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Can BLUE OLED be used for OLED TV?

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Samsung Display selected blue OLED + QDCF (blue OLED) as next generation display technology following LCD TV, and started the necessary development.

Blue OLED is a technology, in which blue light emitted from blue OLED passes through a quantum dot color filter to represent red and green colors (b). The WRGB OLED used in OLED TV is a method in which white light passes through a color filter and implements RGB colors (a).

The ‘2018 OLED Materials Industry Report’ published by UBI Research on April 18 describes whether blue OLED, which Samsung Display has started to develop, can become TV OLED panels. The expected development direction and performance (efficiency and lifetime) of blue OLED + QDCF are analyzed. In particular, current status and development trends (fluorescence, phosphorescence, TADF) of blue emitting material, which is the core material of blue OLED, are covered.

Since blue OLED of Samsung Display is top emission type, the aperture ratio is increased by about 70% compared to the bottom emission, which emits light in the TFT direction, so that 8K resolution and high brightness are realized better than the conventional WRGB OLED. In addition, it is expected to reach BT. 2020, the UHD color standard, which was established by the International Telecommunication Union (ITU) in 2012, using QD material with high color reproduction rate as color filter.

In the future premium TV market, 8K and BT. 2020 are necessary conditions for display. WRGB OLED is also being actively developed to implement 8K and BT2020. Attention is focused on the impact of the development of blue OLED in the premium TV market led by WRGB OLED.

In addition, the report analyzes the market status and development trends of the related companies, including overall technology development directions and key issues for new materials such as soluble OLED materials and near IR materials.

BLUE OLED가 OLED TV에 사용될 수 있을까?

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삼성디스플레이가 LCD TV를 이을 차세대 디스플레이 기술로서 blue OLED + QDCF(이하 blue OLED)를 선정하고 개발에 착수 했다.

Blue OLED는 OLED에서 발광 된 청색광이 quantum dot층과 color filter를 통과해 red와 green 색을 나타내는 기술이다(b). OLED TV에 사용중인 WRGB OLED는 백색광이 칼라필터를 통과해 RGB 색상을 구현하는 방식이다(a).

유비리서치가 지난 18일 발간한 ‘2018 OLED 발광재료 산업 보고서’는 삼성디스플레이가 개발에 착수한 blue OLED가 TV용 OLED 패널이 될 수 있는지를 분석하였다. blue OLED+QDCF의 예상 개발 방향과 기대되는 성능(효율과 수명)을 분석하였으며, 특히 blue OLED의 핵심 재료인 blue 발광재료의 현재 동향과 개발 상황(형광, 인광, TADF)을 다루고 있다.

삼성디스플레이의 blue OLED는 top emission 방식이기 때문에 TFT 방향으로 빛이 방출되는 bottom emission 대비 개구율이 약 70% 증가되어 8K 해상도와 고휘도 구현이 기존 WRGB OLED보다 유리하다. 또한, 색재현율이 높은 QD 재료를 color filter로 사용하여 2012년 국제 전기 통신 연합인 International Telecommunication Union(ITU)가 제정한 UHD 색 규격인 BT. 2020에 도달이 가능할 것으로 예상된다.

추후 프리미엄 TV 시장에서 8K와 BT2020은 display가 갖추어야할 필수조건으로 WRGB OLED도 8K와 BT2020을 구현하기 위해 적극적으로 개발 중에 있다. Blue OLED의 개발이 WRGB OLED가 주도하고 있는 프리미엄 TV시장에서 앞으로 어떤 영향을 미칠지 기대된다.

그 밖에도 soluble OLED 재료와 near IR 재료 등 신규 재료들에 대한 전반적인 기술 개발 동향과 핵심 이슈를 다루었다.

Solution Process OLED, Max. 40% Decrease in Component Material Cost Possible Compared to WRGB

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According to 2017 Solution Process OLED Annual Report published by UBI Research, when solution process (ink-jet printing) is applied to large area OLED, it could reduce up to 40% of component material cost, and approximately more than 18% of production cost compared to WRGB process that uses evaporation method.

