[스크랩] OLED 의 최신동향

OLED 의 최신동향 

 

 

2000년대 휴대폰과 디지털 카메라, PMP와 같은 모바일 전자 제품의 괄목할 만한 성장은 디스플레이 시장을 빠르게 성장 시키는 원동력이 되고 있다. 현재 모바일 전자제품에서의 디스플레이 성능이 차지하는 비중은 매우 크며, 이 디스플레이 시장을 선점하기 위하여 각 기업들은 소비자의 구매 욕구에 적합한 특성을 가지는 디스플레이 제품을 개발, 생산하고 있다. 현재 디스플레이 시장은 LCD, PDP 등이 선점하고 있는 가운데, 삼성SDI, 치메이EL(CMEL)를 중심으로 OLED가 빠른 응답속도(기존 LCD에 비해 1000배 이상 빨라 완벽한 동영상을 구현), 자발광(LCD와 달리 빛을 쏘아 주는 백라이트가 필요 없어 두께와 무게도 기존 디스플레이에 비해 3분의 1로 줄일 수 있음), 저전압구동, 광시야각 등을 장점으로 점차 시장을 확대하여 나가고 있다<그림 1>.

 

 

현재 양산되어 제품에 적용중인 OLED는 TFT 레이어가 없는 PM(Passive Matrix)방식을 채택하고 있으나, PM OLED로는 100 줄 이상의 스캔라인을 지원할 수 없어 해상도가 매우 제한되어 있으며, 고선명, 고성능, 중대형 제품을 구현할 수 없다.
한편, AMOLED는 디스플레이를 구동하는데 제한이 없는 TFT Layer를 사용하여 고선명 디스플레이 및 중대형 디스플레이를 만드는데 사용될 수 있다. 이에 중대형 제품으로 진입을 위해서는 AMOLED 방식의 선택이 필수적이다.
한국의 삼성SDI, LG.Philips LCD, 대만의 치메이옵토일렉트로닉스(CMO) 등이 AMOLED의 양산을 예정하고 있거나 양산중이며, 세계 최고의 OLED 점유율을 기록하고 있는 삼성SDI의 능동형 유기발광다이오드(AMOLED) 양산이 본격화 되면 AMOLED가 디스플레이 시장에 진입하는 본격적인 신호탄이 될 것이다.
이에 본고에서는 현재 AMOLED의 기술적인 특징과 발전 방향/산업체 동향에 대하여 논의 할 것이다.

 

 

1. AMOLED의 기술적인 특징

AMOLED는 <그림 2>와 같이 전면발광 방식과 배면발광 방식 두 가지 타입으로 나뉠 수 있다. 일반적으로 광효율(개구율)은 배면의 경우 최대 50%, 전면발광의 경우 60∼70% 이상의 효과가 나타나며, 4세대급 이상 AMOLED의 경우 개구율 확보와 더불어 TFT 디자인의 선택성이 넓은 전면발광 방식이 유리한 것으로 알려져 있다.

 

 

삼성SDI에서 양산 예정인 제품은 4세대(730×920) 저온폴리실리콘(LTPS) 기판을 사용한 휴대폰용 2.0∼2.6˝의 QVGA(240×320)급 전면발광 제품이다. 그러나 전면발광의 경우 투명 Cathode 기술, 반사막 Anode 기술 및 봉지 기술 개발의 확보가 필수적이며, 그 밖에 외광 효율을 향상시키기 위하여 마이크로 캐비티 구조 및 마이크로 렌즈를 도입하여 효율을 향상 시키려는 시도가 되고 있다.

 

1.1 투명 Cathode 기술
ITO박막은 적외선, 자외선 영역은 반사·흡수 하고 가시 광 영역은 투과시키는 특성(80% 이상)과 낮은 전기 비저항(10^-2∼10^-4 Ω㎝) 특성을 지녀 투명 전도성 재료로 사용되고 있으며 각광 받고 있다. 그러나 RF Sputtering 공정을 사용하여 증착하기 때문에 OLED 용 캐소드로 사용할 경우 증착시 플라즈마와 고온공정온도에 의해 Organic Layer에 충격을 줄 수 있어 투명 캐소드 사용을 위한 공정으로는 적합하지 못하다.
위와 같은 이유로 데미지 없는 다른 증착 방식을 이용하여 투과율 80% 이상을 확보 할 수 있는 캐소드 공정이 필요한 실정이며, 저분자 증착방식과 동일한 열 증착 방식 사용한 캐소드(Mg:Ag, Ca/Ag, Li/Al 등)가 그 대안으로 시도·적용되고 있다.

