“oled 조명용 소재” study group...

Korea Research Institute of Chemical Technology

“Green Your Life with Chemistry“

“OLED 조명용 소재”

Study Group 결과보고서

제 출 문

한 국 화 학 연 구 원 장 귀 하

본 보고서를 “OLED 조명용 소재 Study Group(연구기간：2009. 7. 10 ～

2009. 12. 31)"의 결과보고서로 제출합니다.

2010. 1. 15

총괄책임자(Study Group간사)ː안택

참여연구원ː 정보전자폴리머연구센터 이미혜

“ ː 정보전자폴리머연구센터 이성구

“ ː 정보전자폴리머연구센터 원종찬

“ ː 정보전자폴리머연구센터 김용석

“ ː 정보전자폴리머연구센터 김진수

“ ː 정보전자폴리머연구센터 정현민

“ ː 정보전자폴리머연구센터 가재원

“ ː 소자재료연구센터 이창진

“ ː 소자재료연구센터 임종선

“ ː 소자재료연구센터 이재민

“ ː 에너지소재연구센터 신원석

“ ː 에너지소재연구센터 이상규

“ ː 한국전자통신연구원 추혜용

“ ː 한국전자통신연구원 이정익

Ⅰ서론

가. 연구기획의 목표

나. 연구기획의 필요성

다. 연구기획 내용 및 범위

Ⅱ국내·외 산업기술동향

가. 국내·외 산업기술동향

나. 관련 기술수준

Ⅲ기술개발 환경분석

가. 외부환경

나. 내부환경

Ⅵ결론

가. 결론

나. 도출과제 목록

Ⅴ부록

가. 국내·외 특허 및 논문 동향 분석

나. 세미나 요약서

목 차

1

1

2

4

10

16

16

17

18

20

27

- 1 -

1. 서 론

가. 연구기획의 목표

OLED 조명 분야 응용 원리의 이해

OLED 조명용 소재 (발광층, 광학필름, 방열 봉지재, 투명전극등)의 특성 및

핵심 기술의 파악

OLED 조명 국내외 산학연 연구 동향 파악 및 네트워크 형성

나. 연구기획의 필요성

1) 기술적 측면

OLED의 경우 차세대 디스플레이로서 각광을 받고 있으며 현재 mobile

phone에 탑재되어 양산화되고 있는 기술임

최근 에너지 절감 및 친환경의 이슈로 인해 LED 조명이외에 OLED를 사

용한 조명 연구가 학계, 연구계 및 기업에서 주목을 받기 시작함

OLED 조명 요소기술의 파악 및 필요소재의 특성 및 이해가 절실함

2) 정책적 측면

현재 학계에서는 기존 OLED를 연구하던 그룹에서 산발적으로 조명응용을

고려하고 있으며 성균관대 등에서는 OLED 조명 관련된 과제를 수행하고

있음. 출연연의 경우 생산기술연구원, 전자통신연구원에서 활발하게 연구개

발을 수행하고 있으며 산업계로는 LG 화학, 삼성 SMD 및 금호 전기가 연

구개발에 투자 중임

앞으로 OLED 디스플레이기술및인프라를활용할수있는장점및친환경에너지절감

차원에서 OLED 조명의연구개발이확대되고정부적지원이증가할것으로확실시됨

- 2 -

3) 기타

본원의 경우 우수한 소재 합성 능력 및 다양한 소재분야에 대한 연구가

진행되고 있고 OLED 조명 분야에서도 핵심 소재 및 기술에 대한 부분에

대한 원천기술 선점이 필요한 시점에서 반드시 필요한 기획임

다. 연구기획 내용 및 범위

OLED 조명 기술 개발의 개념 및 정의 확립

OLED 조명 기술에 대한 정부의 지원 필요성 도출

OLED 조명 기술 시장 동향

OLED 조명 핵심 기술 분석

OLED 조명 관련 과제 도출 및 핵심 특허 분석

- 3 -

2. 국내·외 산업기술동향

국내외 산업기술동향 전에 본 연구기획의 주제인 OLED 조명의 기본 개념 및 정

의에 대해서 알아봄

1. 개념 및 정의

- OLED 조명은 친환경, 에너지 절감형 차세대 조명으로 주목받고 있는 차세대

조명 기술이나, 낮은 전광속으로 인하여 시장 형성초기에는 특수조명, 고가의

예술품형 조명 등의 응용분야가 제한적인 단점이 있음

- OLED 조명의 주류화(Mainstreaming)를 위해서는 현재 기술의 한계를 극복할

수 있는 OLED 면광원의 고효율화, 고전광속화, 대면적화, 저가격화 등의 기술

개발이 요구됨

※전광속 (Total luminous flux) : 광원으로부터 사방으로 방사되는 빛의 총량을 말함

- OLED 면광원의 고전광속화는 OLED 기술의 주조명 응용을 가능하게 하고, 가격

경쟁력을 확보할 수 있어 OLED 조명의 주류화를 이룰 수 있는 핵심원천기술임

※백열전구(100W)의 전광속은 1400 lm, 형광램프(32W)의 전광속은 3000 lm임

- 4 -

가. 국내·외 산업기술동향

(A) 국내외 기술 개발 동향

o 전 세계는 에너지 절감을 위하여 전력소모의 약 20%에 달하는 조명의 효율

을 향상시키기 위한 노력을 다각적으로 하고 있음

o 특히, 미국 캘리포니아, 호주, 대만, 일본 등에서 전세계 조명의 50%가 넘는

백열등 (효율 15 lm/W)을 사용 및 판매를 중지시킬 법안을 준비 중이므로

효율이 우수한 광원의 개발이 요구됨

o 반면, 형광등은 백열등에 비하여 효율은 우수하나, 수은이 사용됨으로 써

RoHS, WEEE 환경규제로 인하여 점진적으로 사용을 줄이고 함

o 따라서, 에너지 절감 및 CO2 배출량을 줄이기 위하여 고효율의 조명과

무수은무연의 친환경 조명에 대한 필요성이 대두되고 있어, 고효율, 장

수명, 무수은무연의 친환경 조명인 OLED의 기술 개발이 필요함

o OLED 조명은 얇고, 가벼우며, 면광원의 장점으로 인하여 디자인 자유

도가 높아 고부가가치의 감성조명으로 응용 가능성이 매우 높은 기술임

o OLED 조명은 유리를 기반으로 하여 타일링한 조명이 2010년부터 상용화될

것이며, 투명 조명/색가변 조명과 플렉서블 조명이 차례로 시장에 진입할 것

으로 예상됨

o 미국, 유럽, 일선진국에서는 차세대 조명으로 OLED 조명의 기술개발을 위한

투자가 대규모로 이루어지고 있으나, 국내에서는 미미한 실정임

- 미국은 정부지원하에 LED와 OLED 차세대 조명개발을 위한 “Next generation

lighting" 과제가 수행중이며, 최근 3년간 총 연구비의 49.3%인 37.8M$ OLED

조명 개발에 투입함

- 유럽은 OLED100.eu 등 8개의 과제가 수행되고 있으며, 연간 약 20MEuro 투

입하여 고효율/저가격 OLED 조명, 투명 OLED 조명, 플렉시블 OLED 조명

개발 중임

- 일본은 NEDO의 지원하에 "Organic lighting project" 수행중이며 2004년~2009년

(6년간) 14M$ 투입하여 고효율, 장수명 OLED 조명 개발 중임

- 5 -

o OLED는 면조명으로 고효율과 장수명, 저가격의 특성을 확보할 수 있는 가능

성이 높으나, 현재 기술은 낮은 전광속과 높은 가격으로 인하여 시장 형성초

기단계에는 특수조명, 고가의 예술품형 조명등에 한정적으로 응용될 것으로

예측됨

o OLED 조명의 조기 상용화와 응용분야의 다변화 및 타 조명과의 경쟁력을 확

보하기 위해서는 광원의 고전광속화가 반드시 필요하며, 고전광속화에 요구되

는 핵심원천기술은 전 세계적으로 개발단계이므로 선진국과 차별화된 원천

특허를 확보할 수 있는 핵심기술이므로 적기 기술개발 지원이 절실히 요구됨

o 친환경 조명의 사회적/기술적 필요성으로 인하여 OLED 조명은 2015년도에

6조원 규모의 시장이 예측되는 신성장 동력 산업으로 자리매김할 수 있는 주

요 기술임

o 또한, LED 조명이 갖고 있는 발열, 점광원으로 인한 시각적 조명공해, 면광원

구성시 효율감소 및 추가비용 상승 등의 기술적 난제로 인하여 인간친화적

색감과 면광원 및 디자인 자유도 등의 장점을 갖고 있는 OLED 조명이 장기

적으로 기술적/산업적 경쟁력이 있는 기술임

o 세계 최고 수준의 OLED 디스플레이 기술과 IT 기술을 기반으로 하여

OLED 면광원과 IT 기술을 접목한 조명 기술의 세계 경쟁력 확보가 가능하

므로 국가적 기술 개발 지원이 필요함

- 6 -

(B) 국내외 시장 동향

(1) 시장 규모 및 성장률 예측

o OLED 광원 시장은 2009년말 20억원 규모로 유럽 및 일본 업체를 중심으로

Niche 시장 진입이 예상됨

o OLED 광원 시장은 2012년 약 2조워 이상의 시장을 형성하면서 초기 개화를

주도할 것으로 보이며, 2013년 약 7조원으로 유럽, 미국, 일본 업체를 중심으

로 본격적인 시장진입과 실내조명으로 확대가 기대되는 2015년 9조원 이상의

시장이 형성될 것으로 보임

o 국내 OLED조명은 2010년부터 시장이 형성되어 2015년 3조정도의 시장이 형성

될것으로 예측될 정도로 전망이 밝다. 성장 가능성이 무궁무진한 OLED 면조

명 시장에서 OLED광원시장의 동향에 따라 크게 차이를 보일 것으로 전망됨

(단위 : 억원)

구 분 2010 2011 2012 2013 2014 CAGR

General Lighting - 8 26 67 127 152%

Signage / Advertizing - 0 1 4 18 324%

Industry / Health - 1 2 4 13 164%

Back Light Unit - - 14 41 135 216%

Vehicle - - 0 1 2 183%

기 타 - 1 3 16 40 280%

계 - 10 47 132 335 227%

※ 출처 또는 인용 : Display Search 2009. 3

(단위 : 억원)

