 교수들은 전세계 학회에서 VIP로서 존경 받는 거물들이다.

이에 비해 한국의 현실은 실로 매우 부끄럽다. 한국의 OLED 산업에 기여한 연구자로 볼 수 있는 교수로서는 Dow Chemical에 합병된 그라쎌 창립자 홍익대 김영관 교수, 증착장비 업체인 YAS의 창립자인 연세대 정광호 교수 정도이다.  대학과 연구소는 기업 보다 앞서 이론과 창의적인 사고로서 다양한 기술을 개발하여 산업에 이바지하는 연구 자세가 필요하나, OLED 세계 최고의 인프라를 갖춘 대한민국의 현실은 논문만 양산하는 논문 공장에 불과하다.  논문으로서는 세계적인 top data를 발표하고 있지만 오히려 전세계 OLED 분야에서 존경 받는 교수로 이름이 거론되는 분은 아직 들어본 적이 없다.

이러한 연구 형태는 이전부터 한국이 노벨상이 나올 수 없는 근본적인 연구개발 시스템임을 적나라하게 보여주는 것이라 할 수 있다.  대학은 우수한 학생을 키우는 인재 육성 기관이지만, 다양한 학문적 접근으로 창의적인 연구 논문을 만들어야 한다.  더욱이 정부 출연 연구소는 기업들이 할 수 없는 분야에서 기술을 개발하여 산업에 이바지해야 한다.

그러나 한국의 대학과 연구소들은 남이 하지 않는 논리와 기술 개발 보다는 OLED 후진국들인 미국과 일본, 독일 등에서 새로이 정립한 논리가 있으면 모방하여 논문 생산에만 열중하고 있다.  Kido교수가 tandem structure를 착안하여 고효율 OLED 구조를 제안하면 한국의 교수들은 이 구조를 모방하여 수 많은 고효율 OLED 논문을 찍어내며 자신이 이 분야 대가인 것처럼 포장하고 있다.

그러다 보니 기업들 교수들에 대한 기대치가 매우 낮기 때문에 교수들에게 지급하는 연구비는 실로 매우 적다.  아는 교수에게 재료비 정도 지원하는 수준에 그치고 있기 때문에 대학원 실험실을 유지하기 위해서는 끊임없이 정부 과제를 생성해야만 하는 현실이다.

정부의 지원 정책은 더욱 행정 위주이다.  OLED는 종합 기술이기 때문에 패널 회사 단독으로만 제품이 개발될 수 없다.  다양한 재료와 장비가 필요하기 때문에 차세대 제품을 개발하기 위해서는 장비 업체와 재료 업체가 같이 참여하는 대규모 컨소시엄이 바람직한 개발 시스템으로 볼 수 있다.  그러나 한국의 컨소시엄은 처음에는 그럴싸한 연구비가 책정되지만 막상 과제가 시작하는 시점이 되면 연구비가 점차 줄어 들어 기업당 분배되는 연구비는 많아야 수억, 적으면 수천만 원에 불과하다.  차라리 만들지 않는 것이 나을 수 있을 정도의 미비한 금액만을 지원하는 탁상 행정의 표본이OLED 업계에서는 자행되고 있다.

대학과 정부출연연구소가 논문 생산 기지에서 벗어나서 세계적인 학술 기관과 창의적인 연구소가 되기 위해서는 어떻게 해야 할 지 곰곰이 생각해 볼 시점이다.

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SID2013에서 3M이 개발중인 quantum dot을 이용한 BLU 기술이 매우 큰 관심을 받았다.  이번 전시회에서 3M은quantum dot 적용 LCD를 스마트폰과 노트북, TV에 각각 적용한 제품과 기존 LCD를 대비 전시하여 기술을 우수성을 나타내었다.

3M의 김성택박사로부터 당사의 기술에 대한 자세한 소개를 받았다.

김박사에 의하면 이 기술은 LCD의 색 표현력을 AMOLED와 대등하게 표현하기 위해 개발중임을 시사하였다. AMOLED가 명암비와 색표현력, 응답속도등의 장점을 바탕으로 디스플레이 시장에서 시장 점유율을 지속적으로 확대하고 있어, LCD가 기존 시장 점유율을 유지하기 위해서는 이들 3가지 단점에서 최소한이라도 유사한 성능이 필요하다.

Quantum dot은 일종의 형광체로서 에너지가 강한 청색 빛을 받으면 에너지 준위가 낮은 녹색과 청색으로 색을 변환 시킬 수 있는 재료이다.  3M은 이 기술을 이용하여 청색 광원에 quantum dot 나노 입자를 도포하여 3색을 분리하고 있다, 기존 LCD가 백색광원에서 나오는 빛을 액정을 통해 광량을 조절하고 다시 CF에서 3색을 분리하는 방식과는 달리 광원에서 먼저 3색을 분리하는 방식이다.

NTSC 130.9%의 AMOLED(우)와 기존 68.8% LCD(좌)와 비교해서 가운데 QD-LCD는 98.4%의 특성을 나타내어 적색과 청색이 AMOLED와 유사함을 눈으로 확인할 수 있었다.  녹색은 아직 LCD와 유사한 수준이어서 상용화에는 시간이 걸릴 것으로 판단되지만, 개발 완료시에는 LCD용 BLU 이 기술로 전환 될 수 있다.  

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지난주 열린 SID 2013에서 LG Display는 oxide TFT와 OLED 관련 논문을 총 8개를 발표하였으며, 그 중 55” OLED TV 관련 논문은 3개를 통해 2013년 1월에 출시한 OLED TV의 기술을 공유하고 장점들을 부각시켰다.

첫 번째 발표인 “Technological progress and commercialization of OLED TV” 에서는 LG의 55” OLED TV의 key technology 4가지를 소개하여 LG Display의 양산 노하우에 대해 소개하였다. 두 번째 “55-inch OLED TV using InGaZnO TFTs with WRGB pixel design”는 SID 2013에서 수상한 논문으로 55” OLED TV에 사용된 oxide TFT의 구조, 설계, pixel design에 대한 내용을 소개하였다. 마지막으로 “The study of picture quality of OLED TV with WRGB OLEDs structure” 에서는 picture quality performance에 대해서 뛰어난 black, wide color gamut와 deep blue, 넓은 시야각, motion picture response등 장점에 대해 소개하였다.

현재 LG Display는 평면과 곡면 OLED TV를 최초 출시 이후 시장을 선도하고 있으며, SID 2013에서의 발표를 통하여 관련 기술도 공유 함으로서 OLED TV 산업의 선두자리를 굳건히 하였다.

이번 SID 2013에서는 LG Display, AUO등의 많은 업체들과 산학연에서의 논문 발표를 통해 앞으로의 OLED 시장의 다변화를 예고한 반면 OLED 시장의 선두기업인 삼성은 이번 SID 2013에서는 단 1개의 논문발표도 하지 않아 많은 아쉬움을 나타냈다.

이미 OLED TV시장에서 선두를 치고 나간 LG, 아직 OLED TV시장에서는 조용하지만 중소형 OLED 시장에서 여전히 독주를 달리고 있는 삼성, 기술력을 선보이며 OLED 시장 진입을 예고한 AUO등의 후발업체들간의 OLED 산업에서의 경쟁이 앞으로 어떻게 진행될지 기대된다.

<SID 2013에 전시된 LG의 평면과 곡면 55” OLED TV>

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AUO의 AMOLED 사업에 매우 적극적인 의지를 표명하고 있다.. SID 2013 심포지움 둘째날에서 AUO는 제품 전시가 아닌 논문 발표만으로도 큰 관심을 끌었다. 바로 65” AMOLED TV와 4.4” 413ppi AMOLED panel 발표 때문이다.

65” AMOLED TV는 현존하는 가장 큰 사이즈의 OLED TV이며, AUO는 Gen6라인을 보유하고 있기 때문에 65” 양산에 적합한 이점을 가지고 있다. 앞으로의 TV가 55”가 아닌 60”~70”대의 시장이 형성되게 되면 현재 Gen8라인을 보유하고 있는 삼성과 LG보다 더욱더 경쟁력을 갖출 수 있다는 얘기다. 이번에 발표한 AUO의 65” AMOLED TV는 소니와 합작한 56”에 적용한 WRGB 방식이 아닌 a-Oxide thin film TFT에 RGB real pixel을 FMM 방식으로 형성하는 방법을 적용하였으며, ETL과 HTL을 이중으로 형성하였으며, encapsulation은 resin을 2번 도포하는 dam & fill 방법을 채택하였다.

삼성은 아직 OLED TV 출시가 아직 불확실 하고 LG도 line의 적합성 때문에 55” 보다 큰 size는 채산성이 낮은 점을 감안했을 때 AUO의 65” AMOLED TV 발표는 OLED TV 시장에 새로운 변화를 가지고 올 것으로 예상된다.

4.4” 413ppi HD+(1600×900) AMOLED panel은 4”급에서는 가장 높은 해상도를 가지며 특히 real RGB pixel이다. backplane는 LTPS 이며, RGB 영역의 ITO 두께를 다르게 한 후 WOLED를 증착 하여 Cavity 효과를 통해 R,G,B를 구현하고, Color filter를 적용하여 색 순도를 높이는 방식을 적용하였다. 삼성의 RGB 방식과 JDI의 WRGB 방식과는 다른 방식으로 소니의 super top emission OLED 와 비슷한 방식이다. AMOLED에서도 real pixel design을 고해상도로 구현할 수 있다는 점에서 청중들의 큰 관심을 끌었다.

