유연성을 구현할 수 있는 디스플레이(flexible display)로는 OLED, LCD, 그리고 EPD 등이 있습니다. 다만, 얇음과 구부러지는 정도, 그리고 화질과 성능 등을 따져보면 플라스틱 기판 위의 OLED가 압도적으로 유리합니다. 앞서 언급하였듯이 유연 디스플레이는 두루마리 공정으로 제작되며, 플라스틱 필름 기판 위에 유기 TFT를 백플레인으로 하고, 디스플레이는 용액형 OLED, 봉지 구조는 박막 방식을 적용하는 경우가 가장 이상적입니다. 그리고 이의 시작인 플라스틱 OLED, 유연 OLED에서는 여전히 개발이 더 필요한 여러 기술들이 있죠.
유연함(flexibility)이 대세를 향하고 있죠. 유연함은 딱딱함(rigid)에서 형상을 따라감(conformable)으로 이어지는 중간 단계입니다. 즉, 모양은 바꿀 수 있으나 크기를 바꿀 수는 없죠. 그리고 유연함의 정도는 구부리거나 접었을 때 경계면을 따라가는 원의 반지름, 곡률 반경(Radius of Curvature, RoC)으로 나타냅니다. 예를 들어 가장자리가 구부러진 ‘엣지’ 폰의 경우 RoC 값은 대략 7mm 정도입니다. 일반적으로 휠 수 있는(bendable) 경우에는 7mm 정도, 말 수 있는(rollable) 경우에는 5mm, 그리고 접을 수 있는(foldable) 경우에는 1mm까지를 요구합니다.
변형이 가능한 유연, 플라스틱 OLED의 기초가 되는 부분들로는 플라스틱 기판, 유연성과 고성능을 겸한 백플레인과 유기물 층들, 상부 발광을 위한 유연, 투명 전극, 박막 봉지, 그리고 커버 플라스틱 등을 들 수 있습니다. 기판의 경우, 기존의 폴리이미드 바니쉬에서 진정한 플라스틱 필름으로 전환하여야 합니다. 얇은 유리나 금속 기판은 매력 포인트도 있지만, 높은 가격과 붚편한 공정, 그리고 내열성을 지닌 평탄화 층의 필요성 등 변치 않는 단점들이 존재합니다. 백플레인은 지금의 LTPS-TFT와 산화물 TFT의 생산성 확보와 함께 유기 TFT를 지향하여야 하죠. 디스플레이부는 OLED이어야 함은 분명하지만, 높은 해상도의 구현과 함께 용액 공정을 적용한 가격 절감 방안도 마련되어야 합니다. 그리고, 봉지 기술은 층수는 줄이고 면적은 넓어지는 박막 봉지 방식이 확대 적용되어야 하죠.
터치 스크린은 OLED 셀 위에 TSP를 붙이는 별도(add-on)형에서 박막 봉지 공정 후 연속 증착 공정으로 터치 패턴을 형성하는 셀의 바로 위(on-cell)형으로 전환되고 있으며(in-cell은 LCD의 경우), 고정된 휨이 아니라 변형되는 휨으로 접어들면서 커버 글라스는 커버 플라스틱, 즉 무색의 폴리이미드(Colorless PolyImide)로 전환되고 있습니다. 또한, 커버 플라스틱의 경도와 주름 관련 문제점들을 개선하기 위하여 커버 글라스를 매우 얇게 가공한 초박형 유리(Ultra Thin Glass, UTG) 적용도 시도하고 있죠. 봉지(encapsulation) 구조도 캔이나 리드 구조, 하이브리드 구조에서 다층막 구조로 진화됩니다. 이는 생산 라인의 변화도 가져오죠. 즉, 별도의 봉지용 시설 라인이 필요하였지만, 이제는 음극 증착 후에 무기막과 유기막 서너층을 코팅할 수 있는 장비만 추가되면 됩니다. 이상에 대해서는 앞서 설명한 바도 있고, 앞으로도 설명할 기회가 있을 것이며, 여기에서는 특히 중요한 두 가지 핵심 기술은 투명 전극과 박막 봉지에 관한 이야기를 이어가고자 합니다. 그리고, 이후로 유연 기판과 이 위에 만들어지는 백플레인 이야기를 더해갈 것입니다.
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# 더! 생각해보기
a. 소비자가 생산자를 자극하고, 응용이 기술을 이끌어가는 시대, OLED는 어떤 모습, 어떤 성능으로 발전하여갈까
b. 유연 OLED의 필요성과 응용을 현재와 미래로 구분하여 생각해보자
c. 유연 OLED의 완성을 위해 어떤 기술들이 개발되어야 할까
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