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CES2021에서 선보인 다양한 OLED 제품들

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세계 최대 IT 가전 전시회 CES가 사상 처음으로 100% 온라인으로 개최되었다.

삼성에서는 CES2021마지막날 14일(현지시간 15일)에 Galaxy S21 시리즈를 발표하였다.

갤럭시S시리즈 최초로 S펜을 지원한다 15일부터 21일까지 일주일간 사전 예약을 거쳐, 오는 29일 정식 출시될 예정이다.

(삼성전자 홈페이지 GalaxyS21 series)

LG디스플레이에서는 세계최초 롤러블 TV인 LG SIGNATURE OLED R은 현신적인 글로벌 콤팩터로 사용자의 공간을 재정의하는 올레드의 철학과 기술을 멋지게 뽐냈다. 침대와 투명 OLED가 결합된 Smart Bed는 평소에는 일반 침대 프레임으로 사용하다가, 투명 OLED를 일부만 노출시키는 ‘라인모드’로 변경해 날씨나 시간 정보를 간단하게 확인할 수 있다. 여기서 16:9 화면비로 전환하면 TV나 영화 감상이 가능하다

또 다른 활용 예시로 선보인 Restaurant Zone의 55” 투명 OLED는 스시바 등의 고급 식당에서 디지털 메뉴판 역할을 수행하는 것은 물론, 주문한 음식이 나오는 동안 투명 스크린을 통해 스포츠 중계나 드라마 시청도 가능하다. 더불어 손님과 셰프 사이의 파티션으로도 활용할 수 있다.

LG디스플레이가 이번 CES 2021에서 최초로 선보인 48” 벤더블 CSO(Cinematic Sound OLED)은 유력 해외 매체들의 관심을 한 몸에 받았다. 이 기술은 종이처럼 얇은 두께의 OLED 화면이 최대 1,000R까지 구부러져 한층 몰입감 있는 화면을 제공하며, 화면 자체에서 소리가 나는 CSO 기술이 적용돼 더욱 생생하고 입체감 있는 사운드를 들려준다.

LG전자는 CES2021에서 새로운 OLED TV “evo”가 소개되었다. Flagship 모델인 evo는 55인치, 65인치, 77인치 4K OLED 3 종류가 있다.

Evo는 LG전자 OLED TV 중에서 가장 고급 브랜드인 G1 레벨 제품으로서 신형 화질 프로세스 A9 Gen 4를 탑재하였으며, 이전 모델에 비해 선명한 화질과 명암비, HDR(High-Dynamic-Range)을 제공해 준다.

LG OLED evo(출처 CES2021 영상)

LG전자에서는 31.5” OLED 모니터 UltraFine 32EP950를 선보였다. TV나 휴대폰에서만 사용하였던 OLED패널이 모니터로 최초로 선보였으며 4K 해상도 (3840×2160) 1,000,000 : 1의 명암비로, 아직 출시일과 가격은 공개되지 않았다

LG 31.5” UltraFine 32EP950 모니터 (출처 CES2021 영상)

LG전자는 롤러블폰 티저영상을 공개했다. LG롤러블의 알려진 스펙은 기본 6.8”(1080×2428)에 화면을 펼치면 7.4”(1600×2428)까지 확장 가능한 것으로 전해졌다. 중국 디스플레이 업체인 BOE의 패널을 사용했다.

LG전자 롤러블 폰  (출처 CES2021 영상)

Panasonic에서는 OLED TV JZ2000를 선보였다. LG디스플레이 패널을 사용하였고, 2021년에 55” 65” 로 출시한다고 발표했다. 새로운 AI 기반의 프로세서를 갖추고 있어 시청자가 최고의 영상과 사운드 설정을 자동으로 조정해준다. Panasonic의 고유한 상향식 스피커 사용에 측면 발사 스피커를 추가하면서 뛰어난 서라운드 사운드를 제공하여 영화, 스포츠, 게임 경험을 향상시킨다. 더 나은 피크 및 평균 밝기 레벨을 제공하여 고픔질 TV 영상을 제공한다.

Panasonic JZ2000 (출처 CES2021 영상)

Sony의 Acoustic Surface Audio 기술은 잠재적으로 Sony의 새로운 OLED 모델을 최고의 사운드 TV로 만들 수 있게 하였다. 이 카테고리에서 특히 주목할 부분은  Sony Bravia Master Series A90J이다. 이 OLED TV는 55” 및 65” 모델과 함께 83” 모델을 도입하며, Sony가 XR OLED Contrast라고 부르는 새로운 기술을 사용하여 하이라이트를 높이고 더 나은 블랙을 제공한다.

Sony Bravia Master A90J(출처 CES2021 영상)

TCL에서는 두 가지의 Rollable OLED 컨셉을 선보였다. 첫번째는 6.7”디스플레이를 최대 7.8”지 확장 할 수 는 AMOLED 모바일 장치이다. 두께가 10mm 미만이고 굴곡 반경이 3mm이다. 두번 째는 17” printed scrolling 제품은 CSOT에서 두루마리형태의 컨셉용으로 공개했다.

TCL rollable 컨셉 폰 과 17” 컨셉 scrolling 제품(출처 CES2021 영상)

자동차용 p-OLED용으로는 Mercedes-Benz 와 Continental 업체에서 제품을 공개 했다.

자동차 부품업체 Continental은 haptic 기술이 지원되는 cockpit type 디스플레이를 소개하였다. LG디스플레이의 pOLED를 사용한 것으로 추정된다.