AUO는 이번 SID 2013을 통해 전시를 하지는 못하였지만 논문 발표를 통해 현재 AMOLED 개발을 적극적으로 진행하고 있음을 보여주었으며, 앞으로 AMOLED 산업에 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다. 문제는 양산 시점과 고객 확보이다. 앞으로 얼마나 빨리 양산시점을 앞당기고 고객을 확보하느냐에 따라 삼성과 LG에 대항할 수 있는 상대가 될지 아니면 시장에서 도태될지 앞으로의 AUO의 대응이 주목된다.

< AUO의 65” AMOLED TV>

<AUO 4.4” 413ppi AMOLED panel>

Source : SID 2013 Proceeding

지난 CES 2013에서 Samsung Display는 flexible AMOLED display인 ‘YOUM’을 선보이며 큰 호응을 얻었으며 LG Display에서도 이번 SID 2013에서 5” flexible AMOLED display 전시를 예고하며 OLED TV에 이어 flexible display에서도 Samsung과 LG의 한바탕 격돌이 다시 한번 예고 됐다.

캐나다 벤쿠버에서 열리고 있는 SID 2013의 MONDAY SEMINAR 프로그램에서 성균관대학교 정호균 교수는 앞으로 AMOLED가 가지고 가야 할 차별화 포인트는 3D, transparent, plastic의 3가지이며 그 중에서도 차세대 OLED는plastic임을 강조하였다.  flexible AMOLED가 양산되기 위해서는 현재 가장 중요한 기술이 encapsulation이나 일반적으로 가장 많이 알려져 있는 Vitex사의 TFE(thin film encapsulation) 기술로서는 한계가 있음을 지적하여 새로운 기술 개발이 시급함을 언급하였다.  TFE 기술은 Samsung Display에서 집중적으로 개발하여 왔으나, 과도한 장비 투자비용과 공정 시간, particle 등의 문제가 있어 제품 양산에는 아직도 많은 시간이 걸릴 수 있음을 지적했다.  이에 대한 대안으로 정호균교수는 ALD(atomic layer deposition)를 사용하는 ALD/PP(plasma polymer) 프로세스가 이상적인 기술임을 소개하였다.

ALD는 수천 Å두께의 atomic layer를 증착하는 기술로서 저온공정이 가능하고, 재료소모가 적은 장점이 있다.

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국제 LED and Green Lighting Conference 2013 (ILGLC)이 LED를 이용한 친환경 조명을 주제로 2013. 6월 25일부터 27일까지 고양 킨텍스에서 11회째 개최된다 (공동위원장: 광주과학기술원 박성주 교수, 고려대학교 성태연교수)

국제조명협회 (Global Lighting Association: GLA) seminar로 진행되는 25일은 미국전기제조협회 (NEMA)의 부회장인 Robert Hick 박사, 중국조명산업협회 (CALI)의 회장인 Chen Yansheng 박사, 대만조명협회 (TLFEA)의 Michael Ng 박사, 일본조명협회(JLMA)의 Kiyoaki Uchihashi 박사 등이 해당국가의 Global lighting 혁신을 위한 기술적 진보 및 과제 등에 관해 발표하며, 독일 OSRAM의 Wolfgang Andorfer 박사가 New Regulatory Environment for LED in Europe라는 제목으로 친환경 반도체 조명 미래 및 현황에 관해서 발표한다. 그 외 전북대 홍창희교수가 LED Convergence Lighting Technology, 영남대 장자순교수가 LED-IT Fusion   Technology, ETRI 강태규박사가 Digital system lighting fusion technologies, 조명연구소 조미령박사가 LED Convergence Lighting의 표준화에 관해 발표한다.

둘째 날인 26일에는 반도체 LED분야의 세계적인 전문가인 미국 University of California Santa Barbara의 Jim Speck교수가 반도체 조명용 LED의 고전류 성능 저하 극복을 위한 기술적 전망과 과제 등에 관해, Wavesquare의 조명환박사가 저비용 수직형 LED 양산 기술에 관해, 독일 Otto-von-Guericke University의 Alois Krost 교수가 Si기판을 이용한 저비용 LED 양산 기술에 관해 발표한다. 또한 대만 National Chung Hsing 대학의 Ray-Hua Horng교수와 National Chiao Tung University의 Hao-Chung Kuo가 High Bright InGaN LED의 공정 기술에 관해, Osaka University의 Hideki Hirayama와 Yamaguch University의 K. Tadatomo교수가 LED 효율향상에 기여하는 공정 기술들에 관해 발표한다.

셋째 날인 27일에는 디스플레이 적용을 넘어 조명시장까지 큰 잠재력을 가지고 있는 OLED에 관한 최근의 기술적 이슈, 전망, 그리고 조명용 적용에의 해결점 등에 관하여 국내외 전문가들의 발표가 있다. 즉, 캐나다 McMaster 대학교의 A. Turak교수는 고효율 OLED개발 특성에 관해서, 캐나다 Toronto대학교의 Z. Lu교수는 고효율 white OLED 개발에 관하여, 포항공대 이태우교수와 Yamagata대학교의 Y-J Pu교수는 OLED의 효율 향상을 위한 solution기반 공정 기술에 관해서, 서울대학교 김장주교수는 OLED의 궁극적 효율 한계에 관해서, 그리고 고려대학교 강상욱교수, 경북대학교 김영규교수, ETRI 이정익박사, 등이 OLED 효율 향상과 열화현상 규명 등에 관해 발표한다.

참가신청은 LED EXPO홈페이지(www.ledexpo.com)에서 온라인신청이 가능하며, 6월 22일까지 사전등록할인혜택을 받을 수 있다.

문의 : (02)783-7979 / director@ledexpo.com

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Fraunhofer COMEDD는 OLED microdisplay를 개발하기 위해 Silicon을 기반으로 한 OLED 기술과 소형 전기광학 센서를 개발해왔다. Fraunhofer의 microdisplay는 White OLED 와 Color filter를 사용하는 방식을 적용해왔다. 기존의 방식은 white pixel의 스펙트럼 범위가 2/3으로 좁아지고 white OLED가 단색보다 효율이 낮아 휘도가 10~20% 낮아지는 단점이 있다.

Fraunhofer COMEDD는 이 단점을 개선하기 위해 박막증착장비 개발업체인 VON ARDENNE와 공동으로 sub-pixel단위로 OLED microdisplay의 RGB pixel을 증착하는 기술인 flash-mask-transfer-lithography(FMTL)을 적용했다. FMTL 기술은 열을 주입함으로써 R,G,B를 각각 증착할 수 있어 10μm x 10μm 보다 작은 크기의 sub pixel을 증착이 가능하다. Fraunhofer COMEDD는 FMTL을 적용함으로써 기존의 OLED microdisplay보다 높은 효율의 microdisplay가 제작이 가능해졌다.

Fraunhofer COMEDD와 VON ARDENNE의 FMTL 기술은 2013년 5월 20일부터 개최되는 SID2013에서 공개될 예정이다.

VON ARDENNE는 유리, metal strip, 고분자 필름과 같은 재료를 나노미터의 두께로 증착할 수 있는 장비를 개발하는 업체이며, 개발해온 FMTL 기술을 Fraunhofer COMEDD의 OLED microdisplay에 적용했다.

Fraunhofer COMEDD는 Fraunhofer-Gesellschaft의 유기재료와 생산시스템을 연구하는 기관으로써 OLED 조명과, 유기 solar cell, OLED microdisplay를 주로 연구한다. 현재 370mm x 470mm의 OLED 파일럿라인과 OLED용200mm silicon wafer 파일럿라인 2개를 보유하고 있다. 또한 flexible 기판 연구를 위한 R2R 라인이 있다.

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일본에서 시작된 4K2K 디스플레이의 바람이 한국과 중국, 대만에도 불어오고 있지만 그다지 순풍은 될 것 같지 않다.

TFT-LCD의 가장 큰 장점은 해상도와 휘도이다.  PDP와 경쟁하던 2000년대 초반에도 확실한 시장을 확보할 수 있었던 가장 큰 마케팅 이슈는 해상도였다.  TFT-LCD는 이 경험을 바탕으로 4K2K 시장에 도전장을 내밀었다.

문제는 명암비이다.

해상도를 높이게되면 자연적으로 개구율이 낮아져 휘도가 감소한다.  FHD와 대등한 휘도를 확보하기 위해서는 BLU의 휘도를 증가시키는 것이 당연하나, 이 경우에 발생하는 문제가 명암비이다.

휘도 증가에 의해 black에서도 과도한 빛이 새는 현상이 발생하여 명암비가 나빠지게 되는 것이다.  65인치급에서는 개구율이 확보되나 주력 시장인 55인치에서는 개구율의 급격한 감소로 인해 명암비를 충분히 확보하기에는 아직 많은 문제점이 발생한다.

특히 a-Si TFT에서는 누설 전류도 있기 때문에 명암비 콘트롤이 더욱 어렵게 된다.

최근 FineTech Japan2013에서 Panasonic이 전시한 65인치 4K2K TFT-LCD에서는 명암비가 나쁜 것이 극명하게 드러났다.

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LG전자가 세계 최초로 55인치 Curved OLED TV를 29일 출시하였다. 주요 백화점, LG베스트샵, 양판점등 전국 20곳에 전시하였고 6월30일까지 예약판매에 들어갈 계획이며 출고가는 1,500만원으로 정해졌다.

지난 1월 초에 출시된 평면 OLED TV와 동일한 방식의 WRGB 패널이 적용되었으며, 두께는 4.3mm 무게는 17kg이다.

기존 평면 TV와는 달리 화면이 오목하게 휘어있어 화면왜곡과 시야각측면에서 우수한 성능을 나타내어 화면 몰입감을 높일 수 있으며, 투명하고 얇은 필름타입의 스피커가 스탠드 좌우에 위치하여 생생한 음향을 감상할 수 있다.

