인간에 대한 예의 (항금리 문학 창간호)

QD-LCD와 QD-OLED까지는 PL을 이용한 방식이며, 이러한 접근 방식의 최종 목표가 EL 방식인 QD-LED, 혹은 QLED입니다. 전기장에 의하여 QD 화소가 빛을 내는 것이죠. 즉, 양극의 정공과 음극의 전자들이 주입되어 발광층에서 여기자를 생성하고, 이 여기자들의 발광 재결합(radiative recombination)을 통하여 빛을 내는 원리는 OLED와 같습니다만, 여기에서는 양자점 발광층을 사용한다는 점이 다르죠. 즉, 양자점의 양자 구속 효과로 얻어지는 양질의 발광 스펙트럼, 잉크젯 프린팅과 같은 용액 공정의 적용(혹은 전사법 등도 고려), 그리고 OLED용 인광 소재보다 상대적으로 저렴할 가능성이 높은 가격 경쟁력 등이 매력 포인트입니다. 다만, 여전히 시간이 더 필요합니다. 즉, ..

QD-OLED는 QD-LCD로부터 QD-OLED까지에 이르는 간이역입니다. 물론 QD-OLED가 성능과 생산성, 가격에서 만족도가 높을 경우, 매우 오래도록 머무는 간이역, 나아가서는 QD 디스플레이의 종착역이 될 수도 있겠습니다만. 여하튼 최근에 대규모 투자가 시작되고 있는 신기술, 그리고 특히 TV 영역에서 새로운 장르를 열어갈 기술임에는 틀림이 없습니다. 특히, 청색 OLED에 적색과 녹색의 QD 화소, 색 변환층를 적용하는 방식에 무게가 실리고 있습니다. 상당 부분 기존 기술들을 활용할 수 있기 때문에, 지금으로써는 빠른 시간에 제품을 생산할 수 있는 접근법이죠. 다만, 이 또한 전계 발광이 아닌 광 발광으로, 기존의 백색 OLED에 RGB 컬러 필터를 적용한 대형 OLED 기술의 연장선, 혹은 ..

QLED(Quantum Dot LED, 양자점 발광 다이오드)는 전계 발광으로 동작하며, 양자점에서 나오는 RGB 칼라가 직접 디스플레이 영상을 구현하는 QD-LED이어야 합니다. 이 기술이 QLED의 최종 목표가 되겠지만, 아직은 이루어지지 못하고 있습니다. 지금은 QD-LCD, 즉, 양자점을 광원에 이용한 LCD입니다. LCD에 양자점을 이용하는 방법은 계속 진화되고 있습니다만, 여전히 전계 발광(EL)이 아닌 광 발광(PL) 방식입니다. 즉, QD가 전기장에 의해 빛을 만들지 못하고, 파장이 짧은 청색광 등에 의해 빛을 만들죠. 다만, 종래의 LED BLU(Back Light Unit)를 적용한 LCD에서는 LED에서 나오는 백색광을 이용하지만, QD-LCD에서는 청색 LED를 이용, QD로부터 더..

일반적으로 직접 천이형 반도체의 경우, 광이나 전기장 등에 의해 전자가 들뜸과 이완 과정을 거치면서 빛을 만들 수 있는데, 생성되는 빛의 파장은 밴드갭에 해당하는 에너지에 해당합니다. QD, 즉, 양자점은 지름이 2~10nm 정도의 반도체 입자이죠. 이러한 QD 반도체는 원자의 수가 15~150개 정도이고, 크기도 여기자의 보어 반경보다 작게 되어 에너지 준위가 밴드(띠)가 아니라 모든 방향에 대해 불연속적인 값, 즉 양자화된 값을 가지면서 양자 구속 효과(quantum confinement effect)가 나타납니다. 이는 입자의 구조나 크기가 에너지 준위에 영향을 주는 현상으로, 에너지 준위간의 전이 에너지가 커지게 되며, 전이 에너지는 양자점 크기의 제곱에 반비례하계 되죠. 따라서, 양자점의 크기가..

양자점 디스플레이(Quantum Dot Display, QD Display)는 현재의 QD-LCD(Liquid Crystal Display)에서, 앞으로의 QD-OLED(Organic Light Emitting Diode)로, 그리고 더 나아가서는 QD-LED(light Emitting Diode)로 발전하여 갈 것입니다. 발광 메커니즘으로는 광 발광(Photo-Luminescence, PL)에서 전계 발광(Electro-Luminescence, EL)로 변화하죠. 이어서 양자점(QD)과 함께 QD-LCD, QD-OLED, 그리고 QD-LED를 차례로 다루어 보겠습니다. 특히 진입을 앞두고 있는 QD-OLED를 보다 중점적으로 다루어보도록 하죠. # 계속 업그레이드 됩니다. 참고로 하고 있는 여러 자료들..

