‘18년 2분기 AMOLED Display Market Tracks’ 발간

유비리서치는 최근 2018년 2분기 시장 업데이트를 포함하는 “2Q 18 AMOLED Display Market Tracks”를 발간하였다. 이번에 발간한 내용은 OLED 디스플레이 패널 업체들의 투자 현황과 2018년부터 2022년까지의 OLED 디스플레이 시장전망, OLED 수요와 공급 트렌드, 그리고 삼성디스플레이와 전세계 OLED 디스플레이 패널 업체들과의 OLED 스마트폰 사업에 대한 경쟁력 분석을 포함하고 있다.

엑셀 스프레드시트에 Data의 형태로 발간된 시장 업데이트는 전세계 15개의 OLED 디스플레이 패널 업체들의 생산 라인 현황과 향후 투자를 통해 추가되는 라인 현황과 스마트폰, TV등 주요 OLED 어플리케이션 시장과 국가별 시장 전망 등을 주요 내용으로 다루고 있다.

삼성전자의 갤럭시S 시리즈와 Apple의 iPhone이 대부분의 시장을 점유하고 있는 프리미엄 스마트폰 시장이 예상치를 밑도는 실적으로 인해 2018년 1분기 전체 OLED 모바일 세트(스마트폰, 스마트 와치 등 포함) 시장의 수요는 작년 4분기 130백만대에서 98백만대로 감소했다. OLED 모바일 세트 시장은 Apple의 신규 스마트폰 모델이 출시되는 3분기까지 서서히 수요를 회복하여 2018년 말 경에는 작년 같은 시기 수요를 회복할 전망이다. 또한 삼성디스플레이가 중국시장에서 LCD와의 경쟁을 위해 모바일 용 Rigid OLED 패널의 가격을 약 25불 수준으로 낮춰 경쟁력을 확보함에 따라 하반기 스마트폰 시장의 회복에 긍정적인 영향을 줄 것으로 기대된다.

 

 

과거에 비해 신규 모델의 혁신적인 변화가 없는 등의 이유로 소비자들의 스마트폰 교체 주기가 길어지고 인도와 남미, 아프리카 등 제3세계 국가들을 제외한 대부분의 지역에서의 스마트폰 보급률이 거의 한계점에 다다라 최근 스마트폰 시장의 침체에 대한 전망이 대부분이다. 시장의 반등을 위해서 이전과는 다른 폼 팩터(Form factor)를 적용하기 위한 기술과 디자인에 대한 관심이 높아지고 있다. 이와 관련하여 올해 말 혹은 내년 초 출시를 예상하고 있는 삼성전자의 Foldable OLED 스마트폰을 놓고 기존의 엣지 형태의 플렉서블 디스플레이에서 (Static Flexible Display) 접는 형태의 플렉서블 디스플레이가 (Dynamic Flexible Display)가 새로운 스마트폰의 형태로서 성공할 것인가에 대해 관심이 집중되고 있다.

 

유비리서치는 2018년 4.3억만대의 OLED 스마트폰 시장이 2022년 약 2배의 9억대 수준으로 성장, Foldable OLED 스마트폰 시장은 2019년 약 1백만대에서 2022년 18백만대까지 성장할 것으로 기대하고 있다. 이는 LG디스플레이와 BOE등 삼성디스플레이 외 패널업체들의 OLED 패널 양산 라인 확대를 반영한 것으로 향후 신규 어플리케이션의 개발과 스마트폰 시장의 움직임에 따라 업데이트 할 예정이다.

OLED 패널 시장은 여전히 스마트폰 용 OLED 패널이 전체 시장의 91%를 점유하고 있으며 업체를 기준으로는 삼성디스플레이가 전체 OLED 패널 시장 실적의 90%를, LG 디스플레이가 뒤를 이어 약 7.8%를 차지하고 있는 것으로 나타났다.

스마트폰 시장에 비해 전세계 적으로 꾸준히 수요가 증가하고 있는 OLED TV는 올해도 수요에 비해 공급이 부족할 것으로 분석되며 유일한 OLED TV용 패널 공급업체인 LG디스플레이는 향후 5년간 생산확대를 위해 지속적인 투자를 진행할 예정이다. 최근 광저우 OLED TV 패널용 생산 공장의 승인으로 본격적으로 설비 반입 등이 진행될 예정이며 파주 P10 투자계획에도 지난해 LCD 생산라인 투자 검토에서 OLED TV용 패널 생산라인 투자를 진행하고 있는 것으로 확인됨에 따라 OLED TV 시장은 2022년 5,6 B달러 규모로 성장할 전망이다.

