2006 년 6 월 29 일 1/42
Contents 1. 전시및논문발표동향 2. OLED 관련전시동향 3. OLED 관련논문발표요약 2/42
전시및논문발표동향 국가별발표동향 한국의삼성 SDI, 삼성전자, LG-Philips LCD, 일본 Toshiba 에서 AMOLED 전시, 2005 년에이어일본업체의전시참여저조 (Pioneer, Sony, Sanyo 의전시없음.) 대만, 홍콩의대학교및업체에서활발한논문발표등약진이돋보임. ( 홍콩 City University, 과학기술대, 대만 Chiao Tung 국립대, Taiwan 국립대, AU Optronics Toppoly Optoelectronics, Chunghwa Picture Tube 등 ) 일본은 Idemitsu Kosan, Hodogaya, Hitachi, Fuji, Kyocera, Seiko-Epson, TMD, Sharp, Dainippon, Nissan Chemical 등이재료, 소자, 장비등 OLED 전분야에서논문발표를하는등, OLED Infra 면에서가장두터운저변을확보하고있는것으로보임. 한국은 2 업체 ( 삼성 SDI, 삼성전자 ) 및경희대를재외하면기타업체및대학교, 연구소에서의논문발표가미약함. BASF, Novaled, Axitron, OTB Display, SAES Getter, CreaPhys, Frunhoper IPMS, Thomson R&D 등독일을중심으로한유럽업체들이재료및장비위주로활발한논문발표를함. 3/42
전시및논문발표동향 주제별발표동향 재료관련, Blue 인광, Deep blue, Blue common layer법등 Blue OLED관련이활발함. 소자관련, 전하수송층 doping, Tandem, Top emission, Flexible AMOLED 등에대한논문이주류 AMOLED는 LTPS가주류이나 Nanocrystalline Si TFT 등 a-si의문제점을개선하기위한논문발표도활발함. Printable OLED, PLED, In-line deposition, All-printing PLED, OVPD, Thin-film capsulation, SM-OLED의 Spray coating, Alkaline source 증착, Purification 등 OLED Manufacturing분야에서장비, 재료업체를중심으로 3 Session에걸쳐많은발표가있었음. 4/42
전시 - 삼성전자 11 WVGA AMOLED (with Optical Feedback Circuit) - Burn-In Correction using Photo Sensor - Solution for Differential Aging - Small molecule, Bottom emission - 800xRGBx480-300 cd/m2 ( 편광판미부착 ) - Thickness 1.8mm -Gamut 70% - Contrast Ratio >1000:1 - Viewing Angle >170 5/42
전시 - 삼성전자 Optical Feedback Circuit in 11 (Collaborated with Nuelight Co.) 6/42
전시 - 삼성전자 10 WVGA AMOLED (a-si:h TFT based) - Compensation circuit for V th shift - Small molecule, Bottom emission - 800xRGBx480-300 cd/m2 ( 편광판미부착 ) - Thickness 1.8mm -Gamut 70% - Contrast Ratio >1000:1 - Viewing Angle >170 7/42
전시 - 삼성전자 4.3 WqVGA AMOLED (with Enhanced Stability) -RGBW 4 Color - Small molecule, Bottom emission - 480xRGBWx272-300 cd/m2( 편광판미부착 ) - Thickness 1.8mm -Gamut 60% 8/42
전시 삼성 SDI 전시제품 17 UXGA TV Set 4.3 WQVGA SGS 2.0 QVGA SOP 2.0 GVGA DUAL 9/42
전시 삼성 SDI 17 UXGA AMOLED - Small molecule, Bottom emission - 1600xRGBx1200(118 ppi) - 400 cd/m2( 편광판미부착 ) - Thickness Panel 1.8mm Set 6mm -Gamut 68% - Power consumption 7W (30% ON) - Color 262,144 - Contrast Ratio >1000:1 - Viewing Angle >170 10/42
전시 삼성 SDI 4.3 WQVGA AMOLED -World s first 4.3 AMOLED Display Using Super Grain Silicon (SGS) Technology Excimerlaser annealing 법에비해 투자비및유지비 70%, 90% 절감 - Small molecule, Bottom emission - 480xRGBx272-520 cd/m2 ( 편광판미부착 ) -Gamut 82% - Number of colors Color 16M 11/42
전시 삼성 SDI SGS Technology 12/42
전시 삼성 SDI 2.0 QVGA AMOLED -World s Best Resolution (202ppi) SOP AMOLED - Scan Driver, 6Bit Digital Data Diver, DC/DC, DeMux Integrated D-IC Cost down($2.76 $1.07) - Small molecule, Top emission - 2400xRGBx320 (202 PPI) - 200 cd/m2 -Gamut 100% - Number of colors Color 262,144 - Power consumption 200mW - Contrast Ratio 2000:1 - Viewing Angle >170 13/42