 

Solution process is a technology that can manufacture RGB pixel structure of large size OLED panel without cutting mother glass using Gen8 manufacturing equipment or larger.

 

UBI Research analyst Hyunjun Jang explained that the solution process applied OLED has a simpler panel structure with 5 layers compared to 20 layers of WRGB OLED. WRGB OLED process material usage efficiency is only at 40% but solution process application could increase this to over 90%. Jang added that the lack of color filter is a factor that could decrease panel production price by reducing development cost. Particularly, this can greatly reduce emitting materials usage which occupies much of materials cost and contribute considerably to the fall in production cost. Furthermore, he added that cost setting of soluble emitting material per gram will be an important factor in production cost decrease and emphasized that organic material usage greatly decreases when soluble emitting materials are used but must consider price increase due to solvent cost, production cost, and development cost.

 

Solution process technology continues to receive attention as a key technology that can lead popularization of large area OLED, and key AMOLED panel companies are carrying out development.

 

In terms of technology, solution process OLED has lower emitting efficiency and short lifetime as diverse solvent is added to existing evaporation materials to transform into ink leading to low purity. This has been an important issue for panel and material companies for past several years. To improve this, DuPont, Merck, Sumitomo Chemical and others have been actively developing soluble OLED emitting materials. Much like evaporation materials, blue materials showed particular difficulty in performance improvement. However, at present significant portion of technology development has been carried out and investigation shows approximately 80% of lifetime and efficacy of has been achieved compared to evaporation materials.

 

2017 Solution Process OLED Annual Report compared and analysed WRGB OLED and solution process OLED’s competitiveness in terms of process, materials, and cost. Key issues, soluble OLED emitting materials development status, key companies’ trend, and solution process OLED market are analysed from various perspectives.

<Source: WRGB OLED and solution process OLED production cost comparison, UBI Research 2017 Solution Process OLED Annual Report>

 

Solution Process OLED, WRGB 보다 최대 40% 부품소재비용 절감 가능.

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유비리서치에서 발간한 “2017 Solution Process OLED Annual Report”에 따르면 solution process(ink-jet printing)공정을 대면적 OLED에 적용시 현재 양산에 사용중인 증착방식을 적용한 WRGB 공정대비 최대 40%의 부품소재 비용, 약 18%이상의 제조원가 절감 가능성이 있는 것으로 분석했다.

Solution process는 대면적 OLED panel을 Gen8 이상의 장비에서 원장 분할 없이 RGB pixel 구조로 제조할 수 있는 기술이다.

유비리서치 장현준 선임연구원은 “Solution process가 적용된 OLED는 20 Layer 적층구조로 이루어진 WRGB OLED에 비해 5 Layer만으로 이루어져 패널 구조가 단순하다. WRGB OLED 공정은 발광재료 사용 효율이 약 40%에 불과한데 반해 Solution process 적용시 90% 이상으로 발광재료 사용 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 발광재료 사용량을 크게 감소시킬 수 있어 원가절감에 큰 기여를 할 것으로 기대된다. 또한 color filter를 사용하지 않는 것 또한 패널 제조 원가를 감소 시킬 수 있는 요인이다”라고 언급하였다. 이에 덧붙여 “ Soluble 발광재료 kg당 가격책정이 “원가절감”에 중요한 부분이 될 것이며, soluble 발광재료 사용시 유기재료 사용량은 크게 감소 하지만 solvent 비용과 제조비용, 개발비용으로 인한 가격상승 역시 고려해봐야 할 점”이라고 강조했다.

Solution Process 공정기술은 대면적 OLED의 대중화를 이끌 수 있는 핵심 기술로서 지속적으로 주목받고 있으며 주요 AMOLED panel 업체들 개발을 진행 중에 있다.