 

Truly and FlexEnable sign License Agreement to bring low-cost, scalable flexible display production to China

 

31 July 2017 – FlexEnable, the leader in the development and industrialization of organic electronics for flexible displays and sensors, has signed a technology transfer and license agreement with Truly Semiconductors, one of the leading display makers in China. The deal aims to bring FlexEnable’s flexible organic liquid crystal display (OLCD) technology into mass production on Truly’s lines within 2018.

 

Due to its high performance and low cost manufacturing process, OLCD is the only display technology today that can deliver flexible displays with large area, low cost and high brightness with long lifetime. With a bend radius that can go below 20 millimeters, OLCD meets the market needs for a range of applications across consumer electronics, smart home appliances, automotive, digital signage and beyond.

 

OLCD is based upon FlexEnable’s flexible low temperature organic thin-film transistor (OTFT) backplane technology, which can be manufactured on existing TFT LCD production lines using low cost plastic substrates such as TAC and PET. The OTFT backplane has better electrical performance than amorphous silicon, giving plastic LCDs the same display quality and reliability as glass-based LCDs, while making it thinner, lighter, shatterproof and conformable to surfaces.

 

Truly, the first display manufacturer to adopt OLCD, will implement the process into its existing production lines in Shanwei, China. The first product samples will be available to commercial partners in early 2018, with volume production expected in late 2018.

 

Chuck Milligan, CEO of FlexEnable, says, “Truly is a leader in displays manufacturing and a top-level supplier of displays to key market segments to which FlexEnable’s technology can bring great commercial advantages. We are already working with brands who use OLCD in their product concepts and who now need access to a volume supply chain to realize some very exciting new product offerings with designs that simply aren’t possible with other types of display. We are excited that Truly has become the first display manufacturer to implement FlexEnable’s game-changing OLCD platform and meet market demand for flexible displays.”

 

KK Ho, General Manager, R&D center, Truly Semiconductors Ltd, says, ”FlexEnable’s OLCD technology is a breakthrough in the TFT-LCD industry and with its characteristics of thinness, lightweight, and more durability it is going to create lots of possibilities for innovative product design. We have been receiving many enquiries for flexible display from the market, specifically, wearable devices, smart home appliances, electric cars and self-driving cars etc. This is a pretty exciting display technology and we do believe there is a considerable potential market size.”

 

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Truly, 2018년 ‘flexible OLCD’ 양산 시작

 

 

지난 7월 31일, Flexible display와 sensor용 유기 전자 장치의 개발 회사인 FlexEnable과 중국의 디스플레이 제조 업체인 Truly가 기술 이전과 라이센스 계약을 체결했다고 발표했다. 이번 계약은 FlexEnable의 flexible OLCD(organic liquid crystal display) 기술을 2018년까지 Truly의 대량 생산에 적용하는 것을 목표로 한다.

OLCD는 장수명과 고휘도, 저비용 제작 공정으로 대면적 디스플레이 구현이 가능한 디스플레이 기술로 주목받고 있다. 또한, Flexible display 적용 시 곡률 반경이 20mm 수준으로 구현이 가능하여 소비자용 전자 기기와 스마트 기기, 자동차, 디지털 사이니지 등 다양한 분야에 적용 될 것으로 기대를 모으고 있다.

FlexEnable은 OLCD는 FlexEnable의 유연한 저온 유기 박막 트랜지스터(OTFT)를 바탕으로 TAC와 PET 등 저비용 플라스틱 기판을 사용하여 기존의 TFT LCD 생산라인에서 제조가 가능하다고 밝혔다. 또한 OTFT는 비정질 실리콘보다 우수한 전기적 성능을 가지고 있으며, plastic LCD는 glass-based LCD와 동일한 품질과 신뢰성을 제공하면서 얇고 가벼우며 기판이 깨지지 않는 비산 방지 특성을 갖췄다고 언급했다.