전시 삼성 SDI 2.0 QVGA Dual AMOLED 14/42
전시 삼성 SDI 2.0 QVGA AMOLED, TFT-LCD 의외광시인성비교 AMOLED TFT-LCD 15/42
전시 LG Philips LCD 20.1 Wide XGA LTPS AMOLED 16/42
전시 LG Philips LCD 2.2 QVGA LTPS AMOLED 17/42
전시 Toshiba 3.5 QVGA p-si AMOLED 2.2 QVGA p-si AMOLED 18/42
전시 Dupont 6 WQVGA AMOLED - 저분자 OLED를용매에녹인다음 Solution법으로 Panel 제작 - LTPS Back Plane: 대만업체로부터 Sourcing - 15.4 의경우증착법에비해50% 의재료비절감 19/42
논문발표동향 대분류중분류소분류편수특이사항 소자재료 Device 물질 Layer doping 4 White 2 color, P-doping 구조 Design 12 Tandem, PIN, Top emission, 양자점 Blue EML 4 Blue 인광 3건, Blue common layer 기타재료 4 형광 RGB, ETL, HIL a-si 4 nanocrystalline, TFT회로 AMOLED LTPS 4 clamped-inverter driving, shadow mask 법에의한고정세 panel 소자 5 White OLED tandem, 3.6 AMPLED, Flexible 6 ULTPS TFT, top emission on SUS foil Flexible fiber display 제조 Fabrication 10 Polymer LED 4건, In-line 증착 2건, OVPD, 박막 Encap 재료, 공정 4 저분자 Spray, 알카리금속증착원 합계 57 일본 13, 대만 / 홍콩 13, 미국 11, 유럽 11, 한국 9 ( SEC/SDI 6 편 ) 20/42
OLED Materials Idemitsu Kosan - 새로운 Green dopant GD-206 을채용하여 Blue 8.7cd/A, Green 20.5cd/A (@10mA/cm 2 ) 의고효율및 18,000 시간의수명확보 (@ 300cd/m 2, full white) UDC/PPC Industries - 인광 Blue의최근개발결과를소개 - 고효율 : 20% EQE, 45cd/A for sky blue (0.17, 0.39) @1,580 nits - 장수명 : 100,000h for (0.17,0.38), 17,500h for (0.16, 0.29) ( 초기휘도 : 200cd/m 2 ) Samsung SDI - Blue layer 를공통막으로채용하여 EML Patterning 을 RGB 3 번에서 GB 2 번만 함으로써공정단순화및수율개선 21/42
Idemitsu Kosan - 형광 Blue 수명 : 23,000h @1,000nits - 고효율, 장수명의형광 dopant 를개발, F/C AMOLED 에적용시초기휘도 300nits ( w/pol) 에서 18,000 시간의수명을예측 Pixel size 등을고려시효율은 R,G,B 모두국내와동등수준으로생각됨. 22/42
UDC/PPC (1) 고효율 기존 Firpic : 6% (2) 장수명 기존 Firpic : <150h @100nits (3) Deep blue 화 Sky blue에대해서는고효율, 장수명확보 Display에적용하기위한 Deep, Saturated Blue는아직고효율, 장수명미확보로현재개발중이며 3가지의개발방향을제시 소자구조중 HIL은 LGC 제품사용 Deep, saturated blue 확보방안 a. White OLED에 Color filter 적용하여장파장부 tail cut-off b. UV shifted Blue EML c. Narrow emission spectrum 23/42
Samsung SDI ( BCL 이 R,G Pixel 에는 HBL, B Pixel 에는 B EML 역할 ) Fast electron mobility 를갖는수송층을사용하여 R,G 의발광영역을 EML/HTL 계면으로조절함으로서, Blue 를 R,G 에는 HBL 공통막역할, B 에는 Blue EML 로사용 R,G 2 번의 EML Pattering 만수행, 30% 수율개선효과 2 step pattering 법으로종래의 3 번의 Shadow mask 법에따른수율저하를개선할수있는공정으로기대되나사용중색좌표 Shift 등에대한검증필요 24/42
Device Structure Eastman Kodak - Tandem Blue OLED - 구조 : Two EL unit connected in series with an organic intermediate connector - 20cd/A, (0.14, 0.18) MIT - Contact printing 법에의한 Quantum dot OLED Fuji 전기 - 기존의 CCM 법의단점을해결한박막형태의 CCM 25/42
Eastman Kodak Organic+ 1nm metallic p/n, >20nm III : (0.14,0.17), 10k h IV : (0.15,0.42), 50k h ETL 및중간층을최적화하여저전압, 고전류효율의형광 Dopant based Tandem Blue 소자구현 수명및색좌표는아직미흡 Full Color를만들경우R,G,B 모두동일한 Tandem구조를만들어야하므로양산성문제 26/42
M.I.T QD 형성 : Micro contact printing R,G,B Pattering 가능 27/42
Fuji Electric Drawback of CCM Light emission from a guest dye by Forst energy transfer from EL excited host thin film 28/42