구 분 2010 2011 2012 2013 2014 CAGR

General Lighting 50 332 1,074 2,733 5,173 152%

Signage / Advertizing - 10 39 146 742 324%

Industry / Health 5 29 78 176 537 222%

Back Light Unit - - 17 50 165 216%

Vehicle - - 5 14 38 183%

기 타 10 29 142 649 1,610 256%

계 65 390 1,353 3,768 8,265 236%

※ 국내 비중 - 일반 조명 2.4%, BLU 45%, Vehicle 5.4% 수준 적용

- 7 -

업체명 현 황 사업화 시기

PHILIPS(네) 물질 업체와 공동 개발, 샘플 출시 2010년

OSRAM(독) 투명 소자 개발, 시제품 제작 및 전시 2012년

GE(미) 고분자 자체 개발, 저분자 공동 개발 2011년

Lumiotec(일) 전문 업체 JV 구성 (소자, 장비, 마케팅) 2011년

파나소닉정공(일) 재료와 인쇄법 장비 개발 2011년

Konica Minolta(일)물질 사업 기반의 조명 사업 확장

2011년

Idemitsu(일) 2013년

국가 Project명 기 간 참여 업체

유럽 OLED100.eu 2008~2011 OSRAM, PHILIPS, NOVALED 등

일본 NEDO 2004~2011 Idemitsu Kosan, Panasonic 등

미국 DOE 1999~2020 UDC, GE, DOW Corning 등

(2) 시장구조 및 경쟁현황

o 미국, 유럽 및 일본 기업을 중심으로 OLED 조명 광원의 초기 시장 진입은

오스람, 필립스, GE, 파나소닉 등이 중심이 될 것으로 보임

o 이후, OLED 광원의 특성상 구성재료와 장비기술을 가진 신규 업체가 가세하

여 경쟁은 가속화될 것으로 보여지며, LED 발전과 유사하게 초기에는 컨소

시엄을 주로 형성하고, 특허 공유 및 M&A가 적극 진행될 것임

o 제품의 검증된 성능 및 Cost 경쟁력을 갖춘 업체를 중심으로 시장을 선도할

것이며, 향후 차세대 조명 시장을 지배할 것으로 예측됨

(3) 시장 성숙 정도

o OLED 조명 시장은 현재 Emerging 단계에 있으며, 국가별 환경 저해 물질

규제, 고효율 제품 사용을 통한 CO2 배출 저하 정책으로 급속한 시장 확대

가 예측됨

o 2010년 실내 조명을 중심으로 2012년 조명이 활용되는 모든 분야에 OLED

조명이 적용될 것으로 기대되며, 성능 개발 속도 및 OLED 조명의 특성인 높

- 8 -

은 디자인 자유도는 이를 뒷받침해 줄 것으로 예측됨

o 전체 조명광원의 분포는 실내 주조명(60%), 실내외 기타 조명(40%)로 차지하

고 있기 때문에 실내 주조명으로 반드시 진입을 해야함

(4) 사업화 소요기간 및 경제적 수명 예측

o OLED 조명광원에 대한 기술개발 경험과 재료, 공정 및 장비의 특화된 라인업

을 확보해야 경쟁력을 보유할 수 있고, 이를 바탕으로 시스템화 작업 및 응용

제품화 연구에 많은 시간이 소요될 수 있기 때문에 2012년부터 본격적인 시장

확대가 예상됨

o 친환경, 장수명, 고효율의 제품 강점을 기반으로 기존 조명 시장 내에서의 점

유율 확대가 가능해질 것이다. 이는 장기간의 초과 이익이 기대되며, 국가 조

명 산업의 경쟁력을 제고시키게 된다. 이를 통하여, 한국의 디스플레이, 반도

체 산업 분야의 성공과 마찬가지로 OLED 조명 산업 또한 전세계 일등 산업

으로 육성할 수 있을 것이다

o OLED조명은 플렉스블한 특성이 있어 다양한 조명으로서의 어플리케이션 적

용가능성을 주목 받고 있고 대면적 광원으로 제작이 가능하며 색 그라데이션

적용이 되면서 다양한 색구현이 가능하여 차세대 미래조명으로 경제적 수명

변화주기가 없는 조명으로 부각되고 있음

(5) 예상시장 점유율 및 총매출액 예측

o 예상시장 점유율

- OLED 조명의 시장이 국내에 본격적으로 형성되면 국내 생산 인프라을 적극

활용할 경우에 약 50%이상 점유할 수 있을 것으로 예측됨

- OLED디스플레이 기술의 응용 가능성으로 산업 성장성의 기대감이 높아 국

내에서 축적된 산업인프라 및 기술인프라를 활용 할 경우 본격적 시장경쟁이

본격화되는 2015년 이후 전체시장의 30%이상을 점유 할 것으로 예상됨

- 해외 시장의 경우, 해외 경쟁 업체 대비 국내 LCD 산업의 강세로 BLU용 조명 적

용에 강점이 예상되며, 일반 조명을 비롯한 기타 조명에서 초기 시장 15% 내외의

점유율로 진입하여, 향후 급격한 증가 추세를 보일 것으로 예측됨

- 9 -

(단위 : % )

구 분 2010 2011 2012 2013 2014

General Lighting - 30 40 50 50

Signage / Advertizing - 30 40 50 50

Industry / Health - 30 40 50 50

Back Light Unit - - 30 40 40

Vehicle - - 30 40 40

기 타 - 40 40 50 50

(단위 : % )

구 분 2010 2011 2012 2013 2014

General Lighting - 15 15 20 20

Signage / Advertizing - 20 25 30 30

Industry / Health - 20 25 30 30

Back Light Unit - 60 50 40 40

Vehicle - 10 15 20 20

기 타 - 20 25 30 30

o 예상시장 총매출액

- 국내의 경우 2011년 보조조명을 중심으로 시장에 진입하여 70억원의 매출이

기대되며, Cost 경쟁력을 확보할 경우에 2013년에 1천억원, 2014년 2천억 원

수준의 매출액이 달성 가능할 것으로 예상됨

- 각 기업에서 OLED 조명에 대한 장점과 필요성을 인지한다면 경쟁적인 투자

를 기반으로 이보다 더 많은 매출 성장을 기대할 수 있음

- 디자인 자유도가 높은 다변화된 상품기획 및 IT융합제품등이 상품화되는 고

가의 OLED조명기기로 타 조명에 비해 매출 신장도가 매우 높음

(단위 : 억원)

구 분 2010 2011 2012 2013 2014 합계

General Lighting - 2 11 34 64 110

Signage / Advertizing - 0 0 2 9 11

Industry / Health - 0 1 2 7 10

Back Light Unit - - 4 16 54 74

Vehicle - - 0 0 1 1

기 타 - 0 1 8 20 29

계 - 3 17 62 154 236

- 10 -

(단위 : 억원)

구 분 2010 2011 2012 2013 2014 합계

General Lighting - 48 161 547 1,035 1,790

Signage / Advertizing - 2 10 44 223 278

Industry / Health - 6 20 53 161 239

Back Light Unit - - 8 20 66 94

Vehicle - - 1 3 8 11

기 타 - 6 35 195 483 719

계 - 62 235 861 1,975 3,132

나. 관련 기술수준

OLED 조명 관련하여 소재 및 공정 관련 다양한 기술이 필요하나 현재 OLED 조

명의 상용화를 위해 가장 중요한 핵심기술인 (1) 저저항 전극/배선형성기술, (2)