 

1.2 반사막 Anode 기술
AMOLED의 전면발광을 위한 반사막 Anode 기술은 높은 반사율과 소자의 수명 및 발광효율의 안정성을 확보하는데 그 목적이 있다. Ni, Al, Ag, Mo 등 높은 일함수를 가지는 금속들이 ITO의 대안으로 적용되었으나, 수명문제 및 효율저하 문제로 아직까지는 ITO를 이용한 Bottom형 OLED의 안정성을 따라가지 못하고 있다. 현재 AMOLED에서는 직접적으로 높은 일함수를 가지는 금속을 사용보다는 <그림 3>과 같이 간접적인 반사막을 아래 두고 ITO를 그 위에 적층하는 방식을 적용하고 있으며, 반사용 Anode로 사용하기 위하여 Ni, Al, Ag와 같은 금속 박막의 개질을 개선시키기 위한 연구가 계속 되고 있다.

 

1.3 봉지 기술
OLED는 수분과 산소에 매우 민감하기 때문에 수분과 산소의 투습율을 10^-6 g/m².day.atm 정도로 낮추어야 한다. 외부에서 유기발광소자 내부로 유입되는 산소, 수분으로부터 발광재료와 전극의 산화를 방지하며, 외부의 충격으로부터 소자를 보호하기 위하여 봉지 기술은 반드시 필요하다. 그 재료로는 금속, 유리, 다층 박막 등이 사용될 수 있으며, OLED의 특징을 살린 유연디스플레이로의 발전을 위해서는 유기소자에 충격을 주지 않는 공정이 적용 가능하며, 85∼90% 이상의 충분한 투과도를 확보할 수 있는 고분자 및 절연물질을 사용한 다층 박막의 개발이 필요한 실정이다. 현재의 AMOLED의 봉지기술로써 박막기술은 적용되지 못하고 있으며 UV 경화 실렌트와 함께 유리나 금속필름을 사용하여 수분과 산소로부터 소자를 보호하고 있다.

 

1.4 마이크로 캐비티 구조
현재의 OLED는 짧은 수명이 큰 문제점으로 알려져 있으며 이는 중대형 시장으로의 진입을 어렵게 하는 요인이 되고 있다. Mobile Display로 응용 가능한 10,000시간 정도의 수명은 확보되어 있으나, 대형 Display 시장(TV, Monitor 등)에 진입하기 위한 수명(200∼300 cd/m²에서 Full white 조건 50,000시간 이상)에는 미치지 못하고 있다. 그러나 OLED 소자의 외광 효율을 간접적으로 향상시켜 상대적인 수명의 향상을 유도할 수 있다.
빛의 굴절률이 큰 매질에서 작은 매질로 이동할 때 Guiding이 발생하여 전반사로 전진하지 못하고 소멸된다. 그로 인하여 OLED의 내부에서 발생한 빛은 약 20%만 외부에서 볼 수 있으며 80%는 <그림 5>와 같이 Waveguide 효과로 인하여 소실되게 된다.
이러한 빛의 경로를 제어하기 위한 시도로 지난 2003년 2D SiO₂/SiN_x Photonic Crystal Layer를 형성하여 38% 정도의 OLED 외부 효율 향상을 보였다는 연구결과가 Advanced materials誌에 게재 되었고, 그 이전인 1999년 케비티 구조로부터 색 순도를 제어 할 수 있음이 Journal of applied physics에 게재 되었다. Waveguide 효과로 인하여 손실되는 광을 효과적으로 제어하여 높은 효율을 가지는 OLED를 제작하여 수명의 향상을 상대적으로 유도, Device의 실용화 수준을 업그레이드 할 수 있을 것으로 보인다.