Continental pOLED (출처 CES2021 영상)

Mercedes-Benz에서는 56” MBUX(Mercedes-Benz User Experience) Hyperscreen multimedia system은 12.8인치 pOLED를 3장 연결하고 Gorilla glass로 커버하였다. 운전 중 패널의 아이콘 부분 터치를 확인하기 위해 pOLED에는 haptic 기술이 내장되었다.

Mercedes-Benz에서는 56” MBUX (출처 CES2021 영상)

[보도 자료] 2019년 AMOLED 매출 322억달러, 2018년 대비 13.8% 성장 전망

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유비리서치(대표이사 이충훈)에서 2019년 OLED 연간보고서를 발간하였다.

본 보고서에 따르면 2019년 OLED 시장은 322억달러 매출과 13.8% 시장 성장을 전망하고 있다. 시장 성장 이유는 2019년에는 다채로운 응용제품이 출시되기 때문이다. 폴더블 OLED는 스마트폰과 태블릿PC를 융합하는 컨버전스 제품으로서 flexible OLED 시장 성장을 가속시킬 것이며, 2019년 하반기부터 출시될 8K OLED와 롤러블 OLED는 프리미엄 OLED TV 시장을 더욱 견고하게 지지해줄 것이다. 또한, 중국 패널 기업들의 수율 향상에 의한 flexible OLED 출하량 증가가 중국 OLED 시장 성장을 뒷받침 해 줄 것이다.

2018년 4사분기 AMOLED 매출은 79억달러로서 3사분기 82억달러에 비하면 3.7% 감소하였고, 2017년 4사분기 88억달러와 비교하면 10.4% 줄어 들었다. 삼성디스플레이의 매출 변동에 따라 분기별 OLED 시장 유동폭이 매우 큰 한해였다.

2018년 매출 금액은 283억달러이며 2017년 264억 달러 대비 7.1% 성장하였다. 2017년 58.7% 성장에 비하면 성장 속도가 갑자기 둔화되었다. 성장 둔화의 주 요인은 이제까지 OLED 시장을 견인하던 OLED 스마트폰 시장 침체에 의한 것이다. 2017년에 242억달러 규모였던 스마트폰용 OLED 시장이 2018년에는 245억달러 형성에 그쳤다.

스마트폰용 flexible OLED 패널 제조비용이 높아 미들엔드 스마트폰에 플렉시블 OLED가 채택되지 못하고 있다. 그 결과 6세대 flexible OLED 투자 속도에 비해 수요가 부족하여 공급 과잉이 지속될 전망이다. 2018년 4사분기는 31% 공급 과잉이 발생했으며, 2019년 1사분기에는 계절적인 수요 감소까지 겹쳐 공급과잉이 39%까지 올라갈 전망이다.

CES2019, TV의 최대 화두는 엘지전자 OLED TV R

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매년 1월초에 개최되는 CES는 그 해의 가전 제품 동향을 모두 파악할 수 있는 가장 중요한 행사이다. 올해도 빠짐없이 전세계 TV 메이커들이 행사장에 온 관중의 시선을 끌기 위해 다양한 제품들을 전시하였다.

OLED TV가 2,000달러 이상의 프리미엄 TV 시장에서 50% 이상의 점유율을 차지하자 LCD TV 업계는 CES에 8K LCD TV를 대거 동원하여 OLED TV의 시장 확대를 저지하고자 했다. 하지만 관람객들의 시선과 감탄은 모두 OLED TV R에 몰려 버렸다.

2020년 동경 올림픽을 기점으로 시작되는 8K 방송을 대비하여 8K TV 시장은 작년부터 조금씩 열리기 시작했다. LCD TV 업체는 8K를 키워드로 시장을 선점하기 위해 다양한 사이즈의 8K LCD TV를 전시했다. 하지만 LCD TV는 Sharp가 이미 꾸준히 전시를 해 왔기 때문에 새로운 TV 제품으로는 관람객들의 시선을 끌지는 못하고 있다.

또 다른 이유는 엘지전자가 전시한 OLED TV R이 있기 때문이다. 스피커를 내장한 본체에서 OLED TV가 솟구쳐오르다 다시 내려 간다. 태양이 솟았다 일몰에 지는 느낌이다. 수 많은 사람들이 OLED TV R을 보기 위해, 촬영하기 위해 몰려 들었다.

 <엘지전자, OLED TV R>

작년에는 micro LED TV가 크게 부각된 덕에 올해는 삼성전자 이외에도 TCL과 Hisense가 micro LED TV를 전시했다. 한국 기업과 중국 기업의 micro LED TV 기술 격차는 1년 정도 밖에 되지 않는 것으로 보인다. 특별한 제조 기술이 요구되지 않는 조립 기술 기반의 micro LED TV 시장은 LED 산업과 인프라가 세계 최고 수준인 중국이 곧 장악할 것으로 예측된다.

하지만 패널 구조와 제조 공정이 매우 복잡한 OLED TV 제조 기술은 엘지디스플레이가 독보적으로 보유하고 있기 때문에 한국과 중국의 기술 격차는 5년 이상 차이로 유지될 전망이다. 이러한 상황에서 엘지전자가 이번에 공개한 OLED TV R은 다시 한번 한국의 OLED 기술이 세계 최고임을 실감하게 해주고 있다.

반면 엘지전자를 제외한 TV 업체들의 OLED TV 전시는 시들했다. 이들 업체들에는 아직 8K OLED 패널과 롤러블 OLED 패널을 엘지디스플레이로부터 공급받고 있지 못하고 있기 때문이다.  Sony 조차도 특별함이 없이 이제Rk지 잘 알려진 OLED TV만을 전시하고 있다.

