OLED 용고효율광추출주름필름기술 Ⅰ. 제안기술개요 기술의내용기술의동향기술의제품화및시장전망 - 본기술에서는조명용 OLED 패널에 있어서광효율을높여줌과동시에시야 각에따른색안정성을높여줄수있는 필름기술을제공함. - 무작위분포주름구조를형성할수 있는액상프리폴리머합성제조기술. 광추출및스펙트럼안정화를제공하 는유연주름필름제작기술 상용화단계 핵심키워드 일반 의약바이오 한글 영문 Ⅱ. 기술개발자정보 [ 국내동향 ] - LG 화학에서는 320x320 mm 의세계 최대사이즈의광원을공개하였고, 100 lm/w 급의광원을개발하였음을보고함. [ 해외동향 ] - 유럽의오스람, 필립스, 일본의파나 소닉, 코니카미놀타등에서는 45 70 lm/w 수준의광원을공개하였음. 특히, 파나소닉과 코니카미놀타에서는 130lm/W 급의 OLED 소자를개발함. - 조명용 OLED 패널은업체들의투자 가본격적으로시작되는 2015 년부터 매출액이큰폭으로성장할것으로예 상되며, 2020 년에는약 47 억불의시장 이형성될것으로전망됨. - 광추출기술은전체시장의 4% 수 준으로 1.9 억불로전망 (2020 년 ) ( 출처 :2014 UBI OLED Lighting Annual Report) 1 아이디어 2 연구단계 3 개발단계 4 개발완료 ( 시제품 ) ➎ 제품화단계 1 라이센싱 2 개발단계 3 제품화단계 광추출, 플렉시블필름, 유연주름필름. 광효율 Light extraction, Flexible film, Flexible wrinkle film, Luminous efficacy 기관명한국전자통신연구원부서소프트 I/O 인터페이스연구실 성명문제현직급선임 전화 / 핸드폰 042-860-5639 이메일 jmoon@etri.re.kr Ⅲ. 수행과제정보 지원지관명 정부출연금사업 연구사업명 스마트융복합 IT 부품소재기술개발 연구과제명 교감형스마트 OLED 면광원핵심기술 개발 수행기간 주관기관한국전자통신연구원공동연구기관 Ⅳ. 특허정보 특허현황사업화대상기술관련특허총 3 건 상세현황 한국전자통신연구원 구분 상태 출원 ( 등록 ) 일자 출원번호 특허명 대상기술 출원 광산란층유기소재및이를이용하여외부광추 출구조가구비된유기발광다이오드 관련기술 출원 미국 관련기술 출원 유기발광다이오드및그의제조방법
1. 기술성분석 1. 기술의내용및특징 본기술은 OLED 내부에고립되어있는빛을외부로추출하기위한광추출부품 / 소재기술에관한것임. 본기술은 OLED 기판과공기사이의굴절률차이로인하여고립되는빛을외부로추출하는주름필름에관련된소재및필름제조기술을제공함. < 주름광추출필름기술 > 본기술은프리폴리머원액을포물레이션하여주름형성에적합한용액을제조하는기술 ( 주름필름용소재기술 ) 과기판상에광추출주름구조를형성 / 제조하는기술 ( 광추출필름제조기술 ) 로이루어짐. < 주름필름용소재기술 ( 좌 ) 와광추출필름제조기술 ( 우 )> 본기술에서제공하는필름을 OLED 에적용할경우 60% 이상의광추출효율향상을얻을수있을뿐만아니라무작위분포특성으로 OLED 스펙트럼의시야각과파장에대한의존성을낮출수있음. < 주름필름을 OLED 적용시광추출효과 >
2. 기술의수준 필름의주름구조제어기술 주름필름제조공정변수조절을통하여주기 (period) 1.~5 um, 파고 (amplitude) 200-1000 nm에서조절이가능함. 필름구조에따라서 HAZE를 20-90% 로조절이가능함. 필름의내화학성및내열성 가교반응을통하여제조된주름필름은보통의유기용매에대한높은내화학성을가지고있음. TGA 분석에서 400도까지 3% 이하의질량손실을갖는높은내열성을가지고있음. OLED 외부광추출효율및색안정성 100x100 mm 2 사이즈로제작된광추출필름을 OLED 소자에적용할경우최대 60% 의외광효율향상을얻을수있으며, 시야각에따른높은색안정성을확보할수있음. 