이번 Curved OLED TV 세계 최초출시를 통해 LG는 다시 한번 OLED TV산업의 선두주자임을 각인시킬 수 있는 계기가 되었으며 앞으로 OLED TV 시장의 판도에 어떤 영향을 미칠지 주목된다.

<Curved OLED TV 정면>

<Curved OLED TV 측면>

<OLED TV와 평면 OLED TV 측면>

<Curved OLED TV 스피커>

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CES2013에서 Panasonic이 Printing 방식으로 만들어진 56” 4K2K OLED TV를 공개했다. 세계최초로 제작된 대면적Printing OLED라는 점에서 많은 관심을 끌었지만 생각보다 뛰어나지 못했던 화질과 Sony의 증착방식의 56” 4K2K OLED TV, 삼성, LG의 Curved OLED TV로 인하여 큰 빛을 보진 못했다.

하지만 대면적 OLED panel의 양산성과 cost down을 위해선 soluble process는 필수적이며 현재 OLED 산업의 큰 이슈 중 하나이다.

이러한 흐름에 맞춰 Finetech Japan 2013에서도 ROEL과 TEL, Merck의 soluble에 관한 conference가 있었다.

ROEL은 현재 JST Innovation project라는 일본 국책과제에서 printable OLED panels for general lighting이라는 주제로 DNP와 Konica Minolta와 함께 printing OLED lighting을 개발 중에 있으며, Yellow + Yellow polymer MPE구조를 통해 10cd/A를 구현하였다.

TEL은 Seiko Epson에서 개발한 nozzle head를 이용한 Gen8.5를 개발하고 있고, blue material의 수명을 개선하기 위해 Red와 green은 printing, blue는 증착을 하는 hybrid방식을 제안하였다.

Merck는 저분자 재료와 고분자 재료의 장점을 조합한 soluble 저분자 재료를 개발하고 있으며 HBL과 ETL은 증착으로 형성하는 hybrid방식으로 수명과 효율을 향상시켰다. Merck는 Seiko Epson과 OLED TV용 ink재료개발을 위해 2012년 10월에 라이센스를 체결한 바 있다.

이처럼 soluble에 관련된 개발은 일본이 앞장서서 가장 적극적으로 진행하고 있지만 한국과 중국, 대만에서도 soluble에 대한 연구개발은 지속적으로 진행 중이다.

삼성은 Du Pont과 함께 저분자 nozzle printing을, 고분자 inkjet printing은 TEL, Sumitomo Chem., Merck와 함께 개발 중이고, LG또한 Du Pont과 저분자 nozzle printing을 중점적으로 개발중에 있다. 대만의 AUO와 중국의 BOE도 현재 printing OLED panel을 개발하고 있으며, AUO는 6” LTPS+printing OLED를 Finetech Japan2012 conference에서 발표하였으며, BOE는 17” printing OLED를 CIOS 2013 conference에서 발표했다

아직까지 재료의 성능, drying과 baking에 소모되는 시간, soluble재료 적층시 계면손상등 많은 이슈가 남아있지만Soluble 관련 업계에서는 2015년 printing OLED TV가 출시되기를 기대하고 있는 만큼 soluble OLED에 대한 연구개발이 훨씬 더 활발하게 진행 될 것으로 예상된다.

<업체별 Soluble OLED panel 구조>

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세계 최대 규모의 디스플레이 분야 장비, 부품, 소재, 재료 전시회인 Finetech Japan 2013이 Reed Exhibitions 주최로 2013년 4월10일부터 12일까지 Tokyo Big Sight에서 열렸다. FilmTech Japan, PLASTIC Japan, Photonix 2013이 동시에 개최되었다.

이번 FilmTech2013에서는

OLED용 gas barrier film 에 대한 이슈가 있었으며, IM coating, hard coating, 내열성 film, 반사반지 막, 개선된PI film등 다양한 film이 전시되었으며, gas barrier를 위한 증착장비, encapsulation용 신규 장비, WVTR 측정장비에 대해 소개 되었다.

특히 가격 절감과 대량 생산하기 위해 대부분 Roll to Roll 관련 장비, 부품업체가 다 수 참가했다.

유비산업리서치에서는 FilmTech Japan2013에서  전시업체로 참가한 OLED관련 film 재료와 장비 업체를 조사하여 신규제품을 분석하였으며, 그 이외의  film 재료와 장비, 부품업체의 최근 기술개발을 조사/분석 하였다. 또한 기조연설을 참석하여 Mitsubishi 그룹의 이념과 Mitsubishi Plastic의 사업분야에 대해, NEG의 thin glass history와 개발 방향에 대해 정리하였다.

본 보고서의 주요내용은 다음과 같다.

2장, OLED 관련 film 재료 업체의 전시내용과 신규제품을 파악하여 분석하였다.

3장, OLED 관련 장비 업체의 전시내용과  제품 사양 및 특성을 분석하였다.

4장, OLED 이외에 적용되는 film 재료와 장비, 부품업체의 신규제품을 분석하였다.

5장, FilmTech Japan 2013의 기조연설을 한  Mitsubishi Plastics, 과 NEG사의 발표내용을 요약 정리하였다.

6장, FilmTech Japan 2013에 대한 결론과 시사점에 대해 서술 하였다.

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2013년 CES2013을 시작으로 일본 디스플레이업계에서는 4K2K 디스플레이 시장을 선점하기 위해 발 빠르게 움직이고 있다.

소니는 지난 4월 6일부터 11일까지 미국 라스베가스에서 개최된 NAB2013(국제 방송기자재 전시회)에서 56인치(3840×2160)4K2K OLED TV와 30인치(4090×2160) 4K2K OLED 모니터를 공개했다.

소니는 “A” Series TRIMASTER EL™ OLED professional 모니터를 판매해 오고 있다. 판매되는 OLED 모니터 size는7.4인치와 16.5인치, 24.5인치가 있으며, 모두 일본 나고야 공장에서 생산된다. 이번 NAB2013에서 공개된 30인치4K2K OLED panel 또한 나고야 공장에서 생산되었다. 이로 인해 56인치 4K2K OLED panel과 다른 해상도를 나타낸 것으로 예상된다.

56인치 4K2K(3840×2160) OLED TV는 대만 디스플레이 업체인 AUO와 공동으로 제작한 패널로서 CES2013에서 공개된바 있다. 소니는 30인치 4K2K OLED 모니터 출시일을 2014년 4월을 목표로 하고 있으며, 56인치에 관련해서는 공개되지 않은 상태이다.

소니는 또한 새로운 “A” Series TRIMASTER EL™ OLED professional 모니터를 공개했다. 공개된 모델은 영화용 모니터BVM-E250A(24.5인치), BVM-E170A(16.5인치)와 방송용 모니터 BVM-E250A(24.5인치), BVM-E170A(16.5인치)이다. 새롭게 공개된 모델은 이전에 판매한 모델과 동일한 크기이나, 새로운 구조를 적용해 시야각과 color shift를 개선했다. 신제품은 모두 2013년 5월에 출하될 예정이다.

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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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AMOLED 세계 최고의 삼성디스플레이에 악재가 날아왔다.  세계 최고의 기술력을 보유하고 있는 삼성디스플레이의 공장과 연구소가 기술 유출로 경찰 수색을 당했다.  최대 경쟁사인 LG디스플레이의 대면적 OLED 기술 유출 건이다.

이러한 상황은 이미 예견된 것으로서 2012년  삼성디스플레이가 제기한 기술 유출건에 대한 LG디스플레이의 반격으로 볼수 있다.  LG디스플레이는 삼성디스플레이의 SMS 기술을 훔쳤다는 오명으로 국제적인 망신을 당했다.  하지만 삼성디스플레이가 자랑하던 SMS 기술로서는 아직 OLED TV는 생산되지 않고 있으며, 이에 반해 LG 디스플레이는 oxide TFT와 WRGB 기술로서 올해부터 양산을 시작하여 제품을 팔고 있는 상황이다.

이번 소송에 걸린 또 다른 회사들은 국내 장비 회사인 D사와 H사이다.  기술 유출건은 지금부터 3년전인 LG디스플레이가AMOLED를 개발하던 당시 기술 미팅한 자료가 경쟁사인 삼성디스플레이에 넘어갔다는 내용이다.

삼성디스플레이가 먼저 이 두 회사를 접촉하여 LG디스플레이와 미팅한 내용을 요구하여 전달 받았다면 이번 사건에서 빠져나가기는 어려울 것으로 예상된다.

국내 장비회사인 A사 는 BOE와 컨택하다 기술 유출로 작년에 이미 기소된 적이 있어 형평성을 고려한다면 이번 사건은 삼성디스플레이로서는 매우 심각한 상황을 초래할 수 있다.

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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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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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삼성전자가 언제부터 OLED TV 판매를 시작할지에 따라 2013년 OLED TV 시장의 규모가 결정될 것이다.

Mobile AMOLED 시장에서 독보적인 시장과 영위했던 삼성디스플레이이었지만 대면적 AMOLED 패널 개발 부진으로 수 많은 개발비만 소진하고 LG디스플레이에 자리를 순식간에 내주는 결과를 초래하여 삼성전자의 OLED TV 사업에 빨간불이 켜져 있는 상황이다.

더욱이 CES2013에서 Sony와 Panasonic에서 56인치 UD급 AMOLED TV를 전시함에 따라 더 이상 AMOLED 시장에서 삼성이 독주 체제를 확보할 수 없는 위기 상황이 되었다.

이러한 사면초가의 입지에서 벗어나기 위해서는 무엇보다도 경쟁 업체를 압도할 수 있는 고화질의 AMOLED TV가 조기에 시장에 출시되어야만 한다.

