피엔에이치테크, OLED소재 CPL, HTL 넘어서 Host, Prime까지 갑니다(쉽게설명!)

피엔에이치테크 사업

OLED소재(89%, CPL=Capping Layer, 저굴절, 고굴절/ HTL / Red&Blue Host, Red Prime), OLED원료(4%), 기타(7%) / 스마트워치, 조명에 주로 소재납품 > ASP높은 TV, 스마트폰은 아직
· OLED소재 : CPL(Capping Layer, 굴절을 통한 전력효율=음극 위 위치), HTL, Blue Host, Red Host, Red Prime,
* CPL(Capping Layer) : 전자와 정공이 만나 발산하는 빛을 효율적으로 보이게 굴절률(저&고굴절을 이용 > 음극(Anode) 위 뚜껑처럼 덮여있다하여 Capping
* HTL(Hole Transporting Layer) : 정공을 옮겨주는 수송층
* Host : 전자와 정공이 만나면 엑시톤(Exciton, 전자가 들뜬 상태)형성 > 높은 에너지 to 낮은 에너지로 가면서 그 차이만큼 빛을 발산(원자는 항상 안정적 상태로 가는 경향때문에 이동) > Host는 Exciton이 효율적으로 만들어지게 돕는 역할
* 도펀트(Dopant) : 엑시톤을 이어받아 효율적으로 발광하도록 돕는 역할
* Prime :  전자와 정공을 가둬서 발광효율을 높이는 역할 > RGB Prime이 있음
* 인광(Phosphorescence) vs. 형광(Fluorescence) :   형광의 발광효율 25% > 버려지는 75% 에너지를 활용하는 것이 인광 > 즉, 인광은 물체에 빛을 조사한 후 제거하여도 발광이 지속됨 > 다만, RGB 중 B는 파장대가 짧아 안전성 R&D 필요
· OLED 원료 : Pd촉매를 OLED소재사에 판매
* Pd(Palladium)촉매 : 안정적인 탄소결합을 깨뜨려서 OLED소재들과 섞이게 하는 촉매역할

고굴절, 저굴절 CPL + HTL 주력 / Blue Host, Red Host, Red Prime 조력/ 단위 : 천원

기회
· CPL, HTL 넘어 Host(Red, Blue), Prime(Red) 진출
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리스크
· HTL, 스마트 워치, 조명 재료 등에 주로 납품 > TV, 스마트폰용이 아니기에 소재 다량판매 x
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업데이트 :

주주구성(23.3월 기준) :

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피엔에이치테크

피엔에이치테크는 OLED소재인 CPL(Capping Layer), HTL(Hole Transporting Layer), Host(Red, Blue), Prime(Red)과 원료인 Pd촉매(Palladium)를 생산 및 판매하고 있어요.  CPL은 음극(Anode) 위에 뚜껑 처럼 덮여있다하여 Capping이라 부르고 굴절(저&고각도)을 이용하여 빛을 효율적으로 내보내는 역할을 해요. HTL은 정공(Hole)을 발광층(EML, Emission Material Layer)으로 옮겨주는 수송층 역할을 해요. Host는 전위가 높은 엑시톤(Exciton)이 생성되는데 도움을 주는 역할을 하고 동사는 Red, Blue Host를 만들고 있습니다. Prime은 전자와 정공이 유기물층에서 벗어나지 못하게 꽉 잡아주는 역할을 합니다. 마지막으로 Pd촉매는 팔라듐으로 OLED소재를 만들 때 더 원활하게 하기 위한 역할을 하고 주로 OLED소재 업체들을 대상으로 판매하고 있어요. 피엔에이치테크의 한계는 CPL, HTL를 주로 스마트 워치, 조명 재료로 판매를 해왔다는 것입니다. 주로 TV, 스마트폰에 소재가 많이 들어가기 때문에 규모의 경제를 이룰 수 없었죠. 하지만, 점차 Host, Prime 개발 등 스마트폰에도 퀄 진행 중에 있습니다.

OLED 소재 :  Blue Host, Red Host, Red Prime, CPL(Capping), HTL(Hole Transporting Layer)

  피엔에이치테크의 OLED 소재는 OLED패널의 '유기물층'에 들어가요. OLED 발광층의 구조를 아래 그림을 보고 먼저 이해하고 가볼까요. 위아래로 음극, 양극이 위치해있고 그 사이에 전자&정공 주입층, 수송층, 발광층이 있는 것을 볼 수 있어요.  

