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QD-OLED에 대응하기 위한 향후 WRGB OLED의 변화는?

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2022년 삼성 디스플레이의 QD-OLED가 본격적으로 TV와 모니터에 적용되기 시작하면서, 그 동안 대형 OLED 시장을 주도하고 있던 LG 디스플레이의 WRGB OLED에 대한 기술적 변화가 감지되고 있다.

LG 디스플레이의 WRGB OLED는 2021년 말까지 파주에서 blue 2층과red+yellow green 1층으로 이루어진 WBC 구조가, 광저우에서는 blue 2층과red+green+yellow green 1층으로 이루어진 WBE 구조가 생산되었다. WBE 구조의 blue에는 중수소 치환 기술이 적용되었다.

2022년부터 LG 디스플레이는 파주 라인에서 WBC 구조의 패널 생산을 중단하고, 광저우에서 생산되고 있는 WBE 구조의 green에 중수소 치환 기술을 적용한 ‘OLED.EX’ 패널을 생산하고 있다.

<2022 OLED Korea Conference에서 LG 디스플레이가 발표한 OLED.EX 사진>

SID 2022에서 LG 디스플레이는 micro lens array 기술이 적용된 대형 OLED 패널을 전시하기도 했었다. Micro lens array 기술은 삼성전자의 ‘Galaxy S Ultra’ 시리즈에 적용되어 주목받았던 기술로, 대형 OLED에서는 처음 적용되는 기술이다. LG 디스플레이는 micro lens array 기술을 적용하여, 기존보다 20%의 휘도 향상을 기대하는 것으로 알려졌다. Micro lens array 기술이 적용되는 패널은 올해 하반기부터 파주에서 생산이 예상된다.

마지막으로, 최근 LG 디스플레이는 WRGB OLED에 yellow green을 없앤 구조를 개발 중인 것으로 알려졌다. Yellow green을 없앰으로써, 재료비와 공정비를 아낄 수 있으며, 일부 색재현율의 향상도 기대된다.

QD-OLED에 대항하기 위한 LG 디스플레이의 WRGB OLED가 어떻게 진화할지 귀추가 주목된다.

<LG 디스플레이가 SID 2022에서 전시한 micro lens array 기술이 적용된 OLED 패널>

2022년 OLED 발광재료 시장 19억 달러 규모 전망

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OLED 시장 조사 전문 업체인 유비리서치(www.ubiresearch.com)는 최근 ‘2022 OLED 발광재료 보고서’를 발간했다.

2022년 OLED용 발광재료 시장은 19억 달러로 2021년 발광재료 시장인 17.8억 달러보다 6.6% 성장할 것으로 전망했다. 국가별로는 한국 패널 업체들의 재료 구매 비율이 전체 시장의 70%를 차지하고, 중국은 30%를 차지할 것으로 예상되며, 업체별로는 삼성 디스플레이가 전체 중 42.9% 비율로 1위를 차지하고, LG 디스플레이가 27.4%로 2위, BOE가 14.4%로 3위를 차지할 것으로 전망된다.

증착 방식별로 살펴보면, 소형 OLED에 사용되는 RGB OLED용 발광재료가 전체 시장의 79.6%의 비율을 차지하고 LG 디스플레이의 WRGB OLED용 발광재료는 17.4%의 비율을 차지할 것으로 예상된다. 삼성 디스플레이의 QD-OLED용 발광재료는 전체 재료 시장에서 3%의 비중을 차지할 것으로 분석된다.

 

한편, 이번에 발간된 ‘2022 OLED 발광재료 보고서’에는 OLED 발광재료 시장 전망(~2026년) 뿐만 아니라, 발광재료 업체별 실적분석(2019~2021)과 패널 구조별 서플라인 체인, 발광재료별 시장 점유율 분석 등이 수록되어 있어 발광재료 관련 업체들이 관련 기술을 이해하고 향후 기술 방향과 시장을 전망하는데 도움이 될 것으로 예상된다.

 

삼성 디스플레이의 QD-OLED, Sony의 TV와 DELL의 모니터에 적용

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삼성 디스플레이에서 2021년 하반기부터 양산 중인 QD-OLED 패널이 Sony와 DELL에 신제품에 적용된다.

먼저, Sony는 2022년형 TV 라인업 중 QD-OLED가 적용된 최초의 TV인 ‘A95K’를 발표하였다. A95K는 55인치형과 65인치형이 있으며, 4K 해상도에 120 Hz의 주사율이 특징이다.

<Sony의 QD-OLED TV인 ‘A95K’, Source: electronics.cony.com>

한편, DELL의 34인치 게이밍 모니터에도 삼성 디스플레이의 QD-OLED가 적용된다. DELL의 ‘Alienware AW3423DW’ 모니터는 34인치 크기에 3440 x 1440 해상도, 175 Hz의 주사율, 0.1 ms의 응답속도 특성을 가지고 있다. 또한, 해당 모니터는 ‘DisplayHDR 400 Ture Black’을 지원한다. DELL측은 2022년 3월경에 판매를 시작할 것이라 밝혔다.

삼성 디스플레이의 QD-OLED가 TV와 IT 시장에 진출하며, 기존의 중대형 시장의 LG 디스플레이의 WRGB OLED와 JOLED의 RGB 잉크젯 프린팅 기술과 치열한 경쟁을 할 것으로 예상된다. 향후 중대형 시장에서 어떤 업체의 기술이 주요 기술로 자리 잡을지 귀추가 주목된다.

LG Display “OLED TV, TV 내 매출 비중 20% 이상으로 확대”

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LG Display가 컨퍼런스 콜을 통해 2018년 연간 매출 24조 3,366억원, 영업이익 929억원을 기록했다고 밝혔다. LG Display는 글로벌 경쟁 심화와 패널 판가 하락세에도 불구하고, OLED TV 및 초대형과 고해상도 등 차별화 제품을 통한 수익 확대로 연간 영업이익 흑자를 기록했다.

특히, 대형 OLED는 안정적인 수율 및 생산성 확보, 고객 확대를 통해 연간 290만대까지 출하량을 증대하고 출시 5년여 만에 하반기부터 흑자를 달성했으며, TV 내 OLED 매출 비중도 20%이상으로 확대됐다.