 

 

1.5 마이크로 렌즈
마이크로 렌즈도 마이크로 캐비티와 비슷한 목적으로 내부에서 발생되는 한정된 빛을 이용하여 더 많은 외부 양자효율을 보고자 하는데 있다. 그러나 마이크로 캐비티 구조가 내부 Waveguide 효과의 제어를 위함과는 달리 마이크로 렌즈는 외부로 나오는 빛을 제어하는데 있다는 다른 목적이 있다. 즉, 외부로 나오는 한정된 빛에 직진성을 부여해주어 빛을 모아주는 역할을 한다.
그러나 빛을 모아주어 높은 효율 증가(30% 이상의 향상)를 보이기는 하지만, OLED의 장점인 넓은 시야각을 감소시킨다는 단점도 함께 보유하고 있다. 현재 마이크로 렌즈는 투과도가 높고 제어가 용이하며 높은 굴절률을 보유하고 있는 고분자 물질(PC, PDMS, PMMA 등)들로 시도되고 있다.

 

 

2. 2005∼06년 AMOLED 연구용 시제품

OLED는 설계가 쉽고 구동방식이 단조로운 PM방식을 시작으로 AM방식으로 진화되고 있다. <표 1>에 연도별 OLED의 발전 상황을 정리하였다.

 

 

2.1 업체별 프로토타입 OLED
2005년 삼성전자는 WXGA급 대형 40˝ a-Si TFT AMOLED를 발표하였다<그림 7>. 삼성전자가 개발한 40˝ OLED는 a-Si TFT를 이용한 제품으로 OLED 제품 가운데에서는 세계 최대 크기이다.

 

 

이 제품의 핵심 기술로는 OLED용 a-Si TFT 공정개발 및 구동개발, 구동기술을 통한 발열 최소화, 대형크기의 봉지 기술 개발, 국산장비를 이용한 최대 크기의 OLED 패널 구현기술 등이 꼽힌다. 이 제품은 화이트 OLED에 컬러필터를 씌어 구현했다. 휘도를 개선하기 위하여 RGB 이외에 W(White)를 추가 했다.

 

 

또한 삼성전자는 Top Emission 14.1˝ a-Si AMOLED를 발표하였다. 개구율은 60%이며 사용된 Anode의 반사율은 70%로 IZO/ Cr/Buffer의 다층 구조로 이루어져 있고, Cathode의 투명도는 60%로 IZO/Mg:Ag 구조로 되어 있다. 15 cd/A의 백색 효율을 구현할 수 있으며 색재현율 85%, 대조비 10,000 대 1을 나타낸다. 이번에 개발한 Top Emission 구조의 성능을 Bottom Emission 구조와 비교하여 <표 2>에 나타내었다. 2005년도 삼성SDI는 레이저 전사법(LITI)을 이용한 World Highest Resolution 302 ppi급 2.6˝ VGA OLED를 발표하였다. LITI 기술과 Top Emission 소자 구조를 이용하여 40% 개구율을 바탕으로 고정세 디스플레이 성능을 실현했으며 74%의 색재현율과 500 mW의 소비전력을 나타낸다. 인광재료를 이용하여 <표 3>과 같은 뛰어난 RGB 특성을 구현할 수 있었으며, Red의 경우 <그림 8>과 같이 이중 HIL 구조를 채택하여 색재현율을 높일 수 있었다.

 

 

 

삼성SDI는 OLED를 초대형화 할 수 있는 SGS(Super Grain Silicon) 기술을 세계 최초로 2005년에 개발하였다. 삼성SDI가 개발한 SGS 기술은 LTPS 공정에 필요한 고가의 레이저 장비를 사용하지 않기 때문에 저렴하게 OLED 패널을 제조할 수 있어서 원가 경쟁력을 높일 수 있게 됐다. 이 신기술을 이용하면, 기존 레이저를 사용하는 기술보다 설비투자비는 약 1/4, 유지비는 약 1/10 정도로 대폭 줄어들 것으로 예상된다. 또한 결정화에 필요한 금속 촉매량을 극소화시키면서도 고르게 도포하는 확산층이라는 독자 구조를 개발해 결정 입자 크기를 10에서 수 백 마이크로미터 까지 제어가 가능하게 해 화질과 응답속도 등을 향상시켰다. <그림 9>는 SGS 결정화 공정의 모식도를 나타내며 이를 적용한 17˝ AMOLED 사진을 보여주고 있다.