최근 각 종 매체에서 삼성전자의 AMOLED TV 판매 시점을 전망하는 기사가 쏟아지고 있다.  2월 출시가 유력하다는 보도가 있었으나 아직 삼성디스플레이는 패널을 공급할 수 있는 준비는 되어 있지 않은 것으로 판단되고 있다.

기존 SMS 장비는 양산 장비가 아닌 pilot 장비에 불과하기 때문에 충분한 생산량 확보가 어려운 실정이다.  따라서 제품 생산을 위해서는 조기에 차세대 양산 라인을 구축하던지 또는 현 SMS pilot 라인에서 제작되는 panel을 모아 시장에 진입할 수 밖에 없는 입장이다.

새로운 line이 2013년 상반기에 발주가 나도 실제적으로 제품이 나올 수 있는 시점은 2014년 하반기이기 때문에 삼성전자에서 AMOLED TV를 판매하기 위해서는 현재의 라인을 활용하는 방법 밖에 없다.

2013년에 예정된 CES에 버금가는 큰 전시회는 5월에 9월에 개최될 SID와 IFA가 있다.  삼성전자가 공식적으로AMOLED TV 판매를 공개할 수 있는 가장 빠른 시점은 SID일 것으로 예상되어 판매 시점은 6월이 될 전망이 높다.

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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.

[Idemitsu Kosan의 Blue Dopant 개발 History]

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AMOLED TV 판매에 이어 flexible AMOLED가 채택된 기기에서도 LG전자가 삼성전자를 앞설 것으로 예상된다.

오래전부터 flexible AMOLED 패널 개발을 추진하며 2012년 하반기부터 생산을 시작할 것으로 공개적으
로 언급하였던 삼성디스플레이의 flexible AMOLED 개발이 TFE(thin film encapsulation) 기술에 발목을 잡혀 수율이 확보되지 않아 공약을 지키지 못하는 수모를 겪었다.

최근 삼성디스플레이는 flexible AMOLED 개발의 아킬레스건이었던 Vitex 방식의 TFE 방식을 포기하고 새로운 기술을 접목하고 있는 것으로 알려지고 있다.

이 기술은 LG디스플레이가 AMOLED TV용 encapsulation에 사용하는 기술과 거의 똑 같은 방식으로서 CVD로서passivation막을 형성하는 방식인 것으로 알려져 있다.  Sony 역시 적용하고 있는 기술이다.

이에 비해 LG디스플레이는 순조롭게 flexible AMOLED 개발이 진행되고 있는 것으로 알려져 있다.  2012년 말에 장비 도입을 완료하고 2013년부터 본격적으로 제품 개발을 하고 있지만 삼성디스플레이에 비해 상대적으로 쉬운 hybrid encapsulation 기술을 사용하고 있기 때문에 기술적인 성숙도가 높은 것으로 알려져 있다.

LG디스플레이와 삼성디스플레이가 사용하고 있는 LTPS 기술과 OLED 제조 기술은 동일한 방식이다.  차이점은encapsulation만 있다.

또한 LG전자에서는 이미 flexible AMOLED 탑재 기기를 개발 중에 있어, 2013년 하반기에 시장에 제품이 출하될 가능성이 점쳐지고 있다.

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OLED 전문 미디어 OLEDNET에서는 지난 3월 5~8일 일본 Tokyo Big Sight에서 개최된 Nikkei Inc. 주최로 열린 조명 전시회인 Lighting Fair 2013 참관 보고서를 발행하였다.

 

이번 Lighting Fair 2013에서는 General Lighting Zone과 Material & Component & Device Zone, Measurement & Manufacturing Equipment Zone, Information & Publishing Zone으로 나누어 OLED lighting을 포함한 조명과 control system을 전시했다.

 

일본 기업들의 OLED 조명 사업에 대한 열정이 갈 수록 뜨거워지고 있다.

이번 전시회에서 조명용 OLED lighting 회사는 Panasonic을 비롯하여 Hitachi, Konica Minolta, Iwasaki, Konica Minolta, NEC Lighting, Nippon Seiki, Toshiba, Yamagata현으로서 총 10개 업체와 1개의 일본정부기관이 OLED lighting panel과 조명을 전시하였다.

 

일본 OLED 기업들중에서 Panasonic과 Lumiotec은 그동안 많은 OLED 조명 전시회에 참여하여 자사의 제품을 홍보하여 왔지만, Hitachi와 Toshiba등 유명한 전기전자 업체들의 전시는 일본 내에서도 매우 드문 경우이다.

 

본 보고서의 주요내용은 다음과 같다.
2장, 각 업체별 OLED lighting 전시내용과 신규제품, 동향을 파악하여 분석하였다.
3장, LIGHTING FAIR 2013에 대한 결론과 시사점에 대해 서술 하였다.

목차

1.Executive Summary

2.OLED Lighting Exhibition Trend

          2.1 DNL

        2.2 Hitachi

        2.3 Iwasaki

        2.4 Kaneka

        2.5 Konica Minolta

        2.6 Mitsubishi

        2.7 NEC Lighting

        2.8 Nippon Seiki

        2.9 Panasonic

        2.10 Toshiba Lighting

        2.11 Yamagata

 

3.Conclusion

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중국 최대 규모의 Display 전시회인 FPD China 2013는 3월 19일~21일까지 상해 New International Expo Center에서 개최된다.

이번 FPD China 2013은 Semicon China 2013과 Solarcon 2013등 6개의 전시회와 함께 열렸으며 약 2000여개사, 100,000여명이 참석 할 것으로 예상되며, 중국 디스플레이업체인 BOE, CSOT, Tianma외에 Futaba, Novaled, Sunic, SNU precision 등 다수의 OLED 관련업체들이 참가하였다.

가장 관심을 끌었던 전시부스는 BOE와 CSOT였으며, BOE는 110인치 UHD TV와 65인치 Oxide UHD TV, 투명디스플레이 등을, CSOT는 세계 최초 110” UHD LED TV를 전시하였다.

 <BOE 110” UHD TV (좌), CSOT 110” UHD LED TV(우)>

Futaba는 OLED 시계와 flexible PMOLED 패널을 전시하였고, Novaled는 투명 OLED lighting을 선보였다.

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삼성전자는 3월 14일 미국 뉴욕 라디오 씨티 뮤직홀에서 ‘삼성 언팩 2013’을 개최하고 갤럭시 S4를 공개했다.

‘갤럭시 S 4’는 5인치 441ppi의 풀HD 슈퍼아몰레드 디스플레이(1920×1080)를 탑재했으며, 두께는 7.9mm, 무게는130g으로 ‘갤럭시 S Ⅲ’ 보다 얇고 가벼워졌으며 베젤도 줄였다. 2013년 CES2013에서 공개된 ‘고릴라 글래스3(Gorilla Glass 3)’를 처음 탑재했으며, 운영체제는 안드로이드 4.2.2(Jelly bean)를 적용시켰다.

사용자의 시선에 따라 비디오와 텍스트가 컨트롤 되는 ‘삼성 스마트 포즈’와 ‘삼성 스마트 스크롤’기능, 에어뷰, 에어 제스쳐 등 여러 기능이 탑재되어 있다.

컬러는 블랙미스트와 화이트 프로스트로 두 가지 모델을 판매할 예정이며, 올 해 2분기에 미국 6개 사업자를 포함해 전 세계 155여 개국 327개 사업자를 통해 출시될 예정이다.

Source : 삼성전자 블로그(http://samsungtomorrow.com/4139)

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Fraunhofer COMEDD의 OLED HMD(Head Mounted Display)가 ‘interactive OLED data glasses’라는 이름으로CeBIT2013에서 개최된 Innovation Award IT 2013의 하드웨어 부문에서 수상을 했다. COMEDD의 안경은 실제 보여지는 환경과 디스플레이를 통해 보이는 가상 정보를 동시에 볼 수 있다. Microdisplay의 탑재된 카메라가 컴퓨터의 마우스와 유사하게 눈의 움직임을 포착해 사용자가 보이는 가상정보를 컨트롤이 가능하게 한다. ‘Interactive OLED data안경’은 의학분야를 포함해 손이 자유로워야 하는 작업환경과 같은 분야에서 유용하게 적용될 수 있다.

Fraunhofer COMEDD를 제외한 개발팀으로서는 eye-tracking부문은 Fraunhofer IOSB가 담당했으며, 광학 설계 부문에서는 Trivision Prototyping GmbH가 담당했다.

Fraunhofer COMEDD는 현재 OLED data 안경을 상용화 하기 위해 개발단계에 있으며, 현재는 evaluation kit만을 판매하고 있다.

interactive OLED data glasses에 대한 자세한 정보는 아래와 같다.

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OLED 전문 리서치회사인 유비산업리서치에서 2013년 상반기 정기세미나를 3월27일 SETEC에서 개최한다.

본 세미나에는 유비산업리서치 이충훈 대표이사의 OLED 산업동향을 시작으로 업계 최고 권위자들로 구성된 정선된OLED 주제로서 2013년을 가늠할 수 있는 주요 발표와 networking 시간이 제공된다.

세부 내용으로서는 encapsulation 기술동향과 청색 발광재료 최고의 기술력을 보유한 Idemitsu Kosan, LG디스플레이의 투명플렉스블 사업단 김정현단장, oxide TFT는 ETRI 박상희박사, WOLED 기술 및 현황에 대해 경희대학교 권장혁교수, Soluble OLED 재료 설계 및 특성 평가에 대해 부산대학교 진성호교수가 발표할 예정이다.

특히 이번 세미나에서는 유비산업리서치의 이충훈대표가 전세계 주요 패널 업체들의 대형 AMOLED TV 투자 동향과 기술동향, flexible AMOLED 동향, AMOLED 시장실적과 전망 등에 대한 자세한 최신 정보를 발표함으로써 업계 종사자들이 2013년에는 무엇을 준비해야 하는지를 판단할 수 있는 가이드라인을 제시할 예정이다.

