[LED/OLED EXPO 2015] Low Cost OLED Lighting Panel Production, QD Film Provides the Solution?

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One of the reasons that OLED lighting is not becoming commercialized, despite its diverse advantages compared to other lightings, is its high price. The most fundamental way to reduce OLED lighting panel cost is investment in OLED lighting panel mass production line. Price reduction for components and materials is also an important factor.

 

The OLED lighting panel that is currently being mass produced has red/green/blue or yellow/blue stack structure. Also the use of tandem structure of more than 2 stacks to increase efficiency makes the process complex, lowers the yield, and increases the amount of materials used, and is becoming a key factor in increasing the production cost.

 

At LED/OLED Expo 2015, Cheorwon Plasma Research Institute (CPRI) displayed technology that produces white by applying light extracting film that contains red and green quantum dot (QD) material on blue OLED. CPRI forecasts that this technology of QD film applied blue OLED will be the solution for lowering OLED lighting panel production cost.

 

CPRI’s senior researcher Yong Hwan Yoo explained, “When QD light extracting film is applied to blue OLED, the evaporation processes are reduced compared to existing RGB or YB tandem structure OLED lighting. This could lead to production cost reduction as the yield increases and material cost decreases. If the QD purity improves, as well as blue material’s lifetime and efficiency, it is anticipated that the efficacy will match that of RGB or YB tandem OLED lighting panel.”

 

CPRI exhibited LED caps to be used for mascots at the opening/closing ceremonies of PyeongChang 2018 Winter Olympics, ultimately aiming for manufacturing them using OLED lighting panel instead of LED.

 

 

[LED/OLED EXPO 2015] Low cost OLED lighting panel 제조, QD film이 해결책?

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OLED lighting이 다른 조명들에 비해 다양한 장점을 가지고 있음에도 불구하고 상용화 되지 못하고 있는 이유 중 하나는 높은 가격이다. OLED lighting panel의 가격을 낮출 수 있는 근본적인 방법은 OLED lighting panel 양산라인 투자이며, 그 밖에 부품과 재료에 대한 비용 절감도 중요한 요소이다.

현재 양산중인 OLED lighting panel은 red/green/blue 또는 yellow/blue의 적층 구조로서 양산되고 있다. 또한 효율을 높이기 위해 2stack 이상의 tandem 구조를 적용하는 방법이 사용되어 공정이 복잡해지고 수율이 낮아지며 재료사용량이 증가하는 등 원가 상승의 핵심 요인이 되고 있다.

LED/OLED Expo 2015에서 철원 플라즈마 산업기술연구원(CPRI)는 blue OLED에 red와 green QD(quantum dot) 재료를 포함한 광추출 film을 적용하여 white를 구현하는 기술을 선보이며 QD film을 적용한 blue OLED가 OLED lighting panel의 원가절감 솔루션이 될 수 있을 것으로 내다봤다.

CPRI의 유용환 선임연구원은 “Blue OLED와 QD 광추출 film을 적용하면 기존의 RGB또는 YB tandem구조의 OLED lighting보다 증착 process가 감소하기 때문에 수율이 상승하고 발광재료 사용비용이 줄어들어 원가절감이 될 수 있다. QD의 순도가 개선되고 blue material의 수명과 효율특성이 개선된다면 RGB 또는 YB 적층의 OLED lighting panel만큼의 효율도 가능할 것으로 기대된다.” 라고 밝혔다.

CPRI는 2018년 평창 동계올림픽의 개/폐회식 때 마스코트용으로 활용하기 위한 LED 모자를 전시하였으며, 최종적으로는 LED 대신 OLED lighting panel로서 제작하는 것을 목표로 개발 중에 있다.

<IoT가 적용된 LED 모자>

 

[LED/OLED EXPO 2015] O’CLESS Propels OLED Lighting Commercialization

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At LED/OLED EXPO 2015 (23 – 26 June), HaeChan Design revealed that through OLED lighting specializing brand O’CLESS they are expanding into international market as well as within the domestic market in Korea.

 

HaeChan Design was established in July, 2013, and launched OLED lighting brand O’CLESS. O’CLESS is producing using the combination of LG Chem.’s OLED lighting panel, and their own designs and ideas.

 

In this exhibition, O’CLESS presented diverse lighting such as night light, portable light, stand light, mirror light, and rail connection down light. Particularly, smart system that can control down light using smartphone drew much attention from the visitors.

 

Seungchul Oh, the President of HaeChan Design, reported that they “began exporting to Japan and China following the domestic release in Korea”, and they are planning to “expand the market as a global OLED lighting specializing business once the new business establishment in Innovation City Chungbuk is completed”. Regarding the price issue, which is OLED lighting market’s biggest obstacle, Oh viewed future of OLED lighting market in a positive light: “P company’s night light is being sold for 200,000-300,000 KRW (200-300 USD) but even with application of OLED and Retinispora wood, O’CLESS’ product has competitive edge with approx. 100,000 KRW (100 USD). Although panel’s price is essential as design and practicality are more important in the lighting industry, application creation appropriate for the high cost of OLED is more important. OLED panel price has already fell considerably and will continue to do so and therefore can compete against LED or other lightings in terms of price.”

 

In February this year, HaeChan Design installed approximately 1,000 OLED desk lamps with LG Chem.’s OLED lighting panels in Seoul National University’s library. They also set up booths in 2014 LED/OLED Application & Technology Show and 2015 Kyunghyang Housing Fair, focusing on O’CLESS marketing.

O’CLESS Booth, LED/OLED EXPO 2015

[LED/OLED EXPO 2015] O’CLESS, OLED 조명 사업화 본격적으로 추진

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6월 23일부터 26일까지 일산 KINTEX에서 개최되는 LED/OLED EXPO 2015에서 해찬디자인은 OLED 조명 전문 브랜드인 O’CLESS를 통해 국내를 비롯하여 해외까지 본격적으로 사업을 진행하고 있다고 밝혔다.

해찬디자인은 2013년 7월에 설립되었으며, OLED 조명 전문 브랜드 O’CLESS를 2014년 9월에 런칭하여 LG Chem.의 OLED lighting panel과 자사의 디자인, 아이디어를 조합하여 제품을 생산하고 있다.

이번 전시회에서 해찬디자인은 O’CLESS 브랜드로 수유등과 휴대용조명, 스탠드조명, 거울조명, rail connection 천장조명등 다양한 OLED 조명을 전시하였다. 특히 smart phone으로 천장 조명을 control 할 수 있는 smart system을 선보이며 관람객들의 큰 관심을 끌었다.