Fuji Electric 29/42
TFT(LTPS) Samsung SDI -Mobile display 에서 TFT-LCD 에경쟁력을갖기위한 AMOLED 의핵심필요기술을소개 -cost, -power -resolution -thin & light Toppoly Optoelectronics -Mobile display 에서 TFT-LCD 에경쟁력을갖기위한 AMOLED 의핵심필요기술을소개 - 5T2C (LTPS 불균일보상 ), Tandem white OLED, Light sensor 집적, RGBW COA + White OLED AU Optronics - New pixel design 법으로 Conventional shadow mask 법으로 270 PPI 의 3 VGA AMOLED 구현 30/42
Samsung SDI Cost reduction Low power consumption High resolution 31/42
Toppoly Optoelectronics (1) LTPS Non-uniformity 보상 : 5T 2C (2) Low power consumption : tandem white OLED : MoO3 hole injecting, Alq3:Cs2CO3 electron injecting ~17cd/A @ 20mA/cm 2 White point 를임의로조절가능 전류변동량 <5% for ΔV th 0.5~2.5v 32/42
Toppoly Optoelectronics (3) 외광시인성개선 : 외광 light sensor 감지 EL duty cycle 조절 2 Shadow mask (4) High resolution and color saturation 1 COA + White OLED Red/Blue 구조의 White 보다 Red, Red/Blue, Blue 구조로색순도개선 Shadow mask 를 3 회에서 2 회로사용 33/42
AU Optronics 동일한색의 2 sub pixel 을동일한 shadow Mask opening 에증착 Opening size 가종래법에비해 4 배증가 150 PPI SM 해상도로 300PPI 의 Panel 해상도구현 34/42
OLED Manufacturing Fraunhoper Institute of Photonic Microsystems (IPMS) -P-I-N Doping 을할수있는 In-line 증착시스템을소개 Eastman Kodak - blended or single source, 재료효율개선, 고증착속도용저분자증착소스 기판 size : 400x470 35/42
OLED Manufacturing TU, Philips Lighting, AIXTRON - Red OLED 증착용 Organic Vapor deposition System (OVPD) 소개 SAES Getter - Li, Na, K, Rb, Cs 증착용 Alkali Metal Dispense (AMD) 소개 36/42
AMOLED Doped transport layer ( 특히 Cs N Doping) 를이용하여저전압, 고효율 OLED 구현 N Doping in ETL Thick transport layer w/o voltage increase Short reduced. 37/42
AMOLED White + Color Filter 구조채용 2 peak 구조 (bilayer) : Color shift 가적음. 3 peak 구조 (R,G,B three layer) : Green 용이, Color shift 발생 -1280x800, RGBW subpixel -Color gamut 84% -Peak 휘도 : 600nits -80~100W @300nits 38/42
AMOLED 저전압구동이가능한 White tandem with organic PN connector, RGBW 구조를이용하여구동전압증가없이고효율, 장수명, Wide gamut 구현 White EL : Blue/Yellow-orange 2.16 AMOLED, 180nits w/ 44% CP, D65 저전압구동 : layer 두께최소, 신규 ETL 적용, more conductive blue host 39/42
AMOLED Tandem white 구조를채용하여고효율, 장수명, Wide gamut 구현 40/42
AMOLED mc-si 증착 : 13.56MHz PECVD 가스조성및 plasma 前처리로결정성향상 mc-si 는 LTPS 와동일한 Stability 를가짐. 14.1 WXGA AMOLED b-gate PECVD mc-si TFT 2T1C (w/o comp. crt) 저분자 IZO anode defect, off-current 발생 양산성문제 41/42
SID 종합요약 AMOLED의효율, 수명, Color Gamut, 고해상도, 외광시인성, 양산성등 LCD 대비 Neck 기술을극복하기위한논문이많이발표되었으며, 구체적으로 White & Blue Tandem, Doped transport layer, Blue common layer, Photo sensor 탑재, thin film CCM, mc-si TFT 등이관심을끌었다. Flexible display도 Metal foil 상에 AMOLED를형성하는방향으로다수발표되어향후 Flexible display의연구가더욱활성화될것으로예상된다. OLED 재료는형광EML의개선및 Blue 인광의효율및수명을개선하는논문이일본및미국의재료업체들을중심으로발표되었으나아직도색좌표, 수명, 효율을동시만족하는 Blue 재료는미흡한상태임. 장비및제조분야에서는일본및독일을중심으로한유럽업체들이활발히발표하고있으며, OLED 기상증착, PIN In-line 증착, PLED 인쇄장비, Alkali metal 증착소스, OLED All printing법, Plane source ( 한국 OLEDON 社 ) 등이발표됨. 42/42