또한 대면적 AMOLED와 flexible AMOLED의 핵심 기술인 encapsulation 기술의 이슈 분석과 차세대 기술에 대해 자세히 소개함으로써 AMOLED의 미래를 명확히 알 수 있는 주요한 정보를 제공할 것이다.

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디스플레이 사업에서 삼성에 밀려 항상 2위에만 머물던 LG디스플레이가 AMOLED에서는 모든 역사를 뒤집고 세계 최초로 55인치 AMOLED 패널 생산에 성공했다.

2013년 1월 시무식과 동시에 판매를 선언하고 본격적인 제품 양도에 들어간 LG디스플레이의 성공 역사를 OLEDNET에서 검증하고자 한다.

LG디스플레이는 2009년에 이미 RGB 방식과 WOLED 방식의 15인치와 19인치 AMOLED 패널 개발을 성공하였고, 2009년에 LG전자에서는 이미 소량이지만 15인치 AMOLED TV를 소량 판매했다.

삼성디스플레이가 모바일용 AMOLED에 집중한 반면, LG디스플레이는 대면적 AMOLED에 집중한 것이다.

삼성디스플레이가 LTPS 방식의 TFT 개발에 치중하였지만, LG디스플레이는 15인치 AMOLED를 LTPS로서 개발한 경험에서 확보한 어려움을 거울삼아 공정을 oxide TFT와 WOLED로 완전히 바꾸는 과감한 개발 전략을 선택했다.

LG디스플레이는 세계 최초로 oxide TFT와 WOLED로 대면적 AMOLED 패널 개발에 집중하였으며, 또한 세계 최초로 아직 검증되지 않은 Gen8 line으로 제품 생산을 시도하였다.

LG의 top 경영진과 engineer들은 세계 최초의 제품 생산과 세계 최고의 AMOLED 기업이 되기 위해 Kodak사가 보유하고 있던 WOLED를 비롯한 특허를 모두 인수하는 과감한 전략을 펼쳤다.

이제 남은 것은 지속적인 패널 생산과 보다 적극적인 시장 개척이다.

삼성디스플레이가 TFT-LCD의 시장 축소를 감수하고 적극적인 AMOLEC 패널을 생산하였으며, 삼성전자에서 Galaxy를 세계적인 브랜드로 만들었듯이, LG디스플레이로 적극적인 AMOLED 패널 생산과 LG전자의 OLED TV 마케팅으로 또 다시 한국의 신화를 이어가길 바란다.

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NTT Docomo는 21 일, NEC 카시오 모바일 커뮤니케이션에서 제작한 MEDIAS X N-04E를 2013년 3월 1일에 출시한다고 밝혔다. MEDIAS X N-04E는 4.7인치 HD AMOLED(720×1280)패널을 탑재했으며, Android 4.1 Jelly Bean을 적용했다. LTE 지원모델이며, 1.5GHz 쿼드 코어 CPU와 방수기능, 32GB 내장 스토리지 (ROM) 등이 특징이다.

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최근 이슈가 되고 있는 LG디스플레이의 56인치 WOLED TV는 3원색을 내기 위한 OLED 발광재료로서 B와 YG 2색을 사용한 2 stack 구조이다.  White color를 구현하기 위해서는 기본적으로 RGB 3색을 혼합하여 사용하나, 공정 복잡성과 재료 성능 미달로 2 color를 사용하고 있다.

CES2013에 전시한 LG전자의 AMOLED TV는 휘도가 full white에서 100cd/m²이며, peak intensity가 450cd/m²인 제품이다. 경쟁제품인 TFT-LCD는 모두 500cd/m²인 점을 감안하면, 휘도 특성에서 아직 TFT-LCD에는 다소 부족하다.

물론 밝은 것이 최선은 아니다.  TFT-LCD는 full white에서 너무 밝아 사람에 따라서는 심한 피로감을 느낄 수도 있다.  하지만 이미 이러한 밝기에 적응해 있는 일반 고객들에게는 500cd/m²의 밝기가 필요하다.  특히 TV 판매 전시장은 조명이 매우 밝아 조금만 화면이 어두워도 화질이 떨어지는 느낌을 줄 수 있다.

WOLED가 TFT-LCD에 대해 경쟁력을 가지기 위해서는 peak intensity가 500cd/m²인 제품 개발이 필요하며, 이러한 요건을 만족 시키기 위해서는 RGB를 모두 사용하는 3 color 구조가 최선의 대안이 될 수 있다.

RGB 3 color를 사용하면 2 color 구조 보다 전류 공급이 원활하기 때문에 휘도를 증가 시켜도 수명을 장시간 유지할 수 있기 때문이다.

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AMOLED 산업이 급속도로 확장됨에 따라 재료와 부품, 장비의 국산화가 잇따르고 있으나, 핵심 부품인 laser source는 전량 일본에서 수입하고 있는 상황이다.

AMOLED에는 다양한 laser 장비가 이용된다. TFT 결정화를 위한 eximer laser를 비롯하여, frit seal encapsulation용 laser, flexible AMOLED를 기판에서 분리하기 위한 LLO (Laser lift off), LITI 전사용 laser, repair를 위한 laser등 다양한 용도에서laser가 사용되고 있다.

이들 장비를 만드는 대표적인 업체들로서는 AP System과 LTS, 참엔지니어링 등이 있지만, 핵심 부품인 laser source는 대부분이 일본 JSW사를 비롯한 해외 업체 제품을 사용하고 있다.

Laser source는 파장에 따라 분류되며 고가의 eximer laser등은 JSW사 제품이 대부분 사용되고 있다.

최근 AMOLED 산업 성장에 따라 중국등의 디스플레이 업체들은 국내 디스플레이 업체에 납품 실적이 있는 laser 장비를 선호하고 있으나, 이들 장비 업체들은 국내 고객사의 요구에 의해 해외 수출은 할 수 없는 형편이다. 또한 기존 장비 업체들 역시 laser장비에 대해서는 아직 개발이 미진한 상태여서 수출을 할 수 없다.

이러한 국내 장비 업체의 틈을 타서 가장 이득을 얻고 있는 업체는 laser source 업체인 JSW이다. 최근에는 laser source 뿐만 아니라 laser 장비까지도 해외에 수출하고 있다.

국내 장비 업체들과의 기술 협력으로 확보한 기술로서 전세계 시장을 선점하고 있다. 국내 장비 업체가 세계 시장에서 경쟁력을 확보하기 위해서는 핵심 부품에도 눈을 돌려야 한다.

Soft ware와 조립 기술만으로 사업을 영위하고 있는 국내 장비업체가 보다 원천적인 부품 개발에도 힘을 쏟아야만 국내 디스플레이 산업의 성장과 견제가 이루어 질 수 있다.

대기업과의 상생만 요구하지 말고 자생력을 확보할 수 있는 기술 개발 매진이 절실한 시기이다.

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삼성디스플레이가 현재 양산에 적용중인 glass 타입의 AMOLED는 이미 7인치까지는 양산성을 검증했다. Galaxy에 사용되는AMOLED의 가장 큰 문제점은 외부 충격에 약해 깨어지기 쉽다. 이유는 패널을 만들 때 적용되는 encapsulation 기술이 문제이다. 이 기술은 상부 유리를 frit glass를 사용해서 하부 기판에 붙이는 방식으로서, frit glass는 고융점의 유리 분말을 binding재에 혼합한 후 pringting하고 용재를 휘발 시킨 후 상부 유리를 올린 다음 레이저를 조사하여 순간적으로 frit glass를 녹여 상하부 유리를 붙이는 기술이다. Frit glass는 디스플레이를 구성하는 상하부 유리와 경도 유리 특성이 다르기 때문에 외부 충격에 쉽게 파손될 수 있는 단점이 있다. 이 기술은 PDP에도 적용이 되고 있으나 PDP는 상하부 유리가 매우 두꺼운 디스플레이며 대형이기 때문에 외부 충격에 노출이 되지 않는다.
[frit encapsulation 공정도]

그러나 소형 AMOLED는 주로 smart phone과 같은 모바일 기기에 사용되고 있으며, 사용자가 전화를 받을 때 또는 다양한 사용 환경에서 떨어뜨리는 경우가 발생할 수 있다. 이때 AMOLED가 파손될 수 있다. 삼성디스플레이는 이러한 충격에서 고가의smart phone 손상을 방지하기 위해 AMOLED 주위에 충격을 완화 시킬 수 있는 보강재를 두껍게 사용하고 있다. 결론은 박형의 디스플레이이지만 보강재에 의해 backlight를 사용하는 TFT-LCD와 두께가 다를 바 없다.

모바일 기기는 휴대성이 필수적이기 때문에 디스플레이 업체는 부피와 무게를 줄이기는 기술을 필사적으로 개발하고 있으나 현재의 AMOLED 제조 기술로서는 더 이상 TFT-LCD와의 차별화가 어렵다. AMOLED가 모바일 기기로 세계 시장을 석권하고TFT-LCD를 대체하기 위해서는 무엇 보다도 필요한 기술이 깨어지지 않는 AMOLED이다. 깨어지지 않는 제품을 생산하기 위해서는 상하판을 TFT-LCD와 동등하게 resin을 사용하면 되지만 resin으로서는 방습이 되지 않는 결점이 있어 또한 사용이 어렵다.

