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유비리서치, 2025년 OLED 발광재료 시장 22.5억 달러 전망

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OLED 시장 조사 전문 업체인 유비리서치(www.ubiresearch.com)는 최근 발간한 ‘2021년 2분기 OLED 발광재료 마켓트랙’을 인용하며, OLED용 발광재료 시장이 연평균 9%의 성장률로 2025년에는 22.5억 달러 규모를 형성할 것이라고 전망했다.

 

국가별로 살펴보면, 중국 패널 업체들의 라인 증설에도 불구하고 한국 패널 업체들이 OLED 발광재료 시장을 계속 주도할 것으로 보인다.

한국 패널 업체들의 발광재료 구매액은 연평균 5.8% 증가하여 2025년에는 16.1억 달러에 달할 것으로 보이며, 이는 전체 시장의 71.6% 규모이다. 또한, 향후 5년 동안 한국 패널 업체들의 발광재료 총 구매액은 전체의 72.4%를 차지할 것으로 예상된다. 이에 비해, 중국 패널 업체들의 재료 구매액은 연평균 8.7%의 성장률로 2025년에는 6.4억 달러가 될 것으로 전망된다.

패널 업체별로는, 삼성 디스플레이가 향후 5년동안 43.5%의 점유율로 가장 많이 발광재료를 구매할 것으로 전망되며, LG 디스플레이가 28.9%, BOE가 17.5%를 구매할 것으로 예상된다.

마지막으로 증착 방식별로 살펴보면, RGB OLED용 발광재료가 전체 시장의 78%의 비율을 차지하고WRGB OLED용 발광재료는 20.4%의 비율을 차지할 것으로 예상된다. 올해 하반기에 출시될 것으로 예상되는 삼성 디스플레이의 QD-OLED용 발광재료는 패널 출하량이 많지 않을 것으로 예상됨에 따라, 전체 재료 시장에서2% 미만의 비중을 차지할 것으로 분석된다.

 

[IMID 2018] LG Display, 수명을 개선한 자동차용 OLED로 2 stack RGB OLED 선보여

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8월 29일 부산 BEXCO에서 열린 IMID 2018에서 LG Display의 김관수 연구위원(research fellow)은 자동차용 디스플레이에 적용될 새로운 OLED 기술에 대해 발표했다.

김 연구위원은 현재 모바일 기기에 적용되고 있는 RGB OLED와 TV에 적용되고 있는 WRGB OLED는 수명 측면에서 고객사들의 요구를 만족시키지 못하고 있기 때문에, 이를 해결하기 위한 방법으로 RGB OLED를 WRGB처럼 tandem 구조를 갖는 2 stack RGB OLED를 소개했다.

2 stack RGB OLED는 다층구조에 CGL(charge generation layer) 층이 더해져 두께가 두꺼울 수 있기 때문에 HTL을 기존보다 얇게 만들고 발광층의 charge balance를 최적화하였다.

그 결과 1 stack RGB OLED보다 1.5배에서 2배 향상된 발광효율과 함께 수명이 T80 기준으로 4배 이상 증가하는 효과가 나타났다고 보고했다.

하지만 2 stack 구조는 일반 구조에 비해 소비 전력이 높은 단점이 있어 이를 해결하기 위한 노력이 필요하다고 지적했다.

가상현실 주도하는 OLED 초고해상도 경쟁 시작됐다.

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최근 VR 기기 set 업체들과 OLED panel 업체들이 mobile 기기보다 뛰어난 해상도의 OLED가 적용 된 VR 기기와 VR 기기용으로 제작 된 초고해상도 OLED를 선보이며 이목을 집중시키고 있다.

지난 CES 2018에서 공개 된 VIVE PRO가 최근 신제품 발표회를 통해 국내에 공식 런칭되었다. VIVE PRO는 전작인 HTC VIVE의 448ppi 보다 78% 향상 된 615ppi 해상도의 OLED가 탑재되었다.

<HTC VIVE Pro, Source: vive.com>

뿐만 아니라 최근 OLED panel 업체들도 VR 기기용 초고해상도 OLED를 다수 선보이고 있다. 지난 SID 2018에서 LG Display는 Google과 공동 개발한 1443ppi VR기기용 OLED를 공개했다. 기존의 OLED는 538ppi 수준이었으나 LG Display는 WRGB + CF 방식을 적용하여 UHD(3840 x 4800) 해상도를 구현했다.

<SID 2018에서 공개 된 LG Display의 1443ppi OLED>

Samsung Display도 SID 2018에서 1,200 ppi 해상도의 2.43 inch OLED panel 2개로 제작된 VR 기기를 전시하였다. RGB OLED가 적용 된 이 VR기기는 전년도 858ppi 보다 해상도가 더욱 더 향상 된 OLED가 적용되었다.

Sony도 지난 5월 4,032ppi의 VR 기기용 micro OLED인 ‘ECX339A’의 상용화를 발표하였다. 크기는 0.5 inch로 240fps까지의 프레임 속도 지원도 가능한 것으로 알려졌다. 양산시기는 2018년 11월이다.