 

 

삼성SDI는 2006년 앞면과 뒷면 영상이 다른 2˝ 듀얼 OLED를 구현했다. 이 제품은 각기 다른 영상을 구현하는 AMOLED 2개를 전후면으로 접합했음에도 불구하고 두께를 각각 1 mm 이하로 구현하는 초슬림 설계기술을 적용, 1.61 mm로 가장 얇은 듀얼(양면) AMOLED를 구현했다.  또한 4.3˝ QVGA AMOLED와 3D 구현하는 4.3˝ AMOLED를 발표했다. 이들 제품들은 4.3˝ Stero scopic 3D display를 내장하고 있을 뿐만 아니라 2D, 3D에 전부 480×272의 해상도를 지원한다. 4.3˝ Display의 CR(Constrast Ratio)는 200:1 이상이고 밝기는 520 cm/m2 이다.

 

 

2005년 대만의 AUO는 양면에서 서로 다른 화면을 제공하는  1.5˝ Double-sided AMOLED를 발표하였다. 하나의 구동 IC로 한 패널의 양 화면을 동시에 제어할 수 있어 휴대폰의 Sub-Display와 Main-Display에 하나의 패널만을 사용함으로써 Thinner, Lighter and Lower cost를 제공할 수 있다. <그림 11>은 디스플레이의 Pixel Design 및 1.5˝ 양면발광 사진을 보여준다.

 

 

삼성전자와 듀폰디스플레이는 공동으로 14.1˝ WXGA 용액 공정에 의한 a-Si AMOLED를 개발 발표하였다. 이는 용액공정에 의한 a-Si AMOLED로는 세계 최대 사이즈이고 용액공정에 의한 OLED 제품중 가장 좋은 화질의 디스플레이를 제공한다. 5 lm/w의 고효율에서 LCD를 능가하는 소비전력을 보여준다. <표 4>는 AMOLED 스펙을, <그림 12>는 14.1˝ 사진을 보여주고 있다.

 

 

필립스는 대면적 OLED 디스플레이 제조가 가능한 박막봉지 공정을 개발 발표하였다. Silicon-Nitride(N)/Silcon-oxide(O) 다층구조(NONO)이다. Barrier Film으로서 PECVD Film을 적용하였고 NONON Stack 구조의 Water Permeability 10-6 g/m² day 를 보여준다. <그림 13>은 NONON 구조 및 이를 이용한 QCIF Polymer OLED 디스플레이를 보여준다.

 

   

 

대만의 ERSO/ITRI는 High Contrast Top Emitting OLED를 적용한 LTPS AMOLED를 개발하였다. Contast Enhancement Film을 사용하지 않고 4%의 Sun-eye Intergrated Reflectance 만을 실현했으며 Circular Polarizer가 있는 Bottom Emission OLED 보다도 고효율을 달성하였다. Device의 Active 영역 바깥에 증착된 Layer에 의하여 Reflection이 감소되었고, 따라서 전기적인 특성에 영향이 없었다. <그림 14>는 3.8˝ QVGA Monochrome High Contrast Top Emitting AMOLED를 보여준다.
UDC는 a-Si TFT 기술을 이용한 200 dpi Transparent AMOLED를 개발하였다. TOP side 64%, Bottom side 41%의 개구율의 Dual Emission Display이다. 이동도가 낮은 a-Si TFT의 사용을 위하여 고효율의 인광재료를 사용하였고 TFT Threshold Voltage Shift를 최소화하였다. <그림 15>는 제작된 디스플레이의 On-state 및 Off-state를 보여준다.
현재의 제품화된 OLED의 시장은 주로 PMOLED가 주류를 이루고 있으나, 최근의 각 업체별 OLED에 대한 투자는 주로 AMOLED로 방향을 잡고 있으며, TV시장 진출을 고려한 대면적 OLED에 대한 시제품들이 출시되고 있다.

 

 

3. 국내외 주요기업 현황

 

3.1 국내외 주요기업의 생산라인 진행사항
현재 양산되고 있는 품목은 PMOLED이며, AMOLED의 경우 주로 개발이 진행되고 있어 업체의 시장점유율은 주로 PMOLED 업체를 위주로 형성되어 있다. AMOLED 업체는 2006년∼2008년에 양산을 계획하고 있어 2006년 및 2007년, 2008년이 AMOLED 생산의 분기점이 될 전망이다.

