FPD international 2012에서 가장 큰 규모의 부스를 열었고 가장 많은 인파가 몰린 곳은 Japan Display였으며, 공식석상에서MP제품과 proto type을 처음으로 공개하였다.

Japan Display는 Inovation vehicle, New technology, mobile use, automotive use, DSC use, Medical use의 총 6개의 다양한 분야를 전시하였으며 MP제품과 Proto type 제품을 구분하여 전시하였다.

가장 관심을 이끌었던 제품은 High resolution OLED 와 Super High resolution LCD, Glassless multi-view 3D-LCD, high resolution & low power consumption FHD LCD 였다.

High resolution OLED는 WOLED+CF 방식으로 제작되었으며, 4.5인치에 HD720(326ppi)의 해상도였다.

의 AMOLED 패널>

Super High resolution LCD는 2.3인치에 WXGA의 해상도(651ppi)를 가졌으며, Glassless multi-view 3D-LCD는 LTPS와switchable LC lens를 적용하였으며 4.38인치 FHD(503ppi)의 고해상도를 갖추었다.
<Super High resolution LCD(좌), Glassless multi view 3D-LCD(우)>

high resolution & low power consumption FHD LCD는 Whitemagic^TM 방식(기존의 RGB 방식이 아닌 RGBW 독립화소 방식)을 적용하여 기존의 qHD LCD대비 50%가량 전력소모를 줄이고 4.38인치의 FHD(503ppi)를 구현하였다.

그밖에 Whitemagic^TM과 Pixel eyes^TM(in-cell방식)을 적용하여 미래의 스마트 자동차에 적용할 수 있는 어플리케이션과, 4K2K의 30.2인치 의료용 모니터등을 전시하였다.

 
<4K2K 의료용 모니터>

이외에 33여종의 제품이 전시되었다.

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2012년 8월까지 한국에 출원된 삼성과 LG의 Flexible OLED 관련 특허는 총 114건으로 나타났으며 등록특허는 33건이었다.

전체적인 특허 출원 동향은 Substrate관련 특허와 encap관련 특허가 주를 이루었다.

Substrate 관련 특허로는 carrier기판과 device기판 사이에 특정 layer 또는 보호막 등을 형성하여 소자의 수율을 높이는 특허들이 많았으며, encap 특허로는 기존의 TFE, Hybrid, film encap에서 구조와 물질을 변경하는 것들로 신뢰성 향상을 위한 특허들이 많았다.

기술적 측면에서 삼성은 Substrate 와 TFT 분야에, LG는 Lift off, optics, OLED, encap 분야에 특허 집중도가 높았으며, 효과적 측면에서 삼성은 화질과 신뢰성, 생산성에 LG는 Cost down에 관련된 특허집중도가 높았다.

<한국에 출원된 삼성과 LG의 Flexible OLED 관련 특허 출원 동향>

현재 Flexible OLED에서 가장 큰 이슈는 Lift off와 Encap인 만큼 삼성과 LG도 Lift off와 Encap에 관련된 연구개발과 특허출원을 많이 했음을 알 수 있다.

출처 : 유비산업리서치 ‘Flexible OLED 시장 전망과 이슈 분석 보고서’ 참고

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Flexible display 시대 도래, thin glass 개발한 NEG

10월 9일~11일 킨텍스에서 열린 IMID 2012에서 일본 NEG(Nippon Electric Glass)에서는 다양한 glass를 선보였다.

가장 눈에 띈 glass는 세계 최대급 Gen11 size, 0.5mm두께의 (3000mmx3320mmx0.5mm) glass의 LCD 기판을 선보였다. 그 이외에 다수의 Roll 형태의 Thin glass를 전시하였다.

[Gen11-0.5mm 두께의 glass 기판]

[G8.5-0.2mm 두께의 LCD용 glass Roll 기판]
세계 최대/초슬림 기판의 G8.5크기와 0.2mm 두께의(2200mmX2500mmX0.2mm) roll 형태의 glass 로 박막화에 따라 시야각 특성을 향상시키며, 차세대디스플레이용 기판으로 사용 가능하다.

[50㎛ 두께 초박막 glass roll 기판]

두께 50㎛의 초박막 glass는 내열성, 광학적특성, 전기절연성, 가스차단성이 우수하며, roll 에 감아서 roll to roll 실현이 가능하다

Overflow 공법을 진화시켜 제작 되어 표면 평탄성, 표면거칠기가 우수하여, 50㎛의 두께로 flexibility한 특성이 있다.

[ flexibility and Optical properties ]

[1.2M폭-70㎛ 두께 초박막 glass roll 기판]

glass의 우수한’기능’과 ‘신뢰성’ 그대로 필름화하여, 실현. 슬림형ㆍ경량화에 의한 자원 절약ㆍ저탄소 배출, 친환경 공정에의 대응 등 환경을 생각하며 개발한 소재이다.

에너지, 의료, 조명 등 다양한 용도로 사용될 수 있는, 높은 가능성을 가진 차세대 재료이다.

[Roll glass Features]

NEG는 roll to roll 공정을 하기위해 0.7mx4mx70㎛의 glass conveyor를 개발했다. 진화된 Overflow 공법을 사용하여 다양한 디바이스 제조를 가능하도록 하였으며, 응용제품으로는 OLED조명, Digital signage, 전자종이, 태양전지 등이 있다.

[처짐이 적은 저열수축 glass 기판]

변형이나 중력에 따른 처짐이 적기 때문에 기판이 얇아도 사용이 쉽고(자사 대비 7%향상), 고온 공정에서의 치수 안정성 또한 우수한 차세대 디스플레이용 기판 glass 이다. 고온공정에서 열수축이적어, 고정세화에 기여하며, LTPS및 IGZO 공정에 적합하다. 높은 자외선 투과율 특성으로 자외선 사용 공정에서 효율이 향상되었다. 용도로는 OLED diplay, LCD, 스마트폰, 태블릿 PC등이다. 전시된 size는 600x30x0.5mm이다.

[Glass conveyor]

[ITO가 성막된 roll glass]

Roll to roll sputter를 이용하여 ITO막을 성막하여 두께 50㎛ 폭 300mm, 길이는 10m 이상인 roll glass를 전시하였다. ITO 막의sheet 저항은 약 9Ω/□(<200?Ω㎝)이다.

[곡면 터치 패널]

Roll to roll sputter를 이용하여 ITO막을 성막하여 두께 50㎛ 폭 300mm, 길이는 10m 이상인 roll glass를 전시하였다. ITO 막의sheet 저항은 약 9Ω/□(<200?Ω㎝)이다.

초 박판 glass를 사용하여 가벼우면서 slim한 곡면으로 반사를 억제시켜 glass 본연의 높은 투과성을 살려 깨끗한 화질을 구현한 터치패널용 곡면 glass이다.

터치패널 구조는 다음과 같다.

그 외에도 초박판 glass 수지 적층제는 OLED 기판에 사용할수 있도록 thin glass와 thin glass 사이에 투명 resin을 라미네이션하여 10^-6g/m²ㆍday 미만의 특성을 가진 glass도 전시되었다.

또한 강화전용glass, 파우더glass, glass paste, glass-ribbon, 태양전지용 고변형glass, 색선별 거울, 눈부심방지glass 등 다양한 종류의 제품이 소개되었다.

Nippon Electric Glass Co., Ltd

1-14, Miyahara 4-chome, Yodogawa-ku, Osaka 532-0003, Japan

Tel: (81)6-6399-2711, Fax: (81)6-6399-2731

16-4, Konan 2-chome, Minato-ku, Tokyo 108-0075, Japan

Tel: (81)3-5460-2510, Fax: (81)3-5460-2525

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

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

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

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

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

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

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

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

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Wisechip은 2005년에 설립된 대만 PMOLED 전문 업체로, Monochrome OLED와 Charactrer OLED, Segment OLED 등을 다루고 있다.

Wisechip의 생산 공장은 Chunan에 위치하고 있으며, Gen 2.5의 2개 라인을 보유하고 있다. Line 1은 기판 기준 월 6,000장을 투입하고 있으며, Line 2는 월 8,000장의 기판을 투입하고 있다.