LG Display의 2018년 4분기 매출은 6조 9,478억원으로, 매출 비중은 TV용 패널이 36%, 모바일용 패널이 28%, 노트북 및 태블릿용 패널이 22%, 모니터용 패널이 14%를 차지했다. 영업이익은 면적당 판가가 상대적으로 높은 IT 및 중소형 신제품 출하 증가와 고부가가치 제품 집중에 힘입어, 전 분기 대비 99%, 전년 동기 대비 528% 증가한 2,793억원을 기록했다.

LG Display는 앞으로 OLED로의 사업재편을 가속화한다는 입장이다. 서동희 CFO는 “불과 5년 전 제로였던 OLED 매출 비중이 올해 30%, 2021년에는 50%에 이르게 될 것”이라 전망하며 OLED를 중심으로 새로운 가치를 창출하기 위한 활동을 지속할 것이라고 언급했다.

LG Display는 경쟁사의 대면적 QD-OLED 질문에 전반적인 OLED 산업 전반을 향상시키고 생태계를 강화하는 이점이 있을 것이라 답변하였으며, 향후 8K와 70 inch 이상 대형 OLED 양산 질문에는 CES 2019에서 전시하였던 것처럼 이미 8K 기술력은 확보되어 있으며 대형 OLED 양산은 기존의 LCD 생산 노하우를 적극 활용하겠다고 밝혔다.

2019년 LG Display의 pOLED 수요 전망 질문에는 전체 flexible OLED 스마트폰 중 14% 이상의 수요가 기대된다고 언급하였으며, 2019년 대면적 OLED와 pOLED capa. 질문에 대면적 OLED capa.는 파주에 월 70K, 중국 광저우에 올해 3Q에 60K 추가 투입으로 월 130K 체제가 완성되고 Poled capa.는 국내 45K에 2020년에 추가적으로 30K가 예상된다고 밝혔다.

이어서 2019년 시설투자(capex)는 8조원, 2020년에는 이보다 절반인 4조원 정도가 예상된다며 비율은 대면적 OLED가 60%, pOLED가 40%를 차지할 것이라고 언급하였다.

마지막으로 pOLED는 현재 스마트폰과 자동차용 양산에 집중 되어있는 상태로 자동차용 pOLED는 연말 정도에 좋은 소식이 기대 된다고 밝혔으며 대면적 OLED는 올해 380만대 이상 양산이 목표라고 언급하며 발표를 마쳤다.

TV용 8세대 QD-OLED 투자 비용 얼마나 될까?

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유비리서치에서 최근 발간한 “2018 OLED 장비 보고서”에서 삼성디스플레이가 개발을 시작한 QD-OLED 투자 비용이 얼마나 필요한지를 분석하였다.

삼성디스플레이가 추구하고 있는 QD-OLED는 청색 OLED에서 나오는 빛을 QD(quantum dot) 재료를 통하여 녹색과 적색을 분리하여 RGB 3색을 나타내는 방식이다. QD 재료를 통과한 빛은 다시한번 칼라 필터를 통과하며 보다 풍부한 색감을 나타내게 된다.

QD-OLED는 LG디스플레이가 제조하고 있는 WRGB OLED와 제조 방식과 유사한 부분이 매우 많다. 우선 TFT는 양사 모두 oxide TFT를 사용하고 있다. WRGB OLED는 청색이 두 번 도포되며 그 사이에 적색과 녹색이 증착 된다. 이에 비해 QD-OLED는 청색 재료만 두 번 증착하여 제작된다. 두 방식 모두 증착용 마스크는 가운데가 비어 있는 오픈 마스크를 사용한다.

QD-OLED와 WRGB OLED의 칼라필터 제조 비용을 동일할 것으로 추정되나 QD-OLED는 QD 재료를 코팅하는 장비가 추가로 도입되어야 한다.

보고서에 의하면 모듈과 cell, encapsulation, 증착기는 유사한 장비가 사용될 수 있어 투자 비용 역시 대등할 것으로 예상된다. 하지만 WRGB OLED는 bottom emission 방식이어서 TFT를 포함한 backplane 제조시에 같이 형성되나 QD-OLED는 top emission 방식을 추구하고 있어 상판 유리 기판에 칼라필터를 별도로 제작하고, 그 위에 다시 QD층을 패터닝하여 만든다. 따라서 QD-OLED는 WRGB OLED에 비해 다소 높은 투자 비용이 필요해진다.

8세대 26K 기준으로 투자비를 계산하였을 때 QD-OLED는 1.1 billion$로서 WRGB OLED 1.07 billion$에 비해 1.03배 높을 것으로 예상된다. 이에 비해 JOLED에서 사업화를 추진중인 잉크젯 방식의 OLED 제조에 필요한 투자 금액은 0.88 billion$로서 QD-OLED의 80% 수준이 될 것으로 본 보고서는 기술하고 있다.

What is the investment cost for large-area OLED that will lead the premium TV market?

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■ Investment cost comparison and analysis for WRGB OLED, solution processed OLED and QD-OLED
■ Total OLED process equipment is expected to form a market of US$ 58.8 billion from 2018 to 2022, and inspection equipment market is estimated as US$ 8.4 billion

In the premium TV market, the market share of OLED TVs is steadily rising, and the number of OLED TV camps is gradually increasing. OLED TV adopts color filter to WRGB OLED, and currently LG Display only mass produces the OLED panels.

On the other hand, Samsung Display is developing QD-OLED (blue OLED + quantum dot color filter) to compete with WRGB OLED in the premium TV market. Blue OLED is a technology in which the blue light emitted from OLED passes through a quantum dot layer and a color filter to represent red and green colors.

<Expected structure of QD-OLED>

UBI Research analyzed the structure and investment amount of WRGB OLED and QD-OLED, which are the latest issues, in the‘AMOLED Manufacturing and Inspection Equipment Industry Report’ published on June 6. In addition, the investment amount of the solution process OLED, which has got the industry attention due to its possible implementation of real RGB in large-area OLED, is also analyzed and compared.