상하판 접착의 문제점에 의해 제한되고 있는 AMOLED의 크기와 두께를 혁신적으로 개선하고 두께를 줄일 수 있는 최선의 대안은 flexible AMOLED이다. 삼성디스플레이에서 개발중인 flexible AMOLED에는 TFE (thin film encapsulation) 기술이 사용되고 있다. TFE는 Al2O3와 acryl을 7층 적층하여 방습하는 구조이기 때문에 경질의 유리를 사용할 필요가 없다. 따라서 이 방식은 깨어짐에서 완전히 자유로울 수 있는 기술이다.

LG 디스플레이 역시 flexible AMOLED 개발에 박차를 가하고 있다. 삼성디스플레이 보다는 뒤졌지만 2013년에 제품 출시를 하기 위한 목표를 수립하고 양산 준비에 돌입한 상태이다. AMOLED 1라운드인 모바일 AMOLED에서 LG 디스플레이는 완패했다.LG디스플레이가 상품화와 라인 구축이 삼성디스플레이 보다 3년 이상 뒤쳐져 시장에서 경쟁력 확보가 어렵게 된 것도 이유이지만 주 고객사인 LG전자와 노키아의 모바일 기기 시장 점유율 저하로 높은 수율의 양산성을 확보했음에도 불구하고 시장 철수를 할 수 밖에 없게 되었다. 그러나 LG디스플레이는 모바일 AMOLED 사업에서 삼성디스플레이와 다시 시장 경쟁을 하기 위해 기존 라인을 flexible AMOLED 전용 라인으로 과감히 전환하고 시제품 개발에 박차를 가하고 있다.

Flexible AMOLED가 필요로 하는 최상의 디바이스는 과연 무엇인가? 깨어지기 쉽고 덩치가 큰 모바일 제품이다.. 바로 10인치급의 tablet PC용 디스플레이이다. 시장성에서도 가장 기대되는 디바이스 이다. 현재 smart phone 시장은 삼성전자와 애플이 양분한 상태이나 table PC에서는 궁극적인 경쟁 업체가 아직 확실치 않다. 선발 업체인 애플사에서 시장을 고수하기 위해 고심하고 있으며, 후발 업체인 삼성전자 역시 시장을 뺏기 위해 안감 힘을 쓰고 있다. 현재 양사가 출시하고 있는 table PC는 사용자 편의성인 soft ware와 외관을 포함한 hard ware에서 대등한 기술력과 경쟁력을 가지고 있다. 특별한 차별성 포인트가 없기 때문에 마케팅 전략에서 누가 더 고민하느냐에 따라 시장 지배력이 결정 날 수 있는 상황이다.

Table PC에 flexible AMOLED가 적용된다면 어떤 일이 발생할까?

대답은 명백하다. 사용 중 떨어뜨려도 깨어지지 않는 초박형에 경량의 table PC가 만들어 질 수 있다. 따라서 글립감이나 디자인성을 좋게하기 할 수 있는 다양한 디자인 역시 가능하다. Tablet PC는 flexible AMOLED에 의해 디자인과 내구성을 동시에 확보할 수 있어, 외관에서는 탁월한 차별성을 나타낼 수 있게 된다. Flexible AMOLED를 사용하는 table PC 업체에게 마케팅 전략에서는 최상의 솔루션을 제공할 수 있게 된다.

이것이 flexible AMOLED가 필요한 이유이며, flexible AMOLED를 사용하는 세트업체는 시장을 지배할 수 있는 최상의 아이템을 확보할 수 있게 된다.

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2013년은 시작 벽두부터 OLED TV로 시끄럽게 되었다. LG전자의 세계 최초 올레드 TV 판매 국내 개시를 시작으로 CES2013년에서는 Sony와 Panasonic이 56 inch UD AMOLED TV를 전시하였으며, 삼성디스플레이와 LG디스플레이는 아이디어 제품인curved AMOLED TV를 출품하였다.

일본 기업들이 AMOLED TV에 야심찬 도전장을 내밀었지만, 시장은 제품을 출시한 회사에 의해 좌우된다. Sony와 Panasonic에서 출시한 AMOLED TV는 아직은 개발 단계에 머물고 있지만, 국내 유력 디스플레이 업체인 LG 디스플레이에서는 살 수 있는 제품을 출하하기 시작했다. 특히 LG 디스플레이에서 사업화하고 있는 AMOLED TV는 대세인 WOLED이다. 삼성디스플레이에서는RGB 방식의 AMOLED를 전시했지만, 전세계 디스플레이 업체는 모두 WOLED를 주시하고 있다. 삼성디스플레이를 제외한 국내외 디스플레이 업체가 개발하고 있는 대면적 AMOLED panel은 모두 WOLED 방식이며, backplane 역시 LG 디스플레이가 상품화한 oxide TFT 기판을 사용하고 있다.

비록 mobile AMOLED에서는 LG 디스플레이가 사업화가 늦었지만, 대면적 AMOLED에서 만은 전세계 기술을 주도하고 있는 셈이다. LG 디스플레이는 WOLED 사업을 추진하기 위해 WOLED 분야에서 가장 기술력을 가지고 있던 Kodak사의 OLED 특허를 모두 인수하여 치밀하게 사업화를 준비하여 왔다.

AMOLED 사업의 성패는 제조 기술도 중요하지만, IP 이슈가 어떤 디바이스 보다 중요하다. 다시 언급하면 IP를 확보하지 못하면 기술 개발력과 생산성을 확보하여도 특허 싸움에서 생산 시설 가동이 멈출 수 있는 것이다.

LG 디스플레이는 해외 주요 특허를 이미 확보하였으며, 개발 인력과 생산 시설 면에서 세계 최고의 infra를 이미 구축한 상태이다. 시장만 열리기를 기다리면 된다. 이에 비해 WOLED와 oxide TFT 개발에 뒤쳐진 디스플레이 업체들은 개발 전략과 사업 전략에 심각한 타격이 있을 것으로 예상된다.

Mobile AMOLED는 삼성디스플레이가 세계 시장을 주도하고 있는 상황에서 LG 디스플레이가 대면적 AMOLED panel 생산을 시작함에 따라, 한국은 AMOLED 분야에서 쌍두 마차로서 세계 시장을 휘저을 수 있는 강력한 초석이 다져진 셈이다.

앞으로의 과제는 AMOLED TV 시장에서 후발 기업들의 엄청난 추격을 따돌릴 수 있는 사업 전략이다. 밥하는 사람과 밥 먹는 사람이 따로 있게 되면 그 동안 투자해온 개발비와 정렬이 사라질 수 있다. 불 붙은 AMOLED TV 시장에서 LG 디스플레이는 시장을 굳건히 다질 수 있는 지혜로운 사업을 펼치길 기대한다.

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이번 CES2013에서 삼성과 LG에서 나란히 curved OLED TV를 공개했다. Curved OLED TV가 flexible인가 아닌가에 대해 집중 분석했다.

결론은 flexible display가 아니다. 첫 번째 이유로서 현재 삼성디스플레이와 LG디스플레이는 flexible OLED TV를 만들 수 있는 장비를 보유하고 있지 않기 때문이다. 55인치 AMOLED TV를 제작하기 위해서는 최소한 730 x 1250mm 증착장비가 필요하나,양사가 보유하고 있는 flexible AMOLE용 장비로서 삼성은 650 x 750mm 장비를, LG는 730 x 460mm 장비를 보유하고 있기 때문이다. 따라서 이번 전시회에 출품된 curved AMOLED TV는 기존 SMS 장비(Gen8 1/6, 730 x 1250)와 WRGB 장비 (Gen8 1/2, 2200 x 1250)에서 제작할 수 밖에 없다. 이 두 장비에는 flexible AMOLED를 제작할 수 있는 flexible OLED 기판용 PI coater와 encapsulation 장비 등이 갖추어져 있지 않기 때문이다.

그럼에도 불구하고 curved AMOLED TV를 선보일 수 있는 이유는 AMOLED가 가진 초박형의 특성 때문으로 분석된다. 이번에 전시된 제품은 기판이 유리로 된 제품이며, AMOLED 제작에 사용되는 유리 두께가 0.7mm 이하이기 때문에 휘어질 수 있는 특성을 내재하고 있기 때문이다.

단, encapsulation에서 삼성디스플레이와 LG디스플레이는 metal foil을 사용한 것으로 추정된다. 양사 모두 대면적 AMOLED용에 TFE (thin film encapsulation) 장비를 갖추고 있지 않기 때문에 방습을 위해서는 metal foil이 가장 효과적이기 때문이다. 따라서 emission 방향은 bottom emission으로 제작했을 것으로 추정된다.

이번에 전시된 양사의 제품 모두 curved 각도가 4° 정도에 거친 것은 TFT가 제작되어 있는 하부 기판 유리의 bending 특성 한계에 기인했을 것으로 분석된다.

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Sony의 기습적인 AMOLED TV 발표는 국내외 디스플레이 업계에 쓰나미급의 충격을 주었다. 모니터용 AMOLED 사업에만 취중 했던 Snoy의 세계 최대, 세계 최고 해상도 AMOLED TV는 국내 디스플레이 업체가 확보하지 못하고 있는 기술이기 때문이다.

우선 디스플레이 크기 면에서 보면, LG디스플레이 보유 장비 보다는 작지만 삼성디스플레이 보다 큰 Gen6 장비로서 AMOLED TV를 제작한 점이다. 그러나 가장 큰 이슈는 UD급 해상도이다. 삼성디스플레이와 LG디스플레이에서는 아직 동급 사이즈에서는UD급을 만들 실력을 보유하고 있지 않다. 한국 디스플레이 회사에서는 AMOLED로서 UD급을 제작하기 위해서는 최소한 65 인치가 필요하다고 생각해 왔다. 따라서 국내 기업들은 이 크기에서는 아예 UD급 AMOLED 개발 계획 조차 가지고 있지 않기 때문이다.