3. 기술의필요성 조명용 OLED 광원의효율향상을위하여내부에가두어진광을외부로추출하기위한광추출기술의중요성이높아지면서관련소재 / 부품기술에대한수요가증가 본기술에서제공하는외부광추출필름의경우에는광추출효율향상뿐만아니라제조공정의단순화및시야각에따른높은색안정성을요구하고있음. 사업화추진필요성 조명용 OLED 패널은업체들의투자가본격적으로시작되는 2015 년부터매출액이큰폭으로성장할것으로예상되며, 2020 년에는약 47억불의시장이형성될것으로전망됨. 광추출기술은전체시장의 4% 수준으로 1.9억불로전망 (2020 년 ) ( 출처 :2014 UBI OLED Lighting Annual Report) <OLED 조명패널시장전망, 2014 UBI OLED Lighting Annual Report>
1. 기술성분석 ( 계속 ) 4. 기술의차별성 필름제조공정의차별성 본사업화대상기술은종례의나노구조를형성하기위해주로사용되던포토리소그래피공정이나마이크로 / 나노임프린트등의높은비용이요구되는공정없이도광추출을위한구조체를쉽게형성할수있음. 진공또는고온공정이필요없고공정수도단조로워제조원가를획기적으로낮출수있음. 기존의 Base 필름위에수 um 내외의두께로구조형성을하여높은효율을낼수있기때문에두께경쟁력에서도여타의광추출필름보다앞서나갈수있음. 액상폴리머의경화및코팅두께조절로주름구조의크기를조정할수있기때문에고객이원하는스펙 ( 투과율및굴절율등 ) 을쉽게맞춰제작이가능하여다양한사양의광추출용필름또는유리기판으로의판매가가능함. 필름특성의차별성 본기술을이용하여형성된주름구조는우수한내열성및내화학성과내환경성을가지고있음. 본기술에의해제조된필름은단순히광추출효율을높이는효과뿐만아니라시야각에따른스펙트럼변화를낮추어줄수있는특성을가지고있음. ( 기존광추출필름의경우광추출효율을높이고스펙트럼변화를낮추어주는효과를동시에달성하기어려웠음 ) < 본기술에의해제조된주름필름의차별성 >
2. 특허성분석 1. 국내외특허동향 OLED 전체특허분류에서광추출분야는약 12 % 를차지하고있음. 회사에서는삼성, 엘지, 필립스, 캐논및 SEL 이주도적이며연구소에서는 ETRI 학 교에서는 KAIST 가많은특허를발표하고있음. 국제적인 OLED 패널업체로는 LG Chem, Osram, Philips, Panasonic, Konica-Minolta 등이있음. <OLED 조명분야특허동향, 2014 UBI OLED Lighting Annual Report> 2. 선행특허분석 특허번호 한국 100926319000 WO 2008/122907 한국 1020100067037 가교기를가지는화합물과이로 특허명 광추출효율이개선된부터얻어지는프리폴리머및발광다이오드소자및이의 LIGHT EMITTING DEVICE 제조방법조성물과고분자시트및광인 터커넥션용광도파로 출원인 주식회사엘지화학 PHILIPS INTELLECTUAL 한국전자통신연구원 PROPERTY, STANDARDS 기술요약 관련도 분석 발광다이오드의광추출효율을증가시키기위해전극형성이후습식식각을통해발광다이오드부의발광면상에요철을형성하는대신, 발광면상에요철패턴을형성한후식각처리및전극형성단계를실시함. 인공조명이라멜라소자들에프리폴리머는광경화를통하여 의해서어떠한섬광도나타나지필름을형성하며, 상기필름은 않도록가이딩된다 광도파로로사용할수있다. A A A * 관련도 : X - 관련높음, Y - 관련있음, A - 관련은없으나참고할자료 * X, Y - 주요참증에해당, A - 참고참증에해당 본연구과제의제안기술은주름형성액상프리폴리머및이를통하여형성된주름필름을광추 조사결과 출및스펙트럼안정화에활용하고자한것임. 상기표에조사된선행특허는진보성및신규성측 면에서중복성, 결여성이있다고판단되지않음.