Wisechip의 PMOLED

Wisechip의 주요제품은 주요 mp3 player와 PMP에 탑재되는 1.54inch PMOLED, 휴대용 라우터에 탑재되는 2.42inch, 2.7inch PMOLED이다. Wisechip의 PMOLED 색상은 Blue와 Yellow, Green, White, Red이며, 주요 제작 색상은 Blue와 yellow이다. Wisechip의 PMOLED 패널의 가격은 1.54inch는 약 5.5달러이며, 2.42inch는 7.5달러이다. 2.7inch 패널은 TCP package를 적용해 15 달러이다.
TCP Package는 한 장의 기판 상에 복수의 집적 회로 소자를 고밀도로 탑재하여 소자 상호간의 배선길이를 줄이기 위해 멀티칩 패키징에서 많이 활용되는 기술이다.

Wisechip과 국내 PMOLED 업체인 네오뷰코오롱을 비롯한 PMOLED 업체는 향후 투명 PMOLED를 생산하기 위해 개발 중에 있다. Wisechip은 현재 투명도 30%의 투명 PMOLED를 개발한 상태이며, 네오뷰코오롱은 NTT 도코모가 공개한 투명 스마트폰에2.4인치 320×240의 양면 터치 투명 OLED를 제공했다.

네오뷰코오롱의 양면터치 투명OLED

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Flexible AMOLED 출시가 다가옴에 따라 2012년 연말까지 얼마나 많은 양의 제품이 생산될 수 있는지가 관심사이다. 삼성디스플레이가 개발중인 flexible AMOLED는 5.5인치로서 Galaxy Note2에 들어갈 예정이다.

삼성디스플레이에서 생산할 flexible AMOLED는 기판이 PI(polyimide)이기 때문에 휘어질 수 있으나, 초기 생산제품은encapsulation 상부에 thin glass가 부착되어 있어 기존 glass 방식과 동등한 외형이다. 디스플레이 자체의 두께는 수십um이나 보호필름과 thin glass가 부착되어 200um 전후가 될 것으로 예상된다.

기존 제품에 비해 한쪽 면만 유리 커버가 있어 외부 충격에도 파손될 확률이 매우 줄어들며, 또한 디스플레이의 두께가 줄어든 만큼 고용량의 배터리를 사용할 수 있는 장점이 있다.

그러나 현재 삼성디스플레이 flexible AMOLED가 가지고 있는 가장 큰 단점은 공급 가격이다. 기존 방식에 비해 수율이 50% 정도에 불과하기 때문에 제품 가격은 2배 정도가 될 것으로 추정된다. Set maker 입장에서 2배의 가격에 제품을 구입해야 하나marketing point에서는 기존 제품과 차별화가 어려우며, 또한 소비자 입장에서도 매력을 찾기가 어렵다.

삼성디스플레이에서 flexible AMOLED의 수율에 가장 큰 영향을 주는 부분은 크게 2가지가 있다. 첫 번째는 flexible AMOLED 제작에 필수적인 flexible encapsulation에 필요한 TFE (thin film encapsulation) 공정에서 발생하는 불량이 있으며, 두 번째는 완성된 flexible AMOLED를 유리 기판에서 분리할 때 발생하는 불량이다.

삼성디스플레이서 사용하는 TFE 기술은 Al₂O₃와 acryl을 총 7층으로 적층하여 방습하는 방식으로서 Al₂O₃는 sputtering 방식으로, acryl은 evaporation으로 증착하고 있다. Sputtering 공정 중에서는 plasma에 의해 OLED 소자가 손상을 받을 수 있으며, 또한 진공중의 고속 입자에 의해 고분자 acryl에 pinhole이 발생할 수 있는 점이다. Acryl은 monomer 상태로 진공에서 증발시킨 후 UV로 경화한다. 이 때 진공 chamber에 부착되어 있는 acryl에 의한 particle이 소자에 재부착되어 불량을 발생 시킬 수 있다.

현재 삼성디스플레이에서 사용중인 AMOLED 장비는 모두 유리기판을 사용하는 장비이기 때문에flexible한 PI에 소자를 제작하기 위해서는 carrier가 필요하여, solution 상태의 PI를 유리 기판에 coating한 후 경화 시켜 사용한다. 소자 제작이 완료되면 다시 PI 기판에 제작되어 있는 flexible AMOLED를 유리 기판에서 분리 시켜야 하며, 이때 불량이 발생할 수 있다.

삼성디스플레이에서는 PI 기판을 유리 기판에서 분리 시키기 위해 laser를 유리면에서 조사하여 유리기판에 접촉되어 있는 PI의 계면 수십 um를 완전 경화 시켜 분리 시킨다. 이때 경화의 균일성이 나쁘면 PI 기판을 분리할 때 유리기판과의 접합력에 의해 소자에 stress가 발생하여 TFT등에 영향을 줄 수 있다.

삼성디스플레이에서는 PI를 분리하는 공정에서의 불량은 많이 개선한 것으로 예상되나, 아직 TFE 공정에서는 수율 확보가 어려운 것으로 추정된다. 이를 해결하기 위해 Al₂O₃ 공정을 sputtering방식에서 ALD(atomic layer deposition) 방식으로 변경을 검토하고 있다.

삼성디스플레이의 PI 기판 분리용 장비는 AP System에서 공급하고 있으며, sputter 장비는 ULVAC, acryl evaporator 장비는SNU Precision사 제품을 사용하고 있다. ALD 장비는 원익시스템에서 공급하고 있다.

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ETRI 기술 개발 현황과 OLED 관련 이전 희망 기술

ETRI(한국전자통신연구원)는 9월 18일부터 20일까지 개최되는 CVCE 2012에서 ‘ETRI 기술 이전’ Session을 통해 ETRI 디스플레이 기술 개발 현황과 ETRI의 주요 개발 기술인 전자종이용 잉크소재기술과 조명용 색가변 OLED 기술, ALD 박막 passivation기술을 소개했다.

ETRI 차세대 디스플레이연구단 추혜용 단장은 ETRI는 15년간 디스플레이연구를 진행해왔으며, 2008년 세계 최초 투명AMOLED 디스플레이를 개발을 시작으로 현재 주목 받고 있는 oxide TFT를 개발을 진행하고 있다고 전했다. ETRI가 개발 중인 산화물 전자소재로는 고안정성 산화물 반도체 사용될 수 있는 In와 Ga이 없는 신소재와 ALD를 이용한 산화물 TFT용 게이트 절연막인 Al₂O₃, 투과도 90%이상, 면저항 2Ω/□ 미만의 특성을 가진 저저항 투명 배선이 있다. 또한 AMOLED의 소비전력 효율 향상을 위해 nano 랜덤 구조 형성과 고굴절율 평탄화 층을 삽입해 scattering 효과를 얻는 OLED 내부 광추출 기술을 개발 중에 있다.

ETRI는 산화물 TFT와 인쇄공정, 공정장비, 전자종이, 평가장비, OLED 분야의 개발 기술을 14개 기관에 기술 이전을 하고 상용화를 지원하고 있다고 밝혔다.

전자종이 연구팀의 김철암 박사는 저전압 구동 전자잉크 제조 기술에 대하여 발표했다. 전자잉크 기술은 전자잉크 미립자를 유전유체에 분산시켜 외부 전압인가에 따른 미립자의 이동으로 정보를 표시하는 반사형 디스플레이 소재기술로 다양한 전자종이 기술들 중 전기영동 전자잉크 기술이 상용화 되고 있다. 현재 ETRI의 전자잉크 기술은 반사도가 향상된 500nm 이하 급 백색 전기영동 미립자 제조기술과 전기영동 입자를 유전유체에 혼합 또는 분산시키는 전자잉크 formulation 기술이 있다. 전자잉크formulation 기술은 15:1 이상의 대조비를 구현 시킬 수 있는 전자잉크 제조기술이다.