As a result of analyzing the equipment investment cost based on the 8th generation 26K, the QD-OLED investment cost is 3% higher than WRGB OLED and the investment cost of solution process OLED is 19% less than that of WRGB OLED.

In the QD-OLED investment cost, it is reflected that QD color filter is separately formed and its laminating process is added. For the analysis of solution processed OLED investment cost, color filter is excluded and ink-jet printer is applied instead of deposition equipment.

In addition, the report forecasts the overall OLED equipment market from 2018 to 2022. The total OLED overall equipment market is expected to reach US$ 106.7 billion from 2018 to 2022. The market for process equipment is projected as US$ 58.8 billion and inspection equipment market is to be US$ 8.4 billion.

Premium TV 시장을 주도할 대면적 OLED의 투자 비용은?

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최근 premium TV 시장은 OLED TV의 점유율이 지속적으로 상승하고 있으며 OLED TV 진영도 꾸준히 증가하고 있는 추세다. OLED TV는 WRGB OLED에 color filter를 적용한 구조로써, 현재 LG Display만이 유일하게 OLED panel을 양산하고 있다.

이에 Samsung Display에서는 premium TV 시장에서 WRGB OLED에 대항하기 위해 blue OLED + quantum dot color filter(이하 QD-OLED)를 개발하고 있는 것으로 알려졌다. Blue OLED는 OLED에서 발광 된 청색광이 quantum dot층과 color filter를 통과해 red와 green 색을 나타내는 기술이다.

<QD-OLED 예상 구조>

유비리서치는 지난 6일 발간한 ‘AMOLED Manufacturing and Inspection Equipment Industry Report’에서 최근 이슈가 되고 있는 WRGB OLED와 QD-OLED의 구조와 투자 금액을 분석했다. 뿐만 아니라, 대면적 OLED에서 real RGB를 구현할 수 있어 주목받고 있는 solution process OLED의 투자 금액도 함께 분석하여 비교했다.

8세대 26K 기준으로 장비 신규 투자비를 분석한 결과, QD-OLED 투자비는 WRGB OLED에 비해 3%가 많고 solution process OLED는 WRGB OLED에 비해 19% 적은 것으로 조사되었다.

QD-OLED 투자비에서는 QD color filter가 따로 형성되고 이를 합착하는 공정이 추가된 내용이 반영되었으며, solution process OLED 투자비에서는 color filter가 제거되고 증착 장비 대신 ink-jet printer가 투입된 내용이 반영되었다.

이 밖에 본 보고서에서는 2018년부터 2022년까지 OLED 전체 장비 시장도 예상하였다. 2018년부터 2022년까지 OLED 전체 장비 시장은 US$ 106.7 billion을 형성할 것으로 전망되며, 공정 장비는 그 중 US$ 58.8 billion, 검사 장비는 US$ 8.4 billion의 시장을 형성할 것으로 예상된다.

<2018년~2022년 장비별 전체 시장 점유율 전망>

How will Samsung Electronics secure its premium TV market share?

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Choog Hoon Yi, president of UBI Research, presented about the issues and predictions for 2018 premium TV market at the seminar on the OLED market review in the first half of the year, held by UBI Research on June 28.

He said “The TV demand for 60 inches or more will be expanded from 12 million units in 2016 to 33 million units in 2021 as the investment for Gen10.5 will be increased and therefore the cost for panels will be decreased.

TV prices are expected to decline in 2018 as panel prices fall. In case of Samsung Electronics, TV shipments in the first quarter of 2018 declined 4% YoY to 9.7million units, which led to an operating profit of 4% in its VD division. This is 10% lower than the operating profit of LG Electronics’ HE division.

Lee mentioned ” Samsung Electronics is expected to focus on securing operating profits even if its sales are down. Therefore, they will concentrate on promoting mega-sized products over 65 inches.”

Currently, Samsung plans to use QD-OLED as a TV panel to increase its market share in the premium TV market. QD-OLED is a technology that uses blue OLED as a light source and the light passes through a quantum dot color filter (QDCF) to realize red and green colors.

Lee added that “The success factor of QD-OLED is to be the production of 8K OLED panel of 65 inch or above, but the saturation of premium TV market due to the early investment of LG Display’s 10.5 generation OLED will be a threat.

According to the ‘2018 OLED Emitting Material Industry Report’ published by UBI Research in April, since the QD-OLED is top emission type, the aperture ratio is increased by about 70% compared to the bottom emission, which emits light in the TFT direction. Thus, it is more advantageous to implement 8K resolution and high luminance than the existing WRGB OLED. In addition, it is expected that it will be possible to reach BT.2020, UHD color standard, by using QD material with high color recall rate as color filter.

<The structure of Original WRGB OLED (left) and QD-OLED (right). Source: UBI Research>

Meanwhile, UBI Research predicted that OLED TV sales would grow by about 30% annually to about US$ 5.7 billion in 2022.

삼성전자가 프리미엄 TV 시장 점유율을 확보하기 위해서는?

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지난 28일 유비리서치가 개최한 ‘상반기 OLED 시장 결산 세미나’에서 이충훈 대표는 2018 프리미엄 TV 시장 이슈와 전망을 발표하였다.

이충훈 대표는 60 inch 이상의 TV수요에 대해 ’2016년 1200만대에서 2021년 3300만대까지 확대될 것’이며, ‘이는 Gen10.5의 투자가 증가함에 따라 패널의 가격이 하락하기 때문이다’고 설명했다.

2018년은 패널 가격이 하락하면서 TV가격도 하락할 전망이다. 삼성전자의 경우 2018년 1사분기 TV 출하량은 970만대로 전년 동기 대비 4% 감소하여 삼성전자의 VD 사업부 영업이익은 4% 수준에 머물렀다. LG전자의 HE 사업부 영업이익 대비 10%나 낮다.

이 대표는 ‘삼성전자는 매출이 줄어도 영업이익 확보를 우선시 할 것으로 예상됨에 따라, 65 inch 이상의 초대형 크기 제품 프로모션에 집중할 것’이라 언급했다.