광추출 향상 박막/필름/기구 기술, (3) 대면적 방열봉지 기술에 대해서 선진국의

기술개발 동향에 대해서 우선 분석함

(A) OLED 조명 핵심 기술 선진국 연구동향

저저항 전극/배선형성기술

o 고전광속 조명 개발을 위하여 저저항의 전극/배선 구조가 필요하며, 이는 고

전류의 조명 구동에 있어서 조명의 구동전압을 낮추어 조명의 효율 향상에

매우 효과적일 뿐만 아니라, 대면적의 균일한 조명원 개발을 가능하게 하여,

본격적인 사업화에 앞서 필수적으로 개발하여야 함

- 11 -

o 유럽의 OLLA 프로젝트에서는 150 x 150 mm2 균일한 면광원을 구현하기 위

하여 금속 배선을 설계하여 균일한 광원 특성을 확보하였으며, 후속 과제 성

격의 OLED100.eu에서도 1 x 1 m2 의 면적에서 균일도 확보를 위한 연구를

수행하고 있음

o 독일의 프라운호퍼 IPMS 에서는 OLLA 프로젝트의 연구결과로 150 x 150

mm2 면적에서 단위소자 대비하여 10%만의 효율감소를 보고함

o GE(미국)는 대면적화에 따른 전압강하를 최소화하기 위하여 보조 배선의 구

조를 최적화하여 균일도를 확보하기 위한 연구를 수행함

- 12 -

광추출 향상 박막/필름/기구 기술

o 유기발광소자(OLED)의 내부 양자효율( )이 비록 100%라 하더라도 약 20%

만 외부로 방출되고 약 80% 정도의 빛이 유기 기판이나 ITO와 유기물질 등

에 의해 소실되거나 혹은 소자의 측면으로 소실됨

o 이러한 빛의 소실을 줄이고, 광원의 광효율을 증대시키기 위해서는 빛을 소자

외부로 추출되는 효율을 높이는 방법의 개발이 반드시 필요함

o 이를 위하여 기판 표면 변형을 통한 광추출 효율 향상법, 빛의 산란을 일으키

는 매질을 사용한 광추출 효율 향상법, 배열된 마이크로 렌즈를 이용한 광추

출 효율 향상법, 마이크로 캐비티 구조를 이용한 광추출 효율 향상법, 광결정

이나 나노캐비티를 이용한 광추출 효율 향상법, 표면 플라즈몬 효과를 이용한

광추출 효율 향상법, 무반사막을 사용한 광추출 효율 향상법 등에 대한 연구

가 이루어지고 있음

o 독일, 일본, 미국 등에서 광추출의 극대화를 위한 연구가 다각적으로 이루어

지고 있으며, 주로 마이크로렌즈 어레이와 같은 외부 광추출 필름의 도입을

통하여 효율을 높이기 위한 연구가 수행되고 있음

- 13 -

o 외부광추출로는 효율을 높이는 데 한계가 있으므로 유기층내에서의 광손실을

최소화하기 위하여 3M, KODAK 사 등에서 원천기술 확보를 위한 연구를 수

행하고 있음

대면적 방열봉지 기술

o OLED 조명은 LED 조명과 비교하여 발열이 적은 것을 특징으로 하고 있으

나, 고휘도, 대면적의 광원에서는 전통적인 봉지기술로는 공기층이 형성되어

있어 효율적으로 열을 방출하는 데 어려움이 있음

o 박막형 봉지기술로는 기존의 플렉서블 디스플레이에서 제안된 바 있는 Vitex

사(미)는 알루미늄옥사이드와 아크릴층의 유기/무기계를 사용하는 적층 박막

봉지구조가 사용되고 있으나, 사용되는 유기/무기계 소재들의 열전도 특성이

조명용 OLED 패널에 적용하는 데는 한계가 있음

- 14 -

o 이러한 문제점을 해소하기 위하여 열전도성이 우수한 금속박막 등을 접착시

키거나, 봉지하는 방법 등이 제안되고 있음

o 일본 Lumiotec사는 패널에 열전달 sheet, 메탈 plate, 방열 sheet를 순차적으

로 부착하는 방열 기술을 개발하여 5,000nit의 고휘도에서도 패널 동작이 가

능함을 선보였음

o 일본 Tohoku device사는 박막 봉지구조에 메탈 방열필름이 부착된 방열봉지

기술을 개발하였고 이 기술이 적용된 소자를 판매중임

(B) OLED 조명 핵심 기술의 기술적 중요도

상기 OLED 조명을 위한 저저항 전극/배선형성기술, (2) 광추출 향상 박막/필름/

기구 기술, (3) 대면적 방열봉지 기술의 중요도를 분석함

o OLED 조명의 주조명화를 위해서는 전통조명 및 다른 차세대 조명과의 성능

및 가격 경쟁력 확보를 위해서는 고휘도 특성의 확보 요구됨

o 형광등과 동등한 전광속인 3,000 lm 특성을 확보하기 위해서는 1,000 nit일

때 1 x 1 m2의 면적이 요구되나, 5,000nit의 휘도에서는 1 x 0.2 m2 이면 확

보할 수 있음

o 즉, 형광등을 대체할 수 있는 전광속을 확보하기 위해서는 고휘도의 광원이