OLED연구팀의 이정익 박사는 ETRI의 색 가변 OLED 조명 기술과 관련해 설명했다. 색가변 OLED 조명 기술은 일본 Mitsubishi chemical이 적용한 line addressing type과 투명OLED와 bottom emission 방식의 OLED를 적층하는 OLED stack type이 있다. Line address type의 색가변 OLED 조명은 효율은 좋으나 라인 패터닝으로 인해 발생하는 제조비용이 크다. OLED stack type은 투명OLED로 인한 효율 손실이 있으나 패터닝을 하지 않기 때문에 제조 비용부담이 적다. ETRI는 OLED stack type에서 투명OLED에서 발생하는 효율손실을 굴절률이 다른 재료를 capping layer로 적용하는 기술을 개발 중에 있다.

산화물 TFT 연구팀의 박상희 박사는 ALD를 이용한 OLED passivation 기술에 대해 발표했다. OLED의 얇은 디자인 특성을 살리기 위해서는 박막의 passivation만으로 encapsulation이 부족하여 물리적인 보호를 위해 박막상에 film lamination이 필요하다. ETRI가 보유하고 있는 passivation 기술은 저온공정이 가능하고 barrier 특성이 우수하며 높은 굴절율을 가지는 AlOx로 이루어져있는 passivation layer를 ALD를 이용해 제작하는 기술이다. 박상희 교수는 개발 중인 ALD passivation layer가 소형 OLED 시장에서 중/대형 OLED 시장으로 진입할 수 있을 것이라고 전망했으며, ALD passivation 기술은 AMOLED 뿐만 아니라 solar cell, 면조명 등 다른 분야에서도 확대 적용할 수 있다고 전했다.

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[IMID 2012] 삼성디스플레이, 플렉서블과 투명디스플레이 빠른 시일내 상용화 될 것

 
IMID 2012의 Keynote는 삼성디스플레이 조수인 사장이 “Display Renaissance and New OLED Lifestyle” 라는 주제로 시작하였다. 현 시대는 산업화 사회에서 스마트 사회로 급증하게 커지고 있으며 클라우드 환경의 스마트 기기의 key 컴포넌트는 디스플레이가 되고 있다. 내년에는 전세계 데이터 트래픽 중 64%가 비디오 컨텐츠가 차지하며 고성능 고해상도의 디스플레이에 대한 요구가 증대될 것이라고 전망했다.

스마트 월드와 함께, 디스플레이는 Any time, Any where, Any thing, 언제 어디서든 사용할 수 있고, 생활의 일부가 되고 있다.디스플레이 자체도 스마트 해진다. 지금은 디스플레이에 터치가 일체가 되고 상용화 되며 음성인식, 동작인식, 휴머니즘 인터페이스로 진화하고 있다.

전체 디스플레이시장 중 모바일은 2015년까지 연평균성장률이 30%이며, 그 중 OLED는 연평균 60%의 성장률로 증가할 것으로 전망했다.

[삼성디스플레이 조수연사장 기조연설 중]

특히 OLED는 플렉서블과 투명의 장점을 가지고 있어서 전자기기의 디자인혁명을 주도할 것이고, 광고, 건축, 출판, 자동차, 패션 등 여러 분야에 활용될 것이라고 했다.

모바일 디스플레이 시장은 2015년 약 150 B$의 시장을 형성할 것으로 예측하였으나, OLED가 플렉서블과 투명 디스플레이와 같이 활용이 된다면 위 그림과 같이 보다 큰 시장을 형성할 것으로 내다봤다.
CRT에서 LCD로 바뀌는데 60년, LCD에서 OLED는 20년이 걸렸고, 플렉서블과 투명 디스플레이는 더욱더 빠른 시일 내에 상용화가 될 것으로 전망했으며, ‘미래는 우리가 생각하는 것 보다 훨씬 가깝게 있다’ 며 Keynote를 마쳤다.

그 뒤로 Keio University Yasuhiro Koike 교수와 Cambridge University의 Henning Sirringhaus 교수가 “Status of Photonics Polymer for Face to Face Communication”, “ Low-Temperature, Solution-Processible Organic and Oxide Semiconductors for Flexible Electronics”에 대해 각각 발표했다.

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2001년에 시작하여 올해로 12회를 맞이하는 IMID 2012 (International Meeting on Information Display) 학회는 8월 28일부터31일까지 4일 동안 대구 EXCO에서 개최된다.

제15호 태풍 ‘볼라벤’이 북상함에 따라 교통에 대한 우려도 있었지만, 첫날인 28일에는 Tutorial을 시작으로 OLED lighting, AMOLED, 3D display, Flexible Display 주제로 차분하게 진행 되었다.

13개의 분류로 나눈 이번 학회는 63개의 Oral 세션과 21개국에서 430여개의 논문이 발표되며, 그 중 OLED 세션은11개로OLED display, lighting, optics, material, driving 등에 대한 기술논문이 소개된다.

29일에는 삼성디스플레이 조인수 대표는 “Display Renaissance and New OLED Lifestyle” 의 주제로 Keynote를 시작으로 학회가 진행된다.

디스플레이 강국인 한국에서 개최되는 이번 IMID 2012는 차세대 디스플레이인 OLED, 3D, Flexible Display 등 한국의 display기술에 대해 관심이 많은 만큼 해외에서도 많은 디스플레이 전문가들이 참석할 것으로 예상된다.

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제7회 디스플레이 국가연구개발사업 총괄 워크샵 개최  

지식경제부가 주최하고, 한국산업디스플레이연구조합(EDIRAK), 한국산업기술평가원(KEIT)이 주관하는 제7회 디스플레이 국가연구개발사업 총괄 워크샵이 강원도 평창 보광휘닉스 파크에서 2012년 8월 22일 ~24일까지 개최하였다.

매년 국가연구개발사업의 수행실적을 발표하는 이번 총괄 워크샵에서는 국내 디스플레이관련 산학연 전문가들이 대거 참여하였다. 8월 22일 첫날 에는 KEIT 이기석원장의 개회사와 디스플레이산업협회의 김호 부회장의 축사를 시작으로 디스플레이 동반성장 포럼이 개최되었다.

KEIT 이기석원장은 ‘아직 장비, 부품소재 산업은 취약한 부분이 많고, 해외의존도가 높지만, 디스플레이 장비, 소재의 균형있는 발전을 위해 정보공유와 co-work를 하여 부족했던 소통의 장이 동반성장포럼을 통해 정책방안을 제시하고 정책 당국에 건의할 수 있는 자리가 되었으면 한다’ 며

개회사를 마쳤다.

디스플레이산업협회 김호 부회장은 기업간의 동반성장은 필요하며 현재 디스플레이 분야에서도 대기업이 협력사와 협력방안에 대한 프로그램을 지원하고 있으며 동반성장 포럼을 통해 대기업. 중소기업, 산학연간의 깊은 공감대를 형성하여 산업발전에 반영이 될 수 있는 계기가 되였으면 좋겠다는 축사를 발표했다.

디스플레이 동반성장 포럼은 삼성디스플레이 김학선 전무의 “대기업의 차세대 디스플레이 전개방향”을 시작으로 동우화인켐 황산만 전무는 “차세대 편광필름의 기술개발 동향”에 대해 건국대 문두경 교수는 “차세대 디스플레이 유기화학소재”에 대해, LG하우시스에서는 “디스플레이를 활용한 건축디자인, 인테리어”, KBS에서는 “차세대 방송기술에 따른 디스플레이 기술적용사례”, ETRI 추혜용 단장은 “디스플레이 융합 신기술 개발현황” 에 대해 총 6개의 주제로 발표를 하였다.

2박3일로 개최되는 이번 총괄 워크샵에서는 LCD분야 33개, OLED분야 28개, OLED조명분야 29개, , Flexible분야 22개, 프론티어분야 25개 총 5개의 세션으로 137개의 각 세부과제에 대한 연구개발 성과에 대해 발표를 한다.