해찬디자인의 오승철 대표는 “국내 출시에 이어 일본과 중국에 대한 수출도 시작하였으며, 연말 충북혁신도시내 새로운 사업장이 완공되면 글로벌 OLED조명 전문기업으로서 시장을 더욱 확대시켜 나갈 것” 이라고 밝혔다. OLED lighting 시장의 가장 큰 걸림돌인 가격문제에 대해서는 “P사에서 판매중인 수유등은 약 20~30만원선이지만 O’CLESS 수유등은 OLED와 편백나무를 적용했음에도 불구하고 10만원대로 더욱 가격경쟁력이 있다. 조명시장에서는 디자인과 실용성이 더 중요시 되기 때문에 광원의 가격도 중요하지만, 고가의 OLED에 적합한 application 발굴이 더 중요하다. OLED panel 가격도 상당히 하락했고 앞으로도 지속적으로 하락할 것이기 때문에 LED나 기타 조명과의 가격경쟁력도 확보할 수 있다” 라고 말하며 앞으로의 OLED 조명시장을 긍정적으로 내다봤다.

해찬디자인은 올 2월 서울대학교 도서관에 LG Chem.의 OLED lighting panel을 적용한 OLED stand 약 1천여개를 설치한 바 있으며, LED/OLED 산업전 2014와 2015 경향하우징페어에서도 부스를 열며 O’CLESS에 대한 마케팅을 적극적으로 펼치고 있다.

 

O’CLESS 부스 전경, LED/OLED EXPO 2015

 

Korea, China, and Japan’s OLED TV Alliance to Boost the Market

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Korean companies had been leading the OLED TV industry. Before SID 2015 (31 May – 5 June), LG Display and Samsung Display had been the only companies to reveal 4K OLED panels, and until now, LG Electronics has been the only company to sell 4K OLED TV in large quantity. In terms of OLED TV market, despite OLED’s superior characteristics compared to LCD regarding contrast ratio, high viewing angle, fast response time, and thinness, the market share has been limited mostly due to its relative high price. However, this is expected to change soon.

 

LG Electronics has been pushing for OLED TV alliance and corporation with Chinese and Japanese companies. As a result, Chinese and Japanese companies resolved to jump into OLED TV market from the second half of 2015. Japan’s Panasonic and Sony are expected to release OLED TV for the first time later this year. China’s Skyworth, Changhong, Konka, and Hisense are expected begin sales from this fall.

 

Consequently, the number of set companies producing 4K OLED TVs will increase to 7 by the end of 2015. LG Display, the only company that can mass produce OLED panel with 4K resolution, is planning to increase production by 4 times this summer to supply these new to OLED TV set companies.

 

As mentioned above, until SID 2015, LG Display and Samsung Display had been the only companies which showed 4K OLED panels, and with LG Display being the sole company able to mass produce 4K OLED panels. However, in SID 2015, AUO showed their own 4K OLED panel during an author interview session, and CSOT and BOE presented paper on 4K resolution OLED panel. This signifies they possess technology needed for OLED panel production, and with proper investment they can begin mass production.

 

Soon LG Display will no longer be the lone supplier of OLED panels contributing toward increase in shipment of OLED panels and OLED TVs. This will naturally lead to lower cost for consumers and energize OLED TV market.

 

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한국과, 중국, 일본의 OLED TV 동맹, OLED TV 시장 본격 개화

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OLED TV 산업은 지금까지 한국 기업들이 이끌어 왔다. 미국 산호세에서 열린 SID 2015 (5/31~6/5) 전까지는 LG디스플레이와 삼성디스플레이가 4K OLED 패널을 공개한 유일한 패널업체였고, 현재까지 OLED TV를 대량으로 판매하는 업체는 LG전자가 유일하다. 그 동안, TV 시장에서는 OLED가 LCD보다 명암비와, 시야각, 응답속도, 두께에 관하여 우월하나 비교적 높은 가격으로 인해 시장점유율이 제한되었다. 하지만, 이제 이는 곧 달라질 것으로 예상된다.

그 동안, LG전자는 OLED TV 동맹으로 중국, 일본 업체들과의 협력을 추진해 왔다. 그 결과 중국과 일본 업체들은 2015년 하반기부터 OLED TV 시장에 뛰어들기로 하였다. 일본의 파나소닉과 소니는 올해 하반기에 OLED TV를 처음으로 출시할 예정이며, 중국의 스카이워스와, 창훙, 콩카, 하이센스는 이번 가을부터 판매를 시작할 계획이다.

결과적으로 2015년 말까지 4K OLED TV를 생산하는 세트업체는 7개로 늘어난다. 4K 해상도의 OLED 패널을 대량 생산할 수 있는 유일한 업체인 LG디스플레이는 OLED TV 생산을 시작하는 세트업체들에 공급하기 위해 올 여름 생산량을 4배 증가시킬 예정이다.

위 언급한 내용과 같이, SID 2015까지 4K OLED 패널을 공개한 업체는 LG디스플레이와 삼성디스플레이가 유일했고, 이 두 업체 중 LG디스플레이만이 4K OLED 패널을 대량 생산 할 수 있다. OLED TV를 생산할 세트업체는 늘어나고 있지만 패널 공급업체는 LG디스플레이 한 곳으로서 장기적으로 봤을 때 추가적인 공급업체가 더 필요할 것으로 예상된다.

이번 SID 2015에서 AUO는 author interview 시간에 4K OLED 패널을 선보였고, CSOT와 BOE는 4K OLED 패널 관련 논문을 발표했다. 이는 AUO와 CSOT, BOE가 OLED 패널 제작에 필요한 기술을 보유하고 있다는 것을 나타내고 있으며, 적절한 시기에 투자가 이루어진다면 대량생산을 시작할 수 있다는 것을 의미한다.

따라서 앞으로 증가할 것으로 예상되는 OLED TV 수요에 맞춰 LG디스플레이뿐 아니라 후발 업체들 또한 OLED TV용 패널을 양산할 것으로 기대되어 OLED 패널과 OLED TV 출하량 증가에 기여할 것으로 전망된다. 이러한 발전은 소비자에게는 낮은 가격으로 연결될 것이고 OLED TV 시장은 활성화 될 것이다.auo1

Apple’s Next iPhone, Can Flexible OLED Be Applied?

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Smartphone’s hardware performance has improved as much as possible and can no longer be the differential point within the market. Following this, Samsung’s Galaxy Note 4 Edge and S6 Edge, and LG’s G-flex series are differentiating themselves from existing products through flexible (plastic) AMOLED panel applied new designs and functions. Particularly, Galaxy S6 Edge’s higher than anticipated demand means that the ratio between total Galaxy S6 and S6 Edge demand was expected to be approximately between 8:2 and 7:3, but at present it is estimated to be 5:5. To meet this demand, Samsung Display began actively operating A3 line, and carried out investment to convert A2 rigid line to flexible line.