더욱이 이 제품이 일본이 아닌 대만에서 만들어졌다는 것은 AMOLED TV에 있어서는 한국과 일본, 대만의 기술 격차가 없어졌다는 것이다.

장비 도입 시기를 보면 삼성디스플레이의 SMS 1호기는 2011년 4사분기에 설치되었으며, LG디스플레이의 M1 장비는 2011년3사분기에 설치되었다. 이에 비해 AUO의 Gen6 증착기는 2012년 1사분기에 설치되어 국내 업체와는 1~2분기 밖에 차이가 나지 않는다. 개발 시작 시기는 비록 3~6개월 늦었지만, AUO에서 패널을 제작하고 Sony에서 완성한 AMOLED TV의 해상도를 고려하면 패널 설계 기술과 증착 기술에서는 국내 기업을 능가한 수준으로 분석된다.

Sony가 AUO와 공동 개발함에 의해 대만 기업의 패널 제조 기술이 한국과 대등한 수준에 순식간에 도달한 것이다.

따라서 향후 한국의 디스플레이 업체의 AMOLED TV 개발 방향은 기존 full HD에서 UD급으로 급 선회할 것으로 예상된다. 그러나 UD급을 제작하기 위해서는 우선 발광 방향이 bottom emission에서 top emission으로 전환해야만 한다. 물론 한국 기업들은 모두 top emission 기술을 보유하고 있지만 대면적에서는 삼성만이 보유하고 있다고 추정된다. LG의 AMOLED TV는 현재bottom emission방식이기 때문이다.

한국 기업은 55인치 AMOLED를 표준으로 상품화를 추진해 왔지만, 이 역시 바뀌어져야 할 운명이다. 현재 Sony와 AUO, Panasonic은 모두 Gen6장비로서 UD급 AMOLED TV를 개발하고 있기 때문에 상품화는 한국 기업이 앞서겠지만, 고해상도 제품이 주류를 이룰 UD급 LCD에 대응하기 위해서는 Gen6 장비가 불가피하다.

특히 삼성디스플레이가 이제까지 추진해온 AMOLED TV는 전면 계획 수정이 요구된다. 삼성디스플레이는 LTPS 기판과 SMS 방식의 side by side 방식 증착기술을 사용하고 있어, 이 기술로서는 UD급 제작이 불가능하기 때문이다. 삼성디스플레이의AMOLED TV 사업이 가장 큰 영향을 받게 되기 때문이다.

이번에 Sony가 전시한 UD급 AMOLED TV는 oxide TFT와 white OLED, Color filter를 사용한 WRGB 방식이다. 이 기술은 LG디스플레이의 기본 구조와 동일한 형태이다. 삼성디스플레이에서는 2012년부터 본격적인 WOLED 개발에 착수했으나, SMS 방식을 고집하고 있었기 때문에 55인치 급의 WOLED를 개발할 수 있는 장비조차 보유하고 있지 않다. 2012년 1사분기에 원익IPS에WOLED용 증착 장비를 발주하였다가 취소하는 해프닝이 발생했고, 현재는 연구소 보유 Gen2 장비로서 17인치 WOLED를 개발하고 있는 수준이다.

삼성디스플레이에는 2010년까지는 14인치 WOLED 개발하였으나, 삼성전자의 OLED 사업부가 삼성디스플레이 전신인 SMD에 이관되면서부터는 개발을 중지하였다. 가장 아쉬운 것은 삼성전자에서 개발하던 당시에는 WOLED이였기 때문이다. OLEDNET에서는 2010년 대면적 AMOLED 사업화를 위해서는 이미 WOLED가 기술적인 대안임을 제시하였다. 이유는 고해상도 AMOLED제작이 가능하며, 수율 확보가 RGB 방식보다 용이하기 때문이다.

그러나 삼성SMD에서는 WOLED가 만들어지기 위해서는 아직 재료 개발 수준이 낮다고 판단했으며, 또한 RGB 방식의 AMOLED가 진정한 AMOLED 광특성을 나타낼 수 있다는 나르시즘에 빠져있었기 때문이다.

이번 Sony의 UD급 56인치 AMOLED TV 전시를 계기로 한국 AMOLED 업체들은 낮은 자세로 다시 한번 사업 전략을 수립해야 할 때이다.

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2013년 1월 8일 소니는 최초로 4K(3840 x 2160) OLED TV를 개발했다고 발표했다. 최근 개발성과를 설명하기 위해 소니는 라스베가스 네바다에서 열리는 CES 2013에서 56인치 프로토 타입을 공개하기로 했다.

세계 최초 56인치 OLED TV는 4K의 해상도이며 Oxide TFT와 소니의 Super Top Emission 기술이 적용되었다.

소니는 Oxide TFT와 기존에 성공적으로 도입된 Super Top Emission를 적용하여 새로운 대면적 display를 제작 하였다. Super Top Emission기술은 높은 aperture ratio를 가지고 있으며 OLED layer 구조로부터 효율적으로 빛을 추출 가능하다. 위 두 가지 기술을 결합하여 소니는 LTPS TFT를 사용할 때의 문제점을 해결하였다.

이번 프로토 타입은 높은 명암비, 밝기, 응답속도, 넓은 시야각등 OLED TV에서 기대되는 모든 특성들이 대형 4K 패널에 포함되어 있다.

이번에 공개된 프로토타입 4K OLED TV 패널은 대만의 AUO와 공동으로 개발되었다. 소니는 오랜기간동안 적극적으로 OLED display 제품 개발과 생산을 해왔다. 2008년 세계 최초의 11인치 OLED TV 출시를 시작으로, 17인치와 25인치 전문용 모니터를 출시 하였다. 소니는 중형 및 대형 패널 뿐만 아니라 Oxide TFT, flexible organic TFT에 대한 연구를 하고 있으며 또한 적극적으로 차세대 OLED 기술에 대한 연구도 하고 있다.

소니는 4K OLED TV와 CES 2013에서 공개될 4K LCD TV인 BRAVIA의 상용화를 목표로 기술개발을 지속적으로 할 것이다.

Source: Sony

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2013년에는 삼성디스플레이와 LG디스플레이가 flexible AMOLED 사업에서 다시 한번 각축전을 벌일 것으로 예상된다.

모바일용 AMOLED에서는 이미 삼성디스플레이가 완승을 거두었으며, OLED TV는 두 기업 모두 생산을 할 수 있을 정도의 수율은 확보하지 못한 비슷한 상태이다. Flexible AMOLED는 삼성디스플레이가 앞서고 있으며, 양산 시설도 갖춘 상황이다.

2012년에 지면을 달군 이슈는 OLED TV였지만 수율을 고려하면 2013년 역시 사업화가 쉽게 진행될 것 같지 않다. 이에 비해flexible AMOLED는 이미 40~50%의 수율에 도달해 있기 때문에 양산화에 보다 가까운 준비된 디스플레이이다.

따라서 삼성디스플레이와 LG디스플레이는 OLED TV에서 망가진 자존심을 회복하기 위해 flexible AMOLED 사업에서 다시 승부를 벌일 것으로 예상된다.

특히 한국 디스플레이 산업에 있어서는 OLED 후발 국가인 일본과 대만, 중국 등의 디스플레이 기업들과 기술 격차를 더욱 벌이고 차별화된 시장을 확보할 수 있는 최선의 전략이 될 수 있다.

일본과, 중국, 대만의 디스플레이 업체들은 삼성디스플레이를 추격하기 위해 2013년부터 본격적인 모바일용 AMOLED 생산 시설을 구축하고 2014년부터 본격적인 양산 체제에 돌입할 예정이다.

Flexible AMOLED는 휘어질 수 있는 장점을 가지고 있는 디스플레이로서 근본적으로는 0.1mm 이하의 초박형의 디스플레이 제작이 가능하기 때문에 초경량 제품이기도 하다. 무엇보다도 유리로 만든 디스플레이와 차별화 포인트는 깨어지지 않는 특성이다.

스마트폰 사용 중 부주의로 떨어뜨렸을 때 가장 큰 데미지를 받는 곳은 디스플레이 파손이다. Flexible AMOLED는 이러한 우려를 말끔히 씻을 수 있는 최첨단 제품이기 때문에 소비자 만족도가 매우 높을 수 있는 제품이 될 수 있다. 기존의 AMOLED는encapsulation이 frit glass로 되어 있어 외부 충격에 의한 파손 방지를 위해 보강 구조물이 삽입되어 두께를 줄이는데 한계가 있다. BLU를 사용하는 TFT-LCD에 비해 두께가 차별화되지 않는다. 반면에 flexible AMOLED는 이러한 보강 구조물이 필요 없어 초박형의 스마트폰 제작이 가능해지며 이로 인해 디자인 자유도가 매우 높은 장점이 있다.

Flexible AMOLED는 경량과 박형, 깨어지지 않는 고유의 특성으로 인해 4~5인치급의 스마튼폰에서 보다 10인치 정도의 tablet PC에서는 보다 강력한 마케팅 포인트를 제공 할 수 있다.

스마트폰 시장 세계 점유율 1위를 차지한 삼성전자가 최근 역점을 두고 있는 사업 영역은 table PC 시장이다. Apple이 주도하는iPad 시장에서도 주도권을 확보하기 위해서는 Apple과 차별화된 디스플레이가 필요하다. 정답은 flexible AMOLED 채택이다.

사이즈가 커질수록 초박형에 의한 경량화는 보다 강점으로 경쟁력을 가질 수 있다. 슬림한 디자인 특성으로 소비자의 구매 욕구를 일으킬 수 있는 강력한 마케팅 전략이 될 수 있기 때문이다.