그 덕분에 이번 CES의 TV 전시는 엘지전자만이 눈에 띄게 되었다.

이번 전시에서 OLED TV와 경쟁이 가능한 제품은 TCL이 출시한 mini LED를 사용한 LCD TV로 판단된다. 명암비가 OLED TV와 유사하게 1,000,000:1로 표시되어 있다. 블랙이 매우 우수한 제품으로서 OLED TV와 유사한 느낌의 생동감 있는 색상과 명암비를 나타내었다. 단, 검은 바탕 화면에 표시되는 밝은 화면의 주위에는 홀로효과가 발견되었다. 주위가 밝게 번져 보이는 현상이다. 비전문가들 눈에는 보이지 않을 수 있기 때문에 가격 경쟁력이 있으며 OLED TV와 충분히 경쟁할 수 있는 제품으로 판단된다.

<TCL, mini LED를 사용한 8K QLED TV>

LG디스플레이 한상범 부회장, “2020년 OLED와 육성사업 매출 비중 50% 만들 것”

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■ 대형 OLED, 차별화 제품 및 공급 확대를 통해 OLED 대세화 주역으로 육성
■ 중소형 POLED, 근본적 사업 역량을 강화하고 폴더블 등 미래 제품 준비
■ 상업용과 자동차용 제품, 신기술/신시장을 발굴해 일등사업으로 육성

LG디스플레이가 2019년 ‘OLED 대세화’를 선포하며 OLED 사업육성 방향을 제시했다.

LG디스플레이는 세계 최대 전자제품 전시회인 미국 ‘CES(Consumer Electronics Show)2018’ 개막을 하루 앞둔 7일(현지시각), 라스베이거스 컨벤션 센터(LVCC)에서 CEO 한상범 부회장과 CTO(최고기술책임자) 강인병 부사장, 전략/마케팅그룹장 송영권 전무 등 주요 임원이 참석한 가운데 기자 간담회를 열고 2019년 사업전략을 발표했다.

이날 간담회에서 한상범 부회장은 “지난해 글로벌 경쟁심화에 따른 공급과잉과 막대한 투자 등으로 많은 어려움이 있었지만, 대형 OLED 사업이 흑자전환 되었고 고부가가치 제품 중심으로 안정적인 수익을 내어 하반기에는 많이 회복할 수 있었다.”며, “올해도 LG디스플레이는 OLED 중심으로 투자해 OLED대세화를 앞당기는 한편 상업용과 자동차용 사업도 집중 육성해 2020년까지 OLED와 육성사업의 매출 비중을 전체의 50% 이상 차지할 수 있게 만들 것”라고 포부를 밝혔다.

LG디스플레이는 이를 위해 대형 OLED 시장을 확대하고 중소형 P-OLED(Plastic OLED)사업의 근본적 사업 역량을 강화하는 한편, 차별화된 상업용 및 자동차용 제품으로 새로운 시장을 발굴해 일등 사업으로 육성시킨다는 방침이다.

■ 대형 OLED, 차별화 제품 및 공급 확대
LG디스플레이는 2013년부터 OLED TV용 패널을 처음 공급한 이래 계속해서 기술을 발전시켜, 지난해에는 300만대에 가까운 제품을 판매하며 프리미엄 TV시장의 강자로 발전시켰다.

올해는 TV용 제품 라인업을 기존 4K 해상도에서 8K까지 확대하고, 휘도와 응답속도 등 성능을 더욱 강화해 경쟁력을 한층 높인다는 계획이다. 아울러, 월페이퍼(Wall paper)와 CSO(Crystal Sound OLED), 롤러블(Rollable)과 투명 디스플레이 등 차별화 제품도 확대해 시장을 확대한다.

LG디스플레이는 중국 광저우 8.5세대 OLED 패널 공장을 올해 상반기 중 완공하고, 3분기부터 양산을 시작해 대형 OLED 생산량을 대폭 늘린다. 이를 통해, ’18년 290만대였던 판매량을 올해 400만대까지 확대하고, ’21년에는 1,000만대 이상을 달성한다는 방침이다.

또한, 신규 고객 발굴과 더불어 기존 고객의 판매 지역을 확대시키고, 전략 고객과의 협업을 강화해 초대형 등 프리미엄 제품 판매를 높일 예정이다.

■ 중소형 P-OLED, 근본적 사업 역량 강화 및 미래 제품 준비
LG디스플레이는 P-OLED를 통해 중소형 OLED 시장을 공략하고 있다. 올해는 전략 고객을 위한 핵심 기술 및 제품을 적기에 개발해 공급해 중소형 시장 점유율을 끌어올리는 것이 최대 과제다.

또한, 유리투입 기준 월 15,000장 규모의 구미 6세대 공장 생산성을 향상시키고, 파주의 신규 6세대 공장도 조기 안정화를 꾀해 P-OLED 생산량을 더욱 확대한다는 방침이다. 아울러, 폴더블(Foldable)과 같은 미래 제품을 적기에 출시할 수 있도록 관련 기술과 인프라를 착실하게 준비해 나갈 예정이다.

■ 상업용과 자동차용 디스플레이, 일등 사업으로 육성
LG디스플레이는 급성장하고 있는 상업용과 자동차용 사업도 일등으로 육성한다.

상업용 시장은 98, 86인치 등 초대형 제품과 LG디스플레이 고유의 터치기술인 인터치(in-TOUCH)가 적용된 제품, 테두리(Bezel)가 0.44mm에 불과한 제품, 투명(Transparent), 게임용 등 차별화 제품으로 공략해 나갈 계획이다.