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LG전자, 55인치 OLED TV 본격적인 광고 시작

LG전자가 본격적인 OLED TV 광고에 나섰다. 2012 런던 올림픽 시즌에 영국 스포츠 채널 Eurosports에서 LG의 55인치 OLED TV 광고를 방영했다. 이 광고는 LG의 영국 블로그를 통해 5월 23일에 공개가 되었으며, “THE ULTIMATE DISPLAY”라는 이름으로 OLED TV를 광고했다.

LG디스플레이 정호영 CFO는 2012년 2분기 실적설명회에서 OLED TV와 관련해 “시기를 못박아서 말할 수 없지만 8월 이후 머지않아 볼 수 있을 것”이라고 밝힌 바 있다.

LG는 국내에서는 현재까지 광고를 진행하고 있지 않은 상태이지만 해외광고를 시작으로 LG가 OLED TV 시장 선점을 위해 다각도로 행보를 취할 것으로 예상된다.

광고 지역으로 추정하여 볼 때 LG전자는 우선 유럽 시장을 공략할 것으로 분석된다.

LG의 OLED TV는 55인치로 모델명은 55EM9600이며, Oxide TFT를 기반으로 한 White OLED + Color filter 방식을 적용했다.두께는 4mm로 양산모델은 스탠드형, 벽걸이형, 플로어형으로 나누어 출시될 예정이다.

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2011년 하반기부터 일본의 소니와 파나소닉, 대만의 AUO와 CMI, 중국의 BOE와 Tianma가 삼성디스플레이와 LG디스플레이의AMOLED 사업을 추격하기 위한 개발과 투자에 박차를 가하고 있다.

이미 모바일 디스플레이 분야에서 세계 시장을 석권하고 있는 삼성디스플레이와 대면적 AMOLED에서 2012년 연말 출시를 예정하고 있는 삼성디스플레이와 LG디스플레이를 추격하기 위해서는 물리적으로 어느 정도의 시간이 소요될까?

삼성디스플레이와 LG디스플레이는 양사 모두 모바일 디스플레이 생산에서 90%의 수율을 확보하기 까지는 양산장비 투입 후 약3년이 소요되었다. 양산장비는 Gen4 라인과 최소 18K의 capa.에서 이다.

현재 모바일 AMOLED 생산을 추구하는 기업들로서는 대만의 AUO를 비롯하여 CMI, Tianma, BOE 4개사이다. 이들 기업들은 아직 Gen2 파일롯 장비를 1대씩 보유하고 있어 양산에 대한 충분한 경험을 가지고 있지 못하다.

가장 차이가 있는 부분은 엔지니어 수이다. 이미 삼성디스플레이는 AMOLED 생산에 종사하는 인력이 약 5,000명, LG디스플레이는 약 1,000명 수준인 것으로 알려져 있다. 이이 비해 AUO와 CMI, Tianma, BOE의 AMOLED 관련 인력은 모두 합쳐서 약1,000명 규모인 것으로 추정된다.

LG디스플레이의 모바일 AMOLED 사업화 과정과 비교하여 보면, 이들 4개사의 인력이 모두 합쳐졌을 경우에 수율을 확보하기 까지 약 3년이 소요된다는 분석이다. 따라서 모바일용 AMOLED를 생산하고 있는 삼성디스플레이를 추격하기 위해서는 최소한5년 이상의 시간이 소요될 것으로 예상된다.

또한 대면적 AMOLED 분야에서는 더울 격차가 심하다. 삼성디스플레이와 LG디스플레이가 2012년 연말 양산 예정인 55인치AMO)LED 개발은 이미 1년 전에 완료되었고, 현재는 수율 확보가 관건인 상황이다. 이에 반해 삼성과 LG를 제외하고 AMOLED TV 양산이 가능한 기업은 현재 소니 1개사 뿐이다. Tianma가 2012년 3월 FPD China에서 14인치 AMOLED를 전시하였으며, 2011년에는 AUO가 FPD International에서 32인치를 전시하였으나 이들 2개사 역시 R&D 수준에 불과하다.

모바일 AMOLED에서 양산에 성공하고 수율을 확보한 경험이 없는 기업이 30인치 이상의 대면적 AMOLED를 생산한다는 것은 초등학생이 성인들이 겨루는 마라톤 시합에서 같이 경주하겠다는 발상과 동일하다.

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업체별 TFE Encapsulation 기술 현황

OLED는 수분에 취약한 구조를 가지고 있어 소자 상층이 외부의 습기나 산소에 노출되면 발광영역이 축소되는 pixel shrinkage현상이나 발광 영역 내에 dark spot(비발광영역)이 생성된다.

이러한 외부 요인으로부터 소자를 완벽하게 보호하기 위해서는 소자 내부로 유입되는 가스 차단과 동시에 외부 충격으로부터 소자를 보호 할 수 있는 encapsulation 기술이 필요하다.

Mobile용 AMOLED에는 frit glass 방식이 사용되며, flexible OLED에는 thin film 방식, 대면적 AMOLED에는 hybrid 방식이 적용 중이다.

앞으로의 OLED application은 flexible과 대면적으로 가는 추세이므로 특히 thin film encapsulation이 중요한 기술이다.Thin film encapsulation 방식은 다층박막을 구성하는 재료에 따라 무기/유기계와 무기/무기계, 유기/금속계로 나눌 수 있으며 최근까지 상품화를 위한 많은 연구개발을 진행하고 있다.

Vitex는 Al₂O₃ 와 폴리머의 다층 구조를 사용하고 있으며, Pioneer는 SiNx film(방습)과 resin film(OLED 보호)을 다중 적층하는 기술을 보유하고 있다. Philips에서는 무기/무기계로서 SiN/SiO/SiN(NON) 3중 구조와 NONON 5중 구조를 사용하며, Dupont는SiN 단층과 다층박막(다른 무기유전체를 포함)을 적층한 구조를 개발하였다. LG는 자체 개발한 게터와 실링 캡을 사용하지 않는TFE 기술을 보유하고 있으며, 삼성은 Vitex사의 TFE 기술을 사용하고 있다.

<주요업체 TFE 기술 현황>

Ref) AMOLED 제조장비 시장전망과 분석보고서[유비산업리서치 발간

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AMOLED 관련 장비, 재료 업체 Supply chain

2012년 중소형 AMOLED 패널을 탑재한 스마트폰과 태블릿 PC와 같은 모바일기기의 수요량이 급증함에 따라 AMOLED 관련 장비와 재료 시장이 성장하고 있다. 또한 AMOLED TV 시제품을 2012년 공개하고 삼성디스플레이(구 SMD)와 LGD 모두 대형AMOLED 양산 기술 확보에 주력하고 있다. 이에 따라 중소형 패널과 함께 대형 패널에 대한 투자 증가가 예상되며, 삼성디스플레이와 LGD는 OLED TV 양산라인 투자에 집중할 것으로 예상된다.
삼성디스플레이의 주요업체는 LTPS용 sputter를 공급한 이루자, D-HDC를 독점으로 공급하는 DMS, 케이씨텍, Cleaner 장비업체인 세메스, A2라인의 ELA 장비를 공급한 AP 시스템 등이 있다. 삼성디스플레이의 공급업체인 테라세미콘은 Non-laser 방식(Thermal)을 이용한 SGS(Super Grain Silicon)용 장비를 개발하여 SDC의 AMOLED A2라인에 공급하였으며, 8세대 라인에도 공급을 위해 준비 중에 있다.

LGD의 주요 업체는 DMS, 케이씨텍, 올해 LGD와 40억원의 규모를 계약한 비아트론, SNU, 아바코등이 있다. LGD의 PECVD를 공급한 주성엔지니어링은 LGD의 5세대에서 8세대까지 양산장비를 출하했으며, 4세대~8세대의 Encapsulation 장비와 8G Oxide TFT(IGZO) 장비, 4G Organic Deposition 장비를 개발 중에 있다.

AMOLED 재료산업은 OLED 산업의 성장으로 인하여 큰 폭으로 성장하고 있으며, 특히 현재 생산을 하고 있는 삼성디스플레이와 LGD가 있는 한국에서는 한국 유기재료업체 뿐만 아니라 세계 주요 화학 회사들도 생산 거점을 마련하고 있다. 또한 향후AMOLED TV 패널 생산에 대응하여 capa.를 높이고 있는 상황으로 2015년에는 현재의 LCD 액정재료 시장 규모에 근접하는 시장이 열릴 것으로 전망하고 있다.