현재 삼성전자는 프리미엄 TV시장에서의 점유율을 높이고자 QD-OLED를 TV panel로 이용할 계획이다. QD-OLED는 blue OLED를 광원으로 사용하고 그 빛이 QDCF(quantum dot color filter)를 통과하여 red와 green 색을 구현하는 기술이다.

이 대표는 QD-OLED의 성공 요소로는 65 inch 이상 8K OLED panel 생산 등이라 말한 반면, LG디스플레이의 10.5세대 OLED 조기 투자로 인한 프리미엄 TV시장 포화가 위협 요소로 작용될 것이라 언급했다.

유비리서치가 4월 발간한 ‘2018 OLED 발광재료 산업 보고서’에 따르면, QD-OLED는 top emission 방식이기 때문에 TFT 방향으로 빛이 방출되는 bottom emission 대비 개구율이 약 70% 증가되어 8K 해상도와 고휘도 구현이 기존 WRGB OLED보다 유리하다. 또한, 색재현율이 높은 QD 재료를 color filter로 사용하여 UHD 색 규격인 BT. 2020에 도달이 가능할 것으로 예상된다.

<기존 WRGB OLED(좌)와 QD-OLED(우) 구조, 출처: 유비리서치>

한편, 유비리서치는 OLED TV의 매출액은 연평균 약 30% 증가하여 2022년 약 57억 달러 규모가 될 것이라 전망하였다.

How will Samsung Electronics secure its premium TV market share?

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Choog Hoon Yi, president of UBI Research, presented about the issues and predictions for 2018 premium TV market at the seminar on the OLED market review in the first half of the year, held by UBI Research on June 28.

He said “The TV demand for 60 inches or more will be expanded from 12 million units in 2016 to 33 million units in 2021 as the investment for Gen10.5 will be increased and therefore the cost for panels will be decreased.

TV prices are expected to decline in 2018 as panel prices fall. In case of Samsung Electronics, TV shipments in the first quarter of 2018 declined 4% YoY to 9.7million units, which led to an operating profit of 4% in its VD division. This is 10% lower than the operating profit of LG Electronics’ HE division.

Lee mentioned ” Samsung Electronics is expected to focus on securing operating profits even if its sales are down. Therefore, they will concentrate on promoting mega-sized products over 65 inches.”

Currently, Samsung plans to use QD-OLED as a TV panel to increase its market share in the premium TV market. QD-OLED is a technology that uses blue OLED as a light source and the light passes through a quantum dot color filter (QDCF) to realize red and green colors.

Lee added that “The success factor of QD-OLED is to be the production of 8K OLED panel of 65 inch or above, but the saturation of premium TV market due to the early investment of LG Display’s 10.5 generation OLED will be a threat.

According to the ‘2018 OLED Emitting Material Industry Report’ published by UBI Research in April, since the QD-OLED is top emission type, the aperture ratio is increased by about 70% compared to the bottom emission, which emits light in the TFT direction. Thus, it is more advantageous to implement 8K resolution and high luminance than the existing WRGB OLED. In addition, it is expected that it will be possible to reach BT.2020, UHD color standard, by using QD material with high color recall rate as color filter.

<The structure of Original WRGB OLED (left) and QD-OLED (right). Source: UBI Research>

Meanwhile, UBI Research predicted that OLED TV sales would grow by about 30% annually to about US$ 5.7 billion in 2022.

BLUE OLED, is rapidly emerging as a competitor of WRGB OLED

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In the premium TV market, the share of OLED TVs is steadily increasing, and the price gap with LCD is gradually decreasing. As a result, LCD TV (QD-LCD TV) companies using quantum dot technology are sluggish in the premium TV market.

OLED TV uses white OLED and OLED panel with color filter (hereafter referred to as WRGB OLED), which is mass-produced only by LG Display.

Samsung Display is known to actively develop blue OLED + QDCF (blue OLED), which is one of the technologies to compete with WRGB OLED in the premium TV market.

UBI Research predicted that Samsung Display would implement blue OLED + QDCF with top emission method and it would be more advantageous to implement 8K and BT 2020 than WRGB in its ‘2018 OLED Material Industry Report’ published on April 18.

<Expected stack structure for Blue OLED, 2stack (left), 3stack (right), 2018 AMOLED emitting materials Report, UBI Research>

8K and BT2020 are to be adopted for the premium TVs. Also, the development of blue materials is expected to be aggressively progressed according to Samsung Display’s development of blue OLED. The blue material currently used in OLED is a fluorescent material that is insufficient in the efficiency and lifetime than phosphorescent material used in red and green. Blue phosphorescent materials have been developed continuously but they have not been applied to mass production due to the scarcity of materials and technical barriers. Therefore, blue fluorescent materials are stacked two or more times to improve efficiency and lifetime for large area OLED, and blue OLED is expected to use more than 2 stack structure.

 

With this trend, the market for blue emitting materials is expected to continue to grow. In 2017, blue materials (host and dopant) formed market of US$ 70 million.  According to the 2018 AMOLED emitting material market track published by UBI Research, blue material is expected to grow at an average annual rate of 32% by 2022 and reach US $ 272 million sales.

<Blue material (host and dopant) market forecast, 2018 AMOLED emitting materials Market track>

 

BLUE OLED, WRGB OLED의 경쟁자로 급부상

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프리미엄 TV 시장에서 OLED TV의 점유율이 지속적으로 증가하고 있으며, LCD와의 가격 격차도 점차 감소하고 있는 추세로 quantum dot 기술을 적용한 LCD TV(QD-LCD TV)업체들이 프리미엄 TV시장에서 주춤하고 있는 상황이다.

OLED TV는 white OLED와 color filter를 적용한 OLED panel을 사용하고 있으며(이하 WRGB OLED) LG Display에서 유일하게 양산하고 있다.

삼성디스플레이에서는 프리미엄 TV시장에서 WRGB OLED에 대항하기 위한 기술 중 하나인 blue OLED + QDCF(이하 blue OLED)를 적극적으로 개발하고 있는 것으로 알려졌다.

유비리서치는 지난 18일 발간한 ‘2018 OLED 재료 산업 보고서’에서, 삼성디스플레이는 top emission 방식으로 blue OLED+QDCF를 구현할 것으로 예상했으며, 이에 따라 8K와 BT 2020을 구현하는데 WRGB 보다 유리할 것으로 분석한 바 있다.