자동차용은 LTPS 기반의 고해상도 LCD와 P-OLED로 8인치 이상 대화면과 고해상도 제품을 중심으로 사업을 추진한다. 아울러, 사업 확대에 필요한 생산 인프라를 적기에 준비하고 원가 경쟁력도 더욱 강화해 급성장하고 있는 자동차용 시장에서 일등을 달성한다는 방침이다.

LG디스플레이 한상범 부회장은 “올해로서 지난 2017년부터 시작한 미래준비를 위한 투자가 어느 정도 마무리될 예정이다.”며, “반드시 OLED 대세화를 성공시켜 LG디스플레이는 물론 우리나라가 OLED로 다시 한번 글로벌 디스플레이 시장을 선도해 나갈 수 있도록 만들겠다.”라고 말했다.

[IMID 2018] Samsung Display, The key material that will connect the smart world and the individual in the future is the display

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At IMID 2018 held in BEXCO, Busan, Korea on August 29, Kwak Jin-Oh, vice president of Samsung Display, delivered a keynote speech on the theme of ‘The Infinite Evolution with Display’. He emphasized “Display will be the key material to link to the smart world and the creation of a new world and environment will be accelerated.”

Comparing the evolution of living things with the evolution of displays, Kwak pointed out the direction of the next-generation displays such as ‘size diversity from small to large size, adaption in design inclusive of full screen and flexible, and convergence with other technologies’.

In terms of size diversity, Kwak said, “High-resolution displays that can feel realism in small and medium-sized area, and displays that can be immersed like a big screen in a movie theater in large area, are required.”

The design adaptation then was referred to design autonomy as one of the values of next-generation displays. He further emphasized the value of rollable and stretchable displays as well as foldable displays in small and medium sized displays.

Kwak said that Samsung is developing rollable displays as well as foldable displays that are currently attracting great interest. Unlike foldable display, rollable display requires consideration of the stress on the front of the panel. He commented “Because there are many things to consider such as the time when it is rolled up, and the number of times it is rolled and unrolled, the company is conducting research to solve them.”

He also introduced a stretchable display that can implement patterns freely, and explained that it is developing various structures using RGB pixel unit and stretchable unit to implement displays that have high reliability with low stress.

Mentioning about biotechnology at the convergence area, he pointed out that new fusion technologies need to be considered such as measurement of oxygen saturation by transmitting light to hemoglobin or changes in the wake up mode and sleep mode of the display depending on the melatonin change.

Finally, Kwak concluded that display is evolving to create a new society and environment, emphasizing that display is the key material to link between the individual and the smart world in the forthcoming 5G era.

OLED TV continuing to evolve

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At the ‘4th 2018 OLED Korea Conference’ hosted by UBI research on March 7-8, Dr. Han Chang-Wook, Chief Research Fellow of LG Display, made a presentation for the development process of OLED TVs and emphasized the image quality of OLED, design flexibility and expandability.

At first, Dr. Han introduced three core technologies including TFT technology, OLED stack technology, and compensation circuit design applied to OLED TVs. He said, “We changed the TFT as top gate coplanar structure for UHD implementation in bottom gate TFT applied to FHD.” He also mentioned “We changed the WRGB OLED pixel structure from 2 stack structure to 3 stack structure to improve the luminance and color reproduction ratio, and designed the compensation circuit so that it does not affect the OLED even on 8K large screen.”

He commented, “Unlike LCDs that control pixels with local dimming, OLEDs have pixel dimming controls, which allows for full black representation and less halo effects”

Explaining that OLED allows greater design flexibility and expandability because of the self-illuminating properties that does not require backlight, he referred to the mirror display and transparent display applicable to indoors, and the world’s first 88 inch 8K OLED TV and 65 inch rollable OLED TV exhibited at CES 2018.

Dr. Han said “We expect large OLED panel production to be tripled, compared to 2016, with the expansion of production lines and yield improvement in 2018. In addition, the company will be able to ship over 6 million large area OLED panels by 2020 through the expansion of its Paju and Guangzhou plants.” He also announced that the company will increase continuously the production for OLED panels, which were 5% of the total display panels in 2016, by 40% by 2020.

진화를 거듭하고 있는 OLED TV

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3월 7일 유비리서치가 주최한 ‘2018 OLED 코리아 컨퍼런스’에서 LG Display의 한창욱 수석연구위원은 OLED TV의 발전 과정을 소개하며 OLED의 화질(image quality)과 디자인 유연성(design flexibility), 확장성(expandability)을 강조하였다.

먼저 한 수석연구원은 OLED TV에 적용 된 TFT 기술과 OLED stack 기술, 보상회로 설계 등 3가지 핵심 기술들을 소개하였다. 한 수석연구원은 “FHD에 적용 된 bottom gate TFT에서 UHD 구현을 위해 top gate coplanar 구조로 TFT를 변경하였다”고 설명하였으며, “휘도와 색재현율 향상을 위해 2 stack 구조에서 3 stack 구조로 WRGB OLED 화소 구조를 변경하였으며 8K 대형 화면에서도 OLED에 영향이 없도록 보상 회로를 설계하였다”고 밝혔다.

이어서 한 수석연구원은 OLED의 최대 장점으로 “local dimming으로 화소를 제어하는 LCD와 다르게 OLED는 pixel dimming으로 화소를 제어하기 때문에 완벽한 블랙 표현이 가능하고 윤곽선 주변이 빛나보이는 halo effect가 적다”고 강조했다.