As interest in flexible OLED is rising within the next generation smartphone market, there is much talk that Apple will also apply flexible OLED to the next product. UBI Research’s Flexible OLED Annual Report, published on 18 June, analyzed Apple’s flexible OLED application potential and forecast scenario.

According to the Flexible OLED Annual Report, other than Samsung Display, LG Display is the only company with the technology to mass produce flexible AMOLED. Japan Display and AUO also possess flexible AMOLED production technology and with investment, mass production is analyzed to be possible. Therefore, for the Apple to apply flexible OLED to the iPhone series to be released in 2017, the Gen 6 flexible AMOLED line investment of LG Display, Japan Display, or AUO has to be carried out within 2015. However, as Japan Display and AUO’s mass production technology has not been verified, depending on the currently mass producing LG Display’s Gen 6 line investment timing the flexible OLED applied iPhone release date will be decided.

As the results of analyzing future model’s shipment based on the analysis of iPhone series’ sales progress so far, to meet the demand for Apple’s flexible AMOLED applied model’s shipment in 2020, approximately 170K monthly capa. by Gen 6 (considering operation and yield rate) is needed. Considering the recent trend of 20K capa. per 1 line, 8 or 9 flexible AMOLED line are required, and Apple’s future flexible AMOLED line investment is estimated to be actively carried out.

On the other hand, flexible AMOLED market is forecast to grow at 57% CAGR from 2016, and show approximately US$ 35,000 million revenue in 2020.Flexible AMOLED Panel Market Forecast

Apple의 차기 iPhone, Flexible OLED 적용할 수 있을까?

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스마트폰 시장에서 하드웨어성능은 높아질 만큼 높아져 더 이상 차별화 포인트가 될 수 없어졌다. 이에 따라 Samsung의 Galaxy Note4 Edge와 S6 Edge, LG의 G-flex 시리즈는 기존의 flexible(plastic) AMOLED panel을 적용하여 새로운 디자인과 기능으로 기존 제품과 차별화 하고 있다. 특히 Galaxy S6 Edge는 기대보다 높은 수요를 보이고 있어 전체 Galaxy S6와 S6 Edge의 비율을 약 8:2 에서 7:3정도로 예상했었지만 현재는 약 5:5 정도가 될 것으로 예상되고 있다. 이에 따라 Samsung Display에서도 물량을 맞추기 위해 A3 line의 본격 가동하고 A2 line의 rigid line을 flexible line으로 전환투자를 진행하였다.

이처럼 차세대 스마트폰 시장에서 flexible OLED에 대한 관심이 높아지면서 Apple도 차기 제품에 flexible OLED를 적용할 것이라는 소문이 무성하다. 유비산업리서치에서 18일에 발간한 “Flexible OLED Annual Report”에서는 Apple의 flexible OLED 적용 가능성과 예상 시나리오를 분석하였다.

Flexible OLED Annual Report에 따르면, Samsung Display 이외에 flexible AMOLED를 양산할 수 있는 기술을 가진 업체는 LG Display가 유일하며, Japan Display와 AUO도 flexible AMOLED 제조 기술을 보유하여 투자가 이루어진다면 양산은 가능할 것으로 분석된다. 따라서, Apple이 2017년에 출시될 iPhone series에 flexible OLED를 적용하기 위해서는 LG Display와 Japan Display 또는 AUO의 Gen6 flexible AMOLED line 투자가 2015년 안에 이루어져야 할 것으로 보았다. 하지만 Japan Display와 AUO의 양산 기술은 검증되지 않았기 때문에 현재 양산을 진행하고 있는 LG Display의 Gen6 line 투자 시점에 따라 flexible OLED가 적용된 iPhone을 볼 시점이 정해질 것으로 내다봤다.

또한 iPhone series의 그 동안의 판매 추이를 분석하여 앞으로 출시될 신 모델의 출하량을 분석한 결과, 2020년 Apple의 flexible AMOLED가 적용된 모델들의 출하량을 소화하기 위해서는 Gen6 기준 월 약 170K(가동률과 수율 고려)가 필요한 것으로 나타났다. 이는 최근 추세가 1 line당 20K인 것을 감안하면 약 8~9개의 flexible AMOLED line이 필요한 것으로, Apple 향(向)의 flexible AMOLED line 투자가 본격적으로 이루어질 것으로 예상된다.

한편 flexible AMOLED 시장은 2016년부터 연평균 57%로 성장하여 2020년에 약 US$ 35,000 million의 시장을 형성할 것으로 내다봤다.

Next Generation Display Requires Next Generation Ecosystem

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It seems like new milestones are reached in the display industry every month. From a consumer’s point of view, it was not that long ago that HD (high definition) sets entered the market and revolutionized the picture screen. However, now next generation display with even higher resolution, UHD (ultra high definition) are being actively developed. 4K resolution sets, LCD and OLED, are already on the market. 8K panels have been part of exhibitions for a while now, and the world’s first 10K 82inch LCD panel was revealed in SID 2015 (31 May – 5 June).

However, in order to move forward to having the next generation of displays in consumer sets, the whole ecosystem of surrounding industries also has to evolve together.

As mentioned above, 4K sets, as well as 4K recording devices, are already commercially available. The 4K content is, unfortunately, still quite restricted at present. However, streaming and subscription services provide or plan to provide increasing amount of UHD content in near future, and UK’s BT is also launching an UHD box to host Europe’s first 4K TV channel.

Another important part of the ecosystem is connectivity. For over a decade, HDMI (high-definition multimedia interface) has been the favored connection for home entertainment systems and on HDTVs, as well as some PCs and monitors. However, if the interconnect development does not match the capability of the set or the content, then the intended display quality cannot be met. To cope with this, HDMI 2.0 which can handle 4K was released. DisplayPort, another interface standard, can also support 4K, but it also provides greater color depth, a more robust and stable AV link.  DisplayPort is enabled to work over the new USB-C connector, and an 8K enabled version will be released this year.

It is not enough for one or two particular sectors of an ecosystem to evolve to lift an entire industry to the next generation. For a healthy and efficient market to be formed, agreed upon objectives, compromises, specifications, and schedules have to be in accord. VESA (Video Electronics Standards Association) is an international non-profit corporation that facilitates this, as is the recently established UHD Alliance. At SID 2015, a VESA representative explained that “for the industry as a whole to be effective and successful commercially, cooperation between businesses of all sectors, including competitors, is crucial”. This can only benefit consumers and businesses alike.

Whether the display market will be led by LCD or OLED, it is certain that the next generation display requires a next generation ecosystem.