<Blue OLED 예상 스택 구조, 2stack (좌), 3stack (우), 2018 AMOLED emitting materials Report, UBI Research>

TV의 트랜드가 8K, BT2020으로 진행되고 있으며, 삼성디스플레이의 blue OLED 개발에 힘입어 blue materials에 대한 개발도 적극적으로 진행될 전망이다. 현재 OLED에 사용되고 있는 blue재료는 형광물질로서 red와 green에 사용되는 인광물질보다 효율과 수명이 부족하다. Blue 인광재료 개발도 지속적으로 진행되 오고 있지만 재료의 희소성과 기술장벽으로 양산에 적용되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 대면적 OLED panel에는 형광 blue 재료를 2번이상 적층하여 효율과 수명을 향상시키는 stack 구조를 적용하고 있으며, blue OLED도 2 stack 이상의 구조를 사용할 것으로 예상된다.

 

이러한 추세에 따라 blue 발광재료에 대한 시장도 지속적으로 성장할 것으로 예상된다. 2017년 blue 재료(host와 dopant)는 US$ 70 million의 시장을 기록했다. 유비리서치에서 발간한 2018 AMOLED emitting material market track에 따르면 blue 재료는 2022년 까지 연평균 32%로 성장하여 US$ 272 million의 규모가 될 것으로 전망했다.

<Blue 재료(host와 dopant) 시장전망, 2018 AMOLED emitting materials Market track>

Can BLUE OLED be used for OLED TV?

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Samsung Display selected blue OLED + QDCF (blue OLED) as next generation display technology following LCD TV, and started the necessary development.

Blue OLED is a technology, in which blue light emitted from blue OLED passes through a quantum dot color filter to represent red and green colors (b). The WRGB OLED used in OLED TV is a method in which white light passes through a color filter and implements RGB colors (a).

The ‘2018 OLED Materials Industry Report’ published by UBI Research on April 18 describes whether blue OLED, which Samsung Display has started to develop, can become TV OLED panels. The expected development direction and performance (efficiency and lifetime) of blue OLED + QDCF are analyzed. In particular, current status and development trends (fluorescence, phosphorescence, TADF) of blue emitting material, which is the core material of blue OLED, are covered.

Since blue OLED of Samsung Display is top emission type, the aperture ratio is increased by about 70% compared to the bottom emission, which emits light in the TFT direction, so that 8K resolution and high brightness are realized better than the conventional WRGB OLED. In addition, it is expected to reach BT. 2020, the UHD color standard, which was established by the International Telecommunication Union (ITU) in 2012, using QD material with high color reproduction rate as color filter.

In the future premium TV market, 8K and BT. 2020 are necessary conditions for display. WRGB OLED is also being actively developed to implement 8K and BT2020. Attention is focused on the impact of the development of blue OLED in the premium TV market led by WRGB OLED.

In addition, the report analyzes the market status and development trends of the related companies, including overall technology development directions and key issues for new materials such as soluble OLED materials and near IR materials.

BLUE OLED가 OLED TV에 사용될 수 있을까?

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삼성디스플레이가 LCD TV를 이을 차세대 디스플레이 기술로서 blue OLED + QDCF(이하 blue OLED)를 선정하고 개발에 착수 했다.

Blue OLED는 OLED에서 발광 된 청색광이 quantum dot층과 color filter를 통과해 red와 green 색을 나타내는 기술이다(b). OLED TV에 사용중인 WRGB OLED는 백색광이 칼라필터를 통과해 RGB 색상을 구현하는 방식이다(a).

유비리서치가 지난 18일 발간한 ‘2018 OLED 발광재료 산업 보고서’는 삼성디스플레이가 개발에 착수한 blue OLED가 TV용 OLED 패널이 될 수 있는지를 분석하였다. blue OLED+QDCF의 예상 개발 방향과 기대되는 성능(효율과 수명)을 분석하였으며, 특히 blue OLED의 핵심 재료인 blue 발광재료의 현재 동향과 개발 상황(형광, 인광, TADF)을 다루고 있다.

삼성디스플레이의 blue OLED는 top emission 방식이기 때문에 TFT 방향으로 빛이 방출되는 bottom emission 대비 개구율이 약 70% 증가되어 8K 해상도와 고휘도 구현이 기존 WRGB OLED보다 유리하다. 또한, 색재현율이 높은 QD 재료를 color filter로 사용하여 2012년 국제 전기 통신 연합인 International Telecommunication Union(ITU)가 제정한 UHD 색 규격인 BT. 2020에 도달이 가능할 것으로 예상된다.

추후 프리미엄 TV 시장에서 8K와 BT2020은 display가 갖추어야할 필수조건으로 WRGB OLED도 8K와 BT2020을 구현하기 위해 적극적으로 개발 중에 있다. Blue OLED의 개발이 WRGB OLED가 주도하고 있는 프리미엄 TV시장에서 앞으로 어떤 영향을 미칠지 기대된다.

그 밖에도 soluble OLED 재료와 near IR 재료 등 신규 재료들에 대한 전반적인 기술 개발 동향과 핵심 이슈를 다루었다.

Solution Process OLED, Max. 40% Decrease in Component Material Cost Possible Compared to WRGB

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According to 2017 Solution Process OLED Annual Report published by UBI Research, when solution process (ink-jet printing) is applied to large area OLED, it could reduce up to 40% of component material cost, and approximately more than 18% of production cost compared to WRGB process that uses evaporation method.

 

Solution process is a technology that can manufacture RGB pixel structure of large size OLED panel without cutting mother glass using Gen8 manufacturing equipment or larger.

 

UBI Research analyst Hyunjun Jang explained that the solution process applied OLED has a simpler panel structure with 5 layers compared to 20 layers of WRGB OLED. WRGB OLED process material usage efficiency is only at 40% but solution process application could increase this to over 90%. Jang added that the lack of color filter is a factor that could decrease panel production price by reducing development cost. Particularly, this can greatly reduce emitting materials usage which occupies much of materials cost and contribute considerably to the fall in production cost. Furthermore, he added that cost setting of soluble emitting material per gram will be an important factor in production cost decrease and emphasized that organic material usage greatly decreases when soluble emitting materials are used but must consider price increase due to solvent cost, production cost, and development cost.

