인간에 대한 예의 (항금리 문학 창간호)

2006년에 배성진 연구원(현재 삼성디스플레이 근무)은 유기물과 복합 무기물로 구성된 하이브리드 박막을 사용하여 OLED를 박막 봉지하였으며, 이를 통하여 소자 수명의 개선 효과를 논의한 바 있습니다. 그리고, 2007년에 최진환박사(현재 삼성디스플레이 근무)는 칼슘의 산화 반응을 이용하여 유기/무기 박막을 이용한 다층 봉지막이 습기와 산소의 침투에 저항하는 정도를 정량적으로 평가할 수 있는 방법을 제시하였습니다. 이를 통하여 배리어막의 투습률을 더욱 정밀하게 측정할 수 있었으며, 측정 데이터의 신뢰도를 높혔죠. 2009년에 역시 최진환박사(현재 삼성디스플레이 근무)는 연잎의 소수성(hydrophobic)을 모방하여 임프린팅 기법으로 배리어용 탄성 폴리머인 PDMS의 표면에 서브 마이크론 크기의 미세한 ..

폼팩터 측면에서 볼 때, 디스플레이의 부피가 크고 무거운 브라운관(CRT)은 플라즈마 디스플레이(PDP)로 대체되기 시작하였고 다시 액정 디스플레이(LCD)가 주도권을 잡은 뒤, 유기 발광 다이오드(OLED)에 이르렀습니다. OLED 패널의 경우 초기에는 유리 기판과 봉지용 캔으로 구성되어 두께가 2~3mm 정도였으나, 이후 박막 봉지, 그리고 플라스틱 기판으로 진화하면서 1mm 이하의 두께가 가능하게 되었죠. 그러면서 자연스럽게 유연 OLED 시대로 들어가면서 최근에는 접을 수 있는 폰과 말 수 있는 TV까지 등장을 하고 있습니다. 그러면 딱딱한 OLED를 거쳐 유연 OLED까지 발전한 OLED 기술의 완성은 언제, 어떻게일까요? 다양한 의견과 논의가 있어야겠지만, 조금 편하게 의견을 제시하여 보면, ..

봉지 방식은 당초의 캔 방식에서, 하이브리드 방식을 거쳐서 박막 방식으로 진화를 하고 있는 중입니다. 이와 관련된 내용은 아래 링크들을 참조 바랍니다. 특허를 보면, 회사의 로드맵과 전략을 예측할 수 있죠. barrier, thin, flexible 등의 키 워드로 박막 봉지(thin film encapsulation) 관련 특허를 검색하였더니, 역시 삼성과 LG가 눈길을 끕니다. 그리고, 3M과 후지 필름 등이 비교적 활발하죠. 이러한 봉지 방식의 진화는 OLED 응용 제품과 직결되는데, 모바일용의 경우 유리 기판의 딱딱한 OLED라면, 캔 방식이 여전히 유효합니다. 다만, 유기 프릿으로 접착을 하고 경화 과정에서의 탈 기체 현상으로 게터를 사용하는 방식에서 프릿 방식이나 하이브리드 방식으로 진화하였죠..

앞서 말하였듯이 외부 요인으로부터의 손상, 외인성 손상은 습기와 산소의 유입, 열, 빛, 그리고 제작 과정으로부터 발생합니다. 그리고 손상은 암점 생성과 확장, 전기적인 단락에 의한 치명적인 고장(catastropic failure)으로 나타나게 되죠. 먼저 습기가 산소의 유입부터 살펴보죠. 습기가 보호막의 핀 홀이나 틈 등을 통하여 OLED 소자의 전극(주로 음극)에 이르게 되면 역시 전극의 핀홀 등이나 가장자리를 통하여 전극과 유기층의 계면까지 들어가게 되죠. 여기에서 습기, 즉 물 분자는 산소와 수소 기체로 분리되어 산소는 전극과 반을을 하여 금속 산화막을 만들고, 남은 수소 기체로 인해 전극이 부풀어 오르면서 유기층과 격리가 되죠. 금속 산화물은 절연체로 전극 내의 전자가 더 이상 유기층 내부로 ..

OLED의 기판이 유리에서 플라스틱, 즉, 딱딱한 디스플레이에서 유연 디스플레이로 진화하여가면서 OLED의 봉지 기술은 더 중요시되고 있습니다. 즉, 휠 수 있는 OLED에서는 플라스틱 기판의 등장과 함께 휨에 적응할 수 있는 백플레인과 발광 소자, 그리고 얇고 휠 수 있는 봉지 기술과 터치 패널, 커버 윈도우가 필수 소재, 부품 그리고 기술들이죠. 특히 봉지 기술은 OLED의 수명의 증가와 생산 가격의 절감에 매우 중요합니다. 먼저, 수명을 살펴보면, 디스플레이의 수명은 일반적으로 작동 초기의 밝기에서 절반이 감소할 때까지 걸리는 시간으로 정의됩니다. 주로 밝기 감소를 기준으로 정하지만, 경우에 따라서는 소비 전력의 상승이나 빛의색깔의 변화, 그리고 화면에서의 영상 균일도 등을 함께 고려하죠. 따라서 ..

