카테고리별 보관: 디스플레이

지난 10일, Finetech Japan 2013의 Keynote session에서 Japan Display CEO인 Shuichi Otsuka의 기조연설이 있었다. “Becoming a leader in small and medium size display market”이라는 주제로 발표를 하였으며, Shuichi Otsuka는 “앞으로 tablet과 smart phone시장은 앞으로 꾸준히 성장할 것으로 예상되며 JDI도 COMS LTPS기반으로 이 분야에 집중할 것”이라고 하였다.

기조연설에서 강조한 것 처럼 JDI는 LTPS에 집중 하기 위해 a-Si기반인 이시가와 공장을 2013년 중 폐쇄할 예정이며,작년부터 NOMI 5.5G LTPS공장을 가동하였고, 올해 6월에는 Mobara의 6.5G LTPS라인이 가동 예정이다.

JDI는 2012년 Sony, Toshiba, Hitachi 가 합작하여 만들어진 회사로 주 타겟은 small/medium size display panel이다..

FPD International 2012에서는 설립 이후 3사의 R&D 통합의 성과를 통해 이루어낸 다양한 결과물 들을 Innovation Vehicle라는 주제와 함께 전시하였으며, 그 중 5” FHD LCD panel과 1mm ultra slim LCD panel, 4.8” 720HD OLED panel(441ppi)은 사람들의 가장 큰 관심을 끌었다.

특히 공개되었던 4.8” OLED panel은 Samsung display의 RGB방식이 아닌 WRGB 방식으로 mobile OLED panel 시장에 변화를 예고하였다.

또한 2013년 3월 말에는 5.2” FHD OLED Panel(423ppi)을 공개하였으며 삼성이 공개한 FHD OLED와는 다르게pentile 방식이 아닌 WRGB 방식을 적용한 real RGB를 공개함으로써 TV에 이어 mobile에서도 RGB와 WRGB의 대결이 성사될 것으로 예고되었다.

JDI는 이번 Finetech Japan 2013의 Keynote session을 통해 mobile용 OLED 사업전략을 공표하였으며, 특히Samsung Display가 독점하고 있는 mobile용 OLED panel 시장에 어떤 영향을 미칠지 기대된다.

 

 

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삼성전자가 언제부터 OLED TV 판매를 시작할지에 따라 2013년 OLED TV 시장의 규모가 결정될 것이다.

Mobile AMOLED 시장에서 독보적인 시장과 영위했던 삼성디스플레이이었지만 대면적 AMOLED 패널 개발 부진으로 수 많은 개발비만 소진하고 LG디스플레이에 자리를 순식간에 내주는 결과를 초래하여 삼성전자의 OLED TV 사업에 빨간불이 켜져 있는 상황이다.

더욱이 CES2013에서 Sony와 Panasonic에서 56인치 UD급 AMOLED TV를 전시함에 따라 더 이상 AMOLED 시장에서 삼성이 독주 체제를 확보할 수 없는 위기 상황이 되었다.

이러한 사면초가의 입지에서 벗어나기 위해서는 무엇보다도 경쟁 업체를 압도할 수 있는 고화질의 AMOLED TV가 조기에 시장에 출시되어야만 한다.

최근 각 종 매체에서 삼성전자의 AMOLED TV 판매 시점을 전망하는 기사가 쏟아지고 있다.  2월 출시가 유력하다는 보도가 있었으나 아직 삼성디스플레이는 패널을 공급할 수 있는 준비는 되어 있지 않은 것으로 판단되고 있다.

기존 SMS 장비는 양산 장비가 아닌 pilot 장비에 불과하기 때문에 충분한 생산량 확보가 어려운 실정이다.  따라서 제품 생산을 위해서는 조기에 차세대 양산 라인을 구축하던지 또는 현 SMS pilot 라인에서 제작되는 panel을 모아 시장에 진입할 수 밖에 없는 입장이다.

새로운 line이 2013년 상반기에 발주가 나도 실제적으로 제품이 나올 수 있는 시점은 2014년 하반기이기 때문에 삼성전자에서 AMOLED TV를 판매하기 위해서는 현재의 라인을 활용하는 방법 밖에 없다.

2013년에 예정된 CES에 버금가는 큰 전시회는 5월에 9월에 개최될 SID와 IFA가 있다.  삼성전자가 공식적으로AMOLED TV 판매를 공개할 수 있는 가장 빠른 시점은 SID일 것으로 예상되어 판매 시점은 6월이 될 전망이 높다.

 

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AMOLED TV 판매에 이어 flexible AMOLED가 채택된 기기에서도 LG전자가 삼성전자를 앞설 것으로 예상된다.

오래전부터 flexible AMOLED 패널 개발을 추진하며 2012년 하반기부터 생산을 시작할 것으로 공개적으
로 언급하였던 삼성디스플레이의 flexible AMOLED 개발이 TFE(thin film encapsulation) 기술에 발목을 잡혀 수율이 확보되지 않아 공약을 지키지 못하는 수모를 겪었다.

최근 삼성디스플레이는 flexible AMOLED 개발의 아킬레스건이었던 Vitex 방식의 TFE 방식을 포기하고 새로운 기술을 접목하고 있는 것으로 알려지고 있다.

이 기술은 LG디스플레이가 AMOLED TV용 encapsulation에 사용하는 기술과 거의 똑 같은 방식으로서 CVD로서passivation막을 형성하는 방식인 것으로 알려져 있다.  Sony 역시 적용하고 있는 기술이다.

이에 비해 LG디스플레이는 순조롭게 flexible AMOLED 개발이 진행되고 있는 것으로 알려져 있다.  2012년 말에 장비 도입을 완료하고 2013년부터 본격적으로 제품 개발을 하고 있지만 삼성디스플레이에 비해 상대적으로 쉬운 hybrid encapsulation 기술을 사용하고 있기 때문에 기술적인 성숙도가 높은 것으로 알려져 있다.

LG디스플레이와 삼성디스플레이가 사용하고 있는 LTPS 기술과 OLED 제조 기술은 동일한 방식이다.  차이점은encapsulation만 있다.

