공부와 생각들/디스플레이 공부 200

쉬어가기) 발산과 수렴

동대문 인근, 그 복잡한 곳에 십자가 언덕, 멋진 길의 구도가 있다 단, 일부만 앵글을 잡으면~ ㆍ ㆍ 발산과 수렴 BK 젊은 날의 길은 발산 갈래로 여럿 나누어지고 나이들수록 길은 수렴 한 곳으로 점점 모여지고 Divergence vs. Convergence; Convergence generally means coming together, while divergence generally means moving apart. These terms used to describe the directional relationship of two trends, prices, or indicators.

3-33) LCD, 기술 이슈

LCD의 기술 개발과 발전은 지금도 진행 중입니다. 물론 완성도에서는 정점에 이르러가고, 가격은 가급적 낮추어야만 하는 상황이지만, 그래도 개발자들은 움직이고 있죠. 해상도와 컬러로 대표되는 성능은 여전히 진화 중이며, 폼 팩터, 즉 얇고 유연함에서는 OLED에 밀리고 있지만, 새로운 응용도를 찾아 나서고 있습니다. 일단, 해상도와 컬러를 짚어봅니다. 다만, 컬러의 경우,양자점(Quantum Dot, QD)을 적용하는 방식이 핫 이슈인데, 이에 관해서는 다음 주제에서 OLED를 먼저 이야기한 후에, QLED의 패밀리 그룹인 QD-LCD, QD-OLED, 그리고 QD-ELD를 함께 다룰 생각입니다. 현재로는. FHD(Full High-Definition), UHD(Ultra High-Definition),..

3-32) LCD, 제조 공정, 모듈

모듈 공정은 패널에 구동 부품을 부착, 연결하는 공정으로 BLU와 함께 편광판, 구동 IC, PCB 등을 부착한 후 검사까지 진행하는 일련의 과정을 말합니다. 편광판 부착 공정에서는 패널과의 정확한 정렬이 중요하며, 구동 IC 연결을 위해서는 먼저 비등방 전도성 접착 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)을 패널에 붙이고 구동 IC를 패널과 정렬한 다음 고온, 고압으로 압착하여 부착을 합니다. 이후 진행되는 PCB 부착 공정은 구동 IC와 동일한 방식으로 진행되죠. PCB 부착까지 마친 패널은 마지막으로 구동 신호를 인가하여 불량 여부를 판단하는 검사를 진행한 다음, 이상이 없을 경우, 구동부와 BLU를 연결하면 디스플레이 모듈이 완성됩니다. # 참고로 하고 있는 여러 자료들의..

3-31) LCD, 제조 공정, 액정 셀

액정 셀 공정은 완성된 TFT 기판과 컬러 필터 기판에 배향막을 도포, 러빙을 한 뒤, 스페이서와 밀봉 라인(seal line)을 설치, 형성하고, 끝으로 액정을 채우는 과정입니다. 먼저, 배향막은 두 기판의 가장 윗면에 위치하여 셀 내의 액정 분자들과 직접 접촉이 되면서 액정의 초기 배열 상태를 결정하게 되죠. 재료는 주로 폴리이미드계의 고분자 화합물이 사용되며, 인쇄, 혹은 잉크 젯 프린팅으로 도포가 됩니다. 스핀 코팅의 경우는 기판의 크기가 커지면서 설비 크기에 무리가 와서 이제는 거의 사용하지 않죠. 인쇄 방식의 경우, 기판 크기에 맞도록 수지판(mask)이 제작되어서 롤러에 장착되고, 디스펜서로부터 배향막 재료가 토출되어 롤러를 통해 수지판에 공급됩니다. 아래쪽에는 스테이지 위에 기판이 놓여져 ..

3-30) LCD, 제조 공정, 컬러 필터 기판

컬러 필터 기판에는 단위 부화소들 사이에서 부화소간의 색을 간섭을 방지하기 위하여 빛을 흡수하는 블랙 매트릭스(Black Matrix, BM), 빛의 3원색인 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)들을 개별 부화소에서 구현하기 위한 컬러 필터(Color Filter, CF), 그리고 액정 셀의 상판에 전압을 인가하기 위하여 필요한 투명 전극, 즉 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO) 공통 전극 패턴들이 제조됩니다. 먼저 블랙 매트릭스가 만들어지는데, 재료로는 주로 광학 밀도(optical density)가 3.5 이상인 금속 박막이나 탄소 계열의 유기 재료가 사용됩니다. 흔히 사용되는 크롬의 경우에는 크롬 산화막을 먼저 형성하고 그 위에 크롬을 올리는데, 이 때 크롬 산화막은 기판과 크..