Samsung Display’s SUHD TV, WIS 2015

 

차세대 디스플레이 산업, 차세대 Ecosystem 필요

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매월 디스플레이 산업에서는 새로 기록이 경신되는 것처럼 느껴진다. 소비자에게는 HD(high definition) 세트가 시장에 들어서 화상스크린의 혁명을 일으킨 후 그다지 오랜 시간이 지나지 않았다. 하지만 현재 차세대 디스플레이는 더 높은 해상도의 UHD (ultra high definition)가 본격적으로 개발되고 있다. 4K 해상도의 LCD와 OLED세트는 이미 판매 중이고, 8K panel은 오래전부터 전시회에 전시되어왔다. SID 2015 (5/31~6/5)에서는 세계최초 10K 82인치 LCD panel이 공개됐다.

하지만 차세대 디스플레이가 적용된 제품이 상용화되기 위해서는 그 주변 산업을 포함한 전체적 ecosystem이 함께 진화해야 한다.

위에서 언급한 것과 같이 4K 세트가 판매되고 있고 4K recording device도 함께 시판되고 있으나 4K contents는 현재까지는 많이 제한되어 있다. 하지만 스트리밍과 구독 서비스가 점점 더 많은 양의 UHD contents를 공급하고 있거나 곧 공급할 예정이고 영국의 BT도 UHD box를 시작으로 유럽의 4K TV채널을 오픈할 계획이다.

Ecosystem의 다른 중요한 부분은 연결성이다. 10년이 넘도록 HDMI (high-definition multimedia interface)는 홈 엔터테인먼트 시스템과, HDTV, PC, 모니터에 주로 쓰이는 접속단자였다. 하지만 상호접속의 발전이 세트나 content의 역량을 따라가지 못하면 의도한 디스플레이의 질을 맞출 수 없다. 이에 대처하기 위해 4K를 처리할 수 있는 HDMI 2.0가 출시됐다. 또 다른 인터페이스 기준인 DisplayPort 또한 4K를 처리할 수 있고 더 깊은 색채를 제공하며 더 탄탄하고 안정된 AV 링크를 제공한다. DisplayPort는 새로운 USB-C connector와도 연결이 가능하고 8K 버전도 올해 출시될 예정이다.

사업 전체를 발전시키려면 ecosystem의 일부분만 발전해서는 부족하다. 건강하고 효율적인 시장이 형성되려면 공인된 목적과 타협, 스펙, 스케줄이 맞아야 한다. VESA (Video Electronics Standards Association)는 이를 가능하게 하는 비영리적 국제 조합이다. 최근에 설립된 UHD Alliance 역시 비슷한 활동을 하고 있다. SID 2015에서 VESA 관계자는 “산업 전체가 효율적이고 상업적으로 성공하기 위해서는 경쟁자를 포함한 여러 부분의 사업들의 협력이 중대하다”고 설명했다. 이는 소비자와 업체 모두에게 이득이 될 것으로 보인다.

디스플레이 시장이 LCD나 OLED 중 무엇이 주도하든지 차세대 디스플레이는 차세대 ecosystem이 필요하다는 것은 확실하다.

Samsung Display SUHD TV, WIS 2015

 

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LG Chem Flexible OLED light panel – Flexibility Test & Hammer Test

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LG Chem Flexible OLED light panel has bending radius flexibility of 30mm. Plastic substrate eliminates the danger of shattering when excessive force is applied. You Create, We Light.

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[SID 2015] OLED’s Endless Evolution. SEL Reveals 8K Foldable AMOLED Panel

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During the author interview on 3 June, first day of SID 2015 Symposium, Japan’s SEL (Semiconductor Energy Laboratory) revealed 13.5 inch 8K foldable AMOLED panel and drew most attention in the room. During the last year’s SID, SEL showcased OLED’s most evolved product at the time with 5.9 inch foldable AMOLED panel and 13.3 inch 8K AMOLED panel.

The 13.5 inch 8K foldable AMOLED panel that was shown this year is a product that combined last year’s foldable and 8K technology. It utilized RGB laminated white OLED, RGB color filter, and top emission structure. Additionally, 664ppi was actualized through 3Tr+1C/Cell structure and external correction method.

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LG Chem OLED light at Euroluce 2015

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LG Chem has participated in Euroluce 2015 in Milan, Italy. LG Chem showcased the latest products and solutions to the European lighting market. Many visitors left positive feedbacks and enjoyed the infinite application and design possibilities that OLEDs offer.

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[FPD China 2015]Tianma, FHD OLED panel

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[FPD China 2015]Tianma, FHD OLED panel

[FPD China 2015]Tianma, FHD OLED panel

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Tianma, FHD OLED panel

Comparison with LG’s 65inch Curved OLED TV and Curved LCD TV

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Comparison with LG’s 65inch Curved OLED TV and Curved LCD TV

LG 77 Curved OLED TV

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Samsung Display Reveals World’s First 55inch Transparent OLED and Mirror OLED Display

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Samsung Display showcased their technology with world’s first 55inch transparent OLED and mirror OLED display.

 

In Retail Asia Expo 2015 (9 – 11 June) held in Hong Kong Convention & Exhibition Centre, Samsung Display presented transparent and mirror type OLED in 55inch large size. Retail Asia Expo is Asia’s largest exhibition that showcases retail solutions from international exhibitors. It is the first time that transparent and mirror OLED panels have been presented in this size. This exhibition is significant in that Samsung Display is demonstrating their leadership in innovative display technology.

 

Samsung Display’s transparent OLED showed 45% transmittance, FHD resolution, and 100% NTSC, improved specifications compared to existing commercialized/revealed transparent LCD in terms of transmittance and color gamut. Samsung Display announced that this transparent OLED is able to show clear screen closer to normal glass.

 

In mirror display, higher the reflectance level, lower the sense of anomaly with cloudiness. Mirror OLED showed 75% of reflectance level, which is at least 50% higher reflectance than competitive mirror LCD. This product has minimum 100,000:1 contrast range with response time of under 1ms, compared to LCD’s 4,000:1 and 8ms respectively, and can be used in various applications.

 

Samsung Display also presented transparent and mirror OLED applications. For transparent OLED, Automobile Real Sense Solution was showcased. The display is placed next to cars to provide information, as well as show what the car would look like with or without certain optional extras.

 

Similarly, display called Magic Mirror showed application for mirror OLED. A display that can be used in jewelry stores, consumers can see reflections of themselves wearing the necklace or earrings without having to wear them. It is expected that this technology will be used in fashion and beauty industries.

 

Samsung revealed that using Intel’s RealSense solution, face, motion, and background recognition technology, highly realistic AR (augmented reality) can be actualized. “Samsung has a long legacy of leadership in technology innovation for digital signage, as well as for other applications, and we are now leading the next wave of digital signage advancement with our Mirror and Transparent OLED display solutions,” said Oseung Yang, vice president, Samsung Display Company. “We are very excited to help bring a new interactive dimension to the world of multi-channel shopping through the integration of our newest OLED displays with Intel’s RealSense technology,” he added.