 

Solution process technology continues to receive attention as a key technology that can lead popularization of large area OLED, and key AMOLED panel companies are carrying out development.

 

In terms of technology, solution process OLED has lower emitting efficiency and short lifetime as diverse solvent is added to existing evaporation materials to transform into ink leading to low purity. This has been an important issue for panel and material companies for past several years. To improve this, DuPont, Merck, Sumitomo Chemical and others have been actively developing soluble OLED emitting materials. Much like evaporation materials, blue materials showed particular difficulty in performance improvement. However, at present significant portion of technology development has been carried out and investigation shows approximately 80% of lifetime and efficacy of has been achieved compared to evaporation materials.

 

2017 Solution Process OLED Annual Report compared and analysed WRGB OLED and solution process OLED’s competitiveness in terms of process, materials, and cost. Key issues, soluble OLED emitting materials development status, key companies’ trend, and solution process OLED market are analysed from various perspectives.

<Source: WRGB OLED and solution process OLED production cost comparison, UBI Research 2017 Solution Process OLED Annual Report>

 

Solution Process OLED, WRGB 보다 최대 40% 부품소재비용 절감 가능.

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유비리서치에서 발간한 “2017 Solution Process OLED Annual Report”에 따르면 solution process(ink-jet printing)공정을 대면적 OLED에 적용시 현재 양산에 사용중인 증착방식을 적용한 WRGB 공정대비 최대 40%의 부품소재 비용, 약 18%이상의 제조원가 절감 가능성이 있는 것으로 분석했다.

Solution process는 대면적 OLED panel을 Gen8 이상의 장비에서 원장 분할 없이 RGB pixel 구조로 제조할 수 있는 기술이다.

유비리서치 장현준 선임연구원은 “Solution process가 적용된 OLED는 20 Layer 적층구조로 이루어진 WRGB OLED에 비해 5 Layer만으로 이루어져 패널 구조가 단순하다. WRGB OLED 공정은 발광재료 사용 효율이 약 40%에 불과한데 반해 Solution process 적용시 90% 이상으로 발광재료 사용 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 발광재료 사용량을 크게 감소시킬 수 있어 원가절감에 큰 기여를 할 것으로 기대된다. 또한 color filter를 사용하지 않는 것 또한 패널 제조 원가를 감소 시킬 수 있는 요인이다”라고 언급하였다. 이에 덧붙여 “ Soluble 발광재료 kg당 가격책정이 “원가절감”에 중요한 부분이 될 것이며, soluble 발광재료 사용시 유기재료 사용량은 크게 감소 하지만 solvent 비용과 제조비용, 개발비용으로 인한 가격상승 역시 고려해봐야 할 점”이라고 강조했다.

Solution Process 공정기술은 대면적 OLED의 대중화를 이끌 수 있는 핵심 기술로서 지속적으로 주목받고 있으며 주요 AMOLED panel 업체들 개발을 진행 중에 있다.

기술적인 관점에서 보면 solution process OLED는 기존 증착재료를 ink화 시키기 위해 다양한 solvent를 섞는다. 이때문에 증착재료보다 순도가 낮아 발광효율이 떨어지고 수명이 낮다. 이는 지난 몇 년간 panel 업체들과 재료업체들의 주요 과제였으며 이를 개선하기 위해 DuPont과 Merck, Sumitomo Chemical 등에서 적극적으로 soluble OLED 발광재료를 개발해왔다. 특히 증착재료와 마찬가지로 blue 재료의 성능개선에서 어려움을 겪어왔으나 현재는 상당부분의 기술 개발이 이루어져와 증착재료 대비 약 80% 수준의 수명과 효율을 확보한 것으로 나타났다.

이번에 발간된 2017 Solution Process OLED Annual Report에서는 WRGB OLED와 solution process OLED의 경쟁력을 공정, 재료, cost 측면에서 비교분석하였으며, 핵심이슈와 soluble OLED 발광재료 개발 현황과 주요 업체 동향, solution process OLED 시장을 다양한 관점에서 분석하였다.

<WRGB OLED와 solution process OLED 제조 원가 비교, UBI Research “2017 Solution Process OLED Annual Report”>

 

Sony의 OLED TV 6월 10일부터 본격적인 판매 시작

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Sony는 지난 1월 CES 2017에서 선보인 4K BRAVIA OLED TV A1E 시리즈 중 55인치와 65인치 2종을 일본에서 6월 10일부터 판매한다고 8일에 밝혔다. 이번에 발매 될 Sony의 BRAVIA OLED TV에는 LG디스플레이의 WRGB OLED와 4K 고화질 프로세서 X1 Extreme과 화면이 진동하면서 직접 소리를 내는 Acoustic Surface 기술이 적용 되었다. 예상 판매가는 55인치가 50만엔, 65인치는 80만엔으로 책정되었다. Sony는 77인치의 발매도 계획 중에 있으며, 예상 판매 시기는 올 가을이다.

Ichiro Takagi Sony 비주얼프로덕츠 사장은 “OLED 패널과 X1 Extreme을 사용한 premium 모델을 통해 최고의 화질과 음향, 그리고 새로운 몰입감을 제공 할 것”이라며 OLED TV 전략에 대해 이야기했다.

Sony의 OLED TV 출시는 현재 삼성전자와 LG전자가 주도하고 있는 premium TV 시장에 큰 파장을 일으킬 것으로 예상된다.
Sony와 직접적인 경쟁을 하게 될 LG전자는 올해 출시한 OLED TV 신제품을 작년보다 낮은 가격에 책정하는 등의 전략을 펼치고 있어, Sony의 OLED TV 출시가 OLED TV 대중화와 디스플레이 산업에 어떠한 영향을 미칠지 관심이 집중될 수 밖에 없다.

