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[OLED summit 2016]LG Display, presentation of must-be developed pOLED’s core technology

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In OLED summit 2016 held in San Diego, USA on 21st(local time), general manager of LG Display Joosu Im gave presentation on “Going forward with pOLED & future challenges” which is about 5 core technology that must-be developed in pOLED and the next pOLED.

As 5 types of core technology of pOLED, dream picture quality, design freedom, process simplication, cost innovation, a diversity of pOLED products were selected.

The presentation focused on topics such as, in dream picture quality, HDR and BT-2020 are applied in high resolution, and in design freedom, new TSP sensor development such as low stress TFT and metal mesh, and durability improvement of flexible window cover.

Also, he emphasized the process development for reducing the panel layer such as low temperature process and touch integration for process simplification, and the need for cost innovation through it. Lastly, he suggested material development (such as phosphorescence, TADF blue) in low power for diversity of pOLED products such as monitor for VR and PC, and automobile diversity of pOLED products, and also suggested changes of pixel design for enhancing the open ratio.

As a new opportunity for pOLED, he pointed out applications on foldable, automotive, and VR devices, and mentioned transparent display as the next pOLED.

This LG Display presentation is very much similar to Samsung’s previous presentation about Samsung Display in IMID 2016, and it looks like the development process and roadmap of the two companies are identical in pOLED (flexible OLED).

Especially, seeing that BT2020 application in AMOLED panel for mobile is previously mentioned by Samsung Display early this year, and now also mentioned by LG Display, it is expected that BT2020 application will become another main issue.

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< LG Display general manager Joosu Im >

< Samsung Display presentation contents, IMID 2016 >

[OLED summit 2016] LG Display, 반드시 개발 되어야할 pOLED의 core technology 발표

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21일(현지시간) 미국 샌디에이고에서 개최된 OLED summit 2016에서 LG Display의 임주수 부장은 “Going forward with pOLED & future challenges” 라는 주제로 pOLED에서 반드시 개발되어야 할 5가지 core technology와 next pOLED에 대해 발표하였다.

pOLED의 5가지 core technology로서 dream picture quality와 design freedom, process simplication, cost innovation, a diversity of pOLED products를 꼽았다.

Dream picture quality에서는 고해상도에서의 HDR과 BT2020 적용을, design freedom에서는 low stress TFT와 metal mesh등의 신규 TSP sensor개발, flexible window cover의 내구성 향상을 핵심 과제로 발표하였다.

또한 process simplication을 위한 저온 공정과 터치 일체화처럼 panel의 layer를 감소시킬 수 있는 공정 개발과, 이를 통한 cost innovation이 필요함을 강조하였다. 마지막으로 VR과 PC용 모니터, 차량용 등 diversity of pOLED products를 위해서 저전력을 위한 재료개발(인광블루, TADF 블루 등), 개구율을 높이기 위한 pixel design 변경을 제안하였다.

pOLED의 새로운 기회로서는 foldable과 automotive, VR 기기에 적용을 꼽았으며, next pOLED로서 transparent display를 언급하였다.

이번 LG Display의 발표는 지난 IMID 2016에서의 Samsung Display의 발표와 굉장히 유사하며, pOLED (flexible OLED)에 대한 두 회사의 개발 방향과 로드맵이 일치하고 있는 것으로 분석된다.

특히 mobile 기기용 AMOLED panel에서 BT2020 적용은 Samsung Display에서 올해 처음 언급한데 이어 LG Display에서도 언급하여, 모바일 기기의 BT2020 적용이 또 하나의 핵심 이슈가 될 것으로 예상된다.

<LG Display의 임주수 부장>

<Samsung Display 발표내용, IMID 2016>

Professor Jang-Ung Park of UNIST Discusses Transparent Electrode’s Present and Future

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During the International Advanced Materials & Application Technology Expo (November 25-27), Professor Jang-Ung Park of Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) gave an in-depth lecture on transparent electrode’s new technology and research results under the presentation title of ‘Technology Trend and Development Direction of High Performance Transparent & Stretchable Electrodes Using Graphene and Ag Nanowire Complex’.

 

Transparent electrode is an electronic component with usually ≥80% transparency, and sheet tension of ≤500Ω/ㅁ of conductivity. This technology is widely used in electronics including LCD front electrode and OLED electrode in display, touchscreen, solar cell, and optoelectronic device.

 

Park explained that the main market for transparent electrode is display and touchscreen, and announced that the transparent electrode market is to grow into US$4,800 million in 2020 from 2015’s US$ 3,400 million.

 

The electrode materials that is mainly being used at present is ITO (indium tin oxide) film produced through evaporation or sputtering. ITO’s merits include good conductivity from the low sheet tension and suitable for mass production. However, China is the main producer of the rare main material, indium, and has a drawback of high processing temperature. As such, research for indium replacement is continuing.

 

Graphene, CNT (carbon nano tube), Ag nanowire, and metal mesh are some of the materials that are in the spotlight as ITO replacement. However, Park emphasized that transparent electrodes that are being developed at present have difficulty in surpassing ITO in terms of electronical and optical properties. Instead, he explained that as the display shape changes, the replacement material can be used for displays where ITO cannot be applied.

 

At present, ITO is being used as the main electrode material for flat display. However, its weakness against mechanical stress and limitation in flexibility led to some views that flexible display application will be difficult. Regarding this Park explained that thickness of substrate is more important than ITO’s traits for display’s curvature radius and therefore if substrate becomes thinner, ITO can be applied even to foldable display as well as flexible. He added that although folding the display is acceptable, stretchable display is impossible as the properties are destroyed when pulled.