기술적인 관점에서 보면 solution process OLED는 기존 증착재료를 ink화 시키기 위해 다양한 solvent를 섞는다. 이때문에 증착재료보다 순도가 낮아 발광효율이 떨어지고 수명이 낮다. 이는 지난 몇 년간 panel 업체들과 재료업체들의 주요 과제였으며 이를 개선하기 위해 DuPont과 Merck, Sumitomo Chemical 등에서 적극적으로 soluble OLED 발광재료를 개발해왔다. 특히 증착재료와 마찬가지로 blue 재료의 성능개선에서 어려움을 겪어왔으나 현재는 상당부분의 기술 개발이 이루어져와 증착재료 대비 약 80% 수준의 수명과 효율을 확보한 것으로 나타났다.

이번에 발간된 2017 Solution Process OLED Annual Report에서는 WRGB OLED와 solution process OLED의 경쟁력을 공정, 재료, cost 측면에서 비교분석하였으며, 핵심이슈와 soluble OLED 발광재료 개발 현황과 주요 업체 동향, solution process OLED 시장을 다양한 관점에서 분석하였다.

<WRGB OLED와 solution process OLED 제조 원가 비교, UBI Research “2017 Solution Process OLED Annual Report”>

 

유비리서치 상반기 결산세미나 “OLED 시장 분석과 최신기술 세미나” 개최(2017.06.30 전경련회관)

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■ 17년 상반기 OLED 산업에서의 기술적 이슈와 시장을 종합적으로 되짚어보는 자리 마련

■ 상반기 이슈 분석을 통한 하반기 시장 전망과 변화 포인트 예측

유비리서치에서는 2017년 상반기 OLED 시장 이슈 결산 및 2017년 하반기 시장 전망과 변화 포인트를 예측 할 수 있는 상반기 결산 세미나: OLED 시장 분석과 최신기술 세미나를 오는 6월 30일(금) 여의도 전경련회관 컨퍼런스 센터에서 개최한다.

“OLED 시장 분석과 최신기술”이라는 주제로 17년 상반기 OLED 산업에서의 기술적이슈와 시장을 종합적으로 전망 분석한다. 또한 상반기 이슈 분석을 통한 하반기 OLED 시장 전망과 변화 포인트를 예측 할 수 있을 것으로 예상된다.

이번 세미나에서는 차세대 OLED 기술로 각광받고 있는 TADF OLED, Soluble OLED, Flexible OLED 기술 개발 현황과 전망에 대해 관련분야 핵심 전문가분들을 모시고 집중적으로 소개될 예정이다. OLED 최신기술을 살펴보고 OLED 미래 기술이 어떻게 전개될 것인지 미리 확인 할 수 있는 자리가 될 것이다.

OLED 전문 리서치회사, 유비산업리서치의 이충훈 대표 ▲2017년 상반기 OLED 산업 투자와 양산 상황 분석을 통한 시장 실적예상과 동부증권 권성률 팀장 ▲디스플레이 새로운 패러다임 ‘OLED’이라는 주제로 미래 디스플레이 산업을 집중적으로 분석할 계획이다. 더불어, 성균관대학교 이준엽 교수 ▲TADF OLED 발광재료 최근 동향, 한양대학교 김재훈 교수 ▲OLED발광효율 향상을 위한 새로운 접근방법, 부산대학교 진성호 교수 ▲Development of Highly Efficient Multi-Functional Emitting Materials for Organic Light-Emitting Diode Application, 한양대학교 이기용 교수 ▲플랙서블 디스플레이 기술개발 동향 및 도전과제, OLEDON/단국대학교 황창훈 교수 ▲Plane Source Evaporation for Very High ppi AMOLED. It is time to challenge라는 주제로 디스플레이 산업이 보다 성장하기 위한 최신 기술 이슈와 발전 방향에 대해 발표할 예정이다.

이번 세미나에서는 전체적인 OLED 산업, 투자 관점, 경제 관점에서 종합적으로 시장과 기술을 전망할 수 있는 자리로 국내 핵심 전문가와 함께 다양한 양질의 정보와 인맥 교류의 장이 형성되고 디스플레이 기술의 현황과 미래를 전망할 수 있는 자리가 될 것으로 예상된다

UBI Research holds the 1H Semester Seminar “OLED Market Analysis and Latest Technology Seminar (June 30, 2017 Federation of Korean Industries Head Office Building)

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■ 2017 1H general review of the technical issues and the market of OLED industry.