Samsung Display’s 55inch Transparent OLED Display, Source: Samsung Display

[SID 2015] AUO’s New RGBY Pixel Structure, Can It Be an Answer for Low-Powered OLED?

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Display consumes most power out of smartphone battery usage. This means that low-powered display is most important in lengthening the smartphone’s usage time.

 

AMOLED panel is a self-illuminating device driven by each RGB subpixels, and theoretically power consumption should be much lower than LCD’s which requires BLU (back light unit) to be constantly lit. However, as OLED materials’ performance, particularly blue, is not sufficient the power consumption falls short of expectation.

 

In SID 2015, AUO gave a speech on new RGBY pixel structure attempting to solve the power consumption issue. AUO applied PSA (power saving algorithm) and SPR (sub pixel rendering) of RGBY method, not RGBG structure’s pentile method of existing FMM RGB mechanism, and reported that this showed higher definition and lower power consumption compared to the pentile method RGB applied for high resolution. Particularly it was shown that it can be a key technology for low-powered AMOLED panel through HD 4.65inch (317ppi) panel demo; the power consumption of yellow sub pixel (efficiency 80-120 cd/A) was reduced by 16-20% in comparison to existing RGB method.

 

Dr. Meng-Ting Lee of AUO told the audience yellow sub pixel application improves high resolution, high definition, low power consumption, and panel’s lifetime simultaneously and that AUO’s RGBY SPR and PSA technology can become key technology for AMOLED panel for mobile device.

 

AUO’s RGBY Pixel Structure, SID 2015

AUO’s RGBY Pixel Structure, SID 2015

 

Comparison of Power Consumption Between RGB and RGBY

Comparison of Power Consumption Between RGB and RGBY

삼성디스플레이, 세계 최초 55인치 투명 OLED와 미러(Mirror) OLED 디스플레이 공개

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삼성디스플레이가 세계 최초로 55인치 투명 OLED와 미러(Mirror) OLED 디스플레이를 공개하며 기술력을 과시했다.

삼성디스플레이는 홍콩 컨벤션센터에서 6월 9일부터 열린 리테일 아시아 엑스포에서 55인치 대형 화면으로 투명 및 미러형 OLED를 선보였다. 리테일 아시아 엑스포는 전세계의 소매유통제품을 전시하는 아시아 최대 규모의 전시회이다. 투명, 미러형 OLED 패널을 55인치 대화면으로 공개된 것은 처음이다. 이번 공개는 삼성디스플레이가 혁신적인 디스플레이 기술을 선도하고 있다는 것을 보여주었다는 데 큰 의미가 있다.

삼성 디스플레이의 투명 OLED는 45%의 투과율, 풀HD 의 해상도, 100% 색재현력(NTSC 기준)을 갖추었다. 기존에 상용화되거나 공개된 투명 LCD보다 투과율과 색재현력 측면에서 우수한 것으로 보여진다. 삼성디스플레이 측은 이번에 선보인 삼성의 투명 OLED는 일반 유리에 가까운 선명한 화면을 구현할 수 있다고 밝혔다.

미러 디스플레이에서 반사율이 높을수록 관찰자는 뿌옇고 답답한 이질감을 덜 느낄 수 있다. 미러 OLED는 75%의 반사율을 갖추었으며, 이는 기존에 있던 미러 LCD보다 50% 가량 우수한 반사율이다. 또한 이 제품은 최소 100,000:1의 명암비와 응답속도 1ms이하로, LCD(4000:1, 8ms) 보다 높은 성능을 구현해 다양한 application으로 적용가능하다.

삼성디스플레이는 패널과 함께 투명과 미러 OLED를 적용한 application들도 공개하였다. 먼저 투명 OLED를 이용하여 ‘오토모바일 리얼센스 솔루션(Automobile Real Sense Solution)’를 전시하였다. 이를 통해 소비자는 실제 자동차를 직접 보면서 제품의 상세한 정보와 기능, 옵션의 탈부착 모습까지 투명 OLED로 확인할 수 있다.

미러 OLED로는 ‘매직 미러(Magic Mirror)’라는 것을 선보였다. 주얼리 매장에서 활용할 수 있는 것으로서 고객은 ‘매직 미러(Magic Mirror)’를 통해서 다양한 목걸이와 귀걸이 등을 착용한 모습을 확인할 수 있다. 이 기술은 패션, 뷰티업계에서 다양하게 활용 가능할 것으로 전망된다.

삼성은 투명/미러 OLED에 인텔의 안면/동작인식 및 배경인식 기술인 리얼센스 솔루션를 적용하여 현실감 높은 증강현실 환경을 구현할 수 있다고 밝혔다. 양오승 삼성디스플레이 신사업팀장(상무)은 “삼성의 축적된 OLED기술로 구현한 투명 OLED와 미러 OLED 디스플레이는 우리생활에 획기적인 변화와 편리를 가져올 것” 이라며 “인텔과의 협력을 통해 미래 디스플레이 시장 확대를 기대한다”고 말했다.

삼성디스플레이가 공개한 55인치 투명OLED 디스플레이, Source: 삼성디스플레이

 

[SID 2015] AUO의 새로운 픽셀 구조 RGBY, 저전력 OLED의 해법이 될 수 있을까?

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디스플레이는 스마트폰 배터리 사용량 중 가장 많은 소비전력을 차지하고 있다. 때문에 저전력 display는 스마트폰의 사용시간을 늘리는데 있어서 가장 중요하다.

AMOLED Panel은 RGB subpixel이 각각 구동하는 자체 발광 소자로 이론 상 BLU(back light unit)가 항상 켜져 있어야 하는 LCD보다 소비전력이 훨씬 낮다. 하지만 OLED 발광재료들의 재료성능, 특히 blue 발광재료의 성능이 충분하지 못해 소비전력이 기대에 미치지 못하고 있다.

SID 2015에서 AUO는 소비전력 이슈를 해결하기 위한 새로운 RGBY의 새로운 pixel 구조에 대해 발표하였다. 기존의 FMM RGB 방식에서 사용되던 RGBG구조의 pentile 방식이 아닌 RGBY 방식의 SPR(sub pixel rendering)과 PSA(power saving algorithm)을 적용하였으며, 고해상도를 위해 적용된 pentile 방식의 RGB보다 높은 화질과 낮은 소비전력을 가진다고 하였다. 특히 yellow sub pixel의 효율(80~120 cd/A)에 따라 기존 RGB 방식의 소비전력보다 16~20%를 감소할 수 있어 저전력 AMOLED panel의 핵심 기술이 될 수 있음을 HD 4.65inch(317ppi) panel demo를 통해 증명하였다.