2018년에 이동준박사(현재 삼성 디스플레이 근무)는 은나노선을 poly(vinyl-butyral)(PVB) 내에 함침시킴으로써 유연, 투명하고 평탄도가 높은 전극을 만들었습니다. PVB 내에 은나노선들을 함침하여 접착력을 증가시켰으며, 강한 광펄스를 조사하여 은나노선들간의 전기적 연결성을 향상시켜 면저항을 낮추었죠. 이렇게 만들어진 복합 전극은 1mm의 곡률 반경으로 2천회의 휨 테스트를 하여도 면저항은 2.6% 정도만 변하였습니다. 이 위에 제작된 OLED 소자는 유연성은 물론 효율면에서도 향상을 이루었죠. 또한 2018년에 이치학연구원(현재 LG디스플레이 근무), 오영수박사(현재 SK하이닉스 근무), 그리고 윤인선박사(현재 삼성디스플레이 근무)는 홍재민박사팀(KIST)과 협력하여 PDMS 기판 위에..

이어서 2017년에 전성우박사(현재 LG 디스플레이 근무)는 김종웅교수(현재 전북대 근무)팀과 공동으로 한 연구에서, 은나노선과 투명 폴리이미드를 블랜딩하고, 여기에 황화 아연 형광제를 접목하여 휠 수 있는 양면 발광형 발광 다이오드를 제작하였습니다. 이는 웨어러블 조명이나 시이니지 등에 응용이 가능하죠. 다음으로 전성우박사(현재 LG 디스플레이 근무)는 역시 김종웅교수(현재 전북대 근무)팀과의 공동한 연구에서 polyvinyl butyral(PVB)과 은나노선으로 이루어진 전극을 적용하여 두께가 2마이크론의 매우 얇은 압력에 감응하는 커패시터를 제작하였습니다. 즉, 은나노선을 덮고 있는 PVB가 polyvinyl pyrrolidone(PVP) 층과 강한 접착력을 가진다는 점을 이용하였으며, 이를 통하여..

우리 연구실에서는 주로 은 나노선의 도포, 분산과 전기적인 연결, 그리고 OLED 소자 적용을 통한 응용성 검증 등을 연구하여 왔습니다. 이러한 연구 과정과 결과들이 어떻게 진행되어왔는지, 살펴보겠습니다. 먼저 2015년에 송창현 연구원(현재 LG 디스플레이 근무)이 김종웅 교수(현재 전북대)팀과 공동으로 연구한 내용입니다. 투명 폴리이미드 위에 은 나노선들을 도포하고, 여기에 강한 빛 펄스(intensed pulsed light)를 조사하여 은 나노선들간의 전기적인 연결을 향상시키는 공정이죠. 비교적 간단한 공정으로 짧은 시간에 이루어져 은 나노선의 손상과 이로 이한 광학적 손실을 줄일 수 있고, 반면에 전기 전도도의 증가와 폴리이미드와의 접착력 향상, 이를 통한 변형 내구성, 그리고 표면 평탄도의 향..

모바일 기기, 특히 스마트폰의 진화는 2007년 아이폰이 등앙하고, 이후 OLED 화면이 탑재되기 시작하면서부터 매우 과감하고 또 흥미롭게 이루어져 오고 있습니다. 먼저 화면 전체가 통화시 얼굴의 윤곽이나, 뒷주머니에 넣을 경우 체형이 맞춰 휘어진(curved) 화면을 갖는 폰(S사의 갤럭시 라운드 등), 그리고 화면의 가장자리가 꺾여 측면까지도 이어진 굽은(bended) 화면을 갖는 폰(S사의 엣지) 등이 등장하였죠. 그리고, 화면이 유리에서 플라스틱으로 바뀌면서 유연성(flexibility)는 더욱 증가하여 접을 수 있는(foldable) 폰이 등장하였고, 나아가서는 두루마리처럼 말 수 있는(rollable) 폰까지도 가까운 시일 내에 실용화될 전망입니다. 이런 과정을 살펴볼 때, 실제로 자유로이 구..

지난 해부터 지금껏, 약 1년여 동안, 총 다섯개의 코너, 150여개의 노트를 만들어왔습니다. 디스플레이의 시작인, 브라운관(CRT)으로부터... PDP...LCD... OLED 등을 거쳐 최근 핫 이슈가 되고 있는 양자점 OLED에 이르기까지 디스플레이의 과거로부터 현재, 향후 약 5년에서 10년까지를 살펴보고, 바라볼 수 있기를 기대합니다. 저의 은퇴가 7년 정도 남았으므로 이 기간 동안은 만들어진 내용들을 꾸준히 수정, 보완하고 업 그레이드하여갈 것입니다. 제 블로그의 '디스플레이 공부' 메뉴는 제가 연구소와 학교에 있으면서 습득한, 깊지 않은 지식들이라도 사회에 환원하기 위한 마음가짐으로 마련되었습니다. 이야기를 풀어가는 동안에 일부 인터넷과 아티클들에서 표현된 내용들을 어느 정도만 다듬어서 사용..