Truly는 세계 최초로 OLCD 양산을 시도하게 됐으며 기존의 중국 Shanwei의 생산라인에서 제조 공정을 구축할 것으로 알려졌다. Truly는 첫 번째 제품 샘플이 2018년 초에 선보이게 될 것으로 예상되고 있으며, 2018년 말에는 대량 생산이 가능 할 것으로 전망하고 있다.

Truly의 R&D 센터 총괄 책임자인 KK Ho는 “FlexEnable의 OLCD 기술은 TFT-LCD 산업에서 획기적인 제품으로서 얇고 가벼우면서 내구성이 뛰어나 혁신적인 디자인 개발이 가능하다”고 밝히며 “Truly는 현재 고객사들로부터 flexible display, 특히 웨어러블 기기와 스마트 가전, 전기 자동차, 자율주행 자동차 등의 문의를 받고 있다. OLCD는 매우 흥미로운 기술로서 잠재적으로 상당한 시장 규모가 있다고 생각한다”라고 언급했다.

ETRI’s Development of OLED Display With A Graphene Transparent Electrode

Reporter : Hana Oh(HanaOh@ubiresearch.com)

 

Researchers from Korea’s ETRI Institute developed a graphene transparent electrode for OLED display. Especially, they developed the process of patterning a graphene transparent electrode in exact size and shape on a large-sized substrate. Its application to smart watch requiring flexibility will be available.

ETRI(Electronics and Telecommunications Research Institute) has succeeded in developing a display with the electrode using graphene, a dream new-material, rather than using ITO(Indium Tin Oxide) that has been often used as existing electrodes for OLED display.

The successful display substrate is the current world’s largest one of 370mm x 470mm, a 19-inch monitor in size. The thickness of graphene electrodes is less than 5nm.

ETRI expects that if the graphene is deposited on flexible substrate, thin and flexible display will be feasible. Furthermore, it will become the source technology that can be used for manufacturing wearable devices applicable to clothing or skin.

In general, OLED is stacked with substrate, ITO transparent electrode, light-emitting organic layer, and anodized aluminum. The researches replaced typical ITO with grapheme.

In particular, ITO that has been used as existing electrode has a disadvantage of being made of fragile glass. Therefore, the display manufactured with this technology will clear up the problem of fragile transparent electrode.

ETRI developed graphene growth technology and oxide technology to be applied as an OLED transparent electrode by making a large-scale substrate in collaboration with Hanwha Techwin Co.,Ltd, and secured the grapheme transparent electrode fabricating and process technology with the sheet resistance of 60Ω/m² and the transmittance of 85% applicable to OLED. Especially, ETRI developed the world’s first micro-patterning process that is absolutely required for the display process.

Using this technology, ETRI successfully lighted the world’s largest grapheme electrode OLED panel of 370mm x 470mm. The finding of this study, which was published and demonstrated at 『Graphene 2017』, the world’s largest graphene conference held in Barcelona, Spain in early April, 2016, was highly acclaimed.

The researchers started to research grapheme transparent electrodes for OLED, based on the 4-year support of the Ministry of Trade, Industry and Energy(MOTIE) and Korea Evaluation Institute of Industrial Technology(KEIT) from 2012. They successfully developed a 100mm x 100mm OLED panel last year through the recent world’s largest demonstration, starting with a 7mm x 10mm coin-sized one, at the end of 2015, leading to the higher applicability of a grapheme-based display.

They said they will develop the display with a plastic substrate instead of a glass substrate. It is possible to manufacture a wearable OLED device if grapene is attached to plastic substrate, ETRI added.

ETRI’s Flexible Device Research Head Cho, Nam-sung said “The realization of a general expectation that grapheme would be applied to OLED display is very significant. We expect it will be successfully deployed on an commercial scale through large-scale grapheme film, OLED panel technology, and flexible OLED panel technology.”

This technology is expected to edge ahead from the later competitors including China as the core technology that can further increase the level of flexible OLED displays.

Visionox Announced OLED’s Own Innovative Technology is Flexible Display

Visionox’s principle researcher Li Lin gave a keynote speech with a theme “Development of Foldable AMOLED Display” at the 3rd OLED Korea Conference held for two days from March 8 to 9 by UBI Research.