발표자인 AUO의 Dr. Meng-Ting Lee는 “yellow sub pixel을 적용함으로써 고해상도와 높은 화질, 낮은 소비전력, panel의 수명향상 등을 동시에 개선할 수 있어 AUO의 RGBY SPR과 PSA기술이 mobile용 AMOLED panel의 핵심 기술이 될 수 있을 것”이라고 말하였다.

AUO의 RGBY pixel structure, SID 2015

AUO의 RGBY pixel structure, SID 2015

Comparison of Power consumption between RGB and RGBY

Comparison of Power consumption between RGB and RGBY

LG Chem Flexible OLED light panel – Flexibility Test & Hammer Test

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LG Chem Flexible OLED light panel has bending radius flexibility of 30mm. Plastic substrate eliminates the danger of shattering when excessive force is applied. You Create, We Light.

For more information, visit
http://www.facebook.com/lgooledlight
http://www.lgoledlight.com

[SID 2015] High Resolution OLED for Commercial Display Too! SEL Reveals 81inch Multi OLED Display

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Commercial display is a display installed in public areas. With the advantage of being able to deliver various information without being restricted to a place or time, it is becoming a new display market.

 

In order to lead increasingly expanding commercial display market, key panel companies are leaning toward high resolution and large size panel exhibitions. Recently released commercial displays have enlarged the size by attaching small LCD panels in a tile style creating bezel between panels. In LCD sector, commercial display products with minimized bezel are being developed.

 

However, 8K ultra high resolution commercial display has been produced without bezel through OLED. In SID 2015, SEL revealed world’s largest 81inch 8K OLED multi display that was produced by combining 36 13.5inch 8K flexible AMOLED panels.

 

The key technology is transparent sections of right and bottom edges of the panel. The FPC and scan driver sections of each panel are overlapped with corners of transparent edges (see below diagram).

 

SID 2015 커머셜 디스플레이3

 

 

Daiki Nakamura of SEL revealed that commercial displays of various sizes and shapes can be produced using flexible AMOLED panel and as it is suitable for applications on columns, commercial display can be a new market for OLED.

 

SEL had previously exhibited 27inch 8K multi OLED display using 4 13.5 inch 8K flexible OLED panels in Display Innovation 2014.

 

SEL’s 81inch 8K Multi OLED Display, SID 2015

SEL’s 81inch 8K Multi OLED Display, SID 2015

 

SID 2015 OLED의 끝없는 진화. SEL, 8K foldable AMOLED panel 공개

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일본의 SEL(semiconductor energy laboratory)이 SID 2015 심포지움 첫날인 6월 3일 author interview에서 13.5inch 8K foldable AMOLED panel을 공개하며 참가자들의 가장 큰 관심을 끌었다. SEL은 지난 SID 2014에서 5.9inch foldable AMOLED panel과 13.3inch 8K AMOLED panel을 공개하며 OLED에서 가장 진화한 제품을 선보인바 있었다.

이번에 선보인 13.5inch 8K foldable AMOLED panel은 작년에 선보인 foldable 기술과 8K 기술을 결합한 결과물로서 RGB 적층의 white OLED와 RGB color filer, top emission이 사용된 구조이다. 또한 3Tr+1C/Cell 구조와 external correction method를 적용하여 664ppi를 구현하였다.

[SID 2015] Chinese LCD’s Continuous Evolution. OLED, What To Do?

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LCD technology of Chinese companies is continually evolving. In SID 2015, BOE exhibited world’s largest 110inch 8K and world’s first 82inch 10K LCD panels. CSOT drew much attention with its world’s largest 110inch UHD curved LCD TV. By exhibiting ultra high resolution and large size LCD panel ahead of Korean and Japanese panel companies, CSOT aptly demonstrated that Chinese companies have caught up to Korean and Japanese technology skills.

BOE presented NTSC 99% 27inch QHD LCD panel, and CSOT showed NTSC 118% 55inch UHD LCD panel. Particularly, CSOT exhibited 4mm thick 32inch FHD LCD TV and 5.5 mm thick 4K curved LCD panel; this showed that LCD is able to catch up to OLED’s thinness and color gamut advantages. Thus, with LCD’s continuous new technology development and price competitiveness, LCD and OLED’s leadership competition will once again heat up in next generation display’

The current large area TV market is led by LCD and OLED is slowly expanding the market starting with premium TV. Even in premium market, with price competitiveness LCD is one step ahead with QD film applied LCD TV. Therefore, the technology development of LCD that is catching up to OLED’s advantages is expected to be a hurdle for OLED’s market opening.

Although LCD’s color gamut, thickness, contrast ratio, and response time is being continually improved and can approach to OLED’s level but cannot be equal to OLED in all areas. For example, if the thickness is reduced in LCD, the QD film application needed for increased color gamut is difficult. Even if panel with many positive traits altogether is developed, it is expected to take much time giving OLED chance to drop the price to LCD level. Therefore, reducing OLED panel’s price by OLED’s active investment and yield achievement is analyzed to be an essential condition for next generation display leadership.

[SID 2015] 커머셜 디스플레이도 고해상도 OLED로!, SEL 81inch Multi OLED Display 공개

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커머셜 디스플레이란 공공장소에 설치되는 디스플레이로서 다양한 정보를 언제 어디서든 자연스럽게 전달해 줄 수 있어 새로운 디스플레이 시장으로 떠오르고 있다.

주요 패널업체들도 점점 확대되어가는 커머셜 디스플레이 시장의 주도권을 리드하기 위해 고화질, 대형 size의 panel들을 전시하고 있는 추세이다. 하지만 최근 공개되고 있는 커머셜 디스플레이는 size를 키우기 위해 작은 LCD panel들을 tile 형식으로 여러장 붙여서 제작 되어지고 있기 때문에 panel과 panel 사이에 bezel이 존재하여 화면이 분할되어 보이는 단점이 존재한다. LCD 진영에서는 커머셜 디스플레이에서 panel과 panel의 bezel을 최소화 한 제품들이 개발되고 있다.

하지만 OLED를 통해 8K의 초고화질 대면적으로 bezel이 없이 커머셜 디스플레이를 구현되었다.

SID 2015에서 SEL은 13.5inch 8K flexible AMOLED panel을 36장(6×6)을 결합하여 world largest 81inch 8K OLED multi display를 제작하여 공개하였다.

핵심 기술은 panel의 우측과 하단의 edge부분을 투명하게 제작한 것으로 각 panel의 FPC와 scan driver 부분을 투명한 edge 부분의 모서리로 겹치는 것이다. (하단 그림 참조)

Source : SID 2015

SEL의 Daiki Nakamura씨는 “Flexible AMOLED panel을 이용하여 다양한 size와 모양의 커머셜 디스플레이를 제작할 수 있으며, 원형기둥 같은 곳에도 적용이 용이하기 때문에 커머셜 디스플레이에 OLED의 신규시장이 될 수 있을 것”이라 발표하였다.