VR 기기는 눈과 디스플레이 사이의 거리가 매우 짧기 때문에, 해상도가 낮으면 디스플레이의 픽셀 무늬들이 격자 형태로 보이는 ‘모기장(Side door effect)’ 현상이 나타난다. 이로 인해 눈의 피로를 가중시키며 현실성을 떨어뜨리기 때문에 panel 업체에서는 고해상도 OLED 개발에 집중하고 있으며 Sony나 Facebook(Oculus VR) 같은 set 업체에서도 고해상도 OLED를 VR 기기에 적용하고 있다.

최근 들어 Set 업체 뿐만 아니라 OLED panel 업체들도 다양한 방식으로 기존보다 더욱 더 업그레이드 된 고해상도의 OLED와 VR기기를 다수 선보이고 있어 향후 더욱 더 높은 해상도의 VR용 기기가 상용화 될 수 있을지 귀추가 주목된다.

The competition for ultra-high resolution of OLED that led virtual reality was started.

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Recently, set makers are introducing VR devices with higher resolution OLED than mobile devices, and OLED panel makers are focusing attention on developing ultra-high-resolution OLEDs designed for VR devices.

VIVE PRO, which was unveiled at CES 2018, was officially launched in Korea through a new product presentation. VIVE PRO is equipped with 3K resolution and 615ppi OLED, which are upgraded 78% from 448ppi of the previous HTC VIVE.

<HTC VIVE Pro, Source: vive.com>

In addition, OLED panel makers has introduced a number of ultra-high-resolution OLEDs for VR devices. In SID 2018, LG Display unveiled an OLED for 1443ppi VR device, jointly developed with Google. The resolution of conventional OLEDs was at 538ppi level, but LG Display accomplished UHD (3840 x 4800) resolution by applying WRGB + CF.

<LG Display’s 1443ppi OLED, introduced in SID 2018>

Samsung Display also exhibited VR devices made with two 2.43-inch OLED panels at 1,200ppi resolution in SID 2018. The resolution of this VR device, applied with RGB OLED, is much higher than the previous year’s 858ppi.

Sony also announced the commercialization of ‘ECX339A’, a micro OLED for 4,032ppi VR devices, in May. It is also possible to support a frame rate of up to 240fps at 0.5 inches in size. The mass production schedule is November 2018.

Since the distance between the eyes and the display is very short, a VR device shows a ‘side door effect’ in which the pixel patterns of the display are displayed in a lattice form when the resolution is low. As this problem increases eye fatigue and diminishes the reality, panel makers are focusing on high-resolution OLED development, and set makers such as Sony and Facebook (Oculus VR) are applying high-resolution OLEDs to the VR devices.

Recently, not only set makers but also OLED panel makers have introduced a number of high-resolution OLED and VR devices, which have been upgraded more than ever before. Attention is growing whether higher resolution VR devices will be commercialized in the future.

TCL announced “Establishing large-area OLED panel production plant”, is solution processed RGB OLED mass production accelerated?

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China TCL will invest RMB 42.8 billion (US$ 6.71 billion) in Shenzhen to establish a factory for large-area OLED panel production. According to South China Morning Post, TCL recently announced that it will produce 90,000 units on the basis of 70-inch panel in the new production line of Gen 11 (3370 mm x 2940 mm) with the goal of mass production in March 2021 in the data submitted to the Shenzhen Stock Exchange. The main products are to be known as 65-inch and 75-inch OLED panels, and 65-inch, 70-inch and 75-inch display panels with 8K resolution.

TCL will form a partnership with the China Development Fund for the necessary financing and will set up a new production line at TCL’s semiconductor subsidiary with RMB 20.3 billion.

Large-area OLED to be produced by TCL is expected to adopt solution process RGB. At the ‘4th OLED Korea conference’ hosted by UBI Research in March, James Lee, deputy chief engineer of TCL mentioned about the development of next-generation premium TV with the screen size of 70-inch or more and 8K resolution, based on the solution process.

Lee said, “The price difference between OLED TV and premium LCD TV is estimated to be reduced to 1.4 times when the price of large-area OLED panel is lowered by the operation of LG Display’s Gen 10.5 plant in 2020. We are developing solution process technology for large area OLED and it will be applicable to Gen11 factory. ”

Gen 11 production line is capable of producing six sheets of 75-inch OLED panels, being able to achieve a yield three times higher than Gen 8.5 production line and a cutting efficiency of over 95%. In addition, it is possible to produce large-area OLED panels with a real RGB structure instead of the WRGB structure when solution process is applied. Based on this, TCL emphasized that the construction of the Gen 11 solution process OLED mass production line is essential. Meanwhile, TCL has jointly established JUHUA Printing Display Technology with Tianma, a Chinese company, in 2016 through CSOT, which is a subsidiary of TCL, and is continuously developing the inkjet printing process by a Gen 4.5 R&D pilot plant.