삼성디스플레이는 이러한 사회적 흐름에 대응하기 위해 2012년 3사분기에 이미 flexible AMOLED 생산 라인을 구축했다. 하지만 thin film encapsulation 등의 공정에서 발생하는 불량에 의해 생산 계획을 철회하고, 늘어나는 기존 AMOLED 시장에 대응하기 위해 encapsulation 장비를 기존 장비로 교체하였다.

생산에서는 아직 좋은 결과를 이루고 있지 않지만 삼성디스플레이는 flexible AMOLED를 생산하기 위해 약500명의 엔지니어가 제품과 공정개발에 박차고 가하고 있으며, 2013년 하반기에는 본격적인 양산이 시작될 것으로 전망된다.

LG디스플레이 역시 flexible AMOLED 사업에 중점을 두고 있다. 파주 공장 소재 Gen 4 LTPS 라인과 증착장비로서 flexible AMOLED 개발을 조기에 완료할 계획을 수립하고 있으며, 특히 양산 준비가 되어 있는 삼성디스플레이와 대등한 시기에 시장 진입이 가능하도록 준비를 하고 있다. 이미 LG 디스플레이는 AMOLED 모바일 사업에서 시장 진입 실기에 따른 실패를 톡톡히 경험했기 때문이다. flexible AMOLED 개발이 완료되면 구미에 설치되는 Gen6 LTPS 라인에서 양산 제품이 나올 수 있을 것으로 예상된다.

또한 LG디스플레이에서는 차세대 먹거리 디스플레이인 대형 투명 flexible 디스플레이 개발에 착수했다. 2012년 삼성디스플레이와 경합하여 확보한 국책과제로서 연간 약500억원의 개발비가 5년간 지원되는 한국 최대의 디스플레이 과제이다. 2017년에는 60인치급의 투명하며 휘어질 수 있는 대형 디스플레이 생산을 목표로 개발에 착수했다. 이 과제는 LG디스플레이 연구소 소속의 사업단이 담당하고 있다.

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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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자동차에 탑재되는 OLED가 늘어나고 있다. 자동차에 OLED가 적용되는 application은 dashboard display, 앞유리 투명 OLED,내부 조명, 외부 조명, 후방 카메라 내부 디스플레이 등이 있다.

가장 처음으로 OLED가 자동차에 적용된 사례는 조명이다.

2009년 Geneva Motor Show에서 세계 최초로 OLED를 적용한 자동차가 공개되었다. EDAG의 컨셉카로 모델명은 “Open Source Car”다.

[ EDAG의 OLED조명 컨셉카]

독일의 Holst Centre는2010년 개최된 르망 경주대회(6월 12-13일)에서 프랑스 경주팀인 Oreca의 레이싱카ORECA01 후방에 flexible OLED lighting이 장착된 백미러를 적용했다.
적용된 OLED lighting에는 Huntsman의 브랜드인 Araldite(R) 로고가 들어가 있다.

[ORECA01과 OLED lighting ]

Astron Fiamm은Paris Auto Show 2010에서 OLED lighting을 사용한 컨셉카 Car bones을 공개했다. OLED lighting은 헤드라이트와 내부등, 방향지시등용으로 설치 되었다. 이 후에도 Astron FIAMM은  ParisAutoShow2012에서 Car bones2를 공개했다.

[Astron Fiamm의 Carborn]

[Astron Fiamm의 Carborn2]

Daimler는 2011년 컨셉카 Smart Forvision을 공개했다. Smart Forvision에는 선루프에 투명 태양광 패널과 투명OLED lighting을 내부에 설치되었다. 투명 OLED lighting 패널은 Philips와 BASF가 공동으로 개발했다.

[Smart Forvision과 탑재된 투명 OLED lighting]
2012년 Audi는 OLED lighting이 설치된 컨셉카 ‘Audi Q7’을 공개해 주목을 받았다. OLED 패널은 후미등용과 방향지시등용으로 적용되었으며, 패널제작은 Philips에서 했다. 후미등에 설치된 lighting은 3차원적으로 작은 판을 배열함으로써 다양한 모습을 연출했다. Q7의 측면, 후면, 내부에 수백개의 삼각 OLED lighting이 선의 형태로 구성했다.

[Audi의 concept car ‘Audi Q7’]

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미래의 우리생활 속 OLED 모습은 어떠할까? 삼성, LG를 비롯한 전세계 주요 디스플레이 업체들이 영화에서만 보이던 flexible디스플레이, 투명 디스플레이를 개발함에 따라 영화 속의 모습이 멀지 않았음을 짐작하게 한다. flexible 디스플레이와 투명 디스플레이의 application 제안이 중요한 시점에서 최근 삼성디스플레이에서 개최한 ‘제 4회 2012 삼성 미래 디스플레이 공모전’에서 다양한 application이 공개되었다. 이번 공모전에는 국내 대학과 미국, 중국의 유명 대학 등 총 100여 개 대학에서 583개 제품, 1100여명이 참가해 지난해 대비 1.5배 증가했다.

[안하나의 Book Write]
대상작품은 극동대학교에 재학 중인 안하나 학생의 Book write이다. 투명한 flexible OLED display를 이용해 휴대하기 편리한 책 메모장을 제시했다. 내부에 탑재된 터치펜을 이용해 필기를 하고 필기를 하지 않을 땐 조명으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

[Edu desk]

우수상을 받은 Edu desk는 3D 투명 flexible OLED display를 탑재해 학생들에게 실제와 비슷한 감각을 느낄 수 있는 수업환경을 제공하는 display이다.

이외에도 주위환경이나 상황에 따라 안경테의 색이 변하는 카멜레온 OLED 안경, 우유의 온도와 아이가 집중할 수 있도록 젖병의 외부에 flexible OLED를 탑재한 baby bottle display 등 OLED display 장점을 활용한 다양하고 기발한 OLED application을 볼 수 있었다.

자세한 내용은 삼성 미래 디스플레이 공모전 홈페이지(http://contest.samsungdisplay.com/)에서 확인할 수 있다.

Source : 2012 삼성 미래 디스플레이 공모전

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삼성 갤럭시SⅢ와 갤럭시노트Ⅱ 세계 판매량이 3,000만대와 300만대를 돌파하는 기록을 세우면서 전세계적으로 갤럭시 SⅢ 후속 모델에 대한 기대가 증폭되고 있다.
갤럭시SⅣ(갤럭시SⅢ 후속모델 가칭)는 갤럭시SⅢ모델에 사용된 800×1280 WXGA AMOLED 패널이 아닌 440ppi Full HD AMOLED패널이 탑재될 예정이다. 지난 8월에 공개된 갤럭시 노트Ⅱ는 기존의 PenTile 방식이 아닌 RGB stripe(S-stripe) 방식AMOLED 패널을 탑재했다. 이와 달리 갤럭시 SⅣ는 PenTile 방식의 Full HD 패널을 탑재할 예정이다. 갤럭시 SⅣ는 2013년 초에 첫 공개를 마친 뒤 2013년 상반기 내에 출시를 목표로 하고 있다.

[갤럭시 시리즈 Display spec.]

삼성의 갤럭시 SⅣ를 포함한 Full HD 해상도의 스마트폰 출시는 2013년에 대거 이루어 질 전망이다. LG디스플레이는 2013년 상반기 출시될 LG전자에 Full HD LCD 패널을 공급할 예정이며, 재팬 디스플레이는 FPD international 2012를 통해 5인치mobile용 Full HD LCD 공개해 양산형 모델이라고 소개함으로써 조만간 출시할 것임을 밝혔다. 또한 Sharp는 CEATEC 2012에서 443ppi의 LCD 패널을 공개했으며, 본격적인 양산도 진행할 예정이다. 삼성의 2013년 Full HD AMOLED 패널을 탑재한 갤럭시 SⅣ 출시는 주요 LCD 업체들의 Full HD 패널을 탑재한 스마트폰 출시를 염두했음을 알 수 있다.

[Japan Display의 5인치 FHD LCD 패널(좌)과 Sharp의 5인치 FHD LCD 패널(우)]

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SEL(Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd)과 Sharp가 13.5 inch QFHD OLED 패널과 3.4 inch flexible OLED 패널을FPD international 2012에서 공개했다.

13.5인치 OLED 패널은 해상도가 3840 × 2160  (4K × 2K), 326ppi 이며, 3.4인치 flexible OLED panel의 해상도는 960 × 540(326 ppi)이다. 이 두 패널의 TFT는 IGZO 층을 c 축 방향으로 결정 성장시킨 “CAAC (C-Axis Aligned Crystal)”구조로, 컬러표현 방식은 white OLED + color filter, top emission 기술을 적용했다.

3.4인치 flexible OLED는 수지기판을 적용해 0.1mm 미만의 두께와 2g의 얇은 무게를 나타냈다.

13.4인치 4Kx2K OLED 패널과 3.4인치 flexible OLED 패널은 지난 6월 미국 보스턴에서 개최된 SID 2012에서 공개된 기술을 적용한 첫 제품이며, SEL 담당자에 따르면, “전모델(SID 2012에서 공개된 모델) 보다 특성이 향상 되었다”고 전했다. 또한OLED에 적용된 driver와 OLED device는 SEL의 자회사인 AFD(Advanced Film Device Inc)와 SEL에 의해 제작되었다.

UD TV와 OLED TV가 시장선점에 두고 앞다투고 있는 이 시점에서 SEL과 sharp의 4kx2k OLED 패널은 전시가 개최되는 당시 큰 주목을 끌었다. 삼성 디스플레이와 LG 디스플레이가 flexible OLED 패널을 양산하기 위해 활발한 개발 진행됨에 따라 sharp또한 지속적인 개발을 하고 있음을 알 수 있다.

13.5 inch 4Kx2K (QFHD) OLED panel

3.4인치 Flexible OLED panel

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