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[Lighting Japan 2016]Sumitomo Chem., P-LED로 일반 조명시장 목표.

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Sumitomo Chemical의 decoration용 P-LED lighting panel, Lighting Japan 2016

Sumitomo Chemical에서 solution process를 적용한 P-LED(Polymer OLED)로 일반 조명 시장에도 진입할 계획이 있다고 밝혔다.

Sumitomo Chemical은 polymer와 solution process,를 적용한 OLED lighting panel을 개발하고 있는 업체로서 2015년 하반기부터 데코레이션용 OLED lighting panel을 본격적으로 판매하기 시작하였다.

Lighting Japan 2016 전시장에서 Sumitomo Chemical 관계자는 “현재 Sumitomo Chemical이 보유하고 있는 polymer 재료와 공정기술로도 증착 재료 수준의 80~90%의 효율을 확보하였고 수명도 white 60~80lm/w 기준으로 약 20,000 시간 개발을 완료하였다. 2017년부터 데코레이션용 뿐만 아니라 일반조명으로 solution process OLED lighting panel을 상업화할 계획에 있으며 가장 큰 이슈는 cost와 소비자들의 OLED에 대한 인지도 향상이다.”라고 밝혔다.

이슈에 관련하여 “Solution process로 형성하는 발광층 부분은 cost가 저렴하지만 증착으로 형성하는 발광층과 전극부분의 cost down이 더욱 필요하며, 수명도 20,000시간이면 충분하지만 LED 조명의 수명이 40,000시간 이상으로 소비자들의 인식이 높아져있기 때문에 OLED lighting에 대한 소비자들의 인지도향상과 조명제품에 대한 인식을 변화시키는 것이 중요하다.”라고 하였다.

Solution process OLED panel, LCD보다 저렴하게 제작 가능

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유비산업리서치에서 14일 발간한 “2015 Solution Process OLED Report”에 따르면 “Solution process로 55inch OLED panel을 현재 양산되고 있는 WRGB 방식의 OLED panel보다 약 43% 저렴하게 제작할 수 있다.”라고 분석했다.

보고서에서는 “2015년도 2사분기 기준 55inch UHD OLED panel 가격과 수율을 기준으로 분석한 수치로서 현재 55inch UHD LCD panel의 제조 원가보다는 약간 높게 나타났다. 하지만 solution process OLED의 구조가 단순화 될 것이라는 점과 backplane과 encapsulation 수율이 개선될 수 있는 점을 고려해보면 LCD panel보다 저렴하게 제조할 수 있을 것”이라고 덧붙이며 solution process OLED가 대면적 OLED panel의 가격경쟁력을 확보할 수 있는 대안이 될 것이라고 밝혔다.

Solution process는 대면적 OLED panel을 Gen8 이상의 장비에서 원장 분할 없이 RGB pixel 구조로 제조할 수 있는 기술이며 주요 AMOLED panel 업체에서 적극적으로 개발을 진행 중에 있다.

하지만 solution process에 적용되는 발광재료는 기존 증착재료를 ink화를 시키기 위해 solvent를 섞기 때문에 증착재료보다 순도가 낮아 발광효율이 떨어지고 수명이 낮을 수 밖에 없다. 그럼에도 불구하고 solution process를 주요 panel 업체들에서 적극적으로 개발하고 있는 이유는 color filter를 사용하지 않고 발광재료 사용효율이 높으며 WRGB방식의 OLED panel에 비해 구조가 단순하기 때문에 원가절감을 할 수 있다는 점이다.

Solution process를 적용한 OLED panel은 Panasonic에서 가장 적극적으로 개발을 진행해왔으며 CES와 IFA에서 여러 차례 공개한 적이 있다. BOE와 AUO도 ink-jet 장비를 이용한 solution process OLED panel을 공개한 바 있으며 CSOT에서도 기술개발 방향을 solution process로 검토 중에 있다. AMOLED 산업의 선두주자인 Samsung Display와 LG Display에서도 적극적으로 개발을 진행 중이다. LG Display는 Gen8 ink-jet 장비를 도입하였으며 Samsung Display도 ink-jet 장비업체들을 중심으로 solution process OLED panel 개발에 본격적으로 착수한 상태이다.

Panel 업체뿐만 아니라 재료와 장비업체들도 solution process 기술개발과 상용화에 앞장서고 있다. Kateeva와 Sumitomo Chem., Merck와 Seiko Epson은 기술 협업을 맺었으며 DuPont는 soluble OLED 재료 생산시설 규모를 늘리고 가동을 시작했다고 최근 밝힌 바 있다.

이처럼 solution process 기술 개발과 상용화에 panel 업체뿐만 아니라 주요 재료, 장비업체들이 참여함에 따라 solution process OLED panel 시장은 빠른 시일 내에 성장할 것으로 기대된다.

“2015 Solution Process OLED Report”에서는 solution process OLED panel 시장이 2018년부터 본격적으로 양산되기 시작하여 2020년 약 US$ 2,329 million 규모로 성장할 것으로 전망했다.

Solution process OLED 핵심이슈는?

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10월 7일 서울 the K 호텔에서 개최된 2015 Display Printed Electronics Seminar에서 단국대 진병두 교수와 한국 화학 연구원 이재민 박사는 각각 인쇄공정 OLED/PLED 소자 기술적 이슈와 용액공정 OLED 소재 기술 동향이라는 주제로 solution process OLED의 핵심 이슈를 되짚는 시간을 가졌다.

진병두 교수는 현재 solution process에 사용되는 재료 중 red, green는 효율과 수명 측면에서 많은 진보가 이루어졌지만 blue는 효율과 수명이 다른 두 색보다 낮다고 지적하며 red와 green만큼의 효율과 수명을 가지지 못한다면 blue 구현뿐만 아니라 white 구현이 힘들기 때문에 제대로 된 panel의 성능을 발휘하기 힘들다고 발표하였다.

이재민 박사는 진공증착 OLED는 재료의 합성과 정제만으로 재료 부분의 연구 개발이 가능한 반면, solution process OLED는 어떻게 잉크화를 시킬 것이냐에 대해서도 고려해야 한다고 밝히며 이런 이유로 재료 업체와 잉크화 관련 업체 사이에 다양한 collaboration이 나오고 있다고 발표하였다.

이 날 진병두 교수와 이재민 박사는 solution process OLED 기술의 핵심은 재료 특성 개발에 있다고 입을 모았다. Sumitomo Chem.과 DuPont에서 발표한 soluble 발광재료의 특성에 따르면 red와 green 재료 특성은 증착공정 OLED를 빠르게 따라잡고 있지만 blue 재료 특성은 이에 못 미치고 있는 것으로 나타났다. 이런 단점에도 불구하고 solution process OLED는 Gen8이상의 장비에서 대면적 OLED panel을 RGB 방식으로 양산할 수 있는 주요 기술이기 때문에 앞으로도 solution process에 대한 지속적인 연구개발이 이루어질 전망이다.

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