Principle researcher Li Lin explained the development trend of flexible display, saying “Initial CRT was originally developed as an oscilloscope, but due to the development of full-color technology, it has been used commonly in our lives. LCD was also developed as a segment display, but due to the development of semiconductor technology, TFT black plane was applied to LCD so that LCD could be able to be used for smartphone and large-screen TV as well. The combination of the latest electronic technology and material technology enables display innovation, and the most innovative technology of OLED different from existing displays is a flexible display, Visionox is intensively developing now”.

In addition, he introduced the development history of Visionox’s flexible display, unveiled touch sensor 7-inch foldable AMOLED display that was developed in November 2016, and announced this module featuring 180° out-folding passed a folding test.

<Flexible AMOLED display with the touch-sensor featuring 180° out-folding, Source: Visionox.com>

He added that in order to develop foldable display, it is very essential to improve reliability of TFT, use durable materials such as strong OCA, scratch-resistant and durable cover window film, thinner circular polarizer layer, and panel-combined touch panel, and decrease module thickness.

Meanwhile, principle researcher Li Lin said “The mass production of Flexible OLED panel finally depends on the yield improvement. But, skills and experience for mass production are still insufficient.” Regarding the question about the development of circular polarizer layer, he answered “Reducing thickness is a key. And, we are considering the way to combine with another layer.” Lastly, regarding the development of Touch panel, “Among various technologies, especially on-cell technology is now under examination”, and regarding materials, “Metal mesh seems to be a good alternative, but there is no specific plan yet” he announced.

Visionox, OLED만의 혁신 기술은 flexible display

유비산업리서치에서 3월 8일부터 9일까지 이틀동안 개최한 제 3회 OLED Korea Conference에서 Visionox의 Li Lin 수석연구원은 “Development of Foldable AMOLED Display” 라는 주제로 keynote 발표를 하였다.

Li Lin 수석연구원은 flexible display의 개발 트렌드를 설명하며, “초기의 CRT는 본래 오실로스코프로 개발이 되었으나, full-color 기술을 개발하며 일상에서 사용되기 시작하였다. LCD 또한 세그먼트 디스플레이로 개발 되었으나, 반도체 기술의 발전으로 TFT black plane을 LCD에 적용하여 스마트폰부터 대형 TV까지 LCD가 사용될 수 있었다. 이렇게 최신 전자 기술과 재료 기술의 통합으로 디스플레이의 혁신을 이룰 수 있었으며, 기존의 디스플레이와는 다른 OLED만이 할 수 있는 가장 혁신적인 기술은 flexible display로, 현재 Visionox가 집중적으로 개발하고 있는 분야”라고 언급하였다.

또한 Visionox의 flexible display 개발 역사를 소개하며, 2016년 11월에 개발 된 touch sensor가 적용 된 7 inch foldable AMOLED display 모듈을 공개하고, 이 모듈이 180°로 out-folding이 가능하고 40k번의 folding test를 통과하였다고 밝혔다.

<Touch sensor가 적용 된 180° 접이식 flexible AMOLED display, 출처 : Visionox.com>

Foldable display를 개발하기 위해서는 TFT의 신뢰성 향상과 더불어 강도가 좋은 OCA와 긁힘에 강하고 내구성이 좋은 cover window film, 두께가 감소 된 circular polarizer layer, 패널에 통합 된 형태의 touch panel 등 내구성이 좋은 재료와 module의 두께를 줄이는 것이 핵심 과제라고 말했다.

한편 Li Lin 수석연구원은 Flexible OLED panel의 대량 생산 문제에 “결국 수율 향상에 달렸다”며, “아직은 대량 생산을 위한 기술과 경험이 부족하다”고 언급하였다. 또한 circular polarizer layer 개발 관련 질문에 “thickness를 줄이는 것이 핵심”이라 말하며, “다른 layer에 통합하는 형태를 고려하고 있다”라고 답하였다. 마지막으로 Touch panel 개발 관련 질문에는 “다양한 기술이 있겠지만 on-cell 기술을 검토 중”이라 답하며, “재료로는 metal mesh가 좋은 대안이 될 것으로 생각되나 아직 구체적인 계획은 없다”고 밝혔다.

What is the key to successfully commercializing the Next Flexible OLED?