필요하나, 고휘도에서 전극의 전압강하에 의한 불균일도가 심화되므로 이를

해소할 수 있는 저저항의 전극/배선 구조가 요구됨

- 15 -

o 고전광속 조명 개발을 위하여 저저항의 전극/배선 구조가 필요하며, 이는 高

전류의 조명 구동에 있어서 조명의 구동전압을 낮추어 조명의 효율 향상에

매우 효과적일 뿐만아니라, 대면적의 균일한 조명원 개발을 가능하게 하여,

본격적인 사업화에 앞서 필수적으로 개발하여야 함

o 저저항 전극/배선의 개발은 조명의 원가 경쟁력 확보를 위하여 고비용의

photo-lithography를 대체할 저가격의 공정기술 개발이 필수적임

o 빛의 소실을 줄이고, 광원의 광효율을 증대시키기 위해서는 빛을 소자 외부로

추출되는 효율을 높이는 방법의 개발이 반드시 필요함

o 특히, 투명전극(ITO)와 기판(유리) 계면 및 유기층에서 발생하는 wave-guiding

효과에 의하여 손실되는 광을 최소화하는 것이 면광원의 전광속을 높일 수 있는

핵심 요소 기술임

o 조명용 OLED 면광원(패널)은 디스플레이 OLED에 비해 높은 휘도에서 동작

되어야 하고, OLED의 안정성은 휘도에 반비례하는 특성을 가지고 있기 때문

에 기존 OLED에 비해 더욱 높은 안정성을 갖는 소자의 개발이 필요함

o OLED 면광원은 전통조명(백열등, 할로겐등, 형광등)과 LED 광원에 비하여

발열이 적다는 장점이 있으나, 고전광속에서 높은 전류가 흐르고, 면적이 크

게 되면 열전도와 방열을 효율적으로 하지 않을 경우 발열로 인한 수명저하,

불균일화, 효율저하 등이 발생할 수 있어 방열 특성를 위한 소재-공정 기술

확보가 반드시 필요함

- 16 -

3. 기술개발 환경분석

가. 외부환경

OLED 조명의 고전광속화의 핵심요소기술인 저저항 기판기술, 광추출 기술,

방열봉지기술은 선진국의 선진연구기관 및 산업체룰 중심으로 원천기술 확

보에 주력하고 있어, 이에 대응할 수 있는 핵심원천기술의 개발이 요구됨

국내 관련분야를 전문적으로 연구하고 있는 기관이 거의 없으며, 산발적인

기술개발이 진행되고 있어 체계적이고 전략적인 기술 개발만이 현재 기술의

한계를 극복하고 조명 선진국의 기술적 장벽을 극복할 수 있음

OLED조명의 각 핵심요소기술은 OLED 조명뿐만 아니라 태양광, LED, 디스

플레이 산업에도 활용할 수 있는 녹색산업의 요소기술로 성공시 기술적, 산

업적 파급효과가 클 것으로 기대되므로 R&D 세제 지원이 필요함

나. 내부환경

본 연구과제를 통해 OLED 조명 개발을 위한 핵심원천기술을 분석함. 본 연

구원의 경우 현재 OLED 조명 연구분야의 투자가 이루어지고 있지는 않음.

OLED 발광 소재 관련 연구는 일부 진행되어진 부분과 현재 형동연구를 통

해 이루어 지고 있는 부분은 있음

OLED 조명을 위한 핵심 요소 기술인 저저항 기판기술, 광추출 기술, 방열봉

지기술 및 고휘도 면광원 기술의 경우 본원의 화학소재연구단에서 동일 유

사 소재 연구를 진행중임. 충분히 핵심소재의 개발이 가능하다고 파악됨

OLED 조명은 녹색정상산업으로 주목받고 있는 바, 핵심 소재의 원천기술

확보가 절실하며 OLED 조명에 필요한 핵심소재 및 기술의 경우 태양과,

LED, 디스플레이 산업등에도 응용이 될 수 있으므로 OLED 조명 기술개발

은 본원의 기술경쟁력 강화 및 산업적 파급효과도 클 것으로 기대됨

- 17 -

4. 결 론

가. 결론

전통조명업체 및 OLED 조명업체들이 2010년부터 본격적으로 OLED 조명의

상용화 계획을 발표하고 있음

OLED 조명의 원가 절감과 조명시장의 확대를 위해서는 OLED 광원의 전광

속을 높이기 위하여 고휘도, 대면적, 장수명의 면광원 (패널)의 개발이 매우

시급한 상황으로 3년 이내에 5000nits 수준의 휘도에서 20,000 시간 이상의

소자 수명이 확보될 필요성이 있음

저저항 기판소재, 방열 소재, 광원 소재등의 핵심 소재 기술개발 및 확보가

OLED 조명의 상용화 및 경쟁력 확보를 위하여 반드시 필요함

- 18 -

나. 도출과제 목록

1) 제 1 도출과제

- 19 -

- 20 -

세부기술명 1 기술요약

OLED 조명용 기판의 광추출

기능 연구

고전광속 OLED조명용 기판 기술로서, 광손실을 최소화하기 위하여

투명전극과 유리기판사이의 광추출 기능을 포함하되, 디스플레이용

TCO 기술은 배제함

해외 특허장벽

특허(등록․공개)번호

출원일자출원인

(출원인국적)