한편 SEL은 Display Innovation 2014에서 13.5inch 8k flexible OLED panel 4장을 적용하여 27inch 8K multi OLED display 공개한바 있다.

SEL의 81inch 8K multi OLED display, SID 2015

 

[SID 2015] 중국 LCD의 거침없는 발전, OLED 어떡하나?

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중국업체의 LCD의 기술력이 날로 발전하고 있다. 이번 SID 2015에서 BOE는 world largest 110inch 8K와 world first 82inch 10K 해상도의 LCD panel을 전시하였으며, CSOT는 world largest 110inch UHD curved LCD TV를 메인에 전시하여 관람객들의 큰 이목을 끌었다. 이는 한국과 일본 panel 업체들보다 한발 앞서 초고해상도와 대면적 LCD panel을 전시함으로써 더 이상 중국이 한국과 일본의 기술력을 충분히 따라잡았다는 것을 보여주기 충분했다.

또한 BOE는 색재현률 99%의 27inch QHD LCD panel을, CSOT는 118% 색재현률의 55inch UHD LCD panel을 전시하였으며 특히 CSOT는 4mm두께의 32inch FHD LCD TV와 5.5mm 두께의 4K curved LCD panel을 전시하여 OLED의 장점인 색재현율과 얇은 두께까지 LCD로서 따라잡을 수 있다는 것을 보여주었다. 이와 같이 LCD의 지속적인 신기술 개발과 가격경쟁력을 바탕으로 차세대 디스플레이를 놓고 OLED와의 주도권 싸움이 다시 한번 치열해 질 것으로 예상된다.

현재 대면적 TV 시장은 LCD가 주도하고 있으며 OLED가 서서히 프리미엄 TV 시장부터 시장을 확대해 나가고 있다. 프리미엄 시장에서도 LCD가 가격경쟁력을 바탕으로 QD film을 적용한 LCD TV로서 한발 앞서나가고 있는 상황이다. 따라서 이러한 LCD의 OLED의 장점을 따라잡는 개발이 앞으로의 OLED의 시장 개화에 걸림돌이 될 수 있을 것으로 예상된다.

LCD는 색재현율과 두께, 명암비, 응답속도 등이 지속적으로 개선되고 OLED와 근접한 수준까지 개발될 수는 있지만 모든 면에서 OLED와 같을 수는 없다. 예를 들어 두께를 줄이게 되면 색재현율을 높이기 위해 QD film을 적용하기가 어렵다. 여러 장점이 동시에 개선된 panel이 개발된다 하더라고 많은 시간이 소요될 것으로 예상되며, 그 전에 먼저 OLED의 가격이 LCD 수준으로 낮아질 것으로 전망된다. 따라서 OLED의 적극적인 투자와 수율 확보로 panel 가격을 낮추는 것이 차세대 디스플레이시장을 주도하기 위한 필수 조건으로 판단된다.

[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

[SID 2015] OLED’s Endless Evolution. SEL Reveals 8K Foldable AMOLED Panel

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During the author interview on 3 June, first day of SID 2015 Symposium, Japan’s SEL (Semiconductor Energy Laboratory) revealed 13.5 inch 8K foldable AMOLED panel and drew most attention in the room. During the last year’s SID, SEL showcased OLED’s most evolved product at the time with 5.9 inch foldable AMOLED panel and 13.3 inch 8K AMOLED panel.

The 13.5 inch 8K foldable AMOLED panel that was shown this year is a product that combined last year’s foldable and 8K technology. It utilized RGB laminated white OLED, RGB color filter, and top emission structure. Additionally, 664ppi was actualized through 3Tr+1C/Cell structure and external correction method.

SEL2 SEL1

[SID2015] What is the Answer for Flexible & Transparent with Excellent Image Quality?

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In SID 2015 Display Week (31 May – 5 June), LG Display’s CTO In Byeong Kang gave a keynote speech. He explained that future display in everyday lives will be actively applied to home, office, street, and mobile device areas through various applications including window, ceiling, mirror, kitchen, automotive, desk, commercial, and wearables. He added that OLED will be the answer to key technology of flexible display (curved, rolling, and folding), large-area transparent, and excellent image quality.

Key issues of flexible are bending radius and reliability. Kang emphasized that in order to reduce the bending radius, thinner substrate is needed, and to improve reliability, new material, components development, and internal and external shock mechanism research is important. He mentioned that although OLED is good for transparent’s transparency, light control, and reflectivity as key technology, LCD and LED display also have advantages of their own in transparent display realization. Kang concluded the presentation with the emphasis on the need of expansion into automotive, watch, architecture, and furniture companies from existing panel, material, and components companies’ ecosystem for commercialization of flexible and transparent display.

LG Display is currently mass producing plastic OLED panel for smart watch, and aiming for 80% automotive display market occupation in 2018 with approx. US$ 2,000,000,000,000 of revenue. In SID 2015, LG Display exhibited 18 inch rollable OLED panel, and 12.3 inch automotive OLED panel. Through the OLED and ecosystem’s expansion, it is anticipated LG Display will lead flexible and transparent display market following OLED TV.

[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

[SID 2015] OLED의 끝없는 진화. SEL, 8K foldable AMOLED panel 공개

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일본의 SEL(semiconductor energy laboratory)이 SID 2015 심포지움 첫날인 6월 3일 author interview에서 13.5inch 8K foldable AMOLED panel을 공개하며 참가자들의 가장 큰 관심을 끌었다. SEL은 지난 SID 2014에서 5.9inch foldable AMOLED panel과 13.3inch 8K AMOLED panel을 공개하며 OLED에서 가장 진화한 제품을 선보인바 있었다.

이번에 선보인 13.5inch 8K foldable AMOLED panel은 작년에 선보인 foldable 기술과 8K 기술을 결합한 결과물로서 RGB 적층의 white OLED와 RGB color filer, top emission이 사용된 구조이다. 또한 3Tr+1C/Cell 구조와 external correction method를 적용하여 664ppi를 구현하였다.

SEL1 SEL2

[SID 2015] What is the Answer for Flexible & Transparent with excellent image quality?

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5월 31일 미국 산호세에서 개최된 SID 2015 Displayweek의 keynote session에서 LG Display의 강인병 CTO는 “미래의 일상 생활 속에 적용될 display는 window와 ceiling, mirror, kitchen, automotive, desk, commercial, wearable등의 application으로서 home, office, street, mobile 분야에 적극적으로 적용될 것”이라며, “특히 curved와 rolling, folding의 flexible display와 large-area transparent와 excellent image quality를 갖추는 것이 핵심 기술로서 OLED가 여기에 대한 해답이 될 것”이라 발표하였다.