삼성디스플레이는 mobile용 AMOLED 제품을 M 시리즈로 명명하고 있으며, M2는 현재 시판중인 Galaxy용이며, M3는 5인치급 제품을 칭한다. M2에 재료를 공급중인 기업들로서는 Duksan Hi-Metal, LG Chem., Novaled, Doosan, Dow Chem., UDC, SFC이며, M3에서는 green 발광재료로 인광재료가 사용되며 Nippon Steel의 제품이 적용되고 있다.

LGD의 mobile 양산제품에는 Novaled, Idemitsu Kosan, LG Chem., Dow Chem., UDC의 재료가 적용되고 있다.

유비산업리서치 OLED 장비 보고서(발간예정), 2012년 한국 OLED 발광재료산업 보고서 참고

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대면적 OLED TV 제조기술 Issue

2012년 삼성과 LG의 OLED TV가 2012 CES와 SID 2012에서 전 세계의 주목을 받으면서 두 업체의 OLED TV가 언제, 어떤 가격으로 출시하느냐에 높은 관심을 가지고 있다.

소형 AMOLED 패널의 경우 LTPS TFT에 RGB독립화소로 두 업체 모두 같은 구조의 AMOLED 패널을 생산하였지만, 대형 TV에 경우에는 SMD는 LTPS TFT에 RGB 독립화소 구조이며, LGD는 Oxide TFT에 White OLED와 CF(Color filter) 적용한 구조로 각각 다른 기술로 OLED TV 출시를 준비하고 있다.

SMD가 채택한 LTPS TFT는 높은 신뢰성을 가지며 양산이 검증된 기술이며, 중소형 AMOLED에 가장 일반적으로 적용되고 있다. 현재 LTPF TFT의 issue는 Ion implanter와 ELA 결정화 장비, 활성화 장비가 별도로 필요해 공정이 복잡하다. 또한 기존의 8세대 Ion implanter는 2대의 선형 Ion source를 사용해 중첩되는 영역이 발생한다.

ELA 결정화의 경우 대면적 기판을 균일하게 결정화 하기 위해서는 레이저 빔의 파워가 높아야 하므로 고가의 레이저 소스 교체가 필요하며 공정비용이 높아지게 된다.

현재 선형 빔은 750mm이며, 55인치 패널을 제작하기 위해서는 8세대의 경우 3번 스캔을 해야 한다. 공정시간을 단축 시키기 위해서는 선형 빔의 길이가 1,300mm로 확장 되어야 2번의 스캔으로 결정화가 가능해 진다.

OLED에서는 RGB 독립화소를 형성하는 기술인 FMM이 마스크 처짐과 같은 문제로 대형화에 어려움이 있어, SMS 기술을 개발하는 중이나 SID 2012에 발표한 OLED TV는 SMS기술을 사용하지 않았다.

LGD는 계획 단계부터 기존의 a-Si의 공정을 활용할 수 있고, 스퍼터링을 이용하기 때문에 대형화가 유리한 Oxide TFT를 선정하였다. Oxide TFT는 단일 공정상의 균일도는 높지만, 약간의 환경 변화에도 다른 특성을 나타내고 있기 때문에 재현성이 낮다.

LGD의 OLED는 Tandem 구조의 백색 OLED에 CF를 사용하여 TV를 구현하고 화소구성을 RGBW로 하여 효율을 증대시키는 방법을 사용한다. 이 방식은 OLED 광원의 빛이 컬러필터를 거치면서 광량손실을 가져온다는 단점이 있다.

<smd와 lgd의=”” 기술적=”” 장점과=”” 한계점=””><SMD와 LGD의 OLED TV 기술적 장점과 한계점>

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Panasonic이 Sony와 제휴하여 AMOLED 패널 사업에 본격적으로 뛰어든다.

Panasonic의 AMOLED 기술은 printing 방식으로 OLED를 형성하는 방식이며, 발광재료는 Sumitomo Chem.의 고분자 재료를 사용하고 있다. Sumitomo Chem.의 발광재료는 spin coating과 die coating 기술로서 도포가 가능한 물질이나 아직 휘도는500cd/m²에 머물고 있다.

Panasonic은 현재 AMOLED TV 개발을 위한 TFT 기판은 Japan Display와 협력하여 조달 받고 있으며, 추후 Himeji 공장에 있는Gen8 LCD라인에서 생산 할 것으로 예상된다.

Panasonic은 도포용 장비와 금속전극용 증착장비를 발주한 것으로 알려져 있으나 자세한 크기는 보고되고 있지 않으나, Gen8 1/2 또는 Gen5장비가 유력하다.

Panasonic은 AMOLED TV 양산시에는 Gen8 라인에서 Oxide TFT를 생산할 것으로 예상되나 신뢰성이 있는 TFT 기판 제작에는 당분가 시간이 걸릴 것으로 예상되어, 본격적인 생산 전에는 Japan Display의 Gen5에서 생산되는 1100×1250의 기판을 사용할 가능성이 매우 높아 개발용 파일로트 장비는 Gen5가 유력하다.

Sony는 현재 AUO에 기술인력을 파견하여 LTPS와 Oxide TFT 생산 기술을 지도하고 있으나 Panasonic의 Gen8 라인에서Oxide TFT가 생산되면 기판 공급처가 AUO에서 Panasonic으로 변경도 가능할 것으로 분석된다.

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Futaba, 새로운 얇은 PMOLED 패널 개발, 2012년 말 생산 예정

Futaba는 이전모델의 2mm 두께보다 얇은 0.29mm의 얇은 PMOLED display를 개발했다.

PMOLED 패널은 2.7인치이며 1.3g이다. 새로운 디스플레이를 제작하기위해 Futaba는 새로운 재료를 개발하고 OLED재료를 보호하기 위한 비어있는 구조를 제거했다.

Futaba는 2012년 말 새로운 디스플레이를 양산할 계획이며, 가격은 Futaba의 두꺼운 패널 가격에 약 50% 정도 되는 금액이 될 것이라고 전했다.

Futaba는 2011년 TDK의 OLED관련 자회사였던 TDK Micro Device Corporation을 인수했으며, 2015년 AMOLED 생산을 계획하고 있다.

Source : OLEDinfo

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파나소닉, 도시바 OLED 조명 기술 공개

SID 2012에서 파나소닉과 도시바가 OLED lighting panel 기술을 공개했다.
파나소닉은 all 인광 백색 OLED 패널의 발광 효율 87lm/W (휘도 1000cd/m² )을 달성했다. 사이즈는25cm², 수명(LT50)은100,000 시간 이상, CRI는 82이다. 파나소닉이 2011년 발표한 동일한 사이즈의 백색 OLED 패널 발광 효율은 56lm/W이었다(Blue 형광 재료 사용, Red와 Green은 인광 재료 사용).
파나소닉의 주요 고효율 OLED를 위한 기술은 광추출기술이다. 표면에 마이크로 렌즈 어레이 (MLA)을 형성해 유리 기판에 붙여 맞춘다. 높은 굴절률의 필름과 유리 사이에 에어 갭을 만드는 방식이다. 기존의 광추출기술은 고가의 고굴절률 유리를 사용하는 방법과 달리 파나소닉은 이 기술이 저렴한 유리와 PEN 필름으로 가능하다고 전했다.

파나소닉은 광추출 기술과 tandem구조의 all 인광 백색 OLED를 결합해 크기 1cm ² panel에서 101 lm/W을 실현했다고 발표했다. tandem구조의 all 인광 백색 OLED는 Red와 Green으로 구성된 구성된 인광 OLED 층과 Red와 Blue로 구성된 인광 OLED층을 적층한다.