권리

상태

유사도점수(1-10)

핵심요지

[US] 2009-0001883우선일:

2006-01-05

Merck Patent

GmbH(DE)공개 6점

기판, 제1 전극, 유기 발광층, 제2 전극을 갖는

OLED에서, 기판과 제1 전극 또는 제2 전극, 또

는 기판, 제1 및 제2 전극은 투명하고, 투명한 층

밖으로 부분적으로 돌출된 투명한 구형 입자들이

배열된 것

[KR]10-0863171 2004-01-30닛산 주식회사

(JP)등록 6점

유기 EL소자의 투명성 기판에서, 투명성 기판

의 양면에 광학간섭막을 형성하되, 발광층에서

발생된 광에 대하여 반사량을 감소시키는 굴

절률과 막두께를 갖고서 1이상의 층으로 구성

하여 광추출 효율을 개선하는 기술

[JP]2004-127942 2003-09-30

EASTMANKODAK

(JP)

공개 6점

광추출 효율을 향상시키기 위해, 광을 발생하는 발광층을 적어도 1층 포함하는 1 또는 2이상의 유기층을 갖는 유기 EL소자와 그 위에배치된 투명 제2 전극층을 포함

5. 부 록

가. 국내·외 특허 및 논문 동향 분석

1) 특허 동향 분석

OLED 조명 관련 핵심기술 및 도출과제의 유도를 위해 핵심특허 각각을 분석하는

작업을 진행함. 특허장벽 분석, 핵심특허의 출원수를 정량적으로 비교하는 핵심특

허수 비교, 핵심특허의 유사특허의 유사도를 정성적으로 비교하는 핵심특허 유사

도 비교를 수행함

(1) 특허장벽 분석

o 특허전문가와 연구기획위원이 선정한 주요 핵심특허를 중심으로, 고전광속

OLED 면조명 핵심원천기술 분야에 형성되어 있는 특허장벽을 세부기술별로

검토함으로써, 해외기술 대비 국내기술 수준을 분석함

- 21 -

[US] 7612500 2006-11-17Fujifilm

(JP)등록 5점

고휘도 유기 EL 소자에서, 발광층 및 발광층의 광추출측의 유기층의 적어도 1층이 굴절률이 1.6 이하인 것

[US] 7586245 2005-08-29Osram Opto

Semiconductors등록 6점

마이크로구조의 필름을 OLED 장치에 의해 출사된 광을 확산하는 특징과 장치의 휘도를 증가시키는 특징을 가짐.

국내 특허장벽

특허(등록․공개)번호


(출원인국적)

권리

상태


핵심요지

[KR] 2009-0038637 2007.10.16 삼성전자 공개 6점

반사전극과 반투과 전극사이 또는 투과전극사이,

반사전극과 광경로 조절층의 상면 사이, 및 반투

과 또는 투과전극의 상면과 광경로 조절층의 상

면 사이에 공진기가 형성되어 광추출 효율 향상

[KR]2009-0029612 2007-10-23

충북대

(KR)심사중 6점

반도체층의 표면에 다공성 구조를 형성하고,다시 원하는 반도체층을 재형성하여 반도체발광층의 광추출 효율 증가

[KR]2008-0050899 2006-12-04 삼성SDI 공개 6점

적절한 두께의 광경로조절층을 구비하므로써,광추출효율 향상 및 색재현성 개선

검토의견

(종합유사도

및 대처방안)

전반적으로, 조명 목적으로 OLED를 이용하는 기술로 특화된 특허들의 건수는 적으나 표시장

치로 그 목적을 확장하면 많은 선행기술들이 존재함. 예를들어, 투명전극의 형상을 변형하거나

광간섭층이나 반사체, 광경로층과 같은 별도의 부재를 형성하는 방식을 통해 광추출 효율을 높

이는 기술이 다수 발견됨. 따라서, 표시장치에서 개시되지 못하는 기술이나 별도의 부재 등을

더 추가하는 등의 방식으로 조명용 장치로 특화할 필요가 있음.

- 22 -


OLED 조명용 기판의 저저항

배선 기술 연구

고전광속 OLED조명용 기판 기술로서, 투명전극의 높은 저항으로 인

한 효율 감소를 보상할 수 있는 저저항 배선을 포함하되, 디스플레이

용 TCO 기술은 배제함.

해외 특허장벽

특허(등록 ․공개)번호


(출원인국적)

권리

상태


핵심요지

[JP] 2002-318555 2001-12-17

반도체 에너지

연구소

(JP)

등록 6점

픽셀부의 소스 신호선 또는 전원 공급선, 단자의

표면을 도금 처리하고 배선의 저저항화를 도모함.

도금 처리전의 배선을 게이트 전극과 동일한 재료

로 형성하고，그 배선의 표면을 도금 처리함.

[US] 6,890,849 2003-09-12

AdvancedLCD

Technologies

(JP)

등록 6점

절연기체 상에 금속 확산방지막을 형성하는 공정

과, 무전해 도금법에 의해 금속 확산방지막 상에

금속 시드층을 선택적으로 형성하는 공정과, 금속

시드층 상에 전해 도금법에 의해 금속 배선층을 선

택적으로 형성하는 공정과, 금속 배선층을 마스크

로서 금속 확산방지막을 에칭하는 공정을 구비.

국내 특허장벽



(출원인국적)

권리

상태


핵심요지

[KR]

2007-00655882005.12.20 오리온오엘이디 공개 4점

유기 발광소자는 애노드 보조전극라인, 2층 이상의

캐소드 보조전극라인, 인접한 상하층의 캐소드 보

조전극라인 사이에 각각 개재된 층간절연막을 가

짐. 따라서, 상하층의 캐소드 보조전극라인의 배선

폭을 확대할 수 있고, 상, 하층의 캐소드 보조전극

라인의 패턴을 변경하여 배선 길이를 축소할 수 있

으므로 캐소드 보조전극라인 전체의 저항을 감소하

여 전압강하 감소.