■ 2H09 market outlook and change point forecast through 1H issue analysis.

UBI Research will hold the 1H semester seminar: OLED market analysis and latest technology seminar which will be able to forecast OLED market issues in the first half of 2017 and predict market outlook and change points in 2H07 on June 30 (Fri) at Yeouido FKI Conference Center.

It will be analyzed the technical issues and market in the OLED industry in the first half of the 17th year under the theme of “OLED Market Analysis and Latest Technologies”. In addition, it seems to forecast the 2H OLED market and change points for 2H through 1H issue analysis.

In this seminar, technology development status and prospects of TADF OLED, Soluble OLED, and Flexible OLED technology that are emerging as next generation OLED technology will be intensively introduced with the key experts in related fields. It will be a place to look at the latest OLED technologies and to see in advance how OLED future technologies will evolve.

▲ Market forecasts by analyzing OLED industry investment and mass production in the first half of 2017(Lee Choong-Hoon, representative of UBI Research), ▲ A new display paradigm ‘OLED'(Kwon Seong-Ryul, team leader of Dongbu Securities), will intensively analyze future display industry with the theme. ▲ Recent trends of TADF OLED luminescent materials(Prof Lee Jun-Yeob of Sungkyunkwan University), ▲ A New approach to improve OLED luminescence efficiency(Prof. Kim Jae-Hoon, Hanyang University), ▲ Development of Highly Efficient Multi-Functional Emitting Materials for Organic Light-Emitting Diode Application(Prof Jin Sung-Ho of Pusan National University), ▲ Flexible Display Technology Development Trends and Challenges(Prof. Lee Ki-Yong, Hanyang University), ▲Plane Source Evaporation for Very High ppi AMOLED (OLEDON/Prof. Hwang Chang-Hoon of Dankook University). With the theme of ‘It is time to challenge’ he will present the latest technology issues and directions for further growth of the display industry.

In this seminar, we will take a comprehensive view of the market and technology from the overall OLED industry, investment perspective, and economic perspective, it is expected to be a place where various high-quality information and networking exchanges will be formed along with domestic core experts, and the status and future of display technology can be forecasted.

Solution Process OLED 도입 예상효과는?

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Solution process OLED는 발광층 재료들을 solvent에 녹인 후 용액화 하여 printing으로 형성한 OLED이다. 일본의 JOLED와 LG Display에서 가장 적극적으로 개발하고 있으며, 중국의 BOE와 CSOT에서도 개발을 진행중이다.

Solution process는 Gen8이상 원장에서 RGB pixel 구조의 대면적 OLED panel 구현이 가능하고, 재료사용효율이 높고 단순한 layer로 개발되고 있어 양산 성공 시 원가절감이 가능하다는 장점이 있다.

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Solution Process OLED 도입 시 기대 효과, “Market Entry Analysis for Solution Process OLED -The Possibilities and Opportunities Report”, UBI Research

하지만 soluble OLED 발광 재료의 효율과 수명이 증착재료 대비 낮다는 점과, OLED 구조와 재료가격이 정해지지 않은 점 등등의 다양한 이슈들이 존재하고 있다.

현재 대면적 OLED 시장은 WRGB 방식으로 프리미엄시장 공략의 전략을 펼치고 있지만 추후 LCD를 OLED로 대체하기 위해서는 저비용/고생산 기술이 핵심 요소이며, solution process OLED가 핵심기술이 될 것으로 예상된다.

대면적 OLED가 프리미엄 TV 시장에서 멈출지, 프리미엄 TV 시장에서 벗어나 중저가 TV시장까지 진출하여 LCD와 경쟁을 할지는 solution process OLED의 성공여부에 결정될 것으로 예상된다.

 

[Lighting Japan 2016] What is the Key Issue of Solution OLED Materials?

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In Lighting Japan 2016 (January 13-16) conference, Sumitomo Chemical and Merck revealed recently developed soluble OLED materials performance results.

