1. OLED 디스플레이는 프리미엄 제품급 플렉서블 OLED의 성장세를 기반으로 2018년말 이후 중소형 (mobile) 디스플레이 패널시장의 60%를 넘어섰으며 세계최초 8K TV제품 출시 등 신기술 개발/사업화에 박차를 가하고 있습니다. OLED 전문가로서. 다른 디스플레이와 비교하여 OLED만이 가지고 있는 장점과 특징을 들어 주세요.
답변) 자발광 디스플레이로써의 장점들, 즉, 자연색, 높은 명암비, 무라 없음 등과 함께, LCD와의 차별화를 위해서는 Form factor에서의 특징들, 즉 얇고, 휘고, 접고, 말고, 투명한 디스플레이로써의 장점들이 특히 활용성 면에서 부각되어야 합니다.
2. 향후 OLED 디스플레이를 사용하여 초소형부터 mobile, 중대형, TV, public, 입체 디스플레이 등 모든 디스플레이 기술에 대응할 수 있을까요? 만일 현재 혹은 미래 시장을 차지할 디스플레이 제품 중 OLED로 구현하기 어렵거나 기술적으로 불리하다고 판단되는 제품군이 있다면 제시하여 주세요 [아래의 예를 참조할 수 있지만 꼭 여기 국한되는 것은 아닙니다/복수응답 가능]
1) 3차원 디스플레이/홀로그램 ( ), 2) 초대형/Outdoor 디스플레이 ( V ), 3) AR/VR/초고해상도 ( V ), 4) Stretchable 디스플레이 ( )
5) 기타 ( )
3. 2번 응답에서 OLED로 구현하기 어려운 기술에 대해 왜 그렇게 생각하였는지, 이유를 제시하여 주실 수 있나요? 또 이러한 난제가 신기술 개발에 의해 극복될 수 있다면, 어떤 기술이 요구되는지 답해 주세요.
답변) Outdoor 용 OLED의 경우, 외부 환경에의 취약성, 특히, 습기나 강한 햇빛 등으로 인한 소자의 손상, 수명 단축이 우려가 됩니다. 초고해상도의 경우, 특히 AR/VR 용 디스플레이라면 3,000ppi를 넘어서야 하는데, RGB 패턴을 위한 FMM 마스크 공정이 이를 얼마나 잘 만족시킬 수 있을지 의문점이 있습니다.
4. OLED의 대형화 등에서 제조공정의 경제성 향상을 위해 용액공정 기술 개발이 상당히 오랜 시간 이루어지고 있습니다. 기존 증착용 재료 및 이를 사용하는 공정에 비해 장점도 있지만 소재 자체의 한계 및 까다로운 공정단계 등의 단점도 많이 있습니다. 용액공정방식의 OLED가 향후 성공적으로 상업화될 수 있을 것으로 전망하시는지, 만일 그렇다면 이를 위해 가장 필요한 전략은 무엇인지 답해 주세요.
답변) 용액 공정을 이용하여 롤-투-롤 공정으로 만들어진다면, 생산성과 가격면에서는 가장 이상적이겠지요. 다만, 잉크 소재와 잉크 젯 프린팅으로 대표되는 소재와 공정 장비의 문제가 여전히 더디게 풀려가고 있으며, 이와 함께 어느 정도의 고정세 패터닝, 즉 해상도까지 구현할 수 있는지 의문입니다. 저가격의 저해상도 시장을 타깃으로 함이 바람직할 듯 합니다.
5. 광변환 방식으로 양자점을 사용하는 대형 디스플레이 [LCD with QD/color filter, QD-OLED(blue)등..] 와 현재 white/color filter 방식 OLED TV를 비교하여, 향후 시장 및 기술 전개 방향이 어떻게 될지 전망하여 주세요.
답변) 기존의 QD-LCD는 QD-OLED, 그리고 QD-LED(QLED) 순으로 진화되어 가겠지요. 다만, 진화되는 속도와 제품의 등장 시기가 경쟁력을 좌우할 것으로 보입니다. WOLED+컬러 필터 방식은 이미 안정적인 로드 맵 위에 있고, 대면적, 고해상도, 그리고 저가격화를 향하여 가겠고, 결국은 QLED의 진화 속도와 성능/가격 경쟁력이 향후 TV 시장의 성패를 가르는 결정적인 요인이 될 것입니다.
6. 자발광 방식의 양자점 디스플레이(QLED)는 용액공정 OLED와 비교한다면 어떤 장점이 있을까요? 상업화를 성공적으로 이루기 위해 어떤 기술적 난제가 있을지, 그리고 이의 극복 방안에 대해 전망해 주시면 감사하겠습니다.