Flexible의 핵심 이슈는 bending radius와 reliability로서 bending radius 감소를 위해 두께가 더욱 감소된 기판개발이 필요하고 reliability 개선하기 위한 새로운 재료와 부품개발과 내외부 충격에 대한 메커니즘연구가 중요하다고 강조하였다. Transparent는 투명도와 lighting control, reflectivity가 핵심기술로서 OLED도 좋지만 LCD와 LED display도 transparent display를 구현하는데 각각의 장점이 있다라고 발표하였다.

Flexible과 transparent display의 상업화를 위해서는 기존 패널과 재료, 부품업체간의 eco-system에서 자동차와 시계, 건축, 가구업체 등으로의 eco-system의 확장이 필요함을 강조하며 발표를 마쳤다.

LG Display는 현재 smart watch용 plastic OLED panel을 양산하고 있으며, 차량용 display 시장에서 2018년 매출 2조원으로 시장점유율 80%를 달성하겠다는 목표를 내세운 바 있다. 이번 SID 2015 전시에서도 18inch rollable OLED panel과 12.3inch automotive용 OLED panel을 전시하였으며, 앞으로 OLED TV에 이어 flexible과 transparent display시장도 OLED와 eco-system 확대를 바탕으로 시장을 리드할 것으로 기대된다.

LG Display 강인병 CTO의 발표 내용, SID 2015 Keynote

Seoul National University’s Research Team Lead by Professor Changhee Lee Succeed in Developing High Output QLED Emitting True Ultraviolet Light

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South Korean research team lead by Professor Changhee Lee in Seoul University succeeded in making first quantum dots that emit ultraviolet light and used them to produce a flexible, light-emitting diode.

UV light is usually produced by mercury lamps or LEDs made from inorganic materials such as gallium nitride (GaN). However, mercury lamps tend to emit a wide range of visible wavelengths as well as UV, and high-performance gallium nitride LEDs are expensive to make. According to Professor Lee, quantum dots are an attractive alternative which can be made using potentially less expensive solution-based processes.

Quantum dots, made out of a semiconductor material, emits different wavelengths depending on the size and shapes. The smaller the crystal, the shorter the wavelength of the light it emits. The Professor Lee’s team is the first in succeeding in making quantum dots that emit wavelengths shorter than about 400 nm, the high end of the UV spectrum.

In order to produce UV nanocrystals, the team had to figure out how to make quantum dots with light-emitting cores smaller than 3 nm in diameter. To make these, the team utilized cadmium zinc sulfide, which emits high-frequency light, zinc sulfide shell. The quantum dots produced through this method emit true UV radiation at about 377 nm. Professor Lee explained that they “can go to much shorter wavelengths than people generally expected from quantum dots”.

The research group then made a flexible LED with the quantum dots, using a design for a high-efficiency device they developed in 2012. Professor Lee’s team showed that the UV LED could illuminate an anticounterfeiting mark in a bill of paper currency. Franky So, a materials scientist at the University of Florida, says making a device out of the quantum dots that shines brightly enough to reveal the currency mark is a remarkable accomplishment. If their lifetimes can be improved, these potentially low-cost UV LEDs could find uses in counterfeit currency detection, water sterilization, and industrial applications.

The research team headed by Professor Lee includes Seoul National University, Professor Seonghoon Lee and Professor Koonheon Char, and Dong-a University’s Professor Jeonghun Kwak. The research was published in Nano Letters (Nano Lett. 2015, DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b00392), a monthly peer-reviewed scientific journal, and reported on Chemistry & Engineering (27 May), published by the American Chemical Society.11

서울대 이창희 교수팀, 세계 최초 순수한 자외선을 발광하는 고출력 QLED 개발 성공

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서울대 이창희 교수팀은 서울대 화학생물공학부 차국헌 교수와 화학부 이성훈교수, 동아대학교 전자공학과 곽정훈 교수와의 공동연구를 통해 세계 최초로 양자점을 이용하여 순수한 자외선을 발광하는 고출력 양자점 발광 다이오드 개발에 성공 하였다.

UV light는 보통 mercury lamp나 갈륨질소 화합물과 같은 무기물로 만들어진 LED를 이용하여 제작되었다. 그러나 mercury lamp는 UV 이외에 넓은 범위의 가시광 파장까지 방출하며, 갈륨질소로 제작된 LED는 제조가격이 높다. 서울대 이창희 교수는 “Quantum dot LED(QLED)는 저비용의 solution process를 적용하여 제작할 수 있어 매력적인 대안이 될 수 있다.”라고 밝혔다.

반도체 재료로 만들어지는 quantum dot은 크기와 모양에 따라 다른 파장을 방출하며, crystal의 크기가 작을수록 빛을 내는 파장은 더 짧아진다. 이교수 팀은 세계 최초로 RGB 가시광선 영역을 넘어서 자외선 영역까지 발광하며, 400nm 보다 짧은 파장의 quantum dot 개발에 성공하였다.

이 교수팀은 UV nanocrystal을 제작하기 위해 고효율의 빛과 zinc sulfide shell을 가진 cadmium zinc sulfide를 활용하여 지름이 3nm보다 작은 light-emitting core를 가지고 377 nm의 true UV 방사선을 방출하는 quantum dot을 만들었다. 이창희 교수는 “우리는 사람들이 quantum dot에 일반적으로 기대하는 파장보다 훨씬 더 짧게 만들 수 있다”고 말했다.

이교수 팀은 2012년에 고효율의 구조와 quantum dot을 적용한 flexible LED를 개발한 바 있으며, UV LED가 화폐의 위조방지 마크를 비출 수 있다는 것을 보여준 바 있으며, 플로리다 대학의 Franky So는 quantum dot으로 위조지폐를 감별할 수 있을 정도로 밝게 빛나는 소자를 제작하는 것은 괄목할 만한 성과라고 밝힌 바 있다. Quantum dot의 수명이 입증될 수 있다면 위조 지폐 감지와 산업 응용분야에 쓰일 수 있는 낮은 가격대의 UV-LED로 사용 될 수 있을 것으로 전망된다.

이 연구 성과는 저명 나노과학 학술지인 Nano Letters (Nano Lett. 2015, DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b00392)에 게재되었으며, 미국 화학회에서 발행하는 Chemistry & Engineering News 5월27일자에 최신 뉴스로 보도되었다.

Quantum dot으로 만들어진 LED는 위조방지 마크를 드러내는데 충분한 자외선을 방출한다. 위조 방지 마크는 일반 실내 조명에서는 보이지 않는다. Credit : Nano Letter

Quantum dot으로 만들어진 LED는 위조방지 마크를 드러내는데 충분한 UV을 방출한다. 위조 방지 마크는 일반 실내 조명에서는 보이지 않는다. Credit : Nano Letter