Archive for month: May, 2013

SID2013에서 3M이 개발중인 quantum dot을 이용한 BLU 기술이 매우 큰 관심을 받았다.  이번 전시회에서 3M은quantum dot 적용 LCD를 스마트폰과 노트북, TV에 각각 적용한 제품과 기존 LCD를 대비 전시하여 기술을 우수성을 나타내었다.

3M의 김성택박사로부터 당사의 기술에 대한 자세한 소개를 받았다.

김박사에 의하면 이 기술은 LCD의 색 표현력을 AMOLED와 대등하게 표현하기 위해 개발중임을 시사하였다. AMOLED가 명암비와 색표현력, 응답속도등의 장점을 바탕으로 디스플레이 시장에서 시장 점유율을 지속적으로 확대하고 있어, LCD가 기존 시장 점유율을 유지하기 위해서는 이들 3가지 단점에서 최소한이라도 유사한 성능이 필요하다.

Quantum dot은 일종의 형광체로서 에너지가 강한 청색 빛을 받으면 에너지 준위가 낮은 녹색과 청색으로 색을 변환 시킬 수 있는 재료이다.  3M은 이 기술을 이용하여 청색 광원에 quantum dot 나노 입자를 도포하여 3색을 분리하고 있다, 기존 LCD가 백색광원에서 나오는 빛을 액정을 통해 광량을 조절하고 다시 CF에서 3색을 분리하는 방식과는 달리 광원에서 먼저 3색을 분리하는 방식이다.

NTSC 130.9%의 AMOLED(우)와 기존 68.8% LCD(좌)와 비교해서 가운데 QD-LCD는 98.4%의 특성을 나타내어 적색과 청색이 AMOLED와 유사함을 눈으로 확인할 수 있었다.  녹색은 아직 LCD와 유사한 수준이어서 상용화에는 시간이 걸릴 것으로 판단되지만, 개발 완료시에는 LCD용 BLU 이 기술로 전환 될 수 있다.  

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지난주 열린 SID 2013에서 LG Display는 oxide TFT와 OLED 관련 논문을 총 8개를 발표하였으며, 그 중 55” OLED TV 관련 논문은 3개를 통해 2013년 1월에 출시한 OLED TV의 기술을 공유하고 장점들을 부각시켰다.

첫 번째 발표인 “Technological progress and commercialization of OLED TV” 에서는 LG의 55” OLED TV의 key technology 4가지를 소개하여 LG Display의 양산 노하우에 대해 소개하였다. 두 번째 “55-inch OLED TV using InGaZnO TFTs with WRGB pixel design”는 SID 2013에서 수상한 논문으로 55” OLED TV에 사용된 oxide TFT의 구조, 설계, pixel design에 대한 내용을 소개하였다. 마지막으로 “The study of picture quality of OLED TV with WRGB OLEDs structure” 에서는 picture quality performance에 대해서 뛰어난 black, wide color gamut와 deep blue, 넓은 시야각, motion picture response등 장점에 대해 소개하였다.

현재 LG Display는 평면과 곡면 OLED TV를 최초 출시 이후 시장을 선도하고 있으며, SID 2013에서의 발표를 통하여 관련 기술도 공유 함으로서 OLED TV 산업의 선두자리를 굳건히 하였다.

이번 SID 2013에서는 LG Display, AUO등의 많은 업체들과 산학연에서의 논문 발표를 통해 앞으로의 OLED 시장의 다변화를 예고한 반면 OLED 시장의 선두기업인 삼성은 이번 SID 2013에서는 단 1개의 논문발표도 하지 않아 많은 아쉬움을 나타냈다.

이미 OLED TV시장에서 선두를 치고 나간 LG, 아직 OLED TV시장에서는 조용하지만 중소형 OLED 시장에서 여전히 독주를 달리고 있는 삼성, 기술력을 선보이며 OLED 시장 진입을 예고한 AUO등의 후발업체들간의 OLED 산업에서의 경쟁이 앞으로 어떻게 진행될지 기대된다.

<SID 2013에 전시된 LG의 평면과 곡면 55” OLED TV>

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AUO의 AMOLED 사업에 매우 적극적인 의지를 표명하고 있다.. SID 2013 심포지움 둘째날에서 AUO는 제품 전시가 아닌 논문 발표만으로도 큰 관심을 끌었다. 바로 65” AMOLED TV와 4.4” 413ppi AMOLED panel 발표 때문이다.