 

The soluble OLED materials efficiency published in this conference reached ≥ 65% of UDC’s evaporation materials; particularly, Sumitomo Chemical’s red achieved ≥ 85%, and green reached ≥ 88% of UDC’s evaporation materials efficiency. Lifetime (LT 95) results were not as good as efficiency with red’s 25% and green’s approximately 40% (average).

 

Sumitomo Chemical and Merck both revealed that although in terms of efficiency the soluble materials almost caught up to evaporation materials, but lifetime requires further development.

 

Solution process is a method that allows for large area OLED panel production in RGB method using ≥ Gen8 manufacturing equipment. Key panel companies are actively carrying out research development, and the performance of soluble OLED material is considered the biggest issue. According to Solution Process OLED Report 2015, published by UBI Research, when solution process is applied the material cost can be approximately 40% reduced compared to the current evaporation process using large area OLED panel. The timing for the solution process application to mass production is expected to be decided depending on the development speed of soluble OLED materials.

 

OLED Materials Performance Comparison

OLED Materials Performance Comparison

[Lighting Japan 2016] Soluble OLED material의 핵심 이슈는?

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13일부터 일본 도쿄 빅사이트에서 개최된 Lighting Japan 2016 conference에서 Sumitomo Chemical과 Merck가 최근 개발된 soluble OLED material의 성능을 공개했다.

Sumitomo Chemical은 polymer 기반의 soluble OLED material을, Merck는 small molecule 기반의 soluble OLED material을 개발 중에 있다.

이번 conference에서 발표된 soluble OLED material의 효율은 UDC의 증착재료 대비 red는 65% 이상 특히 Sumitomo Chemical의 red는 85% 이상을 달성하였으며, green은 UDC의 증착재료 대비 88% 이상의 효율을 달성한 것으로 나타났다. 수명은 LT 95에서 red는 25%, green은 약 40%(평균수치) 수준으로 효율에 비해 부족하게 나타났다.

Sumitomo Chemical과 Merck에서 말하는 공통적인 이슈는 LT 95 확보로 효율측면에서는 증착재료를 많이 따라잡았지만 수명에서 개발이 더 필요하다고 밝혔다.

Solution process는 Gen8 이상의 장비에서 대면적 OLED panel을 RGB 방식으로 생산할 수 있는 공정으로서 주요 panel 업체에서 연구 개발을 적극적으로 진행 중에 있으며, soluble OLED material의 성능이 가장 큰 이슈로 뽑히고 있다. UBI Research에서 발간한 “Solution Process OLED Report 2015”에 따르면 solution process 적용시 증착 process보다 material cost를 현재의 대면적 OLED panel보다 약 40% 절감할 수 있다고 분석하고 있으며 soluble OLED material의 개발 속도에 따라 solution process 공정이 양산에 적용되는 시기가 결정될 것으로 전망된다.

OLED 재료 성능 비교표

If the 600ppi Soluble process OLED is to be possible?

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As a company producing ink-jet equipment for the soluble process OLED, Seiko Epson has already developed the ink-jet head which could realize up to 360ppi by arranging the 180ppi nozzles in 2 rows. Given that the resolution of the evaporation method RGB OLED is still in the 260ppi as a real RGB, it is a significantly useful technology in the development of high-resolution display.

Seiko Epson developed the technology to maintain total amount of ink in a fixed rate per pixel with the ink volume control and multiple nozzles, and also holds the technology to apply emissive layer evenly on the entire surface of HTL by making the surface of HTL and the contact angle of separation equal. In addition, the productions of the bottom emission OLED as well as the top emission OLED were succeeded in ink-jet. Top emission is possible when the HIL thin layer is applied extremely evenly using special combination of ink as the thickness of HIL layer influences greatly on the optical character.

Seiko Epson is planning to develop the 600ppi ink-jet head that arranges the 400ppi nozzles in two rows in order to develop the equipment producing hyper-resolution soluble process OLED. It is anticipated if it is possible to manufacture a hyper-resolution OLED of 600ppi, it will be the moment to replace LCD in the mobile display area for it could easily resolve the greatest weakness of OLED which is high-resolution issue.