TCL “대면적 OLED panel 생산 공장 신설” 발표, solution process RGB OLED 양산 가속화 되나

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중국 TCL이 선전에 428억 위안(67억 1천만 달러)을 투자하여 대면적 OLED panel 생산을 위한 공장을 신설한다.

사우스차이닝모닝포스트에 의하면, TCL은 최근 선전 증권거래소에 제출한 자료에서 2021년 3월 양산을 목표로 Gen 11(3370 mm x 2940 mm) 신설 양산 라인에서 70 inch panel 기준으로 월 9만대를 생산한다고 밝혔다. 주력 제품은 65 inch와 75 inch OLED panel과 8K 해상도의 65 inch, 70 inch, 75 inch display panel 인 것으로 알려졌다.

TCL은 자금 조달을 위해 중국 지원 개발 기금과 파트너쉽을 맺을 것이며, TCL 반도체 자회사에서 203억 위안을 들어 새로운 생산 라인을 설립 할 것으로 알려졌다.

TCL이 생산 할 대면적 OLED는 solution process RGB 방식일 것으로 예상된다. 지난 3월 유비리서치가 주최한 ’4th OLED Korea conference’에서 TCL의 James Lee deputy chief engineer는 solution process를 기반으로 70 inch 이상의 대형 화면과 8K 해상도의 차세대 premium TV 개발을 언급한 바 있다.

Lee deputy chief engineer는 “2020년 LG Display의 Gen 10.5 공장이 가동되어 대면적 OLED panel의 가격이 하락하게 되면 OLED TV와 premium LCD TV의 가격 차이는 1.4배 수준까지 줄어들 것으로 예상된다”며, “TCL은 현재 대면적 OLED용 solution process 기술을 개발 중으로 Gen11 공장에 적용이 가능할 것”이라고 밝혔다.

Gen 11 생산 라인에서는 75 inch OLED panel이 6장 생산 가능하며, Gen 8.5 생산 라인 대비 3배 증가한 생산량과 95% 이상의 면취율 달성이 가능하다. 또한, solution process 적용 시 WRGB 구조가 아닌 real RGB 구조의 대면적 OLED panel 생산이 가능하다. TCL은 이를 바탕으로 Gen 11 solution process OLED 양산라인 건설이 필수 요소라고 강조한 바 있다.

한편, TCL은 산하 업체인 CSOT를 통해 2016년 중국 기업 Tianma와 함께 JUHUA Printing Display Technology라는 합작사를 설립, 4.5세대 R&D 파일럿 공장을 만들어 잉크젯 프린팅 공정을 지속적으로 개발하고 있다.

OLED TV continuing to evolve

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At the ‘4th 2018 OLED Korea Conference’ hosted by UBI research on March 7-8, Dr. Han Chang-Wook, Chief Research Fellow of LG Display, made a presentation for the development process of OLED TVs and emphasized the image quality of OLED, design flexibility and expandability.

At first, Dr. Han introduced three core technologies including TFT technology, OLED stack technology, and compensation circuit design applied to OLED TVs. He said, “We changed the TFT as top gate coplanar structure for UHD implementation in bottom gate TFT applied to FHD.” He also mentioned “We changed the WRGB OLED pixel structure from 2 stack structure to 3 stack structure to improve the luminance and color reproduction ratio, and designed the compensation circuit so that it does not affect the OLED even on 8K large screen.”

He commented, “Unlike LCDs that control pixels with local dimming, OLEDs have pixel dimming controls, which allows for full black representation and less halo effects”

Explaining that OLED allows greater design flexibility and expandability because of the self-illuminating properties that does not require backlight, he referred to the mirror display and transparent display applicable to indoors, and the world’s first 88 inch 8K OLED TV and 65 inch rollable OLED TV exhibited at CES 2018.

Dr. Han said “We expect large OLED panel production to be tripled, compared to 2016, with the expansion of production lines and yield improvement in 2018. In addition, the company will be able to ship over 6 million large area OLED panels by 2020 through the expansion of its Paju and Guangzhou plants.” He also announced that the company will increase continuously the production for OLED panels, which were 5% of the total display panels in 2016, by 40% by 2020.

진화를 거듭하고 있는 OLED TV

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3월 7일 유비리서치가 주최한 ‘2018 OLED 코리아 컨퍼런스’에서 LG Display의 한창욱 수석연구위원은 OLED TV의 발전 과정을 소개하며 OLED의 화질(image quality)과 디자인 유연성(design flexibility), 확장성(expandability)을 강조하였다.

먼저 한 수석연구원은 OLED TV에 적용 된 TFT 기술과 OLED stack 기술, 보상회로 설계 등 3가지 핵심 기술들을 소개하였다. 한 수석연구원은 “FHD에 적용 된 bottom gate TFT에서 UHD 구현을 위해 top gate coplanar 구조로 TFT를 변경하였다”고 설명하였으며, “휘도와 색재현율 향상을 위해 2 stack 구조에서 3 stack 구조로 WRGB OLED 화소 구조를 변경하였으며 8K 대형 화면에서도 OLED에 영향이 없도록 보상 회로를 설계하였다”고 밝혔다.