[KR]

2006-00860082005.01.25 오리온전기 공개 5점

포토패턴공정이 다 종료된 후 어닐링을 실시함으로

써 투명 도전층 상에 산화막이 형성되는 것을 방지

하여 투명 도전층과 저저항 합금층의 저항치를 저

감. 그 결과, 절연막과 격벽 생성시의 큐어링 공정

을 어닐링 공정으로 사용하여, 절연막과 격벽으로

부터 배출되는 가스(outgas)를 제거함으로써 저저

항배선의 신뢰성 향상

[KR]

2007-00206742005-08-16 삼성전자 공개 6점

배선 구조는 하부 구조물 상에 형성된 은(Ag) 산화

물을 포함하는 하부막 및 하부막 상에 형성된 은

(Ag) 또는 은(Ag) 합금을 포함하는 은(Ag) 도전막

을 포함하여, 저저항배선을 구성

[KR]2007-0018287 2005-08-09 삼성전자 공개 6점

배선 구조는 하부 구조물 상에 형성된 도전막 패턴

및 ZrO2, TiO2, MgO, Al2O3, ThO2, CeO2, Y2O3또는 SiOx를 포함하며, 도전막 패턴을 덮는 산화

막을 포함하여 배선저항 감소

[KR]2007-0009327 2005-07-15 삼성전자 공개 6점

배선 구조는 하부 구조물 상에 형성된 배리어막과,

배리어막 상에 형성된 구리 또는 구리 합금을 포함

하는 구리 도전막과, 구리 도전막 상에 형성된 구

리 질화물을 포함하는 중간막 및 중간막 상에 형성

된 캡핑막을 포함하여, 배선저항감소.

검토의견

(종합유사도

및 대처방안)

전반적으로, 조명 목적으로 OLED를 이용하는 기술로 특화된 특허들의 건수는 적으나 표시장치

로 그 목적을 확장하면 많은 선행기술들이 존재함. 예를들어, 저저항 배선을 위해 배선을 형성하

는 재질을 구리나 은 등으로 구현하거나 도금 처리하는 등의 방식을 통해 저저항 배선을 구현하

는 기술이 다수 발견됨. 따라서, 표시장치에서 개시되지 못하는 기술이나 별도의 부재 등을 더

추가하는 등의 방식으로 조명용 장치로 특화할 필요가 있음.

- 23 -


방열 봉지 기술

OLED 면광원에서 발생되는 열을 효율적으로 방출하기 위한 열전도도

특성이 우수한 다층박막형 봉지 소재 기술과 열전도도가 높은 충진소

재 및 공정기술 및, 열을 효율적으로 방출하기 위한 필름형 방열 봉지

소재/공정기술에 관한 기술로서 디스플레이용 박막봉지 기술은 제외함.

해외 특허장벽



(출원인국적)

권리

상태


핵심요지

[US]

200800505852005-06-10

Japan Scienceand Technology

(JP)공개 6점

기판 위에 형성된 유기 반도체 소자부가 평탄화층에 의해 덮힘과 동시에, 평탄화층 위에 방열판이 접착층에 의해 고정되고, 접착층과 평탄화층 사이에는, 접착층을 경화할 때의 유기반도체 소자부에의 악영향을 차단하는 실드층이 형성되어 방열판 접착시 악영향을 억제할 수 있어, 유기 반도체 소자의 열화억제

[JP] 평-5-325645 1992-04-07OJI KAKO

(JP)등록 6점

형광체 입자와 투명 전극이 접촉하는 계면이열이나 산소 등에 의해 열화되는 것을 방지하기 위해, 팔라듐 미분말을 분산시킨 고유전

률 수지층을 발광층과 투명 전극사이에 부여

[JP] 평8-288066 1995-04-11Dainippon

Printing미심사 4점

발광층과 투명전극간의 밀착성을 개량하기 위해 형광체층과 투명전극 사이에 고분자 유기

재료층을 형성한 것

[JP] 10-134963 1996-10-31 NEC Kansai 미심사 4점

투명전극과 발광층과의 사이에 산화 인듐, 산화 주석, 안티몬을 첨가한 산화주석의 1종 이상으로 되는 투명 도전 불망과 연화점이 섭씨200도보다 낮은 열가소성의 수지로 되는 표면저항이 단위면적당 저항이 104~109인 중간층을

개재시키는 것

[JP] 평5-114486 1991-08-28RICOH CO

LTD(JP)공개 6점

양극과 음극의 적어도 한쪽 위에 플루오로카본

유를 밀봉유리로 봉입한 방열층을 설치하여 구

동시 열을 방열하여 소자의 수명 향상

[JP] 2004-047458 2003.05.23

SANYO

ELECTRIC

(JP)

공개 6점

유기EL 소자의 캐소드층과 건조제층 사이에

열전도성 스페이서를 형성. 포켓부를 포함하는

밀봉 유리 기판의 표면에는 열전도층을 형성.

열전도층은 크롬층이나 알루미늄층 등의 금

속층을 증착 혹은 스퍼터에 의해 형성.

[JP] 1996-185982 1996.07.16

SANYO

ELECTRIC

(JP)

등록 4점유기물질은 무기물질에 비해 열에 약하므로 소자 동작시 발생하는 열을 방출시키기 위한 방열층을 금속질화물 또는 금속탄화물을 이용

[JP] 1998-275681 1997.03.31

TOYOTA

CENTRAL RES.

(JP)

공개 4점

유기EL소자의 방열특성 향상을 위해, 금속 음극위에 형성된 보호층은 열전도율이 높은 재질을 이용하되 금속필러나 카본 분말을 혼합하여 사용하고, 방열판을 보호층의 외측에더 설치한 것

[US]6995508 2003-07-15

Peng,

Kuan-Chang

(TW)

등록 6점

우수한 도전성과 방열을 갖는 도전성 방열 물질

의 방열층을 서로 이격된 제1 전극들간에 형성된

개구부에 형성하고, 제1 전극위에 유기 EL층을

형성하며, 그 위에 제2 전극을 형성함. 도전성 방

열 물질은 구리, 금, 은, 텅스텐, 몰리브덴중 어느

하나를 포함함

[JP] 2007-287557 2006-04-19

MATSUSHITA

ELECTRIC IND

CO LTD

공개 6점

유기반도체소자(또는 유기 EL소자)를 금속재로

포장한 유기 반도체 장치에서, 금속재는 가요성

의 금속재료로 구성되고, 금속재(또는 봉지용 금

- 24 -

(JP)속필름)을 유기발광층 위에 장착한 후 다이싱 가

공을 통해 봉지용 필름을 부착하는 것이 개시됨.

[JP] 2005-353501 2004-06-11

KOMATSU

SEIREN KK

(JP)

공개 4점

유기발광소자부(2개의 전극과 그 사이에 게재

된 유기층)를 커버하는 보호막을 밀착 형성하

여 유기발광소자부에서 발생되는 열을 신속히

방열시킴.