 

Park emphasized that in order for the wearable display market, including the smartwatch market, to grow, the comfort of the user is important. He reported as a human body does not conform to a specific curvature radius, to improve the user comfort, stretchable panel that can bend in diverse directions is a necessity. For this to be possible, transparent electrode that can replace ITO is required.

 

For example, watch shaped application can be replaced with stretchable display up to the strap part that wraps around the wrist. Glasses shaped application can have stretchable display for curved areas such as lenses. Also, within textiles industry, research into smart textiles through electronic circuit application is continuing.

 

As the transparent electrode that can replace ITO, Park suggested graphene and Ag nanowire complex. Ag nanowire reduces high sheet tension of graphene, and graphene prevents Ag nanowire’s oxidization, complementing each other. Park revealed that ≥90% transmittance and ≤30Ω/ㅁ was achieved through research. He emphasized as stretchability increased to 100%, it is suitable for stretchable display.

 

According to Park, transparent electrode can be applied to transparent stretchable sensor and transparent TFT as well as display. With confirmation of continued research regarding this issue, Park concluded his presentation.

UNIST 박장웅 교수, 투명전극의 현재와 미래에 대해 논하다.

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11월 26일 개최된 ‘2015 국제 신소재 및 응용기술전참관 및 그래핀 투명전극 소재 별 기술 개발 동향 및 발전방향 세미나’에서 울산과학기술대학교 박장웅 교수는 ‘그래핀과 Ag nano wire의 복합체를 이용한 고기능 유연투명전극 기술 개발동향 및 발전방향’이라는 주제로 투명전극에 대한 신기술과 개발 성과 등에 대한 심도 있는 강연을 했다.

투명전극은 통상 80% 이상의 고투명도와 면저항 500Ω/ㅁ 이하의 전도도를 가지는 전자 부품으로 LCD 전면 전극, OLED 전극 등 디스플레이, 터치스크린, 태양전지, 광전자 소자 등 전자분야에 광범위하게 사용되는 기술이다.

박교수는 투명전극의 주된 시장은 디스플레이와 터치스크린이라고 설명하며 2015년 US$3,400million 규모인 투명전극 시장이 2020년에는 US$4,800million까지 성장할 것으로 전망된다고 발표했다.

현재 주로 채용되고 있는 전극재료는 증착법이나 sputtering에 의해 제조되는 ITO(Indium Tin Oxide) 필름이다. ITO는 면저항이 낮아 전기전도성이 우수하고 대량생산에 적합하다는 장점이 있다. 하지만 주원료인 인듐이 중국에서 독점하고 있는 희소성이 있는 물질이며, 공정온도가 높다는 단점이 있어 대체물질을 찾기 위한 연구가 지속되고 있다.

이런 연구를 통해 그래핀과 CNT(Carbon Nano Tube), Ag nano wire, metal mesh 등이 ITO를 대체할 수 있는 물질로 각광받고 있다. 하지만 박교수는 현재 개발되고 있는 투명전극들은 전기적 광학적 특성 등에서 ITO를 넘어서기 힘들다고 강조했다. 대신 디스플레이의 형태가 변화됨에 따라 ITO가 사용될 수 없는 형태의 디스플레이에 대체 물질이 쓰일 수 있을 것이라고 설명했다.

현재 ITO는 평면 디스플레이의 주요 전극 재료로 쓰이고 있다. 하지만 mechanical stress에 취약하기 때문에 유연성에 한계가 있어 플렉서블 디스플레이에 적용되기 힘들 것이라는 시각이 있었다. 이와 관련해 박교수는 “디스플레이의 곡률반경에는 ITO의 특성보다 기판의 두께가 더 중요한 요소이기 때문에 기판의 두께가 얇아진다면 플렉서블 뿐만 아니라 폴더블 디스플레이에도 ITO가 충분히 적용될 수 있을 것이다.”라며 “구부려지는 것은 상관없지만 문제는 잡아당길 때 특성이 파괴되기 때문에 stretchable 디스플레이가 불가능하다.”고 밝혔다.

박교수는 smartwatch를 포함한 wearable 디스플레이 시장이 성장하기 위해서는 사용자가 느끼는 착용감이 중요하다고 강조하며 “사람의 인체는 곡률반경이 정해져 있지 않기 때문에 기존 wearable 디스플레이의 착용감을 높이기 위해 다양한 축의 구부림이 가능한 stretchable 패널 적용이 필수적이며 이를 위해서 ITO를 대체할 수 있는 투명전극이 필요하다.”고 발표했다.

예를 들어, 시계 형태의 애플리케이션은 손목을 감는 스트랩 부분까지 stretchable 디스플레이로 대체할 수 있으며, 안경 형태의 애플리케이션은 렌즈와 같은 곡면 부위에도 stretchable 디스플레이를 적용할 수 있다. 또한 섬유산업에서도 스마트 섬유라는 개념으로 전자회로화 할 수 있는 연구가 속속 선보이고 있다.

박교수는 ITO를 대체하는 투명전극에 대한 연구결과로 그래핀과 Ag nano wire의 복합 구조체를 제시하였다. Ag nano wire는 그래핀의 높은 면저항을 낮추어주는 역할을 하고 그래핀은 Ag nano wire의 산화를 막는 역할을 하기 때문에 서로 상호보완적인 관계가 될 수 있다고 설명했다. 또한 박교수는 연구를 통해 90%이상의 투과율과 30Ω/ㅁ이하의 면저항을 달성했다고 밝히면서 “특히 stretchability를 100%까지 높였기 때문에 stretchable 디스플레이에 적용하기 적절하다.”고 강조했다.

박교수는 해당 투명 전극은 디스플레이뿐만 아니라 투명 stretchable 센서와 투명 TFT 등에도 적용할 수 있다고 밝히며 이와 관련된 연구도 지속하고 있다고 하며 발표를 마쳤다.