또한 LG전자에서는 이미 flexible AMOLED 탑재 기기를 개발 중에 있어, 2013년 하반기에 시장에 제품이 출하될 가능성이 점쳐지고 있다.

 

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이번 FPD China 2013에서는 Tianma와 Futaba의 OLED display 패널과, Novaled의 투명 OLED lighting 패널, Sunic system과 SNU precision등 OLED 관련 업체들의 전시가 있었다.

Tianma는 기존에 여러 번 선보였던 12인치 AMOLED 패널과, 3.2인치 AMOLED 패널, 그리고 2013년에 새로 개발한4.3” AMOLED 패널을 선보였다. 기존의 Bottom emission 방식을 벗어나 Top emission 방식을 적용하였으며, WVGA의 해상도를 가지고 있다.

<Tianma의 4.3” AMOLED 패널>

Futaba에서는 PMOLED 패널을 이용한 여러 가지 application들과 자사에서 개발한 encapsulation 기술을 선보였다.

Glass type을 이용한 PMOLED로 mp3 player, 자동차 기어변속기와 계기판에 적용한 display, 여러가지 알림판등을 전시하였다. 특히 관심을 끌은 제품은 smart watch와 flexible PMOLED 패널과 이를 적용한 의료용 팔찌였다. Futaba의 PMOLED를 적용한 smart watch는 SONY에서 판매 중에 있으며 가격은 약 1,200 홍콩$ 이며, flexible PMOLED 패널은 자사에서 개발한 OLEDry-F라는 filling type의 encapsulation 기술을 적용하여 제작하였다.

    <Futaba의 flexible PMOLED 패널과(좌), Sony에서 판매중인 smart watch(가운데), 의료용 팔찌(우) >

노발레드는 자사에서 개발한 OLED lighting 패널을 이용해 제작한 스탠드인 victory와 고효율 저전력 SM OLED Signage, Transparent OLED lighting 패널을 선보였다.

Transparent OLED lighting 패널은 다양한 사이즈로 제작하였으며 투명도는 약 70%이다.

<Novaled의 고효율 저전력 SM OLED Signage>

<Novaled의 투명 OLED lighting 패널>

 

 

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디스플레이 사업에서 삼성에 밀려 항상 2위에만 머물던 LG디스플레이가 AMOLED에서는 모든 역사를 뒤집고 세계 최초로 55인치 AMOLED 패널 생산에 성공했다.

2013년 1월 시무식과 동시에 판매를 선언하고 본격적인 제품 양도에 들어간 LG디스플레이의 성공 역사를 OLEDNET에서 검증하고자 한다.

LG디스플레이는 2009년에 이미 RGB 방식과 WOLED 방식의 15인치와 19인치 AMOLED 패널 개발을 성공하였고, 2009년에 LG전자에서는 이미 소량이지만 15인치 AMOLED TV를 소량 판매했다.

삼성디스플레이가 모바일용 AMOLED에 집중한 반면, LG디스플레이는 대면적 AMOLED에 집중한 것이다.

삼성디스플레이가 LTPS 방식의 TFT 개발에 치중하였지만, LG디스플레이는 15인치 AMOLED를 LTPS로서 개발한 경험에서 확보한 어려움을 거울삼아 공정을 oxide TFT와 WOLED로 완전히 바꾸는 과감한 개발 전략을 선택했다.

LG디스플레이는 세계 최초로 oxide TFT와 WOLED로 대면적 AMOLED 패널 개발에 집중하였으며, 또한 세계 최초로 아직 검증되지 않은 Gen8 line으로 제품 생산을 시도하였다.

LG의 top 경영진과 engineer들은 세계 최초의 제품 생산과 세계 최고의 AMOLED 기업이 되기 위해 Kodak사가 보유하고 있던 WOLED를 비롯한 특허를 모두 인수하는 과감한 전략을 펼쳤다.

이제 남은 것은 지속적인 패널 생산과 보다 적극적인 시장 개척이다.

삼성디스플레이가 TFT-LCD의 시장 축소를 감수하고 적극적인 AMOLEC 패널을 생산하였으며, 삼성전자에서 Galaxy를 세계적인 브랜드로 만들었듯이, LG디스플레이로 적극적인 AMOLED 패널 생산과 LG전자의 OLED TV 마케팅으로 또 다시 한국의 신화를 이어가길 바란다.

 

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Sony가 CES2013에 전시한 56 inch UD AMOLED TV 전시는 AMOLED panel maker인 Samsung Display와 LG Display의 사업전략에 큰 파장을 미치고 있을 뿐만 아니라, 더불어 기술 개발 방향과 관련된 supply chain에도 엄청난 파장을 몰고 오고 있다.

이제까지 Soluble OLED가 개발된 이유는 크게 2가지가 있다. 첫 번째는 재료 사용 효율이다. 현재 OLED를 제조하고 있는 방식은 저분자 재료를 진공증착 방식으로 도포하는 방식이다. AMOLED와 PMOLED등에 적용되는 FMM 방식에서의 재료 사용 효율은 8% 정도에 불과하여, 비싼 발광재료의 loss가 너무 많아 원가 상승의 원인으로 지목되고 있어, 재료 사용 효율을 올리기 위해서는 printing 방식인 soluble process의 개발이 필요하다는 점이다. 두 번째는 현재 기술로서는 UD급의 고해상도 대면적AMOLED TV 제작은 증착 방식으로서는 제작이 불가능하다는 인식이었다.