65” AMOLED TV는 현존하는 가장 큰 사이즈의 OLED TV이며, AUO는 Gen6라인을 보유하고 있기 때문에 65” 양산에 적합한 이점을 가지고 있다. 앞으로의 TV가 55”가 아닌 60”~70”대의 시장이 형성되게 되면 현재 Gen8라인을 보유하고 있는 삼성과 LG보다 더욱더 경쟁력을 갖출 수 있다는 얘기다. 이번에 발표한 AUO의 65” AMOLED TV는 소니와 합작한 56”에 적용한 WRGB 방식이 아닌 a-Oxide thin film TFT에 RGB real pixel을 FMM 방식으로 형성하는 방법을 적용하였으며, ETL과 HTL을 이중으로 형성하였으며, encapsulation은 resin을 2번 도포하는 dam & fill 방법을 채택하였다.

삼성은 아직 OLED TV 출시가 아직 불확실 하고 LG도 line의 적합성 때문에 55” 보다 큰 size는 채산성이 낮은 점을 감안했을 때 AUO의 65” AMOLED TV 발표는 OLED TV 시장에 새로운 변화를 가지고 올 것으로 예상된다.

4.4” 413ppi HD+(1600×900) AMOLED panel은 4”급에서는 가장 높은 해상도를 가지며 특히 real RGB pixel이다. backplane는 LTPS 이며, RGB 영역의 ITO 두께를 다르게 한 후 WOLED를 증착 하여 Cavity 효과를 통해 R,G,B를 구현하고, Color filter를 적용하여 색 순도를 높이는 방식을 적용하였다. 삼성의 RGB 방식과 JDI의 WRGB 방식과는 다른 방식으로 소니의 super top emission OLED 와 비슷한 방식이다. AMOLED에서도 real pixel design을 고해상도로 구현할 수 있다는 점에서 청중들의 큰 관심을 끌었다.

AUO는 이번 SID 2013을 통해 전시를 하지는 못하였지만 논문 발표를 통해 현재 AMOLED 개발을 적극적으로 진행하고 있음을 보여주었으며, 앞으로 AMOLED 산업에 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다. 문제는 양산 시점과 고객 확보이다. 앞으로 얼마나 빨리 양산시점을 앞당기고 고객을 확보하느냐에 따라 삼성과 LG에 대항할 수 있는 상대가 될지 아니면 시장에서 도태될지 앞으로의 AUO의 대응이 주목된다.

< AUO의 65” AMOLED TV>

<AUO 4.4” 413ppi AMOLED panel>

Source : SID 2013 Proceeding

SID2013의 Key Note Session에서 삼성디스플레이 김기남 사장은 AMOLED가 이끌 디스플레이 미래 세상을 제시했다.  김사장은 AMOLED가 가진 특징으로서 1. Outstanding performance, 2. optimized for humans, 3. New value creation, 4. Solution convergence를 언급하며 궁극적인 디스플레이가 될 것으로 예견하였다.

Outstanding performance로서는 wide color gamut과 fast response, high contrast ratio가 있으며, diamond pixel구조는 인간의 눈에 가장 적합함을 제시하였다.  실제로 갤럭시 S4에 채택된 4.99인치 AMOLED 패널은 기존 stripe 구조의 디스플레이에서는 볼 수 없었던 직조감을 느낄 수 있어 세련된 문자와 눈에 편안한 감성을 느낄 수 있는 디스플레이였다.  디스플레이에 새로운 가치를 부여할 수 있는 new value creation 부분에서는  flexible & transparent display를 제시하여, 향후 삼성디스플레이의 개발 방향이 AMOLED를 중심으로 한 flexible AMOLED와 transparent AMOLED가 될 것임을 나타내었다.  특히 이번 발표 내용 중 key technology 부분에서 고품위 flexible AMOLED를  만들기 위해 필요한 요소 기술 부분을 자세히 설명하여, 부품 소재 업체의 개발 방향을 가이드하여, 참석자들로부터 찬사를 받았다.  마지막으로 solution convergence  분야에서는 OLED가 디스플레이 이외의 영역인에서도 다양한 시장을 창출할 수 있음을 제안하였다.  기존 디스플레이는 단순히 콘텐츠만 보여주는 단순 기능에 불과하였지만, 현재의 디스플레이는 touch 기능이 내장된 진화형이며, 미래의 디스플레이는 multifunction 기능이 첨가되어 smart화 할 것임을 전망하였다.