파나소닉(좌)과 도시바(우)의 백색 OLED lighting panel

도시바는 발광 효율 91 lm/W (휘도 1000cd/m²)을 달성했으며, 70mm × 80mm의 백색 OLED panel 기술에 대해 발표했다. 휘도 3000cd/m² 시 발광 효율은 78 lm/W이며, 백색 OLED 소자는 Red와 Green으로 구성된 OLED 층과 Blue OLED 층을 적층한 구조이며, R,G,B 모두 인광재료이다.
도시바는 고효율의 백색 OLED lighting을 실현하기 위해 세 가지 기술을 도입했다. 첫 번째 기술은 전자 이동도를 높이고 새로운 전자 수송 재료의 적용했다. 따라서 낮은 전압에서 효율적으로 전자를 발광 층에 수송할 수 있도록했다. 두 번째 기술은 70mm × 80mm 대면적의 패널에서 균일한 휘도를 얻기위해 스트라이프 모양의 보조 배선의 도입했다. 마지막으로 기존의 Al 음극 전극를 대체하기 위해 새로운 구조의 음극 전극을 적용했다. OLED lighting panel은 음극 전극과 광추출을 위한 멀티 렌즈 어레이(MLA)와의 반사의 반복을 이용하여 효율을 높이고있다. 도시바가 적용한 음극 전극의 반사율을 높이기 위해 이번 신기술을 도입했다.
Source : techon

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BOE, 5.5세대 AMOLED line 4Q13에 생산을 위해 준비 중

디지타임즈에 따르면 중국 패널업체 BOE 2013년 4사분기부터 AMOLED 생산을 위해 5.5세대 라인을 건설 중이다.

340,000m²의  공장은 Ordos의 Inner Mongolian city에 위치하고 있으며, 월 55,000장 기판 공정이 가능하다. BOE 회장Yanshun Chen은 건설중인 라인은 LTPS backplane 생산에 초점을 두고 있으며, 2013년 말에 라인 전체를 AMOLED 생산으로 가동할 것이라고 전했다.

업계에 따르면 BOE는 AMOLED 생산라인과 4.5세대, 5세대, 6세대, 8.5세대 TFT 생산 라인의 생산 Capacity를 증가시키는데 주력하고 있으나, 현재까지도 부품 공급 업체를 찾는 중이라고 전했다.

BOE 회장 Yanshun Chen은 BOE가 CMI의 지분을 매입한다는 루머가 있었으나 이 루머는 사실이 아니며, 후에 두 회사가 함께 일할 가능성은 있다고 밝혔다.

Source : Digitimes

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Mitsubishi Chemical 과 Pioneer, wet coating process를 이용한 OLED 조명 개발

Mitsubishi Chemical과 Pioneer는 OLED 발광층에 적용될 wet coating process를 개발했으며 양산 기술 개발을 위해 시험장비를 설치하기로 했다고 밝혔다.

2010년 1월부터 Mitsubishi Chemical의 연구센터와 Pioneer는 wet coating process를 이용한 간단한 single unit구조(아래 그림 참고)의 OLED 광원을 개발을 위한 joint project를 진행해왔다. 백색 OLED의 수명은 1,000 cd/m²에서 57,000시간(LT70)를 달성했으며, 고효율 풀컬러 디바이스는 2000 cd/m²에서 56lm/W를 달성했다.
설치될 시험장비는 조명 양산 기술을 위한 장비이며, G1 유리기판(400mmx300mm)에 wet coating process를 적용해 OLED 조명 패널 시제품을 생산하고 측정할 수 있다.

시험 장비는 2012년 여름부터 Pioneer의 자회사인 Tohoku Pioneer의 Yonezawa 공장에 설치될 예정이다. 본격적인 양산은2014년 이후에 가능할 것으로 보인다.

Single-unit structure and Multi-unit structure

Source : Pioneer press

http://pioneer.jp/press-e/2012/pdf/0604-1.pdf

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

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

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

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

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

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

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

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AMOLED 산업이 본격화됨에 따라 OLED 증착장비 업체의 사업 전망 역시 매우 밝아지고 있다.

AMOLED 패널 제작용 장비는 아직 일본 TOKKI사의 장비가 대부분 사용되고 있으나, 국내 장비 업체의 분발 역시 기대되는 수종 사업 영역이다.

국내 업체들 중에서 AMOLED용 증착장비를 납품한 실적이 있는 회사는 SNU Precision과 YAS 2개 회사가 있다.

SNU Precision은 중국의 Tianma와 BOE에 2세대급 증착장비를 공급하였다. Tianma는 SNU Precision 장비로서 개발한 12인치와 4.3인치 AMOLED를 2012년 3월 개최된 FPD China에서 성공적으로 전시하여 국내 증착 장비로 AMOLED가 제작 가능함을 최초로 입증하였다.

중국 최대 디스플레이 업체인 BOE 역시 SNU Precision 장비로서 AMOLED를 개발 중에 있다.

중국 기업의 AMOLED 기술 실력은 국내 기업에 비해 매우 낮지만, 차후 중국 시장에서 SNU Precision은 시장을 확보할 수 있는 유일한 국내 기업이 될 것으로 기대된다. 더불어 SNU Precision에서 생산하는 각종 검사장비 사업에도 시너지 효과가 있을 것으로 예상된다.

SNU Precision은 국내 AMOLED 시장에서도 가장 확실한 미래가 보장되는 기업이다. 현재 삼성SMD는 유리 기판을 사용하는AMOLED 만을 생산하고 있지만 2012년 연말부터는 flexible AMOLED 생산을 계획하고 있으며, 여기에 사용되는 thin film encapsulation 장비는 SNU Precision의 장비이다. 2012년 연말에 삼성SMD가 성공적으로 flexible AMOLED 생산을 하게 되면A3 라인은 flexible AMOLED 라인이 될 것으로 예상되며, A3 라인의 thin film encapsulation 장비 시장은 SNU Precision이 독점적으로 확보할 것으로 분석된다.

SNU Precision은 중국 시장에서의 경험을 바탕으로 OLED 광원용 증착장비 사업에서 적극적으로 영업활동을 하고 있다.

YAS는 연세대학교 정광호 교수가 사장을 역임하고 있는 벤처기업으로서 증착 소스 개발을 전문으로 하였으나, 현재 LGD에서 사용중인 55인치 AMOLED용 증착장비를 직접 제작하고 있는 장비 업체로 자리를 잡고 있으며, LGD가 2013년 본격적으로 추진할 대면적 AMOLED용 M2 라인은 YAS가 제작하여 공급할 것으로 알려져 있다. LGD는 현재 YAS에 투자를 하여 LGD에 안정적인 장비 공급이 가능하도록 지원하고 있다. 8세대 장비 사업분야에서 처음으로 성공하는 사례가 될 것이며, LGD의 대면적AMOLED 양산 성공시에는 OLED 증착 장비 시장에서 가장 성공하는 한국 기업이 될 것으로 분석 된다.

이들 기업 외에 성장이 가능한 업체로서는 원익IPS가 있다. 원익IPS는 두산메카텍이 보유했던 4세대급 장비를 인수하여 장비 제작 기술을 습득하고 있으며, 대면적 OLED 장비 시장에 진입하기 위한 준비를 하고 있다.

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차세대 디스플레이 Flexible OLED 시대 가까워지다

삼성과 LG는 OLED TV에 뒤이어 차세대 디스플레이 Flexible OLED 투자에 돌입했다

삼성 모바일디스플레이(SMD)는 2011년 5월 일본 우베코산사와 Flexible OLED에 적용될 고온에서도 팽창변형이 없는 폴리이미드 소재를 개발 및 양산을 위한 합작법인을 설립해 원천소재기술을 확보했다. 또한 최근 2013년 1사분기 Flexible OLED 양산을 위해 충남 탕정사업부에 5.5세대 (1300mm x 1500mm) Flexible OLED 전용 라인인 A3라인을 구축하기로 했다. 장비 발주는 이르면 5월에 착수된다고 전했다. 초기 Capacity는 투입기판기준 월 10만장 이상으로 계획되었다고 알려졌다.
LG 디스플레이는 2012년 5월 파주에 위치한 기존의 3.5세대 Flexible OLED R&D용 파일럿 라인을 증축하기 위해 협력사 주성엔지니어링, 아바코와 2000억 규모의 협약을 체결했다.
또한 SMD와 LGD 모두 Flexible OLED에 RGB 방식을 적용한다.