Sony는 이제까지 거론된 증착 방식의 문제점을 한꺼번에 날려보냈다. 첫 번째로 Sony가 이번에 전시한 AMOLED는 FMM 방식이 아닌 open mask를 사용한 WOLED로서 재료 사용 효율에 대한 문제점을 완전히 해소했다. WOLED 구조는 OLED Lighting panel을 만들 때 사용되는 기본 기술로서 open mask를 사용하기 때문에 재료 사용 효율이 최소 40%이다. LG Chem.의 박성수위원과 일본 최고의 OLED 전문가인 Kido 교수에 따르면, 증착장비 크기가 커지고, tact time이 빨라지면, 70~80%까지 재료 사용 효율을 올릴 수 있기 때문에 soluble printing 방식이 더 이상 필요하지 않다고 언급했다. Soluble printing 방식의 재료 사용 효율은 약 90%이다. 비록 증착 방식의 재료 사용 효율이 printing 방식에 비해 10~20% 낮지만 현재 판매되고 있는 증착 재료 가격은 printing 방식에 비해 50% 이하로 알려져 있어, 사용량과 가격을 같이 고려하면, 증착재료를 사용하는 것이 원가 절감에는 월등히 유리하다는 점이다. 더욱이 재료의 효율을 고려하면 증착재료가 printing 재료 보다 2배 이상 효율이 높기 때문에AMOLED와 OLED lighting 모든 산업에서는 증착재료를 계속 사용할 전망이 우세하다. Kido 교수는 학문적인 approach에서는soluble 재료 개발과 공정 개발은 지속될 필요가 있음을 피력했으며, Lighting Japan 2013에서 Kido 교수는 OLED road map에서 printing 기술 개발을 첨가하였다. 그렇지만, Kido 교수의 road map에서 조차 printing 기술로 제작된 WOLED의 효율은 증착재료에 의한 제품의 1/3 수준이 목표로 되어 있으며, 이유는 printing용 좋은 발광 재료가 출현하는 시점이 증착 재료에 비해서는 늦기 때문이라고 언급했다.

두 번째로 UD급 고해상도에는 printing 방식으로만 AMOLED TV가 제작 가능하다는 개념을 완전히 Sony가 부숴버렸다. 현재LG Display의 55 inch AMOLED는 bottom emission 방식으로 제작되어 있어, 개구율 확보에 한계가 있었다. Sony가 이번에 전시한 UD AMOLED는 top emission 구조를 채택 함으로서 WOLED를 증착방식으로 제조가 가능함을 완벽히 제시하였다.

이번에 Sony가 출품한 56 inch UD AMOLED TV는 OLED 개발 방향과 흐름을 완전히 뒤집어 놓는 쓰나미이다. Soluble OLED를 개발하는 Panel 업체뿐만 아니라 재료 업체와 관련 장비 업체들은 이번 Sony의 결과를 심도 있게 받아들이고 사업 전략과 개발 전략 수정이 필요 할 것으로 판단된다.

 

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2013년에는 삼성디스플레이와 LG디스플레이가 flexible AMOLED 사업에서 다시 한번 각축전을 벌일 것으로 예상된다.

모바일용 AMOLED에서는 이미 삼성디스플레이가 완승을 거두었으며, OLED TV는 두 기업 모두 생산을 할 수 있을 정도의 수율은 확보하지 못한 비슷한 상태이다. Flexible AMOLED는 삼성디스플레이가 앞서고 있으며, 양산 시설도 갖춘 상황이다.

2012년에 지면을 달군 이슈는 OLED TV였지만 수율을 고려하면 2013년 역시 사업화가 쉽게 진행될 것 같지 않다. 이에 비해flexible AMOLED는 이미 40~50%의 수율에 도달해 있기 때문에 양산화에 보다 가까운 준비된 디스플레이이다.

따라서 삼성디스플레이와 LG디스플레이는 OLED TV에서 망가진 자존심을 회복하기 위해 flexible AMOLED 사업에서 다시 승부를 벌일 것으로 예상된다.

특히 한국 디스플레이 산업에 있어서는 OLED 후발 국가인 일본과 대만, 중국 등의 디스플레이 기업들과 기술 격차를 더욱 벌이고 차별화된 시장을 확보할 수 있는 최선의 전략이 될 수 있다.

일본과, 중국, 대만의 디스플레이 업체들은 삼성디스플레이를 추격하기 위해 2013년부터 본격적인 모바일용 AMOLED 생산 시설을 구축하고 2014년부터 본격적인 양산 체제에 돌입할 예정이다.

Flexible AMOLED는 휘어질 수 있는 장점을 가지고 있는 디스플레이로서 근본적으로는 0.1mm 이하의 초박형의 디스플레이 제작이 가능하기 때문에 초경량 제품이기도 하다. 무엇보다도 유리로 만든 디스플레이와 차별화 포인트는 깨어지지 않는 특성이다.

스마트폰 사용 중 부주의로 떨어뜨렸을 때 가장 큰 데미지를 받는 곳은 디스플레이 파손이다. Flexible AMOLED는 이러한 우려를 말끔히 씻을 수 있는 최첨단 제품이기 때문에 소비자 만족도가 매우 높을 수 있는 제품이 될 수 있다. 기존의 AMOLED는encapsulation이 frit glass로 되어 있어 외부 충격에 의한 파손 방지를 위해 보강 구조물이 삽입되어 두께를 줄이는데 한계가 있다. BLU를 사용하는 TFT-LCD에 비해 두께가 차별화되지 않는다. 반면에 flexible AMOLED는 이러한 보강 구조물이 필요 없어 초박형의 스마트폰 제작이 가능해지며 이로 인해 디자인 자유도가 매우 높은 장점이 있다.

Flexible AMOLED는 경량과 박형, 깨어지지 않는 고유의 특성으로 인해 4~5인치급의 스마튼폰에서 보다 10인치 정도의 tablet PC에서는 보다 강력한 마케팅 포인트를 제공 할 수 있다.

스마트폰 시장 세계 점유율 1위를 차지한 삼성전자가 최근 역점을 두고 있는 사업 영역은 table PC 시장이다. Apple이 주도하는iPad 시장에서도 주도권을 확보하기 위해서는 Apple과 차별화된 디스플레이가 필요하다. 정답은 flexible AMOLED 채택이다.

사이즈가 커질수록 초박형에 의한 경량화는 보다 강점으로 경쟁력을 가질 수 있다. 슬림한 디자인 특성으로 소비자의 구매 욕구를 일으킬 수 있는 강력한 마케팅 전략이 될 수 있기 때문이다.