또한, OLED는 back light가 필요 없는 자발광 디스플레이기 때문에 디자인 구현과 확장성이 가능하다고 설명했다. 그 예로 실내에서 적용 가능 한 mirror display와 transparent display를 언급했으며 CES 2018에서 선보인 세계 최초의 88 inch 8K OLED TV와 65 inch rollable OLED TV를 언급하였다.

한편, 한창욱 수석연구원은 “2018년에는 생산라인 확대와 수율 개선을 통해 대형 OLED 패널 생산량이 2016년보다 3배 수준으로 늘어날 것으로 예상된다. 또한 파주와 광저우 공장 증설을 통해 2020년에는 600만장 이상의 대형 OLED 패널 출하가 가능할 것”이라 밝혔다. 또한, 2016년 전체 디스플레이의 5% 수준이었던 OLED 패널 생산량을 2020년까지 40% 이상 끌어올리겠다고 밝혔다.

가상(VR)·증강현실(AR)이 선택한 ‘OLED 디스플레이’

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최근 4차 산업혁명을 주도하고 있는 가상·증강현실 기기에 OLED 디스플레이를 채용함으로써, LCD에 비해 응답속도가 빠르고 풍부한 색감과 높은 명암비 구현이 가능해짐에 따라, 사용자는 보다 현실감 있고 생동감 넘치는 영상을 체험할 수 있게 되었다.
가상·증강현실용 OLED 디스플레이는 게임, 광고, 교육 등 전 산업 분야에 걸쳐 폭넓게 활용되고 있으며, 이에 따라 관련 출원이 최근 활발하게 이루어지고 있는 것으로 나타났다.

특허청에 따르면, 가상·증강현실용 OLED 디스플레이의 출원은 매년 증가 추세에 있으며, 특히 최근 3년간 관련 출원이 크게 증가한 것으로 나타났다.

<가상·증강현실용 OLED 디스플레이 출원 동향, 출처: 특허청>

최근 연도별 출원 현황을 보면, 2014년 240건, 2015년 263건, 2016년 439건으로, 2014년을 기점으로 가상·증강현실용 OLED 디스플레이 기술에 관한 출원 건은 급격히 증가하였다.

가상·증강현실용 OLED 디스플레이 분야 출원이 최근에 증가한 이유는 가상·증강현실 기기의 본격적인 대중화를 위한 선결 과제로 해상도와 응답속도, 활용성, 착용감, 가격 등 다양한 조건들의 발전이 요구되고 있는데, OLED 디스플레이는 실감나는 영상을 구현할 수 있고, 플렉시블 설계가 용이하다는 점에서 기존의 LCD에 비해 이러한 니즈를 월등하게 충족할 수 있기 때문인 것으로 보인다.

또한, 2020년 기준으로 가상·증강현실 시장 규모가 약 800억 달러로 크게 증가될 것이라는 전망에 비추어 볼 때, 가상·증강현실 기기에 적합한 OLED 디스플레이가 플렉시블, 롤러블, 벤더블 및 스트레쳐블 디스플레이 형태로 다양하게 개발됨에 따라 가상·증강현실용 OLED 디스플레이 기술에 관한 출원의 증가 추세는 지속될 것으로 예상된다.

가상·증강현실용 OLED 디스플레이 기술에 관한 출원인별 출원 현황(2007년 ~ 2016년)은 대기업 774건(60%), 중견·중소기업 142건(11%), 대학‧연구기관 72건(6%), 개인 70건(5%)을 출원하였고, 외국인이 237건(18%)을 출원한 것으로 조사되었다.

주요 출원 업체별로는 엘지전자 465건, 삼성전자 216건, 마이크로소프트사 51건, 삼성디스플레이 29건, 에스케이플래닛 20건, 퀄컴 17건, 엘지디스플레이 17건 순으로 집계되어, 가상·증강현실용 OLED 디스플레이 관련 기술이 국내 기업에 의해 주도되고 있음을 알 수 있다.

가상·증강현실용 OLED 디스플레이의 응용분야별 출원 현황을 보면 개인용 엔터테인먼트(게임, 테마파크, 체험관) 426건, 국방(전쟁 시뮬레이션, 무기개발, 전투기 조종) 169건, 광고 141건, 의료(3차원 시뮬레이션, 가상 내시경, 모의수술) 131건, 헬스케어 123건, 영화 117건 등으로 나타나, 가상·증강현실용 OLED 디스플레이 기술은 게임과 국방 산업 분야에 가장 활발히 활용되고 있음을 알 수 있다.

특허청 김종찬 디스플레이기기심사팀장은 “TV나 휴대폰과 같은 개인용 제품 중심으로 발달한 OLED 디스플레이는 뛰어난 영상제공 능력을 기반으로 가상·증강현실 뿐만 아니라 새로운 산업분야로 활용 영역의 확장이 예상되며, 아울러 OLED 디스플레이의 수명 연장 및 사용 온도 범위 확대 등 성능 향상 과제를 해결하기 위한 기술과 관련된 출원이 증가할 것으로 예상된다.”고 전망했다.
특허청은 OLED 디스플레이 분야의 특허경쟁력 강화를 위하여, 산업계와 특허청 간의 소통과 협력의 일환으로『IP Together』행사를 정기적으로 개최해 왔으며, ‘개정 특허법 설명회’ 등을 통해 관련 정보를 지속적으로 제공해 나갈 계획이다.