OLED 유기물층 구조 / 출처 : 삼성디스플레이룸

  

1) Blue Host, Red Host : 엑시톤(Exciton)을 효율적으로 생성

  피엔에이치테크는 Blue Host, Red Host, Red Prime 소재를 생산하는데요. Host는 전자와 정공이 만날 때 엑시톤(Exciton) 상태를 효율적으로 만들어주는 역할을 해요. 엑시톤이란 전자와 정공이 만날 때 발생하는 높은 에너지 상태를 의미해요. 모든 원자는 안정적 상태를 원하기 때문에 높은 에너지라면 낮은 에너지로 이동하려고 하는 경향이 있는데요. 이때, 높은 에너지 - 낮은 에너지의 차이만큼 빛을 발산하는 것이죠. 엑시톤(Exciton)의 단어도 'Excited(들뜬)'에서 왔기 때문에 높은 에너지(전자가 들뜬 상태)를 갖고 있다는 것을 알 수 있죠. 피엔에이치테크는 RGB 색상 중 Blue, Red Host 소재를 생산하고 있습니다.

OLED 유기발광층 구조

2) Red Prime : 전자와 정공을 가두는 역할 > 발광효율 높임

  
  Prime은 ETL(Electron Transporting Layer)이 옮겨온 전자를 발광층에 가두고 마찬가지로 HTL(Host Transporting Layer)에서 오는 정공(Hole)을 발광층에 가둬요. 전자와 정공이 만나서 빛을 발하는 것이니 둘이 반드시 만나게 해야겠죠. 피엔에이치테크는 Prime 중 Red Prime을 만들고 있습니다.

3) CPL(Capping Layer) : 굴절을 이용한 전력효율 향상

  CPL은 Capping Layer의 약자인데요. 말 그대로 뚜껑을 덮는 다는 뜻이에요. 그래서, CPL의 위치는 음극(Anode) 바로 위입니다. 기능층이라고도 부르며, 음료수의 뚜껑이 맨 위에 있듯이 CPL도 OLED 구조층에서 탑에 위치해 있어요. CPL은 전력효율을 높여주는 핵심인데요. 뚜껑을 덮었는데 전력효율이 높아진다니 아이러니하죠. 그 비밀은 굴절률에 있습니다. 유기물층에는 전자와 정공이 만나 계속해서 빛을 발산하는데, 이때 빛이 잘 새어나오록 굴절을 잘 해준다면 좀 더 선명하게 보이겠죠.  

4) HTL(Hole Transporting Layer) : 정공수송층

  첫 유기물층 구조를 살펴보면 HTL이 있었을 거에요. HTL은 Hole Transporting Layer의 약자인데요. 단어 그대로 정공(Hole)을 옮겨주는(Transporting) 층(Layer)인 것입니다. 정공과 전자는 EML 층에서 만나서 빛을 발산하는데요. 여기서 HTL은 정공을 EML로 차로 태워서 보낸다고 생각하면 돼요.

OLED 구조

연구실적으로 보는 피엔에이치테크의 현 주소 :

  개인적으로 피엔에이치테크의 연구실적과 연구계획을 보면 동사의 현 상황과 미래 비전이 보인다고 생각을 하는데요. 같이 몇 개만 살펴볼까요.

  RGB 색상 중 'Blue'가 가장 파장대가 짧은데요. 파장대가 짧다는 것은 빛에서는 에너지가 강력하다는 뜻이에요. 그래서, 자외선이 Ultra Violet(보라색 넘어)로 불리는 것이죠. 파장대가 강력한 파란색은 그만큼 에너지도 많이 쓰기 때문에 R, G에 비해 수명도 짧고 전력효율이 뛰어나지는 않아요. 그래서, OLED 소재업체들 대부분이 이 'B'를 연구하고 있죠. 피엔에이치테크도 마찬가지로 청색발광을 연구하고 있고, 여기서 전자의 삼중항은 인광(빛을 제거해도 잔상이 남아 전력효율 향상)을 의미합니다.

  CPL(Capping Layer)은 굴절을 통해 빛을 효율적으로 내보내 전력효율을 높인다고 했죠. 고굴절이라고만 뛰어난 것이 아니라 빛이 오는 각도에 따라 굴절을 달리해야 효율적으로 컨트롤 할 수 있겠죠. 아래 동사의 R&D를 보면 저굴절 CPL 재료 개발을 수행 중인 것으로 나와있습니다.

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피엔에이치테크에 대한 지속적인 업데이트는 맨 위 상단을 참고하면 유익합니다 :)