OLED 기술 동향 보고 - SID 2005 - OLED WG. 2005년 6월 16일 이정노(삼성SDI)*, 노병규(현대LCD), 김광영(LGE), 김규태(네오뷰코오롱) 김응진(삼성SDI), 박재용(LGP), 박성식(오리온 전기), 탁윤흥(LGE), 도이미(ETRI), 이창희(서울대) OLED WG.

Contents 전시 및 논문 발표 동향 OLED 관련 전시 동향 OLED 관련 논문 발표 요약

전시 및 논문 발표 동향 일본, 대만 업체의 전시 참여 저조 (AMOLED 관련 Pioneer, Sony, Sanyo의 전시 없었으며, Toshiba 만이 3.5” 제품 1model 전시) PMOLED에 대한 전시, 논문 발표가 많지 않고, AMOLED 특히 전면발광구조, 광이용율 향상 등에 대한 논문이 주류 LCD의 경우 - LED backlight 이용 광색재현범위 - 광시야각 적용 제품 - Dynamic C/R 개선 제품 - 응답속도(MPRT) 개선 제품 등 한계를 극복하는 제품 전시

전시 및 논문 발표 동향 일본 20% 한국 25% 미국 22% 대만 10% SID 2005 논문 발표 건수 집계

전시 - 삼성전자 40” AMOLED - a-Si + 저분자 white 증착 + C/F - 1280x2x800x2 (RGBW) - 400 cd/m2(편광판 미부착) - White 증착 : 인광2+형광 적층 - Gamut 84%

전시 - 삼성전자 14.1” (with Dupont) - 1280x768xRGB - printing 방식 - 400 cd/m2  cost 측면에서 a-Si를, 대면적화 측면에서 printing방식을 채택 3.78” (with Dupont) - 320x240xRGB - 300 cd/m2

전시 – 삼성SDI 전시 제품 17” TV Set 17” SGS 15.5” WXGA 2.65” VGA 2.5” SOP 2.2” QVGA

전시 – TMD poly-Si을 이용한 1.9”~2.4” QVGA line-up 제품 소개(아래) QVGA투과형 LCD의 일부에 반사형 LCD(25 lines)을 형성한 제품 소개(우측 위) 3.5” QVGA AMOLED 전시

전시 및 논문 발표 동향 대분류 중분류 소분류 편수 특이사항 OLED Device White 4 Kodak - RGBW 구조, 소비전력 감소 구조 Design 10 전면발광관련건 다수 PiN구조 – 3건 Encap 1 대형 Encap 제안 – 무기 다층박막 물질 인광 3 재료 특성 개선건 기타재료 7 HIL, ETL 등 신규 재료 채용 Solution Dentrimer 등 회로 보상회로 및 구동법 Sony – 대형 가능한 전류 구동제안 Philips- Optical 보상회로 SOP SDI – 2.5” full integration 발표 AMOLED SEC- a-Si TFT based 14” AMOLED 제조 Dai-Nippon: photo, nozzle, 그라비아 합계 53

White OLED GE사 - 조명으로써의 white OLED 개발 발표조명에의 응용을 위한 저가공정으로 CCM 형태의 white를 구현하였으며, 대면적에서의 short 방지를 위하여 monolithic series 구조를 구현함 Kodak - RGBW를 사용하여 소비전력 절감 및 수명 개선 - 개구율은 약 10% 정도 낮음(RGB대비) - 개구율을 높이기 위하여 Rendering 기술을 제시 : 고해상도(160ppi)에서의 화질차이 없음.

GE 조명에의 응용을 위한 저가공정으로 CCM 형태의 white를 구현하였으며, 대면적에서의 short 방지를 위하여 monolithic series 구조를 구현함

Kodak 4.3 Lifetime and power Enhanced RGBW displays based on white OLEDs RGBW를 사용하여 개구율이 줄더라도 전류밀도가 적어서 소비전력이 낮아짐 수명 향상 효과 2peak white임에도 소비전력이 낮아 주목할 만 함 개구율을 높이기 위하여 Rendering 기술을 제시 : 고해상도(160ppi)에서의 화질차이 없음.