국내 특허장벽



(출원인국적)

권리

상태


핵심요지

[KR]

10-04845912001.12.29 LG 필립스 LCD 등록 4점

그라운드층과 파워라인을 기판 전면에 형성하

므로써, 구동시 발산되는 열을 극소화하여 열화를

장지하고, 저항을 감소시켜 화질 불균일을 방지

[KR]

2009-00533322007.11.23 주성엔지니어링(주) 공개 6점

유기발광부를 덮는 봉지층을 포함하되, 봉지층은

건식 증착방법 및 습식 증착방법으로 형성된

적어도 두 박막층을 포함하는 것

[KR]

2009-00793382008-01-17

서울대학교

(KR)심사중 4점

금속기판, 상기 금속기판 위에 형성된 OLED를 포함하는 조명용 OLED 장치에서, 금속기판을 통해 열을 효율적으로 분산시켜 수명증가. 여기서, 금속기판은 금속포일, 인바강,

코바강 등으로 제작됨

[KR]

2006-00334212004.10.15 엘지전자 공개 6점

유기EL 소자에 있어서, 음극 상에 위치하는

방열층으로 구성된다. 방열층은 Ag 또는 Ag

에 Au, Nd, Sn, Mg, Ti, Pt, Pd, Ni 중 한 가

지 또는 두 가지 이상을 20at.% 이하로 첨가

한 합금, Al 또는 Al에 Nd, Ta, Nb, Mo, W,

Ti, Si, b, Ni 원소 중 한 가지 또는 두 가지

이상을 20at.% 이내로 첨가한 합금, Cu 또는

Cu에 Nd, Ta, Nb, Mo, W, ti, Si, B, Ni 원소

중 한가지 또는 두 가지 이상을 20at.% 이내

로 첨가한 합금, Cu, Ag, Al 중 두 가지 이상

이 70at.%를 넘고, Nd, Ta, Nb, Mo, W, Ti,

Si, B, Ni 원소 중 한가지 또는 두 가지 이상

을 20at.% 이내로 첨가한 합금임.

[KR]

2009-01119672008.04.23

한국전자통신연

구원공개 6점

흑연 박막으로 이루어진 방열층이 형성되어

열을 확산하여 외부로 방출함으로써, 유기 전

계 발광 장치의 수명 연장 및 휘도 분포를 균

일하게 유지.

[KR]

2008-00414372006.11.07

삼성전자

(KR)공개 6점

효과적인 열방출을 위해 봉지부재는 열방출 패턴

과 동일한 물질로 이루어짐. 열방출 패턴은 열방

출 효율을 최대화하기 위해 열전도성 입자 및 이

를 둘러싼 밀봉 수자로 이루어짐

[KR]

06476522004-11-16

삼성SDI

(KR)등록 6점

발광소자가 고정되는 내측면과 외측면중 하나

에 발광소자에서 발생되는 열을 방열시키는

방열시트가 구비됨

검토의견 본 세부분류 기술인 방열을 위한 다층박막형 봉지소재와 관련하여, 유기발광층과 방열

- 25 -

(종합유사도

및 대처방안)

판 사이에 게재되는 접착층 경화시 유기발광층의 악영향을 제거하기 위한 실드층 기술

이 존재하고, 발광층과 투명전극사이에 고유전율 수지층 기술이 존재하며, 봉지층을 건

식 및 습식증착으로 2개 이상의 박막층을 형성하는 기술 등이 존재함. 하지만, 방열을

위한 다층 박막형 봉지 소재와 관련하는 명확히 대비되는 기술은 검색되지 않았음. 따

라서, 조명장치에서 요구되는 고전압에 적응하는 봉지 소재 기술 개발이 요구됨.

(2) 핵심특허수 비교

- 후보과제와 유사함 핵심특허의 수를 비교하여 국가별 점유율을 비교함으로써,

정량적 기술수준을 분석함

(3) 핵심특허 유사도 비교

- 후보과제의 기술과 핵심특허의 유사도를 국가별로 비교함으로써, 후보기술에

대한 국내수준을 정성적으로 비교∙분석함

- 해외에서는 일본, 미국, 덴마크, 대만의 출원인이 고전광속 OLED 면조명 기술

에 대하여 특허출원을 한 것으로 나타났음

- 26 -

- 고전광속 OLED 면조명 기술영역에 대한 유사특허 출원수가 한국과 해외에서

거의 동일하고 유사도 또한 대등하므로, 해외대비 국내의 상대적 기술수준 차

는 거의 없는 것으로 판단됨

- 유사특허 출원수가 한국과 해외에서 큰 차이가 없는 것은 OLED 기술이 조명

과 디스플레이 분야에서 중복되는 점이 작용한 것으로 판단됨

< 기술수준 및 격차 >

관련 기술명기술 선도국 및

기업/연구소상대적 수준(%) 기술격차(년)

저저항 전극/배선 기술 프랑스, 생고뱅 60 3

광추출 기술 독일, 드레스덴대학 60 3

대면적 방열봉지기술 일본, 루미오텍 60 3

- 27 -

나. 세미나 요약서

1) 제1차 세미나

Study Group명 OLED 조명용 소재 Study Group

일시 2009년 7월 24일, 10시 30분 ~ 12시

장소 1연구동 3층 세미나실

제목 OLED 조명 기술 현황

연사 이정익 박사 (한국전자통신연구원)

참석인원 총 35명

첨부자료 첨부함

내용 :

에너지 절약과 친환경 특성을 가진 새로운 광원의 필요성이 높아짐에 따라

서 LED나 OLED와 같은 반도체 소자를 이용한 신광원 개발이 높은 관심을

받고 있다. 특히, OLED는 고효율 장수명 이외에도 얇고 가벼운 면광원으로

제작이 가능하기 때문에 조명 디자인면에서 많은 장점을 가지고 있다.

OLED가 조명용 광원으로 상용화되기 위해서는 OLED 소자의 효율 및 수명

특성을 개선해야 할 뿐만 아니라 저가격으로 생산이 가능한 제조공정 및 설

비의 개발도 중요한 부분이다. 본 발표에서는 OLED 조명을 구현하기 위한

세부기술들과 최근 동향에 대해서 소개하고자 한다.

