2-16) 구성부 용어와 의미, 기판부

 

기판(substrate)은 말 그대로 ‘기초가 되는 판,’ 즉, 디스플레이가 만들어지는 얇고 넓은 판입니다. 기본 특성으로는 빛이 통과할 수 있도록 투명하여야 하며, 올려지는 각 구성부들간의 전기적인 절연을 위한 절연성입니다. 이 외에도 편평도, 내열성, 내화학성, 친환경성 등의 다양한 물리 화학적 요구 조건이 있죠. 이러한 기판부에는 주로 (투명) 전극과 화소, TFT 등이 형성됩니다.

 

 

가장 기본적인 기판은 유리입니다. 이에 요구되는 조건은 투명도와 절연성에 더하여서, 표면이 평탄하고 균일한 표면 품질이 확보되어야 하고, 알칼리 산화물 등이 없는 무알칼리로써 액정이나 실리콘 박막 오염되지 않아야 합니다. 그리고 섭씨 300도 이상의 고온 공정에도 치수나 형상이 변하지 않도록 유리의 변형점이 높고 열 팽창 계수가 낮아야 하고, 여러 화학 공정에 견딜 수 있도록 화학적 안정성이 요구되며, 비소(Arsenic, As), 안티모니(Antimony, Sb) 등과 같은 환경 오염 물질이 함유되지 않아야 합니다. 현재, 미국의 코닝을 비롯하여 일본의 아사히 글라스, 한국의 LG 화학, 전기초자 코리아(EGKr) 등에서 생산 중입니다.

 

유리 기판에서 플라스틱 기판으로

 

 

최근에 이르러 기판의 유연성과 두께, 무게 등이 강조되면서 플라스틱 기판의 적용이 활발해지고 있습니다. 당장은 폴리이미드(Polyimide, PI)가 대표적인데, 이는 플라스틱 소재로 유연성과 함께 어느 정도의 열에 대한 내구성을 지니고 있죠. 다만 액상 물질로써, 캐리어 글라스 위에 코팅 후 굳혀서 사용하며, 공정이 완료된 후 분리하게 됩니다. 이러한 액상 플라스틱이 아닌 플라스틱 시트가 가까운 시일 내에 개발될 것으로 예측되며 이후에도 탄성 디스플레이를 위한 탄성 고분자(elastomer) 기판, 웨어러블 디스플레이용 섬유 기판, 그리고 일회용, 혹은 친환경 생분해성 디스플레이를 위한 셀룰로오스 기판 등이 등장할 전망입니다.

 

 

유리 기판에서 플라스틱 기판으로

 

 

플라스틱 기판용 소재들

 

 

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# 더! 생각해보기

a. 유리창의 유리에 비해 디스플레이 기판으로의 유리는 무엇이 어떻게 달라야 할까

b. 플라스틱 기판의 시작인 폴리이미드, 어떤 점이 더 개선되어야 하며, 뒤를 이어 나올 기판으로는 어떤 것들이 있을까

c. 기판 한 장으로 만들어지는 디스플레이는 가능할까. 가능하다면 어떤 디스플레이들이 어떻게 가능할까

 

 

강의 교안 9) 디스플레이 알아가기 노트 16~18-복사.pdf

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2-16. 구성부 용어와 의미, 기판부-복사.pdf

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