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4.8인치 HD Super AMOLED 디스플레이를 탑재한 갤럭시 S3가 공개됐다. 삼성전자는 3일 영국 런던 얼스코트(Earls Court)에서 열린 ‘삼성 모바일 언팩‘ 행사에서 갤럭시 S3를 공개했다. 갤럭시 S3의 HD Super AMOLED 디스플레이는 이전 모델 갤럭시S2와 갤럭시 S2 LTE에 적용된 RGB Stripe 방식과 달리 갤럭시 넥서스와 동일한 펜타일 (PenTile matrix No true RGB)방식이 적용되었다.

갤럭시S3의 운영체제는 안드로이드 4.0 탑재했으며, 크기는 70.6mm x 136.6mm, 두께는 8.6mm이다.

Video & Picture Source : 삼성전자 블로그, Engadget

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LG 디스플레이, Flexible OLED 장비 발주 시작
LG디스플레이가 Flexible OLED 생산라인 구축을 위한 투자를 시작했다. 주성엔지니어링은 113억 8500만원, 아바코는 75억9000만원 규모로 OLED 제조장비 공급계약을 체결했다. 주성엔지니어링, 아바코가 LG 디스플레이에 제공할 장비는 경기도 파주 사업장의 3.5세대 Flexible OLED 제조라인에 들어갈 장비이다. 주성엔지니어링과 아바코는 Encapsulation 장비에 주력하고 있다.

2011년 LG 디스플레이는 파주 공장에 Flexible OLED 연구개발 라인 (E2)를 구축한바 있다. 이번 투자는 이 파일럿 라인을 증축하기 위함이며, 투자규모는 약 2000억원으로 알려져 있다.

LG 디스플레이의 Flexible OLED는 SMD와 같은 RGB 방식을 사용한다.

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Light + Building 2012 OLED 조명 전시동향 ①

독일 프랑크푸르트에서 4월15일부터 시작된 Light + Building 2012 전시회가 20일 막을 내렸다.

총 11개의 전시장에서 동시에 개최된 유럽 최대 조명전시회인 Light + Building에는 일반조명을 비롯하여 최첨단의 LED 조명과OLED 조명이 전시되었다.

이번 전시회에는 사상 최대로 많은 18 기업들이 OLED 광원과 조명 제품을 전시하였다.

OLED 광원과 조명에 LG화학을 비롯하여 Pasonic, Kaneka, Philips, Osram, Tridonic, Verbatim, Vosslof, ETAP, benwirth licht, Lucas, Blackbody, selux, Konica-Minolta, Novaled, Dress, OMS, Lumen Center등이 제품을 전시하였다.

[LG Chem.]

이번 전시회에 LG화학은 자사가 개발한 모든 종류의 OLED 광원을 모두 가져와서 전시하였다. 현재 시판중인 100×100 (45lm/W, 60lm/W) 2제품과 150×150 광원을 비롯하여 flexible 광원을 전시하였다.

또한 응용제품으로서는 magic mirror, 탁상용 등인 Apollo, 액자형 조명, 자동차 후미등 장식장 내부등, 천전형에어컨과 조명을 합친 융합제품등을 전시하였다.

이번 LG화학의 OLED 조명 전시 컨셉은 실내에서 사용 가능한 OLED 조명 분야를 나타내는데 초점을 맞추었다.

또한 현재 LG화학의 OLED 광원으로서 OLED 조명 제품을 출시하고 있는 Acuity의 등을 찬조로 전시하였다.

[Tridonic]

Zumtobel의 자회사로서 OLED 조명을 사업화하고 있는 Triodic은 여러 회사로부터 광원을 구입하여 조명을 제작하고 있다. Tridonic은 조명용 패널 제작 기술을 보유하고 있으며, OLED 광원 전면부에 광효율을 향상 시키기 위한 광학 필름을 비롯하여 전원을 공급하기 위한 pad단등과 전원과의 부착방식에 magnetic을 사용하여 탈부착이 매우 용이한 램프를 개발하여 전시에 잠가하였다.

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중국 Tianma의 AMOLED 사업 전략 

Tianma는 small/medium size display 시장을 주도해 나가기 위한 사업 전략에 초점을 맞추고 있으며 2011년 small/medium size application에 대한 시장점유율은 8.8%로 세계 6위에 올랐다.

Tianma는 Shenzhen에 1983년에 설립된 회사로 그 연혁은 다음과 같다.

<tianma< span=””>의 brief and Strategy >

Tianma의 OLED 개발 history는 다음과 같다.

현재 Tianma에서는 OLED 개발관련 사업 전략을 3steps으로 구성 하여 진행 중에 있다.

1^st step은 G4.5 AMOLED Pilot line 으로 2009.6 상하이에 설립을 시작으로 2012년 중순까지 계획되어 있다.  총 투자금액은RMB 500M 으로 현재 월 1K의 Capa.를 가지고 있다.

2011년 1월에 시작하여 2014년 1Q까지 계획되어 있는 2^nd step은 G5.5 LTPS Project 로써 LTPS LCD 및 C/F Mass Production을 위한 것이다.

공장은 Xiamen 에 있으며, LTPS LCD capa는 월 30K, C/F는 월 60K 이다

마지막 3^rd step은 AMOLED Mass Produce Line 으로 현재 G5.5와 G6을 놓고 고려 중에 있다.

Tianma의 Technical Road map 은 다음과 같다.

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AUO의 OLED 기술개발 현황

일본에서 열린 FINETECH JAPAN 2012에서는 Technical conference를 통해 AUO Large size OLED Technology 부서의 Yusin Lin은 “AUO의 AMOLED 기술개발 현황”에 대한 발표를 하였다

AUO의 AMOLED history

Mobile AMOLED Development

현재 Mobile AMOLED Trend는 low power, good sun-light readability, high resolution, light weight, slim, un-breakable is preferred이며,  AUO에서는 다음과 같은 개발을 하고 있다.

–       Low power를 위해 인광 red와 green을 사용하고 있으며 현재 370mW의 OLED device를 개발하였으며 2014년까지 300mW를 개발 예정임

–       On-Cell Touch 방식을 이용하여 AMOLED 구조를 더 단순화 시켰고, sun-light readability를 더 좋게 만들 수 있음. AUO는 2012년 안에 On-Cell Touch AMOLED를 생산할 예정임

–       On-Cell TP 를 사용한 3Glass , TFE를 사용한 2Glass, Flexible 의 1Glass 순으로 더욱 얇고 가벼운 mobile용AMOLED로 발전시켜 나갈 것임

–       현재 G3.5 Line에서 시생산 중에 있으며 빠른 시일내에 양산이 가능하다고 함

다음은 FPD 요코하마 2011에서 전시한 AUO의 제품들이다.

–       4” Flexible AMOLED Prototype

–       6” Transparent Panel

OLED TV Development

AUO 에서는 Oxide TFT를 TV back plane으로 채택하였으며, 기존의 a-si와 공정이 유사하여 FAB Line를 활용할 수 있고, 8.5G를 고려했을 때 LTPS보다 Oxide TFT가 유리하다고 판단했다.  앞으로의 AMOLED는 low cost, high mobility, high reliability, good uniformity가 필요함을 고려할 때 TV의 back plane는 Oxide TFT가 최선의 선택이라고 하였다.

< AUO의 Oxide-TFT Characteristics in G6 (FPD 2011) >

OLED Lighting

AUO는 OLED lighting도 개발 중에 있으며 Proto 타입은 다음과 같다.

< AUO의 조명 : all 인광소재(왼쪽), Blue 형광 + Red, Green 인광소재(오른쪽) >

사진의 왼쪽은 all 인광을 사용하였으며 오른쪽은 Blue 형광에 Red, Green 인광의 텐덤구조를 적용하였다.