삼성디스플레이는 이러한 사회적 흐름에 대응하기 위해 2012년 3사분기에 이미 flexible AMOLED 생산 라인을 구축했다. 하지만 thin film encapsulation 등의 공정에서 발생하는 불량에 의해 생산 계획을 철회하고, 늘어나는 기존 AMOLED 시장에 대응하기 위해 encapsulation 장비를 기존 장비로 교체하였다.

생산에서는 아직 좋은 결과를 이루고 있지 않지만 삼성디스플레이는 flexible AMOLED를 생산하기 위해 약500명의 엔지니어가 제품과 공정개발에 박차고 가하고 있으며, 2013년 하반기에는 본격적인 양산이 시작될 것으로 전망된다.

LG디스플레이 역시 flexible AMOLED 사업에 중점을 두고 있다. 파주 공장 소재 Gen 4 LTPS 라인과 증착장비로서 flexible AMOLED 개발을 조기에 완료할 계획을 수립하고 있으며, 특히 양산 준비가 되어 있는 삼성디스플레이와 대등한 시기에 시장 진입이 가능하도록 준비를 하고 있다. 이미 LG 디스플레이는 AMOLED 모바일 사업에서 시장 진입 실기에 따른 실패를 톡톡히 경험했기 때문이다. flexible AMOLED 개발이 완료되면 구미에 설치되는 Gen6 LTPS 라인에서 양산 제품이 나올 수 있을 것으로 예상된다.

또한 LG디스플레이에서는 차세대 먹거리 디스플레이인 대형 투명 flexible 디스플레이 개발에 착수했다. 2012년 삼성디스플레이와 경합하여 확보한 국책과제로서 연간 약500억원의 개발비가 5년간 지원되는 한국 최대의 디스플레이 과제이다. 2017년에는 60인치급의 투명하며 휘어질 수 있는 대형 디스플레이 생산을 목표로 개발에 착수했다. 이 과제는 LG디스플레이 연구소 소속의 사업단이 담당하고 있다.

 

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삼성 갤럭시SⅢ와 갤럭시노트Ⅱ 세계 판매량이 3,000만대와 300만대를 돌파하는 기록을 세우면서 전세계적으로 갤럭시 SⅢ 후속 모델에 대한 기대가 증폭되고 있다.
갤럭시SⅣ(갤럭시SⅢ 후속모델 가칭)는 갤럭시SⅢ모델에 사용된 800×1280 WXGA AMOLED 패널이 아닌 440ppi Full HD AMOLED패널이 탑재될 예정이다. 지난 8월에 공개된 갤럭시 노트Ⅱ는 기존의 PenTile 방식이 아닌 RGB stripe(S-stripe) 방식AMOLED 패널을 탑재했다. 이와 달리 갤럭시 SⅣ는 PenTile 방식의 Full HD 패널을 탑재할 예정이다. 갤럭시 SⅣ는 2013년 초에 첫 공개를 마친 뒤 2013년 상반기 내에 출시를 목표로 하고 있다.

[갤럭시 시리즈 Display spec.]

 

삼성의 갤럭시 SⅣ를 포함한 Full HD 해상도의 스마트폰 출시는 2013년에 대거 이루어 질 전망이다. LG디스플레이는 2013년 상반기 출시될 LG전자에 Full HD LCD 패널을 공급할 예정이며, 재팬 디스플레이는 FPD international 2012를 통해 5인치mobile용 Full HD LCD 공개해 양산형 모델이라고 소개함으로써 조만간 출시할 것임을 밝혔다. 또한 Sharp는 CEATEC 2012에서 443ppi의 LCD 패널을 공개했으며, 본격적인 양산도 진행할 예정이다. 삼성의 2013년 Full HD AMOLED 패널을 탑재한 갤럭시 SⅣ 출시는 주요 LCD 업체들의 Full HD 패널을 탑재한 스마트폰 출시를 염두했음을 알 수 있다.

 

[Japan Display의 5인치 FHD LCD 패널(좌)과 Sharp의 5인치 FHD LCD 패널(우)]

 

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FPD international 2012에서 가장 큰 규모의 부스를 열었고 가장 많은 인파가 몰린 곳은 Japan Display였으며, 공식석상에서MP제품과 proto type을 처음으로 공개하였다.

 

 

Japan Display는 Inovation vehicle, New technology, mobile use, automotive use, DSC use, Medical use의 총 6개의 다양한 분야를 전시하였으며 MP제품과 Proto type 제품을 구분하여 전시하였다.

 

가장 관심을 이끌었던 제품은 High resolution OLED 와 Super High resolution LCD, Glassless multi-view 3D-LCD, high resolution & low power consumption FHD LCD 였다.

 

High resolution OLED는 WOLED+CF 방식으로 제작되었으며, 4.5인치에 HD720(326ppi)의 해상도였다.

 

의 AMOLED 패널>

 

Super High resolution LCD는 2.3인치에 WXGA의 해상도(651ppi)를 가졌으며, Glassless multi-view 3D-LCD는 LTPS와switchable LC lens를 적용하였으며 4.38인치 FHD(503ppi)의 고해상도를 갖추었다.
<Super High resolution LCD(좌), Glassless multi view 3D-LCD(우)>

 

high resolution & low power consumption FHD LCD는 Whitemagic^TM 방식(기존의 RGB 방식이 아닌 RGBW 독립화소 방식)을 적용하여 기존의 qHD LCD대비 50%가량 전력소모를 줄이고 4.38인치의 FHD(503ppi)를 구현하였다.

 

 

그밖에 Whitemagic^TM과 Pixel eyes^TM(in-cell방식)을 적용하여 미래의 스마트 자동차에 적용할 수 있는 어플리케이션과, 4K2K의 30.2인치 의료용 모니터등을 전시하였다.

 

 

 

 
<4K2K 의료용 모니터>

 

이외에 33여종의 제품이 전시되었다.

 

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Flexible display 시대 도래, thin glass 개발한 NEG

 

10월 9일~11일 킨텍스에서 열린 IMID 2012에서 일본 NEG(Nippon Electric Glass)에서는 다양한 glass를 선보였다.