이어서 한 수석연구원은 OLED의 최대 장점으로 “local dimming으로 화소를 제어하는 LCD와 다르게 OLED는 pixel dimming으로 화소를 제어하기 때문에 완벽한 블랙 표현이 가능하고 윤곽선 주변이 빛나보이는 halo effect가 적다”고 강조했다.

또한, OLED는 back light가 필요 없는 자발광 디스플레이기 때문에 디자인 구현과 확장성이 가능하다고 설명했다. 그 예로 실내에서 적용 가능 한 mirror display와 transparent display를 언급했으며 CES 2018에서 선보인 세계 최초의 88 inch 8K OLED TV와 65 inch rollable OLED TV를 언급하였다.

한편, 한창욱 수석연구원은 “2018년에는 생산라인 확대와 수율 개선을 통해 대형 OLED 패널 생산량이 2016년보다 3배 수준으로 늘어날 것으로 예상된다. 또한 파주와 광저우 공장 증설을 통해 2020년에는 600만장 이상의 대형 OLED 패널 출하가 가능할 것”이라 밝혔다. 또한, 2016년 전체 디스플레이의 5% 수준이었던 OLED 패널 생산량을 2020년까지 40% 이상 끌어올리겠다고 밝혔다.

LG Display, Awarded ‘Achievement Award’ for development of OLED TV at Japan OLED forum

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LG Display announced on the 16th that it received the ‘Achievement Award’ for the first time as a foreign company in recognition of the superiority of WRGB technology that enabled the production of large OLED TV and the pioneering of the large OLED TV market at the 24th Japan OLED forum held at the NHK Science & Technology Research Laboratories in Tokyo.

 

55-inch transparent OLED, LG Display unveiled at CES 2017. Source : LG Display

 

The Japan OLED forum is an academic society where experts from Japan’s major industries and academia gather together to discuss and discuss solutions for academic, applied research, and practical applications related to OLED, such as Tokyo University, Kyushu University, Sony, JDI and JOLED.

According to the Japan OLED forum, LG Display is recognized for its technological ability to produce large-size OLED TVs and for pioneering large OLED TV market and won the award for achievement for the first time as the overseas company.

The technology that LG Display recognized for its achievements is WRGB technology that builds up R, G, B organic materials on a thin film transistor (TFT) vertically and adds white elements to make four subpixels, not the RGB methods that arrange R, G, B organic materials on a thin film transistor (TFT) horizontally..

LG Display used this technology to mass-produce OLED TV panels for the first time in the world in January 2013 while pioneering the large OLED TV market.

LG-Display emphasized “this award is significant because it acknowledged the technology of LG Display, which produces large-sized OLED panels in Japan, which is the mainstay of flat panel displays”.

Oh Chang-ho, Managing Director of LG Display’s OLED TV Development Group, said, “I am extremely honored that LG Display has been recognized for its OLED technology by industry-leading experts”, and “We will make efforts to contribute to the development of the display industry by developing differentiated OLED products in the future,” .

On the other hand, LG-Display was not only able to realize excellent image quality with 65inch UHD Wallpaper OLED panel in SID 2017 but also received the Display of the Year this year as an innovative product that presents new possibilities for display in terms of application scope and design.

LG Display , 일본 디스플레이학회에서 OLED TV 개발로 ‘업적상’ 수상

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LG Display

LG디스플레이는 도쿄 NHK 기술 연구소에서 열린 제 24회 유기EL토론회에서 대형 OLED TV 생산을 가능케 한 WRGB 기술력의 우위성과 대형 OLED TV 시장의 개척 공로를 인정받아 해외 기업 최초로 ‘업적상’을 받았다고 16일 밝혔다.

 

LG디스플레이가 CES 2017에서 공개한 55인치 투명 OLED, 출처 : LG디스플레이

 

유기EL토론회는 일본의 동경대와 규슈대, 소니, JDI, JOLED 등 OLED와 관련된 일본 주요 업계와 학계의 전문가들이 모여 학술, 응용연구, 실용화 방안을 발표하고 토론하는 학회이다.

유기EL토론회에 따르면, LG디스플레이는 대형 OLED TV 생산을 가능케 한 기술력과 대형 OLED TV 시장을 개척 대한 공로를 인정받아 해외 기업 최초로 업적상을 수상했다.

LG디스플레이가 업적을 인정받은 WRGB 기술은 TFT(Thin film transistor) 기판 위에 R, G, B 유기물을 ‘수평’으로 배열하는 RGB방식이 아닌 R, G, B의 유기물을 TFT 기판 위에 각각 수직으로 쌓아 올리고 white 소자를 추가해 4개가 하나의 sub pixel을 이루는 것이다.

LG디스플레이는 이 기술을 적용해 2013년 1월 세계 최초로 OLED TV 패널을 양산함과 동시에 대형 OLED TV 시장을 개척하였다.