한편, 유비리서치가 발간한 ‘AR과 VR용 디스플레이 시장 보고서’에 따르면 AR과 VR용 OLED는 2017년 260만개 출하되어 52%의 시장 점유율을 차지할 것으로 예상하였으며, 2021년에는 5,200만개 출하되어 80%의 시장 점유율을 차지할 것으로 전망하였다.

 

<AR과 VR용 디스플레이 타입별 출하량 전망, 출처: 유비리서치>

‘OLED display’ selected by virtual (VR) · Augmented Reality (AR)

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By adopting OLED display in virtual and augmented reality devices, which are leading the fourth industrial revolution in recent years, users can experience more realistic and lively images with faster response time, richer color and higher contrast ratio comparing to LCD.
OLED displays for virtual and augmented reality have been widely used in all industries including games, advertising, and education, and related applications have recently been actively pursued.

According to the Korean Intellectual Property Office (KIPO), the filing of OLED display for virtual and augmented reality is on an increasing trend each year, in particular, the number of related applications has greatly increased over the last 3 years.

<OLED display application trend for virtual and augmented reality, Source: Korean Intellectual Property Office>

According to the recent filing status by year, there are 240 applications in 2014, 263 in 2015, and 439 in 2016, and applications for OLED display technologies for virtual and augmented reality have increased rapidly from 2014.

The reason for the recent increase in applications for virtual and augmented reality OLED display fields is that the development of various conditions such as resolution, response time, usability, comfort, and price is required as a preliminary task for popularization of virtual and augmented reality devices and OLED displays can realize realistic images and are easy to design with flexibility, which is why they can meet these needs much better than existing LCDs.

Also, given the prospect that the virtual and augmented reality market will increase to about $ 80 billion by 2020, OLED displays suitable for virtual and augmented reality devices are being developed in various forms such as flexible, rollable, bendable, and stretchable displays, and it is expected that applications for OLED display technology for virtual and augmented reality will continue to increase accordingly.

For the filing status of OLED display technology for virtual and augmented reality (2007 ~ 2016),  there are 774 cases (60%) of large companies, 142 cases (11%) of medium and small-sized companies, 72 cases (6%) of universities and research institutes, 70 individual cases (5%)  237 foreigner cases (18%).

By major application companies, 465 cases of LG Electronics, 216 cases of Samsung Electronics, 51 cases of Microsoft Corporation, 29 cases of Samsung Display, 20 cases of SK Planet, 17 cases of Qualcomm, 17 cases of LG Display, It can be seen that related technology is dominated by domestic companies.

As for the status of OLED display application field for virtual and augmented reality applications, there are 426 cases of personal entertainment (game, theme park, experience), 169 cases of defense (war simulation, weapons development, fighter pilot), 141 cases of advertisement, 131 cases of medical treatment (3D simulation, virtual endoscopy, simulation), 123 cases of healthcare, 117 movies, etc., indicating that OLED display technologies for virtual and augmented reality are most actively used in the game and defense industries.

“OLED displays, which are developed mainly for personal use products such as TVs and mobile phones, are expected to expand into new industries as well as virtual and augmented reality based on their superior image presentation capabilities,” said Kim Jong-Chan, head of the screening team in the Korean Intellectual Property Office (KIPO). In addition, we expect to see increased applications related to technologies to address performance improvement challenges, such as extending the life of OLED displays and extending the operating temperature range. “.
In order to strengthen the patent competitiveness of OLED display field, KIPO has regularly held “IP Together” event as part of communication and cooperation between industry and patent office, and will continue to provide related information through the “Revised Patent Law Seminar”.

On the other hand, according to the ‘Display Market Report for AR and VR’ published by UBi Research, OLED for AR and VR are expected to be shipped by 2.6 million units in 2017, accounting for 52% of the market share and 52 million units in 2021 accounting for 80% of the market share.

<Shipment forecast by display type for AR and VR, Source: UBI Research>

 

스트레처블(stretchable) OLED 상용화 앞당겨진다.

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삼성전자와 LG전자는 2013년부터 플렉시블(flexible) OLED를 적용한 스마트폰과 스마트워치를 꾸준히 출시하고 있으며, 중국의 가전업체에서도 이를 적용한 제품들을 하나 둘 내놓기 시작했다. 특히 스마트폰 업계의 선두 주자인 Apple도 플렉시블 OLED를 적용한 iPhone 출시를 눈앞에 두고 있어 플렉시블 OLED 시장은 더욱 커질 전망이다.

플렉시블 OLED의 형태는 향후 벤더블(bendable)을 지나 폴더블(foldable), 롤러블(rollable)로 변화될 것으로 예상되었다. 그러나 최근 디스플레이 업계가 이를 뛰어넘고 스트레처블(stretchable) OLED 개발에 나서고 있어 소비자의 관심이 집중되고 있다.

 

<OLED 개발 로드맵, 출처: 유비리서치>

 

스트레처블 OLED는 플렉시블 OLED가 최종적으로 진화한 형태로서 고무줄처럼 신축성을 가지는 OLED를 의미한다.

삼성디스플레이는 이러한 스트레처블 OLED를 SID 2017에서 공개하였다. 삼성디스플레이의 스트레처블 OLED는 9.1 inch로 convex와 concave 형태 모두 구현이 가능하다. 당시 삼성디스플레이는 concave 형태에서 최대 12 mm로 화면이 늘어나면서도 기존의 화질은 그대로 유지하는 기술을 세계 최초로 구현했다고 밝힌 바 있다.