Printing OLED

또한 AUO에서는 Printing OLED를 개발 중에 있다. HIL/HTL의 공통층을 Printing으로 대체할 수 있고, Thin film/Less color-shift/Micro-Cavity를 통해 구조적으로 최적화 될 수 있으며 FMM을 사용하지 않고 재료적인 측면에서 Cost down을 할 수 있다는 장점들이 있다.

다음은 LTPS 와 Printing을 이용한 AUO의 6” OLED 패널과 구조를 나타낸 그림이다.

HTL, HIL, RGB patterning은 Printing process로 이용하였고, 나머지 ETL 부터 cathode까지는 Evaporation을 이용하여 증착 하였다.

< AUO의 Printing 방식의 OLED 구조 >

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3rd FILMTECH Japan 2012 ? OLED용 Barrier film  

세계 최대 규모 FPD 전시회인 FINETECH JAPNA 2012(2012.4.11~13)에서는 동시에 3rd FILMTECH JAPAN이 개최되었다.

FILMTECH 에서는 OLED 디스플레이/ 조명용 Transparent barrier film에 대해 FUJIFILM. LINTEC, MITSUBISHI PLASTICS 에서 전시를 하였고, 그 이외에 MITSUI CHEMICALS 에서는 개발품인 Transparent polyimide film이 전시되었다.

FUJI FILM 에서는 투명한 Super barrier film을 전시하였다. WVTR(water vapor transmission rate)는 10^-6g/㎡ㆍday 로 우수한barrier 특성을 나타내며, OLED에 적용시켜 60℃, 90% test를 한 결과 그림과 같이 Glass와 유사한 특성을 나타냄을 알 수 있다.

과 glass와 비교>

< FUJIFILM 의 Super barrier film>

내구성은 85℃,85%RH 500hr 이며, roll to roll 구현이 가능하다.

응용 분야로는 OLED display, OLED lighting, Thin film Photovoltaics, flexible electronic devices 등이 있다.
LINTEC에서는 개발품인 Transparent한 high barrier film(MS Series)을 전시하였다.

부스 전경과 gas barrier film (MS series)>

특성은 5×10^-4g/㎡ㆍday 이하이며, 구조는 barrier film(5~125㎛)과 adhesive(5~30㎛)로 구성되어있다.

응용 분야로는 E-paper, OLED display , OLED lighting, flexible device 등이 있다.

MITSUBISH PLASTICS에서는 X-BARRIER series인 VIEW-BARRIER를 전시하였다.

부스 전경과 barrier film >

VIEW-BARRIER는 X-BARRIER의 WVTR 특성 10^-4g/㎡ㆍday와 water vapor/Oxygen barrier 기능의 high gas barrier film에 UV-cut layer + Optical function 기능이 추가되었다.

< Gas Barrier Map과 VIEW-BARRIER Layer Structure>

또한 VIEW-BARRIER는 고객이 원하는 film 이면 그 needs에 맞게 구조를 design하여 제작 가능하다.

응용분야는 PV모듈, OLED display, E-paper등이 있으며, 현재 Flexible PV의 Front sheet(weather resistance film/Super High Gas Barrier Film/Adhesive Promotion layer)로 사용되고 있다.

마지막으로 MITSUI CHEMICALS에서는 OLED용 Gas barrier film용으로 개발이 진행되고 있지만, 전시품으로 전시되지는 않았다.

현재 개발품으로 전시된 높은 내열특성과 투명한 Polyimide는 분자설계(molecular design)기술과 중합(polymerization)기술을 이용하였다.

개발품 Polyimide film의 특성은 Tg= 260~290℃, 투명도는 87~90%, CTE는 50~17ppm/K 이다.

의Transparent Polyimide film 특성>

부스 전경>

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세계 최대 규모 FPD 전시회인 FineTech Japan2012에서는 Display 2012, Touch Panel Japan, 3^rd Nanoimprint Technology Fair, 2^nd Printed Electronics Fair가 공동 개최되었다. 이번 전시회는 OLED관련 organic 재료, 증착장비, Encapsulation (sealing제, getter, curing machine 등), 재료평가 및 소자 측정장비 등이 전시되었다.

OLED 관련 장비업체는 다음과 같다.

Japan Steel Work는 LTPS 레이져 시스템인 ELA에 대해 전시하였으며, ELA장비는 전 세계적으로 약 100대정도 팔린 경험을 가지고 있다.  국내 L사 Gen4 장비를 납품 하였다.

Tokaishoji 에서는 SERIA 제품을 전시하였다. 스크린프린터로 유명한 SERIA는 스크린프린터 이외에 최소 배선폭이25um인 그라비아 방식을 이용한 Roll Printing 장비를 선보였다.

국내업체 SNU 프리시젼은 수직 증착방향의 Gen 5 (1100×1300) OLED 증착장비를 소개하였으며, Roll to Roll Deposition System 컨셉을 완료하였다.

Canon TOKKI 는 현재 개발중인 자사의 증착장비 및 진공장비에 대해 전시하였으며, 증착장비의 경우에는 대형 glass 크기의Gen 6 장비를 개발하고 있다.

TORAY engineering 은 LCD/OLED/E-paper에 적용할 수 있는 잉크젯 코터와 OLED/PV/Flexble Display 에 적용 가능한 stripe Coater를 소개하였다.

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삼성모바일디스플레이, Flexible OLED display 브랜드명 YOUM

삼성 모바일 디스플레이는 자사가 개발하고 있는 Flexible AMOLED display의 브랜드명 “YOUM” 을 공개했다. The verge에 따르면 SMD는 미국특허청에 “Youm”이라는 이름과 로고의 출원작업을 마친 상태라고 한다.

그림.삼성모바일디스플레이의 Flexible display ‘YOUM’ 로고

그림. SMD 홈페이지에 공개된 YOUM의 구조

이와 같은 로고와 브랜드명은 과거 AMOLED 사례와 같이 “YOUM”이라는 브랜드명을 통해 더욱 쉽고 친숙하게 시장에 인지도를 상승시키려는 의도로 볼 수 있다.

SMD가 공개한 Flexible display의 구조는 TFT film, 유기물 층, Encap film, 편광판(polarliser)로 구성되어 있다. SMD는 flexible display를 생산하기 위한 A3라인을 보유하고 있는 상태이며, 2012년에 양산을 계획하고 있다.

Source : 삼성모바일디스플레이/http://www.samsungsmd.com/kor/skill/KN-skill-1-5.jsp

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Tianma의 LCD와 AMOLED

2012년 3월 20일부터 22일까지 개최된 FPD China에서 Tianma가 3.2인치 AMOLED패널과 3.7인치의 LTPS LCD를 공개했다.

3.7인치의 LTPS LCD의 해상도는 480×800이며, Contrast Ration는 1000:1, 시야각은 160도 이다. 또한 Backlight 타입은 LED이며 휘도는 400cd/m², 스마트폰 용으로 제작되었다. 3.2인치 mobile용 AMOLED는 해상도는 320×480이며, Contrast ration는10000:1, 시야각은 180도이며 휘도는 300cd/m²이다.

Tianma의 LCD와 AMOLED는 정면으로 봤을 때 큰 차이를 보이지 않지만 측면으로 봤을 때 시야각의 차이로 인해AMOLED는 선명하게 보이는 반면 LCD는 어둡게 보임을 확인 할수 있다. 이는 Tianma AMOLED 기술의 발전을 의미하며, Tianma는 AMOLED 시장에 주력할 것으로 전망된다.

Tianma의 3.2인치 OLED(右)와 3.7인치 LCD(左) 정면>
의 3.2인치 OLED(右)와 3.7인치 LCD(左) 측면>
Tianma는 AMOLED의 화면에 Blue 계통의 화면을 제공하지 않았다. Tianma의 12인치 AMOLED 화면을 통한 blue계통의 사진과 실제 사진을 비교해보았을 때 Blue가 형광색을 띄는 Skyblue로 표시됨을 확인 할 수 있다. 이는 현재Tianma의 Blue를 표현하는 기술 개발이 완성되지 않은 것으로 예상된다.

<fig3.< span=””>실제 사진(左)과 12인치 AMOLED를 통한 사진(友)>

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