LG디스플레이는 이번 수상이 “평판 디스플레이의 종주국인 일본에서 대형 OLED 패널을 생산하고 있는 LG디스플레이의 기술력을 인정했다는 점에서 그 의의가 크다”고 강조했다.

오창호 LG디스플레이 OLED TV 개발 그룹 전무는 이번 수상에 대해 “LG디스플레이가 업계 최고의 전문가들로부터 OLED 기술력에 대해 인정받았다는 점을 매우 영광스럽게 생각한다”며, “앞으로 차별화된 OLED 제품 개발로 디스플레이 산업 발전에 기여할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.

한편, LG디스플레이는 SID 2017에서 65inch UHD Wallpaper OLED 패널로 뛰어난 화질 구현뿐만 아니라 응용 범위와 디자인 측면에서도 디스플레이의 새로운 가능성을 제시한 혁신적인 제품이란 평가로 올해의 디스플레이상(Display of the Year)를 받은 바 있다.

Solution Process OLED TV is prospected to be launched on the market in 2019, targeting the Mid-end TV Market

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According to “Market Entry Analysis for Solution Process OLED -The Possibilities and Opportunities” issued on November 14 by Ubiresearch, OLED TV, produced in solution process method, is prospected to be launched on the market in 2019.

Solution process is a technology which enables producing OLED panel in RGB pixel structure without any panel division on a device higher than G8, which major AMOLED panel producers has actively engaged in developing.

However, lamp efficiency and life cycle have no option to decrease because luminescent materials have lower purity than that of evaporation materials as luminescent materials applied to solution process should be mixed with various solvents in order to make the existing evaporation materials ink. Nevertheless, why major panel producers has actively engaged in developing solution process is that production cost can be declined as the usage efficiency of luminescent materials is high without using color filters and its structure is simpler than that of OLED panel using WRGB method.

According to the report, it is said that although developing luminescent materials for solution process OLED has been fully engaged, it should be more efficient than that of WRGB methods so as to enter the premium market. However, it seems substantially difficult that the capacity of solution process OLED surpasses that of WRGB as WRGB has been developed in top emission structure to improve its efficiency by over 20% and evaporation materials have also constantly been developed. Rather, based on proper level of life cycle and efficiency, it would be competitive to replace LCD targeting the mid-end TV market, according to the report.

Issues on OLED, QLED, hybrid QD, which can be applied to solution process and possibilities to enter the market, comparative analysis on the capacity of present solution process OLED, supply chain of QD industries, and major soluble OLED material producers are included in this “Market Entry Analysis for Solution Process OLED -The Possibilities and Opportunities” and it is expected to help the relevant producers understand the solution process industry.

Meanwhile, it is predicted that the market of large-scaled solution process OLED panel over 55 inch will begin in earnest being mass-produced as of 2019 and have accounted for the entire wide OLED panel market by approximately 15% growing by approximately US$ 1,000 million by 2021.

Solution Process OLED TV 2019년 시장 출시 전망, Mid-end TV 시장 공략

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유비산업리서치에서 11월 14일 발간한 “Solution Process OLED 시장 진입가능성 분석 보고서”에 따르면 solution process로 제작된 OLED TV가 2019년에 시장에 출시될 것으로 내다봤다.

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 ink화 시키기 위해 다양한solvent를 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.

보고서에 따르면 “Solution process OLED용 발광재료 개발이 적극적으로 이루어지고 있지만 프리미엄 시장에 진입하기 위해서는 WRGB 방식보다 효율이 좋아야 한다. 하지만 WRGB는 효율을 20%이상 높일 수 있는 top emission 구조로 개발 중이며 증착재료도 지속적으로 개발이 되고 있어 solution process OLED가 WRGB의 성능을 넘어서기는 상당히 어려울 것으로 예상된다. 오히려 적당한 수준의 수명과 효율을 바탕으로 mid-end TV 시장을 공략해 LCD를 대체하는 시나리오가 가장 유력할 것.” 으로 내다봤다.

이번에 발간된 Solution Process OLED 시장 진입가능성 분석 보고서에서는 solution process가 적용될 수 있는 OLED와 QLED, hybrid QD들의 이슈와 시장진입 가능성, 현재 solution process OLED와 QD 산업의 supply chain, 주요 soluble OLED material 업체들의 성능 비교 분석등을 수록하여 업체들에서 solution process 산업을 파악하는데 도움이 될 것으로 예상된다.

한편 Solution Process OLED 시장 진입가능성 분석 보고서 55inch 이상의 대면적 solution process OLED panel 시장은 2019년부터 본격적으로 양산되기 시작하여 2021년 약 US$ 1,000 million 규모로 성장하여 전체 대면적 OLED panel 시장의 약 15를 차지할 것으로 내다봤다.

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JDI, 2018년 OLED 양산 발표

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

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

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

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

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

JDI

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

White OLED Display Market to Grow Rapidly to 150 Million Units Production in 2020

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Large size OLED TV production is one of the hot issues within the display market. Although OLED has long been a focus for the next generation display, the market share of OLED display is still low. According to UBI Research, a market research company, despite the continued increase in OLED panel production volume and application scope, the point when it moves toward consumer market from producer market will be another leap for the display industry.