저소비전력 Novaled - molecular dopant NDN-1을 Cs 대신 사용한 PIN구조 발표 - bottom emitting type white OLED Chiao Tung Univ. - Top emission white oled 발표 - anode는 ITO를 없애고, Ag를 사용하고 - cathode는 Ca, Ag 위에 SnO2를 써서 microcavity효과를 극대화

Novaled 유기 p-doping 및 n-doping 재료를 이용하여 PIN 구조를 구현하였으며, 3V 정도에서 구동이 가능함 유기 p-doping 및 Cs doping 재료를 이용하여 PIN 구조를 구현하였으며, 풀칼라 패널 7V 이하에서 구동이 가능함 3.25” QVGA LTPS 2TFT 1cap 구동전압 < 7V

Chiao Tung Univ. 4.2 Highly Efficient top emitting white OLED devices 전면 발광에서 ITO/Ag 대신 CFx/Ag 사용  Micro-cavity 효과 줄임, 고효율 가능

화질 개선 ITRI - 배면구조의 외광 흡수를 위한 black electrode를 적용함 -> 기존 간섭 현상을 이용한 black 구조와 유사 - AR layer를 적용하여 반사율 낮춤. Hitachi : cholesteric 액정을 도입하여 blue 의 편광 상태를 조절하여 편광판을 통하여 나오는 빛의 양을 증폭시키는 방법 -> blue의 효율 증가 효과

ITRI 배면구조의 외광 흡수를 위한 black electrode를 적용함, 기존 간섭 현상을 이용한 black 구조와 유사 Antireflection layer(high n/low n 다층구조)를 적용하여 외광 반사를 감소시켜 contrast를 향상시킴 -> 반사도 값은 태양광 반사 4 정도로 개선 필요함

Hitachi 편광판 사용시 편광판에 cholesteric 액정을 도입하여 blue 의 편광 상태를 조절하여 편광판을 통하여 나오는 빛의 양을 증폭시키는 방법 -> blue의 효율 증가 효과가 있음

한 픽셀을 둘로 나누어 반은 전면 반은 배면으로 제작하여 양면으로 보는 것이 가능 AU Optronics 한 픽셀을 둘로 나누어 반은 전면 반은 배면으로 제작하여 양면으로 보는 것이 가능

DNP Photo 공정을 이용하여 RGB를 패터닝하였으며, patterning에 의하여 high resolution이 가능하다고 함. Silane modified PEDOT을 이용하여 HTL을 insoluble하게 만든 후 패터닝 진행-> 디바이스 공정이 매우 길고 물질 특성의 변화가 문제가 될 수 있음.

Gravure priting 방법을 이용하여 저가 단순 디스플레이를 제작함 -> flexible을 이용하여 제작함 DNP Gravure priting 방법을 이용하여 저가 단순 디스플레이를 제작함 -> flexible을 이용하여 제작함

소수성 HTL 재료를 이용하여 RGB를 패터닝하는 방법 DNP 소수성 HTL 재료를 이용하여 RGB를 패터닝하는 방법

Kodak LITI와 유사공정으로 진공상에서 레이져를 이용 sublimation을 시켜서 transfer하는 방법임 -> 초기 단계 실험으로 아직 특성 확보가 되지 않음

SEL Multi sources를 scan하여 대면적 기판 증착가능성 제시

Philips 다층 박막을 이용한 봉지방법으로 최소 8층 이상의 layer가 요구되며 top coat 적용을 해야 봉`지 특성 확보됨. Dead space 2 mm 이하 가능함

SID 종합요약 전체적인 논문이 OLED 관련해서는 전면발광 관련 논문이 주를 이루었으며, 재료적인 측면에서도 저분자 재료 위주로 논문이 발표되었다. OLED 소자 관련해서는 소비전력을 줄이기 위하여 구동전압을 낮추는 연구가 많이 진행되었으며, 외광 효율을 향상시키기 위한 기술들이 많이 발표됨. Soluble OLED의 경우에는 고해상도의 디스플레이보다는 프린팅 방식을 이용한 단순한 디바이스 구조를 구현하는 부분에 일본 업체를 중심으로 연구가 집중되고 있음. LCD의 개발에 있어서 OLED 대비 단점인 광시야각, 응답속도 개선, 색재현범위 개선 등의 약진이 두드러짐.