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지난 CES 2013에서 Samsung Display는 flexible AMOLED display인 ‘YOUM’을 선보이며 큰 호응을 얻었으며 LG Display에서도 이번 SID 2013에서 5” flexible AMOLED display 전시를 예고하며 OLED TV에 이어 flexible display에서도 Samsung과 LG의 한바탕 격돌이 다시 한번 예고 됐다.

캐나다 벤쿠버에서 열리고 있는 SID 2013의 MONDAY SEMINAR 프로그램에서 성균관대학교 정호균 교수는 앞으로 AMOLED가 가지고 가야 할 차별화 포인트는 3D, transparent, plastic의 3가지이며 그 중에서도 차세대 OLED는plastic임을 강조하였다.  flexible AMOLED가 양산되기 위해서는 현재 가장 중요한 기술이 encapsulation이나 일반적으로 가장 많이 알려져 있는 Vitex사의 TFE(thin film encapsulation) 기술로서는 한계가 있음을 지적하여 새로운 기술 개발이 시급함을 언급하였다.  TFE 기술은 Samsung Display에서 집중적으로 개발하여 왔으나, 과도한 장비 투자비용과 공정 시간, particle 등의 문제가 있어 제품 양산에는 아직도 많은 시간이 걸릴 수 있음을 지적했다.  이에 대한 대안으로 정호균교수는 ALD(atomic layer deposition)를 사용하는 ALD/PP(plasma polymer) 프로세스가 이상적인 기술임을 소개하였다.

ALD는 수천 Å두께의 atomic layer를 증착하는 기술로서 저온공정이 가능하고, 재료소모가 적은 장점이 있다.

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국제 LED and Green Lighting Conference 2013 (ILGLC)이 LED를 이용한 친환경 조명을 주제로 2013. 6월 25일부터 27일까지 고양 킨텍스에서 11회째 개최된다 (공동위원장: 광주과학기술원 박성주 교수, 고려대학교 성태연교수)

국제조명협회 (Global Lighting Association: GLA) seminar로 진행되는 25일은 미국전기제조협회 (NEMA)의 부회장인 Robert Hick 박사, 중국조명산업협회 (CALI)의 회장인 Chen Yansheng 박사, 대만조명협회 (TLFEA)의 Michael Ng 박사, 일본조명협회(JLMA)의 Kiyoaki Uchihashi 박사 등이 해당국가의 Global lighting 혁신을 위한 기술적 진보 및 과제 등에 관해 발표하며, 독일 OSRAM의 Wolfgang Andorfer 박사가 New Regulatory Environment for LED in Europe라는 제목으로 친환경 반도체 조명 미래 및 현황에 관해서 발표한다. 그 외 전북대 홍창희교수가 LED Convergence Lighting Technology, 영남대 장자순교수가 LED-IT Fusion   Technology, ETRI 강태규박사가 Digital system lighting fusion technologies, 조명연구소 조미령박사가 LED Convergence Lighting의 표준화에 관해 발표한다.

둘째 날인 26일에는 반도체 LED분야의 세계적인 전문가인 미국 University of California Santa Barbara의 Jim Speck교수가 반도체 조명용 LED의 고전류 성능 저하 극복을 위한 기술적 전망과 과제 등에 관해, Wavesquare의 조명환박사가 저비용 수직형 LED 양산 기술에 관해, 독일 Otto-von-Guericke University의 Alois Krost 교수가 Si기판을 이용한 저비용 LED 양산 기술에 관해 발표한다. 또한 대만 National Chung Hsing 대학의 Ray-Hua Horng교수와 National Chiao Tung University의 Hao-Chung Kuo가 High Bright InGaN LED의 공정 기술에 관해, Osaka University의 Hideki Hirayama와 Yamaguch University의 K. Tadatomo교수가 LED 효율향상에 기여하는 공정 기술들에 관해 발표한다.