UBI Research’s White OLED Display Annual Report (published April 15, 2015) notes that mass production actualization of large size display using RGB structured OLED panel has not been possible due to the dead space from drooped effect. Therefore, UBI Research analyzed that the additional processes and investment cost in order to improve this increases the production cost resulting in decreased competitiveness.

Currently, OLED panel with WRGB structure is being regarded as the only technology that can achieve large size display. As key production companies revealed in SID 2014, concentrated efforts in WRGB OLED research and production resulted in approx. 80% of target yield. In 2015, supply rate is estimated to be 600 thousand units, a 40% increase from 2014, and 1.6 million units in 2016. Chinese key panel companies, led by AUO and BOE, also possess pilot lines for large area WRGB OLED panel mass production including Gen8. (Source: White OLED Display Annual Report, UBI Research)

Solution process applied technology is being developed in close pursuit of WRGB OLED, but UBI Research surmises that it will take 3~4 years for the active mass production competing with efficiency and merits of WRGB structure.

UBI Research forecast WRGB OLED’s unrivaled path will continue for another 5 years or so with approx. 150 million units of WRGB OLED display production out of over 1,000 million OLED display units in 2020. Large size white OLED display panel for TV market is expected to record approx. 1.6 million units in 2016 and grow to produce US$ 13,759M in revenue in 2020 (figures 1, 2).

If the selection of WRGB OLED can solve the RGB structure’s limit in large area panel mass production, possible active OLED TV production is anticipated. With the publication of UBI Research’s report the timing of this is expected to be a point of much discussion. Additionally, further analysis is needed on whether WRGB OLED is really the only technology for large size display, and if so for how long WRGB OLED’s peerless growth can last.

White OLED Display 시장 2020년 1억 5천만개 생산으로 급성장

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대면적 OLED TV생산은 디스플레이 시장의 뜨거운 감자들 중 하나로 보여지고 있다. 차세대 디스플레이로 OLED가 주목 받은 지 오랜 시간이 지났지만 여전히 시장에 OLED 디스플레이가 사용된 제품 보급률은 높지 않은 것으로 나타난다. 시장조사업체인 유비산업리서치 관계자에 따르면 OLED 패널의 생산 볼륨 및 그 사용의 범위는 지속적으로 증가하고 있지만 생산자 마켓에서 소비자 마켓으로 넘어오는 시점이 디스플레이 산업의 또 다른 도약이 될 것이라고 한다.

유비산업리서치가 2015년 4월 15일 발간한 White OLED Display 연간 보고서에 따르면 그 동안 사용되어 오던 RGB 구조를 사용한 OLED 패널은 대면적 디스플레이를 생산할 경우 쳐짐 현상으로부터 발생하는 Dead Space가 생김으로써 양산이 현실화 되지 못해왔다. 따라서 이와 같은 현상을 개선하기 위해서 추가되는 공정과 그에 따른 투자비용의 증가는 패널 원가를 상승시킴에 따라 시장 경쟁력을 저하시키는 결과를 야기하게 된다고 분석했다.

현재, WRGB 구조를 사용한 OLED 패널은 대면적 디스플레이를 가능하게 하는 유일한 기술로 평가 받고 있으며 주요 생산 업체에서도 SID 2014에서 공개한 바와 같이 WRGB OLED 연구와 생산에 주력한 결과 약 80%에 달하는 목표 수율을 웃도는 결과를 보여주고 있는 것으로 조사되고 있다. 또한, 공급량 역시 작년 대비 약 40% 증가한 2015년 약 60만대, 2016년 약 160만대로 예상된다. 중국의 AUO와 BOE를 선두로 하는 주요패널 업체들에서도 대면적 WRGB OLED 패널 양산을 위한 Gen 8을 포함하는 파일럿 라인들을 보유하고 있다. (출처: 유비산업리서치 White OLED Display 연간 보고서)

Solution Process 방식을 적용한 기술이 WRGB OLED의 뒤를 바짝 추격하며 개발되고 있지만 WRGB 구조가 가지는 효율성과 장점과 경쟁하며 본격적인 양산이 시작되기까지는 약 3-4년의 시간이 필요하다는 것이 유비산업리서치의 분석이다.

유비산업리서치의 White OLED Display 연간 보고서에 따르면 WRGB OLED 의 독보적인 행보는 향후 약 5년간 지속될 것으로 예상되며 2020년에는 약10억개 이상의 OLED 디스플레이 생산량 중 약 1억 5천만개가 WRGB OLED 디스플레이가 차지할 것으로 예상된다. (표1) TV용 대면적 White OLED Display 패널시장은 2016년 약 160만개, 2020년 USD 13,759M까지 성장할 전망이다.(표2)

WRGB OLED을 선택함으로써 RGB 구조가 가지는 대면적 패널 양산 한계점을 해결해 줄 수 있다면 앞으로 과연 OLED TV 생산은 본격화 될 것인가에 대한 전망이 기대되며 그 시점에 관한 논쟁은 이 보고서의 발간에 따라 한동안 이슈가 될 것으로 예상된다.

