OLED는 현재, 직시형 디스플레이로써 모바일 기기, 테블릿, 그리고 TV 등의 제품에 폭발적으로 적용되고 있으며, 이들의 수요를 감당하기에 여념이 없습니다. 이러한 상황에서도 OLED를 실리콘 웨이퍼상에 제작하여서 특히, 가상형으로써 근안용 디스플레이(Near-to-Eye Display, NED)로 이용하고자 하는 시도는 진행이 되고 있습니다. 실리콘 웨이퍼에 만들어지는 백플레인과 구동 회로부를 사용하고자 하는 의도는 LCoS의 경우와 같습니다. 즉, 고속의 응답 시간과 높은 개구율에 따른 고해상도, 그리고 컴팩트한 마이크로 디스플레이를 구현하기 위해서이죠. 물론 회로는 높은 집적도, 낮은 전력 소비의 CMOS 위주로 하고, 이 위에 올라가는 OLED는 투명 전극을 위로 배치한 상부 발광(top emission) 구조를 가집니다.
2011년에 일본의 소니는 CMOS 실리콘 백플레인 위에 빛을 위로 반사하는 양극, 투명한 음극을 갖는 백색 OLED, 그리고 그 위에 RGB 칼라 필터를 설치한 OLEDoS를 발표한 바 있습니다. 제작 과정은 아래에서 위로 적층하는 순서를 따르고 있죠. 즉, 반도체 파운드리에서 제작된 실리콘 백플레인 위에 웨이퍼 레벨로 OLED 박막들을 증착하고, 박막 봉지(Thin Film Encapsulation, TFE)을 한 후, 칼라 필터를 설치하고, 커버 글라스를 덮은 뒤 마지막으로 패널들을 하나씩 잘라내는 과정(singulation)을 거쳐 완성됩니다. 물론 백색 OLED 대신에 칼라 화소들이 별도로 형성된 RGB OLED를 넣는 것도 가능합니다. 2013년 무렵에 독일의 프라운 호퍼에서 FMTL(Flash-Mask-Transfer-Lithography)라는 전사 공정을 발표한 바 있죠.
독일의 드레스덴 디스플레이에서는 2016년에 안경형 QVGA(Quarter Video Graphics Array)급 마이크로 OLED를 발표하였으며, 2017년에 미국의 eMagin은 이를 2K x 2K 수준의 해상도를 갖는 헤드셋 용으로 끌어올렸습니다. 비슷한 시기에 미국의 코핀은 유사한 수준, 약 3,000 ppi(pixels per inch) 해상도의 OLEDoS와 이를 이용한 스마트 글래스를 시연하였습니다. 2017년 이후로 보고되는 바에 의하면, 소니는 OLEDoS를 적용한 스마트 안경(eye glass)이 부착된 헤드셑을 개발 중으로 이를 CES 2017에서 발표한 바 있으며, eMagin은 VR/AR용으로 화소의 피치가 10 마이크론 이하로 내려가는 초고해상도의 마이크로 디스플레이를 제작하고 있습니다.
OLED가 OLEDoS를 통하여 마이크로 디스플레이 시장으로 들어오는 날, 완성된 기술을 통한 강력한 힘은 응용 분야와 시장의 판도를 흔들 수 있습니다. 이미 화소 크기는 10 마이크론 이하로 내려왔으며 3,000ppi를 넘어서 5,000 ppi의 해상도를 향하고 있는 수준, 아직은 미래 디스플레이로써 구분되는 마이크로 LED와 함께 초고해상도, 기판 자유도를 갖춘 고급형 마이크로 디스플레이로써, 무섭게 확장되고 있는 VR/AR용 NED의 현장에서 멋진 경쟁을 펼칠 날을 기대합니다.
# 참고로 하고 있는 여러 자료들의 제공에 감사를 표하며, 계속 업그레이드 됩니다.
# 의견과 조언, 수정과 요청은 늘 환영합니다. 댓글이나 전자메일로~ bkju@korea.ac.kr
# 저작자, 본 사이트를 반드시 표시, 비영리적으로만 사용할 수 있고, 내용 변경은 금지합니다.
# 더! 생각해보기
a. OLED on Si(OLEDoS)가 LCoS에 비해 갖게되는 장점들은 무엇일까
b. 장점들에도 불구하고, OLEDoS는 아직 LCoS를 제대로 대체하지 못하고 더디게 나아갈까
c. OLED의 화소 크기를 줄여가기 위한 공정들을 생각해보자
# 수식과 이론, 퀴즈
'공부와 생각들 > 디스플레이 공부' 카테고리의 다른 글
| 1-26) 한국의 디스플레이 산업, 선두 지키기 (17) | 2019.06.17 |
|---|---|
| 1-25) 기다려지는 디스플레이들 (17) | 2019.06.17 |
| 1-23) 실리콘 위의 액정(LCoS) 소개 (17) | 2019.06.16 |
| 1-22) 고온 다결정 실리콘 TFT LCD(HTPS TFT LCD) 소개 (17) | 2019.06.16 |
| 1-21) 디지털 광원 처리기(DLP) 소개 (16) | 2019.06.16 |