한편, 지난 4월 21일 여의도 전경련회관 컨퍼런스센터에서 열린 4월 Topic 세미나에서 유비리서치의 이충훈 대표(수석 애널리스트)는 Sony의 OLED TV가 2017년 약 40만대가 판매되어 전체 OLED TV 시장에서 약 27%의 점유율을 차지하고, 2021년에는 약 340만대가 판매되어 약 38%의 점유율을 차지할 것으로 전망한 바 있다.

<OLED TV 시장 전망>

LGD–경북대, 취업프로그램 ‘Display Track’ 개설

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강현주 기자 / jjoo@olednet.com

출처 : LG디스플레이

LG디스플레이(대표이사 부회장 한상범, 韓相範 / www.lgdisplay.com)가 지역사회 청년고용확대 등을 위해 경상북도 대구에 위치한 경북대학교에 ‘디스플레이 트랙(Track)’을 개설한다.

31일 LG디스플레이는 공정/장비 분야에서 우수 인재를 선발/육성하기 위해 경북대 최현철 IT대학 학장과 LG디스플레이 김성민 HR그룹 전무, AP2최홍석 상무 등이 참석한 가운데 ‘디스플레이 트랙(Track)’ 개설을 위한 MOU를 체결했다.

‘디스플레이 트랙’은 경북대 IT대학 전자공학부 4학년 재학생 중 성적이 우수한 학생을 선발, 1년간 디스플레이 기초이론과 전문직무 관련교육 등의 커리큘럼을 운영해 학생들을 디스플레이 공정/장비 분야의 준비된 엔지니어로 사전 육성하기 위한 사회 맞춤형 취업프로그램이다.

이 과정에 선발된 학생들은 학교와 회사가 제공하는 다양한 교육과정을 통한 육성과정을 거친 후 졸업 후 LG디스플레이 공정/장비 엔지니어로의 입사특전이 제공된다.

LG디스플레이는 경상북도 구미공장에 플렉서블 OLED와 조명용 OLED 신규 생산라인을 투자하기로 하는 등 지역투자 활성화에 따른 우수인재 확보가 필요한 상황이다.

이에 LG디스플레이는 경북대에 ‘디스플레이 트랙’을 개설하고 경북대학교가 권장하는 디스플레이 공정/장비와 관련 전공 수업과 LG디스플레이가 제공하는 디스플레이 이론관련 온라인 강좌 등을 통해 직무 전문성을 확보할 수 있도록 했다.

특히 LG디스플레이 공정/장비부문 임원들이 직접 경북대를 찾아가 기술 특강을 실시해 학생들에게 깊이 있고 현실적인 학습기회를 제공함은 물론, 방학기간에는 한국정보디스플레이학회가 주관하는 디스플레이 관련 기본 소양을 제고시킬 수 있는 ‘KIDS Display School’ 수강 등 입사 전 육성에 필요한 부분을 지원할 방침이다.

LG디스플레이 HR그룹장 김성민 전무는 “우수한 학생들을 졸업 전에 미리 선발, 회사에서 꼭 필요한 인재로 육성 후 채용할 수 있을 뿐 아니라 지역사회 청년고용 활성화에도 기여하고자 이번 프로그램에 참여하게 되었다”고 말했다.

한편 LG디스플레이는 경북대에 개설한 디스플레이 트랙 외에도 ‘LGenius (엘지니어스)’ 프로그램’과 ‘장기 인턴 프로그램’등 다양한 채용 프로그램을 운영하며 우수한 인재를 선발하고 있다.

[IFA2015] LG전자 OLED TV 방향은?

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9월 4일부터 개최된 IFA2015의 Media day에서 LG전자는 OLED TV를 중심으로 LCD TV와 G4, G Watch Urbane 등 다양한 제품들을 소개했다.

우선 LG전자가 추구하는 궁극의 TV는 OLED TV임을 이번 전시회에서 명확히 밝혔다. LG전자는 자사 부스에서 TV의 진화라는 제목하에 TV의 종착역은 OLED TV가 될 것임을 소개하였다.

LG전자, IFA 2015

LG전자, IFA 2015

이번 전시회에서 OLED TV 전시 컨셉은 “black”을 강조한 HDR과 이전의 curved design에서 flat design으로 되 돌아왔다. 이제까지의 전시회에서는 curved design 위주의 OLED TV가 전시되었지만, 이번에는 flat design이 주를 이룸으로 인해 향후 LG전자 OLED TV는 평면 제품으로 전환될 것임을 강하게 암시하였다.

경쟁업체들은 LCD TV와 HDR을 적용하여 contrast ratio를 상당히 향상 시켰다. LCD는 기본적으로 1,000:1 정도이며 최근 생산되고 있는 premium급 제품에서는 3,000:1정도까지 향상되고 있다. 하지만 OLED TV는 backlight를 사용하지 않기 때문에 최소가 100,000:1이며 최대는 무한대의 명암비를 나타내고 있다. 이번 IFA2015를 통하여 OLED TV에도 HDR 기술을 적용한 제품을 본격적으로 출하할 예정이다. 이를 위해 LG전자는 BBC등 방송사들과 함께 HDR 방송을 시연하며 OLED TV의 black과 white가 LCD TV 대비 비교되지 않을 정도로 우수함을 홍보할 예정이다.

LG전자, IFA 2015

LG전자, IFA 2015

LG전자, IFA 2015

LG전자, IFA 2015

LG전자는 OLED TV의 가장 우수한 특성으로 “Perfect Color”와 “Perfect Black”, “Perfect Angle”을 꼽았다. 이 특성들은 LG의 WRGB OLED TV가 나타낼 수 있는 유전적인 특성으로서 어떠한 환경에서도 LCD TV 보다는 우수함을 소개했다.

하지만 이번 전시회에 소개된 OLED TV는 IFA2014에 비해 개선된 특성이 보이지 않아 많은 아쉬움을 남겼다. WRGB OLED TV의 한계가 벌써 도달했는지 걱정되는 시점이다.

[SID 2015] JDI’s Flexible White OLED Scheduler

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Japan Display (JDI) revealed product level of flexible OLED exceeding the demonstration standard of OLED panel exhibition. JDI has been carrying out white OLED panel development for several years, and had shown 5.2 inch flexible AMOLED panel in Display Innovation 2014.