3-29) LCD, 제조 공정, TFT 기판

TFT 기판 공정은 TFT가 형성되는 기판 위에 행하여지는 공정들로 다양한 TFT 어래이의 제조,화소 전극의 형성 등을 포함합니다. 가장 중요한 TFT 어래이의 경우, 기본적으로 비정질 실리콘 TFT 어래이 제조를 위주로 설명하며, 저온 다결정 실리콘을 위한 열처리 공정 등은 별도로 다루겠습니다. TFT를 제조하기 위해서는 세정, 박막 증착, 사진 식각, 그리고 에칭으로 이루어지는 단위 공정들이 반복적으로 행하여지죠. 세정 공정은 각각의 박막들을 증착하기 전이나 패터닝 등 일정 공정 후에 오염된 유기물과 입자들을 제거하여 표면을 청결하고 평탄하게 하여 주는 공정입니다. 기판과 박막 간의 접착력, 거칠기, 오염이나 손상, 그리고 전기적인 쇼트나 누설 전류 등에 관여하므로 수율에 직접적인 영향을 주는 과정이..

3-28) LCD, 제조 공정

LCD 패널은 기본적으로 하판에 해당하는 TFT 기판, 상판인 컬러 필터 기판을 합착하여서 만들어집니다. 그리고 패널에 BLU부와 구동 회로부를 부착하여서 모듈이 만들어지죠. 따라서, LCD 패널 및 모듈의 제조 공정은 TFT 기판 공정, 컬러 필터 기판 공정, 액정 셀 공정, 그리고 모듈 공정으로 분류, 설명될 수 있습니다. # 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. 기술의 포화 상태로 이제 더 저렴하게 만들어야 하는데, 생산성 향상을 위한 어..

3-27) LCD, 작동 모드, VA 모드

수직 배향(Vertical Alignment, VA) 모드에서는 액정 분자들을 기판에 대해 수직으로 배향시킵니다. 즉, 러빙을 통하여 기판에 수평 배향 배향을 시킬 경우에 발생하는 표면의 거칠기와, 오염으로 인한 불균일성, 그리고 이로부터 발생하는 빛샘과 흑색의 휘도 증가, 명암비 감소를 개선하는 것이 목적이었죠. VA 모드에서는 러빙 공정이 없고, 액정이 수직으로 배향되므로 이러한 문제들을 최소화할 수 있습니다. 특히, 화면을 정면에서 바라볼 때 액정 분자들의 단축 방향을 보게 되므로 액정 불균일에 의한 빛샘 현상이 줄어들어서 명암비가 향상되죠. 이는 음의 유전율 이방성을 가지는 액정 분자들을 기판에 수직으로 배열한 상태이며, 입사된 빛이 액정층을 통과하면서 위상 지연이 일어나지 않으므로 전압이 인가되..

3-26) LCD, 작동 모드, FFS 모드

IPS 모드에 대해 FFS 모드를 비교하는 방식으로 설명을 이어가겠습니다. 즉, 두 모드 공히 초기 액정 분자들은 수평으로 배열됩니다. 다만, IPS 모드는 수평 전기장을 이용하는 개념으로 두 전극, 즉 화소 전극과 공통 전극간의 거리가 전극의 폭보다 커야 하며, 또한 두 전극간의 간격이 액정 셀의 갭보다도 커야 합니다. 그러나 이 경우에는 전극들의 윗 부분에서는 액정 분자들에게 유전 토크를 발생시킬 수 있는 수평 전기장이 존재하지 않아서 광 투과율의 손실이 발생하죠. 따라서 광 투과율을 가능한 증가시키려면 상대 전극들간의 간격을 키워야 하며, 이는 인가 전압도 함께 증가시켜야 하는 부담을 동반합니다. 즉, 광 투과율과 인가 전압 사이에 상호 이율 배반적인 관계가 존재하게 됩니다. FFS 모드의 경우에는..

3-25) LCD, 작동 모드, IPS 모드

평면 내 스위칭(In Plane Switching, IPS) 모드의 경우, 상판과 하판 공히 액정들이 기판에 평행하도록 수평, 동일 방향으로 배열되며, 다만, 방향자가 전극과 일정 각도를 가집니다. 그리고 두 장의 편광판들은 TN 모드의 경우와 같이 두 기판에 광축이 서로 교차되도록 부착되는데, 따라서 전압이 인가되지 않은 초기 상태에서는 흑색 바탕 모드를 가지게 되죠. 액정 구동용 전극들은 하판에만 설치되며, 따라서 전압이 인가되면 기판과 평행한 방향으로 전기장이 형성되고 액정 분자들 또한 평면에 나란하게 회전을 합니다. 이때 액정의 거동은 유전율 이방성의 양과 음의 값에 따라 서로 다른 성향을 보이며, 따라서 사용 가능한 액정의 종류가 일부 제한적이기도 하죠. IPS 모드의 가장 큰 특징이자 장점은 ..