 

 

3.2 국내 업체동향
삼성SDI는 세계 OLED 시장점유율 1위 업체로, 1997년 자동차용 5.25˝ 컬러 OLED 상용화를 시작으로 2001년 자체적으로 1.6˝급 PMOLED와 2˝급 컬러 PMOLED를 출시하였고, 2002년에는 CMOS 기술을 적용한 2.2˝급 Full Color IMT-2000용 AMOLED를 세계최초로 개발하였으며, 2004년에는 세계 최초로 휴대폰 내부창용 1.7˝ 6만5000컬러 PMOLED를 양산하였다. 2004년에는 그동한 휴대폰 위주의 소형 디스플레이에서 벗어나 17˝ UXGA급 TV용 AMOLED를 개발함으로써 AMOLED의 중대형 디스플레이 Device로의 상업화 가능성을 보여주었으며, 더 나아가 2005년에는 40˝급 AMOLED를 개발함으로써 OLED 영역을 대형디스플레이까지 확장시키는 등 OLED 기술을 선도하고 있다. 삼성SDI가 신기술인 OLED분야에서 선발 업체를 제치고 선두를 점유할 수 있었던 것은 일본과 대만의 업체들이 단색 또는 Multi Color 증착기술에 대해 공정 안정화를 꾀할 때 한발 앞서 Full Color 제품을 양산함으로써 가능했다.
현재 OLED의 신제품 개발과 생산체제 구축에 박차를 가하기 위해 천안에 730×920 mm 규격의 AMOLED 양산라인을 구축, OLED의 LTPS기판, 증착, 봉지 작업을 자체적으로 수용하기 위해 4세대 AMOLED라인 장비를 입고하여 60∼70%의 수율을 목표로 테스트 중에 있다.
삼성전자는 주로 a-Si TFT Backplane을 이용하여 대면적 AMOLED를 중점적으로 개발하고 있으며, 최근에는 미세결정질 Si-TFT 등의 Backplane 기술 개발도 병행하고 있으며 또한 대면적 AMOLED 개발을 위하여 고분자를 이용한 잉크젯 프린팅 기술, 백색 OLED와 컬러필터를 사용하는 기술 등을 개발하고 있다. 최근에는 미세결정질 Si-TFT Backplane을 이용한 AMOLED를 발표하였다
LG전자는 1998년 국내 최초로 4˝ PMOLED를 개발하였으며, 2004년 2Q부터 PMOLED의 양산을 시작해 자사의 휴대전화를 중심으로 공급을 개시하였다. 현재는 LG.Philips LCD에서 LTPS Backplane을 공급받아 AMOLED를 개발하고 있으며 AMOLED 생산 시기는 아직 발표되지 않았다. 2004년 LG필립스 LCD와 공동으로 LTPS TFT backplane을 이용하여 20.1˝ XGA(1280×800) AMOLED를 개발했고 2005년에는 a-Si TFT Backplane을 이용한 21˝와 40˝ AMOLED, Top Emission과 Dual Emission 방식의 AMOLED 등도 개발해 발표하였다.
LG.Philips LCD는 2006년 2월 코닥과 기술협약을 체결하고 구미의 TFT-LCD 양산라인에 AMOLED 제조 장비를 투자하였으며, 휴대폰용 2.4˝ QVGA AMOLED를 생산할 계획이다.
그 밖에 OLED 패널 제조 계열사인 네오뷰코오롱㈜와 대만계 OLED 제조업체인 라이트디스플레이(RiTdisplay)와 전략적인 제휴를 통하여 OLED 사업 진출을 모색하고 있으며, 오리온OLED는 2007년 초에 AMOLED 연구개발(R&D) 파일럿 라인의 재가동을 발표하였다.