또한, 정말 WRGB OLED가 대면적 디스플레이 구현을 위한 유일한 기술이며, 그렇다면 WRGB OLED의 독보적인 행보는 언제까지 이어질 수 있을 것인가에 대한 분석이 요구된다.

The Reason WRGB OLED TV Can Only Succeed

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It has already been 2 years since OLED TV entered the market. LG Electronics and Samsung Electronics opened the market together with the release of 55 inch FHD OLED TV, but currently the market is developing around LG Elec. and some Chinese set companies.

 

Samsung Elec.’s OLED TV is using RGB OLED structure similar to the OLED panel applied to Galaxy series, and LTPS TFT. On the other hand, LG Elec. is using WRGB OLED, developed by LG Display, and oxide TFT.

 

However, Samsung Elec. stopped OLED TV production in the second half of 2013, and began to express negative opinions regarding OLED TV industry since CES2014. They determined OLED TV to be underdeveloped and required approximately 3 more years of further work. Also, as 8 mask of LTPS TFT or oxide TFT was used to develop OLED panel for TV, and therefore higher cost compared to LCD, Samsung and many other display experts continued to view it negatively. Various media was filled with unfavorable articles particularly regarding whether LG Display alone could maintain the OLED panel industry which required massive amount of investment.

 

Despite this, WRGB OLED received legitimate recognition with the start of 2015. First, with the 3 stack tandem OLED structure and HDR technology, they were able to provide sharper picture quality than LCD with the peak intensity of up to 800 nit. Second, 8 mask oxide TFT production processes were reduced to 4 mask production and lowered investment cost, which led to a more reasonable panel price.

 

The halved number of masks in the TFT production signifies that the number of processes can be reduced and increase the yield rate. It also means the amount of large scale investment essential to the TFT production can be reduced by 50%.

 

The rival display of LCD mostly uses 4 mask process of a-Si TFT. If the existing Gen8 line, with capacity of 200K, is changed to LTPS TFT or 8 mask oxide TFT process, the capacity is reduced to approx.. 90K and increases the TFT production cost by more than 200%. However, in 4 mask production, the LCD line can be altered to TFT exclusive line for OLED without any loss of capacity; this would place the TFT production cost on the same level as LCD. Of course, as the existing line can be used without additional factory construction will reduce the investment cost even further.

 

Therefore, if OLED is developed using 4 mask oxide TFT technology, theoretically the production cost falls to the level of LCD panel production price excluding BLU. As the large area OLED panel market is in early stages, the OLED evaporator and encapsulation equipment price is still high, but the equipment price will fall rapidly within 2-3 years and the investment cost is also expected to be reduced.

 

The display market research organizations are estimating the large OLED panel price to be at least $3,000, but according to the 2015 Annual Report by UBI Research, the LG Display’s 55 inch FHD OLED panel price is only expected to be around $900, and a 55 inch UHD OLED panel is to be around $1,400. UBI Research analyses that there is some difference from the actual sales price as LG Display’s M2 line production and yield rates are low, but if the full capacity of 26K is reached and the yield rises to above 80%, the current supply price can easily be met. Particularly if the large scale mass production system is established with the addition of M3 and M4 lines, it is predicted that OLED panel price will be reduced so that there will only be 1.1 times difference compared to LCD panel.

 

There are many experts who mistakenly predict that large area OLED panel, which has higher price tag compared to the continued investment cost as it is still in early stages, will fall behind LCD’s cheaper price strategy. However, much like how TFT-LCD overwhelmed the Braun-tube market, OLED TV will also be a household item within a few years.

 

2015 Annual Report by UBI Research writes that in 2016 when M2 line will be operating normally, approx. 1.7 million units of UHD OLED panel production will be possible, and predicts the investment of M3 line in 2016, with the shipment of approx. 2.7 million units of OLED TV in the market in 2017. This is a much weaker figure compared to the almost 200 million units of LCD panel market for TV, but within the new UHD TV market with 55 inch or higher it is expected to hold a large market share.

 

150227_WRGB OLED TV가 성공할 수 밖에 없는 이유<LG Elec. OLED TV, CES2015>

WRGB OLED TV가 성공할 수 밖에 없는 이유

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OLED TV가 시장에 출하 된지 벌써 2년이 지났다. LG전자와 삼성전자가 나란히 55인치 FHD OLED TV를 출시하며 시장을 열었지만, 이젠 LG전자와 몇 몇 중국 세트 업체를 중심으로 시장이 전개되고 있다.

삼성전자가 출하한 OLED TV는 Galaxy 시리즈에 사용되고 있는 OLED 패널과 유사한 RGB OLED 구조와 LTPS TFT를 사용하고 있는 반면, LG전자는 LG디스플레이에서 개발에 성공한 WRGB OLED와 oxide TFT를 사용하고 있다.