가장 눈에 띈 glass는 세계 최대급 Gen11 size, 0.5mm두께의 (3000mmx3320mmx0.5mm) glass의 LCD 기판을 선보였다. 그 이외에 다수의 Roll 형태의 Thin glass를 전시하였다.

[Gen11-0.5mm 두께의 glass 기판]

 

[G8.5-0.2mm 두께의 LCD용 glass Roll 기판]
세계 최대/초슬림 기판의 G8.5크기와 0.2mm 두께의(2200mmX2500mmX0.2mm) roll 형태의 glass 로 박막화에 따라 시야각 특성을 향상시키며, 차세대디스플레이용 기판으로 사용 가능하다.

[50㎛ 두께 초박막 glass roll 기판]

 

두께 50㎛의 초박막 glass는 내열성, 광학적특성, 전기절연성, 가스차단성이 우수하며, roll 에 감아서 roll to roll 실현이 가능하다

Overflow 공법을 진화시켜 제작 되어 표면 평탄성, 표면거칠기가 우수하여, 50㎛의 두께로 flexibility한 특성이 있다.

[ flexibility and Optical properties ]

[1.2M폭-70㎛ 두께 초박막 glass roll 기판]

 

 

glass의 우수한’기능’과 ‘신뢰성’ 그대로 필름화하여, 실현. 슬림형ㆍ경량화에 의한 자원 절약ㆍ저탄소 배출, 친환경 공정에의 대응 등 환경을 생각하며 개발한 소재이다.

에너지, 의료, 조명 등 다양한 용도로 사용될 수 있는, 높은 가능성을 가진 차세대 재료이다.

[Roll glass Features]

NEG는 roll to roll 공정을 하기위해 0.7mx4mx70㎛의 glass conveyor를 개발했다. 진화된 Overflow 공법을 사용하여 다양한 디바이스 제조를 가능하도록 하였으며, 응용제품으로는 OLED조명, Digital signage, 전자종이, 태양전지 등이 있다.

[처짐이 적은 저열수축 glass 기판]

변형이나 중력에 따른 처짐이 적기 때문에 기판이 얇아도 사용이 쉽고(자사 대비 7%향상), 고온 공정에서의 치수 안정성 또한 우수한 차세대 디스플레이용 기판 glass 이다. 고온공정에서 열수축이적어, 고정세화에 기여하며, LTPS및 IGZO 공정에 적합하다. 높은 자외선 투과율 특성으로 자외선 사용 공정에서 효율이 향상되었다. 용도로는 OLED diplay, LCD, 스마트폰, 태블릿 PC등이다. 전시된 size는 600x30x0.5mm이다.

[Glass conveyor]

 

[ITO가 성막된 roll glass]

Roll to roll sputter를 이용하여 ITO막을 성막하여 두께 50㎛ 폭 300mm, 길이는 10m 이상인 roll glass를 전시하였다. ITO 막의sheet 저항은 약 9Ω/□(<200?Ω㎝)이다.

[곡면 터치 패널]

 

 

Roll to roll sputter를 이용하여 ITO막을 성막하여 두께 50㎛ 폭 300mm, 길이는 10m 이상인 roll glass를 전시하였다. ITO 막의sheet 저항은 약 9Ω/□(<200?Ω㎝)이다.

초 박판 glass를 사용하여 가벼우면서 slim한 곡면으로 반사를 억제시켜 glass 본연의 높은 투과성을 살려 깨끗한 화질을 구현한 터치패널용 곡면 glass이다.

터치패널 구조는 다음과 같다.

 

그 외에도 초박판 glass 수지 적층제는 OLED 기판에 사용할수 있도록 thin glass와 thin glass 사이에 투명 resin을 라미네이션하여 10^-6g/m²ㆍday 미만의 특성을 가진 glass도 전시되었다.

또한 강화전용glass, 파우더glass, glass paste, glass-ribbon, 태양전지용 고변형glass, 색선별 거울, 눈부심방지glass 등 다양한 종류의 제품이 소개되었다.

Nippon Electric Glass Co., Ltd

1-14, Miyahara 4-chome, Yodogawa-ku, Osaka 532-0003, Japan

Tel: (81)6-6399-2711, Fax: (81)6-6399-2731

16-4, Konan 2-chome, Minato-ku, Tokyo 108-0075, Japan

Tel: (81)3-5460-2510, Fax: (81)3-5460-2525

 

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Wisechip은 2005년에 설립된 대만 PMOLED 전문 업체로, Monochrome OLED와 Charactrer OLED, Segment OLED 등을 다루고 있다.

Wisechip의 생산 공장은 Chunan에 위치하고 있으며, Gen 2.5의 2개 라인을 보유하고 있다. Line 1은 기판 기준 월 6,000장을 투입하고 있으며, Line 2는 월 8,000장의 기판을 투입하고 있다.

 

Wisechip의 PMOLED

Wisechip의 주요제품은 주요 mp3 player와 PMP에 탑재되는 1.54inch PMOLED, 휴대용 라우터에 탑재되는 2.42inch, 2.7inch PMOLED이다. Wisechip의 PMOLED 색상은 Blue와 Yellow, Green, White, Red이며, 주요 제작 색상은 Blue와 yellow이다. Wisechip의 PMOLED 패널의 가격은 1.54inch는 약 5.5달러이며, 2.42inch는 7.5달러이다. 2.7inch 패널은 TCP package를 적용해 15 달러이다.
TCP Package는 한 장의 기판 상에 복수의 집적 회로 소자를 고밀도로 탑재하여 소자 상호간의 배선길이를 줄이기 위해 멀티칩 패키징에서 많이 활용되는 기술이다.

 

Wisechip과 국내 PMOLED 업체인 네오뷰코오롱을 비롯한 PMOLED 업체는 향후 투명 PMOLED를 생산하기 위해 개발 중에 있다. Wisechip은 현재 투명도 30%의 투명 PMOLED를 개발한 상태이며, 네오뷰코오롱은 NTT 도코모가 공개한 투명 스마트폰에2.4인치 320×240의 양면 터치 투명 OLED를 제공했다.

네오뷰코오롱의 양면터치 투명OLED

 

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대만, AMOLED 양산은 언제쯤?