During the 3rd OLED KOREA CONFERENCE Samsung Display’s head researcher Taewoong Kim gave a keynote presentation on the topic of ‘Flexible Display: Application & Technical issue’

Head researcher Taewoong Kim emphasized that the 3 factors ‘Technical Breakthrough, New Application, and Strategic Partnership will be the key that successfully commercializes flexible OLED.

Head researcher Taewoong Kim mentioned that the first key for the successful Flexible OLED, Technical Breakthrough, has the four issues, improving durability of cover window and surface-coating of organic-inorganic materials, flexible electrode material and low resistance touch panel, decreased layer numbers and flexibility of encapsulation, and backplane which has low stress structure and demands a flexible and robust TFT material.

It was announced that the 2nd New Application needs an area expansion in Life & Health, transportation, wall display, loT, signage/PID, and education. Having the strength of design freedom, the Flexible AMOLED can be applied to various areas such as shoes, watches, glasses and the roll able which is an optimum display that is small and can maximize portability and materialize large screens. Even though the automotive has a long way to go due to lots of issues such as low life expectancy in harsh environments, it was emphasized that the AMOLED can create various applications.

Finally, head researcher Taewoong Kim emphasized and concluded with the win-win strategy through panel, material, equipment, and communication, collaboration, confidence between industry-university-institute was needed.

According to the ‘Key Issue and The Market Analysis for Foldable OLED’ by Ubiresearch, Samsung Electronics has successfully entered the smartphone market through design differentiation by using flexible OLED and is predicted that even several other set companies will actively use the flexible OLED to have competitiveness in the premium smartphone market. Following this, it is forecasted that the flexible AMOLED panel (including for smart watches) will grow to 1 billion in 2020.

Next Flexible OLED의 상용화를 성공적으로 이끌 열쇠는?

제 3회 OLED KOREA CONFERENCE에서 삼성디스플레이의 김태웅 수석연구원은 ‘Flexible Display: Application & Technical issue’을 주제로 key note 발표를 하였다.

김태웅 수석연구원은 ‘Technical Breakthrough와 New Application, Strategic Partnership’ 이 3가지 요소가 flexible OLED의 상용화를 성공적으로 이끌 열쇠가 될 것이라고 강조하였다.

김태웅 수석 연구원은 Flexible OLED 성공의 첫번째 열쇠인 Technical Breakthrough에는 4가지 이슈로 window의 내구성 향상과 organic-inorganic 재료의 표면 코팅을, 터치패널은 저항이 낮고 flexible한 전극 재료를, encapsulation은 레이어 수 감소 및 flexibility, backplane은 낮은 stress 구조를 가지며 flexible, robust한 TFT 재료가 요구되고 있음을 언급하였다.

두번째 New Application은 Life & Health와 transportation, wall display, IoT, signage/PID, education으로의 영역확장이 필요하다고 발표했다. Flexible AMOLED의 강점은 design freedom으로 신발, 시계, 안경 등 다양한 분야에 적용할 수 있으며, 롤러블은 작은 사이즈로 휴대성을 극대화하면서 넓은화면을 구현할 수 있는 최적의 디스플레이라고 하였다. 또한 오토모티브도 가혹한 환경에서의 수명 이슈등 아직 갈 길이 멀지만 AMOLED를 바탕으로 다양한 어플리케이션을 창출 가능하다고 강조하였다.

마지막으로 김태웅 수석은 패널, 재료, 장비, 산학연 등과의 communication, collaboration, confidence를 통한 win-win strategy가 필요함을 언급하며 발표를 마쳤다.

유비산업리서치에서 발간한 “Foldable 구현을 위한 핵심 이슈와 시장 분석 보고서”에 따르면 삼성전자가 flexible OLED활용으로 디자인 차별화를 통해 스마트폰 시장에 성공적으로 진입하였으며, 여러 set 업체에서도 프리미엄 스마트폰 시장에서의 경쟁력을 갖추기 위해 flexible OLED를 적극적으로 적용할 것으로 예상했다. 이에 따라 2020년 flexible AMOLED panel (smart watch용 포함)이 약 10억대 규모로 성장할 것으로 전망했다

애플, 워치용 플렉서블 디스플레이 특허신청 “애플워치2에 적용?”