셋째 날인 27일에는 디스플레이 적용을 넘어 조명시장까지 큰 잠재력을 가지고 있는 OLED에 관한 최근의 기술적 이슈, 전망, 그리고 조명용 적용에의 해결점 등에 관하여 국내외 전문가들의 발표가 있다. 즉, 캐나다 McMaster 대학교의 A. Turak교수는 고효율 OLED개발 특성에 관해서, 캐나다 Toronto대학교의 Z. Lu교수는 고효율 white OLED 개발에 관하여, 포항공대 이태우교수와 Yamagata대학교의 Y-J Pu교수는 OLED의 효율 향상을 위한 solution기반 공정 기술에 관해서, 서울대학교 김장주교수는 OLED의 궁극적 효율 한계에 관해서, 그리고 고려대학교 강상욱교수, 경북대학교 김영규교수, ETRI 이정익박사, 등이 OLED 효율 향상과 열화현상 규명 등에 관해 발표한다.

참가신청은 LED EXPO홈페이지(www.ledexpo.com)에서 온라인신청이 가능하며, 6월 22일까지 사전등록할인혜택을 받을 수 있다.

문의 : (02)783-7979 / director@ledexpo.com

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Fraunhofer COMEDD는 OLED microdisplay를 개발하기 위해 Silicon을 기반으로 한 OLED 기술과 소형 전기광학 센서를 개발해왔다. Fraunhofer의 microdisplay는 White OLED 와 Color filter를 사용하는 방식을 적용해왔다. 기존의 방식은 white pixel의 스펙트럼 범위가 2/3으로 좁아지고 white OLED가 단색보다 효율이 낮아 휘도가 10~20% 낮아지는 단점이 있다.

Fraunhofer COMEDD는 이 단점을 개선하기 위해 박막증착장비 개발업체인 VON ARDENNE와 공동으로 sub-pixel단위로 OLED microdisplay의 RGB pixel을 증착하는 기술인 flash-mask-transfer-lithography(FMTL)을 적용했다. FMTL 기술은 열을 주입함으로써 R,G,B를 각각 증착할 수 있어 10μm x 10μm 보다 작은 크기의 sub pixel을 증착이 가능하다. Fraunhofer COMEDD는 FMTL을 적용함으로써 기존의 OLED microdisplay보다 높은 효율의 microdisplay가 제작이 가능해졌다.

Fraunhofer COMEDD와 VON ARDENNE의 FMTL 기술은 2013년 5월 20일부터 개최되는 SID2013에서 공개될 예정이다.

VON ARDENNE는 유리, metal strip, 고분자 필름과 같은 재료를 나노미터의 두께로 증착할 수 있는 장비를 개발하는 업체이며, 개발해온 FMTL 기술을 Fraunhofer COMEDD의 OLED microdisplay에 적용했다.

Fraunhofer COMEDD는 Fraunhofer-Gesellschaft의 유기재료와 생산시스템을 연구하는 기관으로써 OLED 조명과, 유기 solar cell, OLED microdisplay를 주로 연구한다. 현재 370mm x 470mm의 OLED 파일럿라인과 OLED용200mm silicon wafer 파일럿라인 2개를 보유하고 있다. 또한 flexible 기판 연구를 위한 R2R 라인이 있다.

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일본에서 시작된 4K2K 디스플레이의 바람이 한국과 중국, 대만에도 불어오고 있지만 그다지 순풍은 될 것 같지 않다.

TFT-LCD의 가장 큰 장점은 해상도와 휘도이다.  PDP와 경쟁하던 2000년대 초반에도 확실한 시장을 확보할 수 있었던 가장 큰 마케팅 이슈는 해상도였다.  TFT-LCD는 이 경험을 바탕으로 4K2K 시장에 도전장을 내밀었다.

문제는 명암비이다.

해상도를 높이게되면 자연적으로 개구율이 낮아져 휘도가 감소한다.  FHD와 대등한 휘도를 확보하기 위해서는 BLU의 휘도를 증가시키는 것이 당연하나, 이 경우에 발생하는 문제가 명암비이다.

휘도 증가에 의해 black에서도 과도한 빛이 새는 현상이 발생하여 명암비가 나빠지게 되는 것이다.  65인치급에서는 개구율이 확보되나 주력 시장인 55인치에서는 개구율의 급격한 감소로 인해 명암비를 충분히 확보하기에는 아직 많은 문제점이 발생한다.

특히 a-Si TFT에서는 누설 전류도 있기 때문에 명암비 콘트롤이 더욱 어렵게 된다.

최근 FineTech Japan2013에서 Panasonic이 전시한 65인치 4K2K TFT-LCD에서는 명암비가 나쁜 것이 극명하게 드러났다.

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