3. 사업성및시장성분석 1. 사업화제품화 OLED 조명용패널에있어서광추출효율향상과스펙트럼안정성을동시에제공하는광학필름으로적용할수있음. 고유의주름형성액상프리폴리머용액에기반한기술이므로원천성이있으며 필름제작기술뿐만아니라물질자체로서도기술이전및사업화가가능하다고 판단됨. 2. 사업화방법및성공요인 세계조명용에너지소비의 42% 를차지하는백열등을 OLED 조명으로대체시 328TWh의전력절감효과및 239Mton의이산화탄소배출저감효과가예상되어, 기후변화및국제환경규제대응을위한신녹색성장산업으로꼽힘. OLED 디스플레이및조명시장은구현기술의대체사이클이길어더욱안정적시장이며, OLED 조명은시작단계이고, 꾸준히성장해나아갈것으로판단됨. OLED 분야는대면적양산기술확보가관건이며, 관련시장의중심이한국에있어시장의요구사항에빠른대응을할수있어사업의안정성에기여할것으로보임. 3. 국내외시장전망 1) 국내외시장규모및동향 조명용 OLED 패널은업체들의투자가본격적으로시작되는 2015 년부터매출액이큰폭으로성장할것으로예상되며, 2020 년에는약 47억불의시장이형성될것으로전망됨. 2016 년 glass type OLED 조명용패널의세계시장은약 5.1 억불, flexible OLED 조명용패널시장은 0.3 억불로예상되며, 2020 년에는각각 27.4 억불과 19.9 억불 의시장으로성장할것으로전망됨. 2017 년까지 glass type OLED 조명용패널의매출액점유율은 90% 이상을형성 할것으로예상되지만, 2018 년부터는 flexible OLED 조명용패널시장의급성장 으로매출액점유율은감소할것으로분석됨. 광추출기술은전체시장의 4% 수준으로 2020 년에 1.9 억불로전망됨.
<OLED 조명시장전망, 2014 UBI OLED Lighting Annual Report> 2) 시장의구조, 경쟁강도및진입장벽 OLED 조명의산업가치사슬은소재 / 부품 / 장비 - 타일 / 패널 - 모듈 / 등기구로구분될 수있음. 본기술은소재 / 부품에해당하는것으로서타일 / 패널의높은경쟁구도속에서상 대적으로많은관심을받지는않고있지만, OLED 조명산업의관심이높아짐에 따라서시장진입을타진하는기업들이증가할것으로예상됨. OLED 광추출필름으로는기존에 LCD BLU 의확산판등으로사용되던광학필름 을사용하고있으나, OLED 조명용광원으로요구되는특성에는부족함이있어 새로운필름기술이필요한분야임. 본기술은 OLED 조명용패널로서광효율향상뿐만아니라색특성의변화를최 소화할수있는기술이기때문에기존의필름기술과는차별화되어시장경쟁력 을가질것으로전망됨.
3. 사업성및시장성분석 4. 사업화성공가이드 1) 사업화후보기업요건 필름제조유경험업체 OLED 관련디스플레이및조명업체 광학응용기능성재료업체 2) 사업화투자비용 주름형성용액합성개발비용 필름및자동화 Roll-To-Roll UV 노광설비 3) 법적검토사항 기술이전및실시권계약범위 / 라이센싱및공동연구범위협의 수익성배분협의등 4) 희망파트너쉽 1 기술이전 ( ) 2 라이센싱 ( ) 3 공동연구 ( ) 4 기술출자 ( ) 5 기타 ( )