5.2 inch flexible OLED panel revealed in SID 2015 is similar to last year’s flexible panel. It is 5 inch FHD (423ppi) with 0.05mm thickness and pixel structure formed by combining white OLED and color filter. LTPS TFT was used for backplane.

Flexible OLED produced by Samsung Display and LG Display has RGB structure. While the resolution is FHD, as it uses pentile type drive the actual resolution is about 320ppi. However, flexible OLED revealed by JDI has white OLED structure, which is structurally similar to WRGB OLED for OLED TV currently being produced by LG Display.JDI1 JDI2

[SID2015] JDI, flexible white OLED로 만든 수첩

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Japan Display (JDI)가 단순한 데모 수준의 OLED 패널 전시를 넘어 제품 수준 단계의 flexible OLED를 SID2015에서 공개했다. JDI는 이미 white OLED 패널 개발을 수년 전부터 진행해 왔으며, Display Innovation 2014에서도 5.2inch flexible AMOLED panel을 공개한 바 있다.

이번 SID 2015에 공개된 5.2inch flexible OLED panel도 작년에 공개한 flexible panel과 같은 panel 이며, 0.05mm의 5.2인치 FHD(423ppi), 화소 구조는 white OLED와 color filter를 혼합하여 만들었다. Backplane은 LTPS TFT를 사용했다.

삼성디스플레이와 LG디스플레이가 생산하는 flexible OLED는 RGB 구조로서 해상도는 FHD급이나 pentile 방식의 구동을 사용하고 있어 실제 해상도는 320ppi 정도이다. 하지만 JDI가 공개한 flexile OLED는 white OLED 구조로서 현재 LG디스플레이가 생산하고 있는 OLED TV용 WRGB OLED와 구조가 유사한 구조이다.JDI1 JDI2

Large Size OLED Panel Technology Match, ‘WRGB vs. Solution Process RGB’

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Large size OLED panel is currently being mass produced by LG Display using WRGB method, and investment in this method for large size panel is being considered by OLED panel latecomers. Another method that can be used to produce OLED is RGB method. In 2013 Samsung Display mass produced using RGB method but halted the process due to problems in yield rate and technology. However, recently as key display companies are developing RGB method using solution process for large area OLED panel, latecomers are having to make a difficult choice in process selection.

 

OLED specialized panel company JOLED, established by JDI, Sony, Panasonic, and Innovation Network Corporation of Japan (INCJ), is aiming for mid-to-large size OLED panel production using solution process. Additionally, other companies including AUO, BOE, LG Display, and Samsung Display are developing large size OLED panel using solution process technology. In 2013, AUO presented 65 inch FHD panel that used solution process technology, and BOE revealed 30.5 inch FHD panel. Panasonic also presented solution process applied 4K panel.

 

According to 2015 White OLED Display Annual Report, published by UBI Research, WRGB method has an advantage in high mass production potential as open mask is used. However, due to the stack structure and color filter use, it has a disadvantage of increased panel production cost. On the other hand, the materials and process technology for solution process are not yet mature, but has the advantage of being able to produce large size OLED panel in Gen 8 size or larger without glass cutting using RGB method. It also can reduce the production cost as the material efficiency is high and does not require color filter.

 

At present the mass produced glass area by the latecomers forecast to manufacture large area AMOLED panel is expected to occupy approximately 30% of the total large area OLED market in 2020, and latecomers’ choice in technology investment will be a key point. Therefore, the large area panel technology leadership will be decided on whether WRGB and solution process methods can solve the issues that each has.

By DaRae Kim, reporter@olednet.co.kr

대면적 OLED panel 기술 승부 ‘WRGB vs. Solution process RGB’

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대면적 OLED panel은 현재 LG Display가 WRGB방식으로 양산 중이며, 후발 OLED 패널업체들도 대면적 패널에서 WRGB 방식으로의 투자를 검토 중에 있다. OLED를 제조할 수 있는 또 다른 방식에는 RGB 방식이 있다. 2013년 삼성 디스플레이에서 RGB 방식으로 양산을 진행했지만 수율과 기술적인 문제로 중단한 적이 있다. 하지만, 최근 주요 디스플레이 업체에서 solution process를 이용한 RGB 방식으로 대면적 OLED 패널의 개발을 진행하면서 후발 업체들에게 공정 방식 선택에 대한 고민을 안기고 있다.

산업혁신기구(INCJ)와 JDI, Sony, Panasonic이  합작하여 설립한 OLED 전문 panel 업체인 JOLED는 solution process기술을 이용하여 중대형 OLED 패널을 생산하는 것을 목표로 하고 있다. 그 외에도, AUO, BOE, LG 디스플레이, 삼성 디스플레이 등이 solution process 기술을 이용한 대면적 OLED 패널을 개발하고 있다. AUO는 2013년 solution process 기술을 사용한 65인치 FHD 패널을 선보였으며, BOE도 30.5인치 FHD 패널을 공개하였다. 또한 Panasonic도 solution process를 사용한 4K 패널을 공개한 바 있다.

유비산업리서치에서 발간한 ‘2015 White OLED Display Annual Report’에 따르면 WRGB방식은 open mask를 사용하기 때문에 양산성이 높다는 장점이 있지만, 적층 구조과 color filter를 사용해서 패널 제조 원가가 상승하는 단점이 있다. solution process는 재료와 공정 기술이 성숙되지 않았지만, RGB 방식으로서 Gen8이상의 size에서 glass cutting없이 대면적 OLED 패널을 제작할 수 있으며, 재료 효율이 높고 color filter를 사용하지 않기 때문에 패널 제조 원가를 줄일 수 있는 장점이 있다.

현재 대면적 AMOLED 패널을 생산할 것으로 예상되는 후발업체들의 양산 glass area은 2020년 전체 대면적 OLED 시장의 약 33%가 될 것으로 전망되어 후발업체들의 투자기술 선정이 관건이 될 전망이다. 따라서 WRGB와 solution process가 가지고 있는 각각의 이슈를 해결하느냐에 따라 앞으로 대면적 패널의 기술 주도권의 향방이 갈릴 것으로 예상된다.

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