 

중국 디스플레이 업체들이 AMOLED 산업 진입을 위해 빠르게 움직이고 있는 한편, 대만의 디스플레이 업체인 AUO와 CMI 또한AMOLED 양산에 박차를 가하고 있다.

 

AUO는 LTPS TFT 기반으로 한 FMM 방식의 mobile용 AMOLED 패널을 linkau 공장에서 2012년 4사분기 양산을 목표로 하고 있다. 하지만 2012년 2사분기 대만 휴대폰 제조업체인 HTC의 mobile용 QHD AMOLED 패널 제공이 패널의 성능 문제로 실패에 이르러 2012년 내에 양산은 힘들 것으로 전망된다.

 

또한 AUO는 TV용 대면적 AMOLED 패널 개발을 위해 약 25명 가량의 Sony의 AMOLED R&D 연구원과 함께 공동 개발을 진행 중에 있다. TFT는 oxide 방식이며 유리기판 크기는 Gen6이다. OLED는 white 방식이며, 2012년 초에 이미 R&D용 증착 장비를 일본 장비업체로부터 도입 완료하고 AMOLED 패널을 개발 중에 있다. encapsulation 방식은 아직 확정이 되지 않은 상태이다. AUO의 AMOLED 사업화에 가장 큰 걸림돌이 되고 있는 것은 자본력 부족이다. 양산을 위해서는 투자가 필요하나, 현재의 사업 구조로서는 쉽지가 않다.

 

CMI는 LTPS TFT를 기반으로 한 White 방식의 mobile용 AMOLED 패널을 개발 중에 있으며 2012년 4사분기 제품 출시를 목표로 하고 있으나 공급 가능성은 낮은 상황이다. 고객은 HTC가 될 것으로 예상된다. CMI 역시 대면적 TV용 AMOLED 패널 개발에 착수 했다. 아직 OLED용 증착 장비는 보유하고 있지 않지만 Tainan에 소재 공장에서 back plane 연구개발에 착수 했다. CMI의 고민 역시 투자 여력과 부족한 엔지니어이다.

 

대만의 휴대폰업체인 화웨이와 HTC는 AMOLED 디스플레이를 탑재한 스마트폰을 출시하기 위해 삼성디스플레이에 AMOLED패널을 요청했으나 터치패널을 포함한 50달러의 높은 가격으로 인해 대만 디스플레이 업체인 AUO와 CMI에 패널을 요청 하고 있는 상태이다.

 

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eMagin, 2000×2000 OLED microdisplay 개발을 위한 미 해군과 240만달러 계약 체결

 

eMagin은 미 해군과 고휘도의 2,000×2,000 microdisplay 개발을 위한 계약을 체결했다. eMagin과 해군의 첫 번째 프로젝트는110 만 달러의 규모로서 2012년 9월까지 진행되며 130만 달러 규모의 두 번째 프로젝트는 12개월간 진행될 예정이다. eMagin은 자사의 2,000×2,000 microdisplay가 고휘도의 디스플레이를 필요로 하는 해군 항공 조정석의 고글에 사용될 것이라고 전했다.

 

eMagin은 OLED micorodisplay를 전문으로 생산하는 미국 업체로서 군용과 산업용, 의료용 등 다양한 형태의 고휘도micorodisplay를 제공하고 있다.
Source : eMagin
Webpage : www.emagin.com

 

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삼성디스플레이의 HD super AMOLED UT 디스플레이가 탑재된 mobile phone

Source  :  The Verge
삼성디스플레이는 Apple과 법정공방 중 제출한 증거자료를 통해 super AMOLED 탑재될 window 8 폰을 공개했다. 출시될window phone은 Odyssey와 Marco로 super AMOLED를 사용하며 Odyssey는 4.65인치 HD super AMOLED UT 디스플레이가 탑재될 예정이라고 기재되어 있다.

 

<삼성디스플레이의 AMOLED가 탑재된 스마트폰>
삼성디스플레이는 “UT”를 매우 얇다는 의미(Ultra thin)로 베젤 2.4mm의 LCD에 사용한 바 있으며, AMOLED에는 증거자료를 통해 처음 사용했다. 삼성디스플레이의 AMOLED는 Super AMOLED와 Super AMOLED plus, HD Super AMOLED까지 공개되어있다. 증거자료의 UT AMOLED는 flexible OLED인 YOUM이 사용될 것으로 추정된다.

 

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AMOLED 관련 장비, 재료 업체 Supply chain

 

2012년 중소형 AMOLED 패널을 탑재한 스마트폰과 태블릿 PC와 같은 모바일기기의 수요량이 급증함에 따라 AMOLED 관련 장비와 재료 시장이 성장하고 있다. 또한 AMOLED TV 시제품을 2012년 공개하고 삼성디스플레이(구 SMD)와 LGD 모두 대형AMOLED 양산 기술 확보에 주력하고 있다. 이에 따라 중소형 패널과 함께 대형 패널에 대한 투자 증가가 예상되며, 삼성디스플레이와 LGD는 OLED TV 양산라인 투자에 집중할 것으로 예상된다.
삼성디스플레이의 주요업체는 LTPS용 sputter를 공급한 이루자, D-HDC를 독점으로 공급하는 DMS, 케이씨텍, Cleaner 장비업체인 세메스, A2라인의 ELA 장비를 공급한 AP 시스템 등이 있다. 삼성디스플레이의 공급업체인 테라세미콘은 Non-laser 방식(Thermal)을 이용한 SGS(Super Grain Silicon)용 장비를 개발하여 SDC의 AMOLED A2라인에 공급하였으며, 8세대 라인에도 공급을 위해 준비 중에 있다.

LGD의 주요 업체는 DMS, 케이씨텍, 올해 LGD와 40억원의 규모를 계약한 비아트론, SNU, 아바코등이 있다. LGD의 PECVD를 공급한 주성엔지니어링은 LGD의 5세대에서 8세대까지 양산장비를 출하했으며, 4세대~8세대의 Encapsulation 장비와 8G Oxide TFT(IGZO) 장비, 4G Organic Deposition 장비를 개발 중에 있다.