그러나 삼성전자는 2013년 하반기 OLED TV 생산을 중지하고 CES2014부터는 OLED TV 사업에 대한 부정적인 시각을 표현하기 시작했다. OLED TV는 아직 미숙한 상태이기 때문에 3년 정도의 시간이 더 필요한 제품으로 판단했다. 또한 TV용 OLED 패널을 제조하기 위해서는 8 mask의 LTPS TFT 또는 oxide TFT를 사용했기 때문에 패널 가격이 LCD에 비해 매우 높아 삼성을 비롯한 수 많은 디스플레이 전문가들이 사업성에 대해서는 부정적인 시각이 이어지고 있었다. 특히 LG디스플레이 홀로 대규모 투자가 요구되는 대형 OLED 패널 사업을 유지할 수 있을 것인지에 대해서는 각종 언론에서도 부정적인 기사가 대부분이었다.

하지만 2015년이 시작되며 WRGB OLED는 본격적인 사업성을 인정받을 수 있게 되었다. 첫째는 3 stack tandem OLED 구조와 HDR 기술로서 peak intensity를 800nit까지 향상 시키는 놀라운 성과를 이룩하여 LCD 보다도 선명한 화질을 제공할 수 있게 되었으며, 둘째는 8 mask oxide TFT 제조 공정을 4 mask 공정으로 줄여 투자비를 대폭 줄여 패널 가격을 인하 할 수 있게 되었다.

TFT 공정에서 mask 수가 반으로 줄어든 것은 공정 수를 줄여 수율을 향상 시킬 수 있는 생산 기술이며, 동시에 TFT 제조에 필수적인 대규모 투자를 반으로 줄일 수 있다는 것을 의미한다.

경쟁 디스플레이인 LCD는 대부분이 4 mask 공정의 a-Si TFT를 사용하고 있다. 기존 200K capa의Gen8 라인을 LTPS TFT 또는 8 mask oxide TFT 공정으로 전환하면 capa가 약 90K 정도로 줄어 들어 TFT 제조 단가가 2배 이상 증가한다. 그러나 4 mask 공정에서는 LCD 라인의 capa 손실 없이 OLED용 TFT 전용라인으로 개조가 가능하여 TFT 제조 비용이 LCD와 대등하게 된다. 물론 추가 공장 증설 없이 기존 라인을 유지할 수 있어 투자비는 더욱 줄어들게 된다.

따라서 4 mask oxide TFT 기술로서 OLED를 제조하면 이론적으로는 BLU를 제외한 LCD 패널 제조 비용과 유사하게 하락하게 된다. 아직은 대면적 OLED 패널 시장이 초기여서 OLED 증착용 evaporator와 encapsulation 장비 가격이 고가이나 향후 2~3년 이내에 장비 가격은 급격히 하락하여 투자비 역시 줄어들 전망이다.

디스플레이 시장 조사 기관들 조차도 대형 OLED 패널 가격이 $3,000 이상이 될 것으로 추정하고 있으나, 유비산업리서치의 2015년 연간 보고서에 따르면 실제 LG디스플레이의 55인치 FHD OLED 패널 가격은 $900 정도, 55인치 UHD OLED 패널 가격은 $1,400 정도에 불과한 것으로 보고 있다. 유비산업리서치에 따르면 아직은 LG디스플레이의 M2 라인 가동율과 수율이 낮아 실제 판매 가격과는 차이가 있지만, 풀 캐파(full capacity)인 26K를 전부 가동하고 수율이 80% 이상이 되면 현재 공급 가격을 충분히 만족 시킬 수 있다고 분석하고 있다. 특히 M3와 M4 라인까지 투자되어 대규모 양산 체제가 구축되면, 대량 구매에 따른 각 종 재료비 하락 효과로 OLED 패널 가격은 LCD 패널 대비 1.1배 정도로 낮아질 수 있다고 전망하고 있다.

아직은 대형 OLED 패널 시장이 개화기에 있기 때문에 지속적인 투자비에 의해 가격이 높아 LCD 진영의 가격 하락 공세에 밀릴 것으로 오판하는 전문가들도 많이 있지만, TFT-LCD가 브라운관 시장을 점령했듯이 OLED TV 역시 수년 이내에 각 가정에서 손 쉽게 구매할 수 있는 날이 올 것이다.

유비산업리서치의 2015년 연간 보고서에 의하면 M2 라인이 정상적으로 가동될 2016년은 약 170만대 정도의 UHD OLED 패널 생산이 가능할 것으로 분석하고 있으며, 2016년에 M3 라인이 투자될 것으로 예상하여 2017년에는 약 270만대의 OLED TV가 시장에 출하될 수 있을 것으로 전망하고 있다. 이 수치는 약 2억대에 가까운 전체 TV용 LCD 패널 시장에 비하면 매우 미약한 수치이지만 시장 초기인 55인치 이상의 UHD TV 시장에서는 매우 큰 점유율이 될 전망이다.

<CES2015, LG전자 OLED TV>