답변) 성능과 가격이 동일선상에 있다면, 수명과 안정성에서의 장점은 분명히 있습니다. 기술적 난제로는 환경(습도, 열 등)에 대한 QD의 취약성, 카드늄 솔루션에 대한 규제 장벽, 그리고 QD의 생산성과 디스플레이 제작 비용 등에 핸디캡이 있으며, 봉지 기술 개발, 인듐 기반 QD의 성능 향상, 그리고 고품질 QD의 대량 생산 기술 확보 등이 관점입니다.
세부 답변) http://blog.daum.net/jbkist/2850
이상과 같이 양자점의 특징들을 설명하면서 기술적인 문제점과 이슈들을 자연스럽게 드러내 보였습니다. 조금 더 이야기를 진행하며 정리하여 보죠. QD 기반의 디스플레이가 가질 수 있는 장점들은 자명합니다. 즉, 높은 색 정확도와 피크 휘도, 우수한 색 재현성 및 넓은 색 영역, 낮은 소비 전력 등이죠. 그리고는 기술적 문제점들과 이슈입니다. 먼저, 환경에 대한 QD의 취약성입니다. 앞서 말하였듯이 QD 입자는 물, 열, 습기의 영향을 받으며, 이런 요소들로부터 철저하게 격리되어야 합니다. 현재는 QD가 습기로 인해 분해되지 않도록 격리층으로 차단성 필름을 이용하고 있습니다. 나아가, QD는 고온에 매우 민감하며, 양자 효율을 유지하기 위해서는 열원에서 멀리 배치해야 합니다. 섭씨 100도 이상의 온도에서 양자 효율은 50% 미만으로 떨어집니다. 그러므로 QD를 이용한 디스플레이는 아주 더운 기상 조건에서는 운영할 수 없습니다. 패널 및 패키징 내에서 LED와 QD의 배치 거리는 디스플레이의 성능에 중요한 영향을 끼칩니다. 다음으로 카드늄 솔루션에 대한 규제 장벽, 역시 앞서 언급한 RoHS 이슈입니다. 카드뮴 기반 QD가 우수한 성능 및 넓은 색 영역을 갖고 있음에도, 이 재료는 독성을 함유하고 있어, 현재 승인을 받지 못하고 있습니다. 세계의 규제 기관들은 카드뮴 솔루션을 주시하고 있어, 업계는 인듐 기반 기술로 유사한 성능 및 효율을 내기 위해 노력하고 있습니다. 끝으로 높은 제조 원가입니다. QD 기술은 기존의 LCD 제조에 비해 제조 비용이 높습니다. 하지만, QD는 OLED 디스플레이보다는 여전히 싸며, 대량 생산이 이뤄진다면 QD 디스플레이 생산도 상대적으로 저렴해지기에 가격 측면에서 충분한 효율을 달성할 것 입니다.
7. 미래 디스플레이 기술 중 영화에서 많이 등장하는 투명디스플레이, 투사방식/입체형, 웨어러블, 형태자유형(디스플레이 표시 영역에 구애받지 않고 전방위 영역에 표현 가능)의 제품/컨셉에 대해, OLED가 향후 어떻게 대응할 수 있을까요? 특히 투명디스플레이에서의 투과도와 contrast ratio 간의 최적성능 구현, 투사영역과 형태, 형질변환이 자유로운 디스플레이처럼 현재의 OLED구조/재료 대비해서 차별화된 기술이 요구되는 것들에 대해 어떠한 기술이 더 필요할지 의견 부탁드립니다.
답변) 고성능, 고화질의 마이크로 디스플레이와 형태 자유도 측면에서는 마이크로 LED가 경쟁 기술이 될 것입니다. 결국은 최고의 해상도를 위한 OLEDoS(OLED on Silicon) 기술, 그리고 형태 자유도 확보를 위한 OLED on Anything 기술이 어떻게 진전하느냐가 관건입니다.
8. 향후 국내 OLED 산업계의 우위를 더욱 공고히 하기 위해 집중적으로 자원을 투입하여 기술개발을 진행하여야 하는 영역이 있다면 제시하여 주시면 좋겠습니다. [아래의 예를 참조할 수 있지만 꼭 여기 국한되는 것은 아닙니다/복수응답 가능]
1) 고효율/장수명 재료기술, 특히 청색 OLED ( V ), 2) 용액공정용 재료 및 소자 기술 ( V ), 3) 고해상도 AMOLED, 패터닝 기술 ( ),
4) 광효율 (light extraction/out-coupling) 향상기술 ( ), 5) 고신뢰성 디바이스 기술 ( ), 6) stretchable 소자 ( ),
7) 기타 ( )
9. (8번 질문과 연계하여) 특별히 중국의 추격을 극복하기 위해 OLED 연구개발 및 산업계에서 대처하여야 할 전략이 있다면 제시하여 주시면 감사하겠습니다.
답변) 특히 소재 기술에서의 원천성 확보와 기존의 3대 시장(모바일 기기, 모니터, TV)에서 탈피하여 저가격 대형 OLED의 양산 및 새로운 응용도 창출이 필요한 시기입니다.