- 28 -



일시 2009년 09월 18일, 16시 30분 ~ 17시 50분


제목 High efficiency white OLED for display and lighting application

연사 이준엽 교수 (단국대학교)

참석인원 총 16명 (+4명)


내용 :

최근 OLED 소자는 디스플레용 및 조명용으로 활발히 연구개발되고 있으며,

대형 TV의 개발과 조명용으로의 OLED 개발을 위해서 최근에는 백색 OLED

에 대한 많은 개발이 이루어지고 있다. 디스플레이용 백색 OLED의 경우에

는 순수한 적색, 녹색, 청색의 스펙트럼이 요구되며, 고효율 구현을 위해서는

인광 물질을 이용한 백색 OLED 소자의 개발이 중요하다. 조명용 백색

OLED의 경우에는 넓은 스펙트럼 범위를 가질 것이 요구되며, 고효율 구현

을 위하여 인광을 이용한 백색 조명 소자의 개발이 진행되고 있다. 본 발표

에서는 디스플레용 백색 소자 구현을 위한 청색 인광 소자의 최근의 개발결

과에 대하여 발표하고 이를 이용한 고효율 백색 OLED 소자에 대하여 발표

한다. 또한 조명용 백색 OLED 개발을 위한 새로운 호스트 재료를 합성하여

인광 청색 발광 소자의 효율을 개선한 결과에 대하여 발표하고, 이를 활용한

백색 OLED 소자의 소자 특성에 대하여 고찰한다. 그리고, 향후 백색 OLED

소자의 대형화를 위해서는 용액공정을 이용한 백색 소자의 개발이 필수적으

로 요구되고 있으므로, 용액 공정을 이용한 백색 OLED 소자의 개발 결과에

대하여 논의한다. 특히 본 연구실에서 주로 개발되고 있는 스탬프 전사 공정

을 이용하여 제작한 백색 OLED 소자의 특성 및 다양한 응용 가능성에 대하

여 논의한다.

- 29 -



일시 2009년 12월 11일, 13시 30분 ~ 15시 00분


제목 Understanding of degradation mechanism of ZnO-based oxide TFTs

연사 정재경 교수 (인하대학교)



내용 :

최근 AMOLED 디스플레이의 경우 TFT-LCD 산업에 대하여 그 영역을 확장

하고 가격경쟁력의 확보를 위해서는 대형화가 필수적인 과제 이다. 하지만

대량 생산 및 가격 혁신은 생산라인의 구축 및 기술적인 많은 도전과제가

산재해 있다. 본 강연에서는 우선 무정형 Si 및 폴리 Si TFT의 장단점 및 문

제점에 대해서 알아보고 AMOLED의 성공에 대한 기술적인 이슈에 대해서

논의 한다. 그리고 Si-TFT의 대체로 최근 가장 많은 각광을 받고 있는 ZnO

를 기반으로 한 TFT에 대해서 소개하고자 한다. TFT 소자구성에 있어서 중

요한 이동도, SS, 접촉저항등의 관점에서 oxide TFT에 대한 신뢰성 및 소자

특성에 대한 이해를 하고자 한다. 특히 oxide TFT의 degradation 기작에 대

한 외부 환경 요인인 산소, 수분 등에 대한 체계적인 분석을 통해 최종적으

로 oxide TFT의 특성 및 신뢰성 향상을 위한 전략을 제시하고자 한다.

- 30 -



일시 2009년 12월 18일, 11시 00분 ~ 12시 00분


제목 초저가 유기 면광원 조명 핵심 기술 연구

연사 조성민 교수 (성균관대학교)



내용 :

유기면광원 조명은 LED조명과 함께 차세대 조명용으로 많은 연구 및 개발

이 이루어지고 있다. 유기조명은 LED조명과는 달리 자체로 면광원 조명이기

때문에 여러 장점을 가지고 있으나 아직까지 가격, 성능, 수명의 측면에서

더 많은 발전이 필요하다. 특히 조명으로 활용되기 위해서는 현재의 높은 제

조가격을 낮추어야 하기 때문에 본 발표에서는 유기 면광원을 초저가로 제

조하기 위한 여러 가지 핵심기술에 대하여 논의하고자 한다.

기존의 유기발광소자 제작 방식은 주로 진공 증착을 이용한 것이었으며 이

는 공정 비용과 대면적화에 있어 근본적인 문제점을 가지고 있다. 이로 인하

여 현재 가장 중요한 이슈로 떠오르고 있는 것이 습식 인쇄를 이용한 저가

유기발광소자의 공정 기술 개발이다. 이는 비용의 절감 뿐만 아니라 생산성

의 증대, 설치 투자비의 감소 등을 가져오기 때문에 조명산업으로의 진입장

벽을 축소시키는데 이바지할 수 있을 것으로 판단된다. 본 발표에서는 습식

공정을 사용하여 유기발광소자를 제작하는데 있어서 필요한 공정기술에 대

해 소개하고자 한다. 습식 공정을 통해 소자를 구현하기 위해서는 단일 발광

츨이 활용되어야 하며 이를 위해 죄적 조성비를 확립하였다. 또한 전자주입

층으로 활용되는 LiF와 같은 나노미터 두께의 박막 구현이 힘들기 때문에

이를 해결하기 위한 별도의 방안이 강구되었다. 더불어 금속 전극을 진공공

정이 아닌 방법으로 구성하기 위한 방안이 논의 되었다. 따라서 본 발표에서

는 습식 공정 기술 개발에 있어 필수적인 문제들을 해결하기 위한 방안에

대해 알아보고 이를 조명용으로 활용하기 위해 필요한 대면적화 기술에 대

해 설명하고자 한다.

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일시 2009년 12월 18일, 14시 00분 ~ 16시 00분


제목LED 조명 및 OLED 조명의 국내외 기술 동향

- 국내외 표준화 동향 (KS, EK, 고효율인증, IEC 등)

연사 조미령 팀장 (한국조명기술연구소)

참석인원 총 13명


내용 :

최근 LED 및 OLED를 이용한 친환경 고효율의 조명 기술 개발이 활발하게

이루어 지고 있다. 기존 조명의 경우 백열전구, 할로겐램프, 메탈할라이드램

프, 형광램프, 나트퓸램프등으로 분류되며 차세대 조명으로는 무전극 형광램

프, PLS, LED, CNT, OLED 등이 대두 되고 있다. LED의 경우 양과 음의 전

기적 성질을 가진 화합물이 접합하여 전기가 흐르면 빛을 내는 반도체를 이

용하는 방식으로 장수명, 무수은, 저전력의 친환경 조명으로 각광을 받고 있

다. 또한 최근의 OLED의 경우에는 유기재료에 전계를 가하여 전기에너지를

빛으로 바꾸어주는 소자를 기본으로 하는 조명으로 점광원, 선광원, 면광원

등의 다양한 형태로 조명 디자인이 구현될수 있다는 장점이 있다. 2010년 기

준 전체 LED 산업의 1/3이 조명용 LED 시장으로 형성될 것으로 예측이 되

며 일반조명, 건축조명, 산업/의료용 조명, Signage등의 분양에 응용이 될것

으로 전망되고 있다. LED 조명은 2007년 전체 LED 시장의 12%를 차지하고

있고, 이용이 증가하여 2011년에는 그 비중이 17%에 이를 전망으로 한국은

전세계적으로 LED 조명의 세계시장 8.3%를 점유하고 있는 실정이다. 본 강

연에서는 기존 조명 및 LED 그리고 OLED 조명의 기술 현황, 시장현황, 발

전 전망 등에 대해 논의하고자 한다.

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Korea Research Institute of Chemical Technology

“Green Your Life with Chemistry“

“oled 조명용 소재” study group...

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