AMOLED 재료산업은 OLED 산업의 성장으로 인하여 큰 폭으로 성장하고 있으며, 특히 현재 생산을 하고 있는 삼성디스플레이와 LGD가 있는 한국에서는 한국 유기재료업체 뿐만 아니라 세계 주요 화학 회사들도 생산 거점을 마련하고 있다. 또한 향후AMOLED TV 패널 생산에 대응하여 capa.를 높이고 있는 상황으로 2015년에는 현재의 LCD 액정재료 시장 규모에 근접하는 시장이 열릴 것으로 전망하고 있다.

삼성디스플레이는 mobile용 AMOLED 제품을 M 시리즈로 명명하고 있으며, M2는 현재 시판중인 Galaxy용이며, M3는 5인치급 제품을 칭한다. M2에 재료를 공급중인 기업들로서는 Duksan Hi-Metal, LG Chem., Novaled, Doosan, Dow Chem., UDC, SFC이며, M3에서는 green 발광재료로 인광재료가 사용되며 Nippon Steel의 제품이 적용되고 있다.

LGD의 mobile 양산제품에는 Novaled, Idemitsu Kosan, LG Chem., Dow Chem., UDC의 재료가 적용되고 있다.

 

유비산업리서치 OLED 장비 보고서(발간예정), 2012년 한국 OLED 발광재료산업 보고서 참고

 

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UDC, 미군용 4.3인치 Flexible AMOLED 디스플레이 시제품 개발

 

UDC와 L-3 display system은 plastic기판을 기반으로 한 Flexible AMOLED display를 미국공군에 전달했다. UDC의Flexible display는 파일럿의 팔에 장착하던 체크리스트와 지도를 대체하기 위해 제작되었다. UDC의 PHOLED 재료를 사용한 AMOLD display는 4.3인치이며 해상도는 480×320이다.
미군용 Flexible AMOLED display는 현재까지 총 3개의 제품이 공개되었다. 공개된 display는 세 번째 제품이며, 첫 번째 제작 또한 2009년 UDC에 의해 진행되었다. 두 번째 제품은 2010년 LG display가 제작했으며, a-Si TFT backplane을 적용해 metal foil을 기반으로 한 QVGA full-color, full motion AMOLED display이다.

Source : OLED info

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AUO, IGZO TFT를 적용한 32 inch OLED display 기술 공개

AUO는 SID 2012에서 32인치 OLED display 기술을 공개했다.
AUO의 32인치 OLED display는 FPD international 2011에서 처음으로 선보였다. 해상도는 1920 x 1080, 휘도는 200cd/m², Contrast ratio는 100,000 :1 이다.

 

AUO의 32인치 OLED는 IGZO (In-Ga-Zn-O) TFT를 적용했다. 캐리어 이동도가 14.1cm²/Vs, 최소 전압은 약 1.4V이다.

 

IGZO TFT 구조는 bottom gate구조이며, 총 7장의 photo mask가 사용되었다. Photo mask가 상ㅇ된 공정은 (1) 게이트 전극(Al / Mo), (2) 채널 계층 (IGZO), (3) 에칭 스토퍼 층 (SiOx), (4) 소스 / 드레인 전극 (MoN / Al / MoN), (5) 보호 막(passivation, SiOx / SiNx), (6) 양극 전극 (ITO), (7) Bank 층 (유기 막)이다. IGZO 층의 성막은 DC 스퍼터링 기술을 이용했다. AUO의 IGZO TFT를 적용한 32인치 LCD 패널에는 총 5장의 photo mask가 사용되었으나, OLED를 형성하는 마스크가 추가되었다.

AUO의 OLED device 구조는 bottom emission 방식으로 저분자 RGB 발광재료를 metal mask에의해 분할 증착했다.
Source : techon

 

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Trinitron 방식의 브라운관 TV와 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, DVD 등으로 세계 가전 시장을 제패했던 Sony가 부활을 위해 몸부림치고 있다.

삼성의 성공신화는 반도체와 TFT-LCD를 잇는 TV 시장과 모바일폰 시장 제패이며, LG 역시 TFT-LCD를 필두로 한 가전 시장에 사업 기반을 두고 있다.

이에 비해 Sony의 사업에는 대면적 TFT-LCD가 없다. TV 시장에서는 브라운관 TV가 계속 시장을 지배할 것이란 자기 모순에 빠졌던 Sony는 모바일용 TFT-LCD 사업은 하고 있으나, TV를 생산할 수 있는 대면적 TFT-LCD 사업에서는 손을 뺏다.

대신 Sony는 2004년 4월에 삼성전자와 S-LCD를 합작으로 설립하고, 브라비아 TV용 패널을 생산하였으며, 또한 2009년에는Sharp가 설립한 Sharp Display Product (SDP)의 지분 7%를 출자하여 LCD 패널을 공급 받았다.

Sony는 자사의 TV가 세계 시장에서 경쟁력을 상실하며 회사전체의 수익성은 악화되고, AMOLED 사업은 부진하게 됨에 따라 회사를 회생시키기 위한 구조조정 작업이 2011년 중반부터 진행되었다.

결론은 LCD는 처분하고 AMOLED에는 집중하는 것이다.

2011년 12월 S-LCD의 지분을 삼성전자에 전량매각하고 1조800억원의 주식 인수대금을 확보하였으며, SDP의 지분 7%에 해당하는 100억엔 (한화 약 1,400억원)을 2012년 6월에 회수한다.

또한 2012년 1월에 분사한 Sony Chemical의 화학부분을 분리하여 일본투자은행에 매각할 예정이다. 매각 대금은 350억엔(한화 약 4,900억원) 정도이다.

 

Sony는 지분과 사업부 매각을 통해 확보한 자금으로 AMOLED 사업 재개를 검토하고 있으나 가장 큰 문제는 인력이다. Sony의AMOLED 사업이 자초됨에 따라 많은 기술 인력이 해외로 빠져나가 Sony 내부 인력으로 공장을 신설하고 장비를 운용하여 제품을 생산하기에는 엔지니어가 절대적으로 부족하여 직접 AMOLED 제조 라인을 투자하기에는 수년간 무리가 있다.