 

3.3 해외 업체동향
- 대 만 -
Ritdisplay는 1997년 RiTEK의 연구소에서 출발, 2000년 RiTEK로 분사하여 현재 대만 최대의 OLED 업체로 성장하였다. 세계최초로 CIM(Computer intergrated Manufacturing) & ERP(Enterprise Resource Planning) System을 도입하여 OLED를 생산하였으며, 현재 Fab1과 Fab2의 양산라인을 갖추어 370×470 mm 규격의 Full Color PMOLED를 월 50,000 Units, 370×470 mm 규격의 PLED(고분자형 OLED)를 월 30,000 Units 생산할 수 있는 능력을 보유하고 있다. Ritdisplay는 IP의 효과적인 도입과 다수의 특허 보유를 통한 고유의 제조기술력으로 카오디오, 휴대폰, MP3 Player용 OLED를 생산하고 있으며, 특히 MP3 Player 시장에 빠르게 진입해 판매를 늘리고 있다.
치메이옵토일렉트로닉스(CMO)는 삼성SDI와 LG.Philips LCD에 앞서 AMOLED 양산에 돌입했다. 2.0˝ AMOLED를 시작으로 대량 생산에 돌입했으며 배면발광 방식을 적용했다. 또한 2.0˝ AMOLED 양산과 동시에 QVGA급 3.5˝ AMOLED와 2˝급 듀얼 AMOLED를 개발, 제품군 다각화에도 착수하고 있다.

 

 

- 일 본 -
OLED는 일본 내에서 차세대 디스플레이로서 지목되면서 꾸준히 연구 개발이 진행되어 왔으나 최근 들어 주요 생산업체의 사업 포기, 구조조정 등으로 위기에 직면해 있다. 대표적인 OLED 생산업체인 동북 Pioneer가 TFT기판 제조 자회사를 해산하였고, Sanyo 역시 OLED 사업을 포기하면서 글로벌 시장에서 일본 OLED 산업의 영향력이 감소한 상황이다.
Pioneer의 OLED 사업은 자회사인 동북 Pioneer와의 긴밀한 협조 아래 이루어지고 있으며 주요 생산 거점은 동북 Pioneer의 공장 2곳에서 맡고 있다. Pioneer의 연구개발본부의 종합 연구소에서 5년 정도 앞서 기술 개발을 추진한 후 유망한 기술로 판단되면 동북 Pioneer로 이전하여 본격적인 개발에 착수하는 방식을 취하고 있다. 주요 생산거점은 동북 Pioneer의 Yonezawa 공장이며, 일본 내 Tendou공장에서 일부 지원하고 있다.
TDK는 시장점유율 일본 내 2위, 세계시장 6위를 차지하고 있다.    Kitaibaraki 공장의 부지 내에 355억엔을 투입하여 새로운 생산라인을 구축하고 2006년 여름부터 생산능력을 현재의 2배로 증강하고 있다.
AMOLED 부분에서는 도시바-미쓰비시 Display는 AMOLED에 대한 연구개발을 지속적으로 수행하고 있으며, 양산계획도 발표한 바 있으나 아직 양산에 이르지는 못하고 있다. 2002년 고분자를 이용하여 17˝ XGA를 개발하였으나 이후 저분자로 전환하여 중소형 AMOLED를 개발하고 있고 최근에는 3.5˝ AMOLED를 발표한 바 있다.
히타치는 LTPS Backplane을 이용한 AMOLED를 개발하고 있으며 최근 데이터 및 스캔 구동회로가 내장된 2.5˝ AMOLED를 개발하였지만 생산계획에 대한 발표는 없다.
소니는 LTPS를 이용한 TOP Emission AMOLED를 개발하고 있으며 13˝ TOP Emission AMOLED를 세계 최초로 개발하여 AMOLED 개발을 진척시키고 있다. 2003년 자사의 PDA 모델에 적용된 3.8˝ AMOLED를 생산하였으나 현재 생산하고 있지 않고 있다. 그러나 2006년 5월 차세대 평판 TV등 신형 디스플레이에 응용할 수 있는 중대형 디스플레이의 조기 양산을 목표로 OLED 개발을 본격화하기 위해 일본에 전용 라인을 신설한다고 발표하였다.
일본의 Sharp는 유럽연구소를 통하여 고분자 재료 및 소자를 개발하고 있으며, 일본에서는 AMOLED 패널을 개발하고 있다. 최근 잉크젯 헤드의 개선 및 잉크의 개선을 통하여 3.6˝ 202 ppi의 고해상도 고분자 AMOLED를 개발하였다.