Apple Watch (Source=Apple)

강현주 / jjoo@olednet.com

애플이 미래의 애플 워치 제품에 적용될 플렉서블 디스플레이에 대한 특허 신청을 했다고 폰아레나 등 외신들이 9일(현지시간) 보도했다.
이 특허 신청서에는 “편안한 전자기기를 만들기 위한 것”이라는 내용이 포함된다. 해당 디스플레이는 팔찌나 손목시계용으로 쓰일 수 있을 정도의 곡률을 가진다. 이를 통해 이 디스플레이가 차기 애플워치 제품에 적용될 것이라는 분석이 나온다. 또 이 특허에는 디스플레이가 옷에 삽입되거나 바느질 해 넣을 수 있다는 내용도 있다.
이 특허의 신청자는 애플이 2014년에 인수한 룩스뷰의 CEO인 안드레아스 비블이다. 룩스뷰는 마이크로, 플렉서블 디스플레이 제품 내 이용되는  LED 기술 전문 업체다.
이번 특허 신청 소식이 알려지자 일각에서는 애플이 ‘애플워치 2’에 플렉서블 디스플레이를 적용하는 게 아니냐는 추측도 제기되고 있다.

[Light+Building 2016] LG디스플레이, 플렉서블 OLED 조명 등 미래형 조명들 선보여

강현주 기자/OLEDNET

LG디스플레이(대표이사 부회장 한상범, 韓相範 / www.lgdisplay.com)가 3월 13일부터 18일까지(현지시간) 독일 프랑크프루트에서 열리는 ‘조명 및 건축 박람회 2016 (Light + Building 2016)’에서 미래형 OLED 조명 제품과 기술을 선보인다.

LG디스플레이는 디자인을 자유롭게 구현할 수 있고 자연광에 가까운 품질을 갖춘 프리미엄 제품인 OLED 조명의 다양한 미래형 제품을 선보일 계획이다.

이번 박람회에서 LG디스플레이는 플렉서블, 투명선반형, 거울형, 모듈형의 4가지 솔루션으로 구현된 다양한 OLED 조명을 통해 차별화된 기술력을 과시하고, 신개념 광원인 OLED 조명의 신세계를 보여줄 예정이다.

플렉서블 OLED 조명은 곡면 구현이 가능해 조명을 활용한 인테리어의 가능성을 확장할 수 있을 뿐만 아니라 얇고 가벼워 다양한 디자인을 연출할 수 있다.

투명선반형 OLED 조명은 투명전극을 활용해 광원이 마치 유리선반위에 떠 있는 형태로 연출할 수 있게 특징이다. 특히 거울형 OLED조명은 거울 두께를 지나치게 두껍게 만드는 다른 조명과 달리, 거울의 두께 그대로 유지해 얇고 눈부심이 없는 조명을 만들 수 있다.

모듈형 OLED 조명은 OLED 고유의 얇고 가벼운 특성을 최대한 활용, 설치와 조립을 쉽게 만들어 조명끼리 결합할 수 있기 때문에 조명의 활용도를 무한으로 확장할 수 있는 제품이다.

LG디스플레이 OLED 조명사업담당 박성수 상무는 “OLED 조명은 전력 소모와 발열이 적어 환경친화적이며 자연광에 가까워 눈의 피로도가 최소화된 프리미엄 조명”이라며, “플렉서블 패널과 같은 신개념 제품으로 OLED 조명의 응용영역을 확대해 더 많은 고객들이 OLED 조명만이 가져다 주는 혁신적 미래를 체험할 수 있도록 할 것”이라고 말했다.

한편 2년마다 개최되는 ‘조명 및 건축 박람회’는 전 세계 50개국에서 조명, 건축과 관련 2300여개사, 20만명이 참가해 조명, 전기 엔지니어링, 주택 및 건물 자동화, 건축 관련 소프트웨어 등을 선보이는 세계 최대 규모의 조명 행사다.

차세대 디스플레이, OLED로 가기 위해 투자가 필요한 시점

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.

UNIST 박장웅 교수, 투명전극의 현재와 미래에 대해 논하다.

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.

 

Silver Nanowire, Flexible 디스플레이의 핵심소재로 주목받다.

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

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

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

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

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.