Sony의 AMOLED 사업 전략은 직접 양산 보다는 AMOLED 패널 라인을 보유하고 있는 다른 기업과 연합하여 AMOLED 패널을 확보하고, 대신 대면적 TV와 모바일용 기기등의 세트 사업에 집중하는 것으로 분석된다.

Sony는 Panasonic과 대면적 AMOLED 사업, AUO와는 모바일용 소형 AMOLED 사업을 진행할 예정이다.

대면적 AMOLED 핵심 기술은 White OLED 방식으로 추정된다. Panasonic은 대면적 AMOLED TV와 OLED 광원용 white OLED기술을 확보하고 있으며, Sony 역시 white OLED 기술을 보유하고 있다.

모바일용 AMOLED는 LTPS 기반 기술이며 Sony는 자사의 엔지니어를 AUO에 파견하여 제품 기술 지도를 하고 있다.

 

Sony의 AMOLED 사업에는 Idemitsu Kosan이 깊이 관여하고 있는 것으로 추정된다. Sony가 생산중인 25인치 AMOLED 모니터에는 Idemitsu Kosan의 발광재료가 사용되고 있으며, 2012년 1사분기에 Idemitsu Kosan은 AUO와 기술 협약을 맺었다. 또한Panasonic 역시 Idemitsu Kosan의 발광재료로서 광원을 제작하고 있으며 OLED 조명 사업을 위한 마케팅 업체인 PIOL (Panasonic Idemitsu OLED Lighting)를 설립하였다.

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중국 Visionox의 OLED 사업 전략

 

중국 정부는 OLED를 전략적 기술산업으로 채택하여 적극 지원 중에 있다.

2011년 6월에는 COIA(China OLED Industry Alliance)가 설립되어 중국 업체들간의 OLED 관련 정보 및 의견을 교환할 수 있는 장을 마련하였으며 Changhong, BOE, First OLED, Visinox 등의 업체들이 참여 중에 있다.

 

Visionox는 1996년 중국 청화대학에서 OLED R&D,로 시작하여 2001년도에 베이징에 설립되었다. 2008년 10월PMOLED mass production을 시작했으며 Capa.는 연간 12,000k panels를 생산할 수 있다

 

Visionox의 2011년 PMOLED 시장 점유율은 24%로 지속적인 성장세를 보이고 있다

 

Visionox의 First AMOLED pilot line (G2.5)는 2010년 5월에 건설 되었으며 개발 History는 다음과 같다.

2011년 12월 G5.5에 월 30K의 Capa.를 갖는 AMOLED Production Line을 계획하였으며, 2012년 6월에 착공 및2014년 12월 양산을 목표로 진행 중에 있다. 약 US$ 24B를 투자할 계획이며 중국 쿤산에 세워질 예정이다.

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AUO의 OLED 기술개발 현황

일본에서 열린 FINETECH JAPAN 2012에서는 Technical conference를 통해 AUO Large size OLED Technology 부서의 Yusin Lin은 “AUO의 AMOLED 기술개발 현황”에 대한 발표를 하였다

AUO의 AMOLED history

 

Mobile AMOLED Development

 

현재 Mobile AMOLED Trend는 low power, good sun-light readability, high resolution, light weight, slim, un-breakable is preferred이며,  AUO에서는 다음과 같은 개발을 하고 있다.

 

–       Low power를 위해 인광 red와 green을 사용하고 있으며 현재 370mW의 OLED device를 개발하였으며 2014년까지 300mW를 개발 예정임

–       On-Cell Touch 방식을 이용하여 AMOLED 구조를 더 단순화 시켰고, sun-light readability를 더 좋게 만들 수 있음. AUO는 2012년 안에 On-Cell Touch AMOLED를 생산할 예정임

–       On-Cell TP 를 사용한 3Glass , TFE를 사용한 2Glass, Flexible 의 1Glass 순으로 더욱 얇고 가벼운 mobile용AMOLED로 발전시켜 나갈 것임

–       현재 G3.5 Line에서 시생산 중에 있으며 빠른 시일내에 양산이 가능하다고 함

 

다음은 FPD 요코하마 2011에서 전시한 AUO의 제품들이다.

–       4” Flexible AMOLED Prototype

–       6” Transparent Panel

 

OLED TV Development

 

AUO 에서는 Oxide TFT를 TV back plane으로 채택하였으며, 기존의 a-si와 공정이 유사하여 FAB Line를 활용할 수 있고, 8.5G를 고려했을 때 LTPS보다 Oxide TFT가 유리하다고 판단했다.  앞으로의 AMOLED는 low cost, high mobility, high reliability, good uniformity가 필요함을 고려할 때 TV의 back plane는 Oxide TFT가 최선의 선택이라고 하였다.

 

 

< AUO의 Oxide-TFT Characteristics in G6 (FPD 2011) >

 

OLED Lighting

 

AUO는 OLED lighting도 개발 중에 있으며 Proto 타입은 다음과 같다.

< AUO의 조명 : all 인광소재(왼쪽), Blue 형광 + Red, Green 인광소재(오른쪽) >

사진의 왼쪽은 all 인광을 사용하였으며 오른쪽은 Blue 형광에 Red, Green 인광의 텐덤구조를 적용하였다.

 

Printing OLED

 

또한 AUO에서는 Printing OLED를 개발 중에 있다. HIL/HTL의 공통층을 Printing으로 대체할 수 있고, Thin film/Less color-shift/Micro-Cavity를 통해 구조적으로 최적화 될 수 있으며 FMM을 사용하지 않고 재료적인 측면에서 Cost down을 할 수 있다는 장점들이 있다.

 

다음은 LTPS 와 Printing을 이용한 AUO의 6” OLED 패널과 구조를 나타낸 그림이다.

HTL, HIL, RGB patterning은 Printing process로 이용하였고, 나머지 ETL 부터 cathode까지는 Evaporation을 이용하여 증착 하였다.

 

< AUO의 Printing 방식의 OLED 구조 >

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