 

 

4.시장 현황 및 전망

 

4.1 OLED 시장 현황
세계 디스플레이 시장은 2005년도 826.1억불로서 연평균 8.8%의 성장률이 예상된다. 그 중 평판 디스플레이 시장은 82% 이상을 차지하고 있다. 이러한 상황 속에 OLED 시장은 해마다 지속적인 성장을 하고 있다. 2005년도 전체시장은 5,560 만개 규모로 04년도 대비 약 150% 성장하였다. 2006년도 시장 규모는 약 8,400 만개로 비슷한 수준의 성장세를 보인다.

 

 

그러나 현재 OLED 산업에서 PMOLED가 주류를 이루고 있고, PMOLED는 각 화소에 정보의 저장 기능이 없기 때문에 화면의 사이즈가 증가하면 소비전력이 급격히 증가하는 단점을 보이고 있어 소형 디스플레이의 응용제품으로 더욱 많이 적용되고 있다<그림 16>. 따라서 현재 OLED는 소형 디스플레이 및 그 응용제품이 주를 이루고 AMOLED의 양산시점에 맞추어 평판디스플레이 시장의 진입이 예상된다.

 

 

디스플레이서치의 2006년도 4분기 보고서에 의하면, 2006년도 OLED 출하량은 2분기를 기점으로 성장하여 1분기 대비 44%가 성장하였고, 매출액은 46% 증가하였다. 그러나 시장의 안정적인 형성과 매출의 안정증가율이 출하량의 증가에 비해 증대되지 못하고 있다. 그 이유는 패널가격의 하락과 Ness Display의 시장에서의 퇴진, Opto Tech.의 생산 중단, 그리고 Chi Mei EL가 모든 OLED의 생산을 PMOLED에서 AMOLED로 방향을 전환하는 등 시장의 PMOLED 공급이 줄어든 것이 큰 이유로 보인다. 2005년도 AMOLED 시장은 전체 OLED 전체 시장에서 1% 미만이었으나 2006년도 하반기부터 15% 이상의 점유율을 보이며 증가하고 있다.

 

 

공급업체를 살펴보면, LG전자, 삼성SDI, Pioneer, Univision, RiTdisplay 등이 주를 이루고 있고, 이 중 국내 업체가 전체 공급량의 약 40%, 전체 매출액의 약 45%를 차지하고 있어 세계 OLED 시장에서 국내 업체가 주도를 하고 있지만, 대만의 약진이 두드러져 국내 업체와 대만 업체 간의 경쟁이 치열할 전망이다.

 

 

전 세계적으로 약 100여개의 디스플레이, 재료, 장비 및 반도체 업체가 참여하고 있으며, LCD가 주도하고 있는 휴대폰, PDA, 카오디오, 캠코더, 디지털 카메라, 게임기 등 휴대형 초소형 정보단말기에 OLED 디스플레이가 적용되면서 저분자 OLED 제품의 양산화가 한국, 일본, 대만을 중심으로, 고분자 OLED 제품은 미국과 유럽을 중심으로 개발과 상용화가 진행되고 있다. 일본의 동북 Pioneer는 Sharp와 공동으로 ELDis를 설립 하였으며 월 7만장의 생산이 가능한 500×670라인을 보유하고 있다. Sanyo는 미국 Eastman Kodak과 합작으로 설립한 SK Display에서 2002년부터 Full Color 제품 생산에 착수하고 Sanyo의 자회사인 돗토리 산요전기의 LCD 공장 일부를 OLED용으로 교체하여 생산하고 있다. Toshiba는 Matsushita와 합작으로 Toshiba-Matsushita Display Technology (TMD)를 설립하여 2.85˝, 26만 컬러, 64그레이 스케일을 지원하는 OLED 시제품을 출시하였고, 2.2˝ OLED를 휴대폰으로 2002년 10월부터 양산하고 있다. 또한 대만의 RiTDisplay, AU Optronics 등의 업체는 소형 PMOLED 상용화에 성공하여 시장 선점에 앞서 있는 추세이다.