 

<삼성디스플레이가 전시한 9.1 inch stretchable OLED, 출처: 삼성디스플레이>

 

LG디스플레이도 스트레처블 OLED를 개발할 예정이다. LG디스플레이는 지난 6일고려대와의 컨소시엄을 통해 20% 이상 신축성을 갖는 백플레인과 발광 화소용 소재, 소자, 공정 원천기술을 총 4년동안 개발할 예정이라 발표하였다.

뿐만 아니라 LG디스플레이는 신축성 플라스틱 기판 소재, 신축성 배선금속과 투명전극 소재, 신축성 유기발광 소재, 신축성 봉지 소재 등을 개발하고, 저온 공정이 가능한 TFT(thin film transistor)와 공정 구조(process architecture) 등을 포함하는 필수 공정기술도 함께 확보할 예정이라 덧붙였다.

현재 스트레처블 관련 기술은 아직 양산에 적용하기 어렵거나 연신율이 5% 남짓에 불과하고 반복 스트레칭 횟수도 제한되어 있다. 또한, 원천 기술은 대부분 해외에 있어 삼성디스플레이와 LG디스플레이의 이러한 행보는 후발주자와의 기술격차를 확고히 다지는 계기가 될 것으로 예상된다.

스트레처블 OLED는 형태의 제약이 없어 상용화 될 시 기존의 스마트폰이나 태블릿 의류, 인간의 피부 등 다양한 분야에 적용되어 기존과는 새로운 영역의 application을 창출해 낼 것으로 기대되고 있다.

Stretchable OLED commercialization is on the rise

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Samsung Electronics and LG Electronics have steadily been releasing smartphones and smart watches using flexible OLED since 2013, and electronics companies in China have begun to put out one of them. In particular, Apple, the leader in the smartphone industry, is also seeing the launch of iPhone with flexible OLED, and the flexible OLED market is expected to grow further.

The shape of the flexible OLED was expected to be changed to foldable and rollable beyond the bendable. Recently, however, the display industry has surpassed this trend and has been focusing on the development of stretchable OLEDs.

 

<Development Roadmap of OLED, Source: Ubi Research>

 

A stretchable OLED is a type of a flexible OLED that is finally evolves, which means OLED having elasticity as like rubber band.

 

Samsung Display unveiled this stretchable OLED at SID 2017. Samsung Display’s stretchable OLED is 9.1 inch and implementable both convex and concave shapes. At the time, Samsung Display announced that it realized the world’s first technology to maintain the existing image quality while increasing the screen size to 12 mm in concave mode.

 

<9.1 inch stretchable OLED displayed by Samsung Display, Source: Samsung Display>

 

LG Display will also develop the stretchable OLED. LG Display announced on June 6 that it will develop backplane and photoluminescence materials, devices, and process source technologies with elasticity of more than 20% for a total of four years through a consortium with Korea University.

 

In addition, LG Display has developed flexible plastic substrate materials, flexible wiring materials and transparent electrode materials, stretchable organic light emitting materials, and flexible encapsulates, they will also acquire essential process technologies including thin film transistors (TFTs) and process architectures that enable low-temperature processing.

 

At present, stretchable related technology is not yet applied to production, or elongation is only about 5%, and the number of repeated stretching is limited. In addition, most of the source technology is in overseas, it is expected that Samsung Display and LG Display will be able to secure technological gap with latecomers.

Stretchable OLED is free of form restrictions and expected to produce applications in new areas when applied to a variety of applications such as smart phones, tablets clothes and human skin when they are commercialized.

Next to Bezel-less is full-screen, Prospect of 60% market share of full-screen OLED panel in 2020.

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Smartphone displays have been diversifying as the hard wares and soft wares in smartphone have been improving. Samsung edge series have successfully entered the flexible OLED smartphone market and other smartphone companies now are manufacturing flexible OLED based products. Furthermore we are expecting a big change in the display market as Apple may release its new iPhone models with OLED in 2017.

According to a recent study “Key Issue and The Market Analysis for Foldable OLED” from UBI research, it is expected that bezel-less type of flexible OLED, which is an upgraded model of dual edge display, will lead the market until 2017 and then there will be new smartphones with various forms of displays as new types of flexible OLED like full-screen, foldable, rollable displays will be launched after.

Also, they expected that full screen displays will be invented by reducing the size of the top and bottom bezels as well as sides bezels and they will be leading the market afterwards.

Moreover, according to the report, they analyzed that the full-screen OLED panels will be at around 17% market share of total flexible AMOLED panel market in 2017 and it will reach around 60% while it will surpass the market share of bezel-less typed panels.

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Definition of each Flexible OLED type and the prospect of a market share (UBI Industrial Research)

Researchers also expected that there will be a strong chance that they will release new smartphones with foldable display in 2017 to see how the market reacts and they will get seriously start to manufacture mass production from 2019, taking consumers needs into consideration and anticipating the direction of technology and pace of change. In addition, the size of foldable smartphone’s market is expected to take up to 2% market share by 2020 as around 1.5 million foldable smartphones will be expected to be manufactured.

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History of each Smartphone display types. (UBI Industrial Research)

 

Bezel-less 다음은 full-screen, full-screen OLED panel 2020년 60% 시장 점유 전망

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스마트폰의 성능, 디자인 등이 진화함에 따라 스마트폰용 디스플레이의 형태도 다양화되고 있다. 삼성전자의 edge 시리즈가 flexible OLED 스마트폰 시장에 성공적으로 진입하였고, 다른 업체들도 flexible OLED 기반의 제품을 적용하고 있다. 특히 2017년에는 애플의 아이폰에 OLED가 탑재될 것으로 예상되어 디스플레이 시장에 큰 변화를 가져올 것으로 기대하고 있다.