태양에서 오는 빛에너지는 눈으로 볼 수 있는 가시광선이 44%정도 피부를 그슬리는, 자외선이 3%, 그리고 나머지 53%가 적외선이다 적외선은 빨강색빛의 바깥쪽에 있는 선, 전자기파로써, 대략, 0.75~3미크론의 파장은 근적외선, 3~25미크론은 (중)적외선, 그리고 25미크론 이상은 원적외선이다. 이는 눈에는 보이지 않지만, 열과 주로 작용을 하여 열선(熱線)이라고도 한다. 백열 전구는 텅스텐 필라멘트가 가열되어 작동하므로, 방출되는 빛도 대부분 적외선이며, 가시광선은 일부에 불과하다. 적외선이 열과 밀접한 관련이 있는 이유는, 그 주파수가 물질을 구성하는 분자의 고유 진동수와 비슷하기 때문이다. 즉, 물질에 적외선이 닿으면 전자기적 공진현상을 일으켜서, 에너지가 물질에 효과적으로 흡수된다. 또한, ..

백플레인 기판이 클러스터에 들어가면 먼저, AOI(Automated Optical Inspection) 장비를 이용하여 표면의 결함과 오염 상태를 검사합니다. 기판 표면에 레이저를 입사하고 먼지나 결함 등에 의하여 산란되는 빛을 관찰하죠. 증착 과정에서는 각종 유기층(organic layer)들의 형성 과정에 ICE(In Chamber Ellipsometer)를 설치하여 막의 두께와 균일도, 광학 상수, 형광 현미경을 내재한 ICM(In Chamber Measurement)를 활용, 증착 정확도(Pixel Position Accuracy, PPA)에 관한 데이터를 얻을 수 있습니다. 이러한 ICE는 기판이 지나가는 경로에 설치되는데, 한쪽에서는 레이저 광원과 편광자(polarizer), 그리고 반대쪽에서..

기술에 있어서 ‘포화(saturation)’라는 단어는 적절치 않겠지만, 수요와 시장이 불확실하고, 응용도 역시 명확히 보이지가 않을 때 기술의 원치 않는 ‘정체기’가 찾아옵니다. 이 시기에서는 가격 경쟁력이 우선이죠. 인간의 값싼 노동력으로 가격을 경쟁하던 시대는 지나고 있습니다. 엊그제 사용자와 근로자 사이에서 어렵게 조정된 2020년도 최저 임금은 비단 우리나라의 일만이 아닙니다. 인건비가 더 낮은 땅을 찾아서 언제까지 전전하여야 할까요? 이제는 지능과 판단력을 가진 기계와 로봇들이 생산 현장에 더욱 강하게 투입되어야 합니다. 인건비를 줄이고 생산성을 높이는 일이죠. 생산성이 향상된다면 성능이나 규격이 대등하여도 중국 제품을 가격으로 이길 수 있습니다. 그래서 필요한 생산 자동화입니다. 이제, 디스..

고분자 OLED가 발표된 이래로 OLED를 용액 공정으로 제조하고자 하는 시도는 오래 전부터 지속되어 왔습니다. 용액 공정은 곧, 프린팅 공정에 해당하며, 이에 관하여 살펴보기 전에 2000년대의 용어인 인쇄 전자공학(printed electronics)을 알아보죠. 1900년대 초반의 진공 3극관 등장, 1900년대 중반의 트랜지스터 등장, 그리고 2000년대는 인쇄된 트랜지스터의 등장으로 표현하기도 합니다. 즉, 고체 전자공학(solid state electronics)의 시대에도 진공 미세 전자공학(vacuum microelectronics)과 인쇄 전자 공학이란 기술 분야도 함께 존재하고 있죠. 인쇄 전자공학은 인쇄 공정과 기존의 미세 전자공학이 융합하여 만들어진 용어입니다. 그리고, 실리콘이 중..

OLED의 제조 공정은 크게 나누어 백플레인 제조, OLED 증착, 그리고 봉지 공정으로 진행됩니다. 백플레인이 제조된 기판은 증착 클러스터 장비 안으로 반입되고, 전극과 유기물 증착 과정을 거진 다음 봉지 공정까지 마무리가 된 후에 외부로 나올 수 있죠. 물론 산소와 습기가 OLED 소자와 접촉하는 것을 막기 위해서입니다. 이러한 제조 과정에서 다양한 공정 이슈들이 있습니다. 장비에서는 증착기와 실리콘 반도체층의 다결정화를 위한 결정화 장비, 그리고 박막 봉지용 다층막 형성 장비 등을 들 수 있고, 특히 유연 OLED에서 플라스틱 기판 공정에 대한 이슈, 백플레인의 경우 LTPS와 산화물 TFT의 품질, 전자 이동도, 유연성과 관련된 내용, 발광층을 비롯한 유기물 층들의 표면 균일성, 수명이나 효율 향..