 

 

현재는 AMOLED가 양산 진행되는 시점으로서 AMOLED의 양산이 시작되는 2006년과 2007년을 기점으로 모바일멀티미디어 기기 및 디지털 기기를 중심으로 상용화가 시작되어 2012년 이후에는 기술이 안정화 단계에 접어들어 중대형 OLED 디스플레이가 시장에 출시될 것으로 예상된다.
이와 함께 2006년과 2007년에 휴대폰과 DMB용에 적합한 QCIF에서 QVGA 해상도의 2∼4˝급 AMOLED 패널이 제품화될 것으로 예상된다. AMOLED는 동영상을 구현할 경우 Full White 기준으로 30∼40% On 된 상태이기 때문에 BLU를 사용하는 LCD에 비해 소비전력이 절반수준인데다가, 고효율 재료 개발 가속화로 수명과 효율이 크게 좋아지고 있어서 모바일 분야에서 OLED 장점이 크게 부각될 것으로 기대된다. 또, 2008년과 2009년에는 4∼10˝급이 상용화될 것이며 해상도도 VGA, SVGA급 제품이 출시될 것으로 예상된다. 2010년에서 2012년에는 OLED가 TV에 응용되어 15∼30˝급 TV가 상품화될 것으로 예상되며, 2013년 이후에는 30˝급 이상의 대형 TV에도 활용될 것으로 예상된다.
특히, 2010년 이후부터는 플렉시블 기술과 OLED 기술이 많이 진보해 벽지타입의 대형 OLED 디스플레이가 출시되어 주목받을 것으로 전망된다.
1999년도 동북 Pioneer가 카오디오에 처음으로 PMOLED를 사용한 후, 휴대폰의 서브창과 MP3 Player 등에 적용되면서 그 영역을 넓히고 있으며, 현재는 휴대폰의 메인창과 디지털카메라 등에 AMOLED가 적용되고 있으며, 평판디스플레이의 적용을 위하여 삼성전자의 40˝ AMOLED(WXGA(1280×800), HD급 해상도, 2005년), 삼성SDI의 17˝ AMOLED TV Set(UXGA(1600×1200), 2005∼6년) 등 끊임없이 시제품이 선보이고 있어 머지않아 평판디스플레이 시장으로의 진입이 예상되며, 2006년 하반기부터 삼성SDI와 대만 CMEL의 본격적인 AMOLED 시장 진입이 기대되고 있어 OLED의 디스플레이 시장의 진입과 더불어 TFT-LCD와의  경쟁이 기대된다.

 

 

<참고문헌>

1) Monatshefte f� Chiemie Chemical Monthly “Modern Trends in Organic Light-Emitting Device(OLEDs)”, Vol 137. No 7 811-824 (2006), Oskar Nuyken, Steffen Jungermann, Valerie Wiederhiren, Erwin Bacher, and Klaus Meerholz
2) Journal of Display Technology “Advance Organic Light-Emitting Device For  Enhancing Display Performance” Vol 01. No 2 (2005), Chung-Chih Wu, Chieh-Wei Chen, Chun-Liang Lin, and Chih-Jen Yang
3) Appl. Phys. Lett “High-efficiency top-emitting organic light-emitting devices”, 81, 3921 (2002) M.-H. Lu, M. S. Weaver, T. X. Zhou, M. Rothman, R. C. Kwong, M. Hack, and J. J. Brown
4) Appl. Phys. Lett. “Transparent conducting metal electrode for top emission organic light-emitting devices: Ca-Ag double layer”, 84, 4614 (2004), R. B. Pode, C. J. Lee, D. G. Moon, and J. I. Han
5) International Meeting on information Display 2005(OLED 분야), KOSEN Conference Report(KOSEN CR 05-16)
6) 차세대 정보시스템 유기전계발광소자의 최신동향(2004. 4. 30), 김성한, 한국과학기술정보연구소
7) 2005년 Mentor 기술사업기회 분석연구 시리즈 - OLED 홍성화, 김은선, 노현숙, 박현욱, 한국과학기술정보연구소
8) Society for Information Display 2005(OLED 분야), KOSEN Conference Report(KOSEN CR 05-82)
9) DisplaySearch(2006)
10) “OLED 제품 및 업체 동향(2006.05)”, 알앤디비즈
11) 삼성SDI 홈페이지
12) “중대형 디스플레이 개발로 부활을 꿈꾸는 일본 OLED 시장”, 국제협력센터
13) 전자정보센타, “OLED TRM”, 2006
14) “OLED 제품 및 업체 동향(2006.05)”

 

출처 : 태양광 에너지

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