시장조사업체 유비산업리서치가 최근 발간한 ‘Key issue and Market Analysis for Foldable OLED’에 따르면 2017년까지는 dual edge 타입에서 변형된 bezel-less 타입의 flexible OLED가 스마트폰 시장을 주도하고, full-screen, foldable, rollable 등 새로운 타입의 flexible OLED가 등장하여 다양한 형태의 디스플레이가 탑재된 스마트폰이 등장할 것으로 전망했다.

특히 좌, 우 뿐만 아니라 상, 하 bezel도 최소화 하거나 제거하여 전면 전체를 display화 한 형태의 full screen display가 2017년부터 등장하여 이후의 시장을 주도할 것으로 내다봤다.

보고서에서는 full-screen OLED panel이 전체 flexible AMOLED panel 시장 중  2017년 약 17%의 점유율에서 2020년에는 약 60%로 bezel-less type의 OLED panel 점유율을 넘어설 것으로 분석했다.

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Flexible OLED type별 정의와 시장 점유율 전망 (출처: 유비산업리서치)

Flexible OLED 스마트폰 중 가장 큰 이슈인 foldable 스마트폰에 대해서는 시장의 반응을 살펴보기 위해 2017년에 첫 선을 보일 가능성이 높을 것으로 전망했으며, 소비자들의 니즈와 기술개발 동향을 분석해 봤을 때 2019년부터 본격적인 양산이 시작이 가능할 것으로 전망했다. 또한 Foldable 스마트폰 시장 규모는 2020년에 약 1,500만대가 출하되어 전체 flexible OLED panel 시장의 2%의 점유율을 이룰 것으로 예상했다.

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스마트폰 디스플레이의 type별 히스토리 (출처: 유비산업리서치)

Silicone Better than Acrylic for Flexible OLED…Momentive Introduces InvisiSil

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Momentive demonstrated InvisiSil at SID 2016 (Source = Momentive)

 Hyunjoo Kang / jjoo@olednet.com

One of the issues of flexible OLED actualization is acrylic’s vulnerability against lower temperature, and silicone is emerging as a solution. Meanwhile, Momentive is attracting attention with their promotion of silicone based InvisiSil.

One of the key encapsulation technologies for flexible OLED is TFE (thin film encapsulation) that laminates thin inorganic and organic films, used by Samsung Display. Of these, organic material is formed through inkjet OLED process using acrylic materials. However, acrylic organic materials are easily broken under 0 ℃, which leads to difficulties in producing flexible OLED using these. However, silicone based materials can withstand up to -40 ℃ and are considered strong candidate for acrylic replacement.

Momentive is a company that develops such silicone based materials. In SID 2016 (22-27 May), Momentive opened an exhibition booth and presented InvisiSil Snap Cure silicones. The InvisiSil Snap Cure systems can cure rapidly at room temperature without UV exposure.

Momentive explained that for flexible AMOLED panel to move past edge type and toward true flexible such as foldable and rollable, silicone is much better suited than acrylic. Furthermore, they added that silicone based materials have yet revealed any disadvantages compared to acrylic, and that it is in development for continued application to mass production.

플렉서블 OLED, 아크릴보다 ‘실리콘’이 제격…모멘티브, InvisiSil 선보여

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모멘티브는 SID 2016 에서 전시부스를 운영하며 InvisiSil 을 시연했다. (출처=모멘티브)

강현주 / jjoo@olednet.com

플렉서블 OLED 를 구현하는 데 있어서 아크릴이 낮은 온도에 취약하다는 게 해결과제가 되고 있다. 대체 물질로 ‘ 실리콘 ’이 떠오르는 가운데 모멘티브가 실리콘 기반 물질인  InvisiSil 을 내세우고 있어 주목된다.

플렉서블 OLED 구현을 위한 대표적인 인캡슐레이션 기술로는 얇은 무기막과 유기막을 번갈아 쌓는 방식의 ‘ TFE (Thin Film Encapsulation) ’ 가 있으며 이는 삼성디스플레이가 사용하는 기술이다.

TFE 는 무기물과 유기물을 적층하는 방식으로, 이중 유기물은 아크릴계열의 물질이 잉크젯 OLED 공정으로 형성되고 있다.

하지만 아크릴 계열의 유기물은 0℃ 이하에서는 쉽게 깨진다. 이 때문에 아크릴은 플렉서블 OLED 를 구현하는 데 어려움이 있다.

반면 실리콘 계열 물질은 영하 40℃까지 견딜 수 있어 아크릴을 대체할 수 있는 유력한 재료로 평가받고 있다.

이 같은 실리콘 계열 재료를 개발하는 회사인 모멘티브는 지난 5월 22일부터 27일까지 샌프란시스코에서 열린 ‘ SID 2016 ’에서 전시부스를 열고 ‘ InvisiSil Snap Cure 실리콘 ’ 을 선보였다.

이 제품은 유기물질 경화 (curing) 시 자외선 ( UV ) 노출 과정을 생략할 수 있다는 점 등의 장점을 가지고 있다.

모멘티브 관계자는 “플렉서블 AMOLED 패널이 edge 타입을 넘어서서 폴더블과 롤러블 등의 진정한 플렉서블로 가기 위해서는 아크릴 보다 실리콘이 훨씬 더 유리하다. 현재까지 아크릴 대비 단점은 보이지 않고 있으며, 지속적으로 양산에 적용될 수 있도록 개발중이다”라고 설명했다.