탄소이용땐 유기발광다이오드
차세대 디스플레이로 주목받는 OLED(유기발광다이오드)는 다른 어떤 디스플레이 분야보다 혼란스러운 용어들이 많다.
무기 EL(Electro luminescence, 전계발광)이냐 OLED(구 유기EL)냐에서 시작해, 수동(PM)형과 능동(AM)형, 저분자 방식과 고분자방식, 아몰퍼스실리콘과 저온폴리실리콘(LTPS) 등 OLED를 구분 짓는 이름이 여러 갈래로 나뉜다.
◇무기EL과 OLED=열 이외의 에너지에 의해 빛이 복사돼 빛을 내는 것을 발광(發光)이라고 하는데, EL은 특히 전기장을 가하는 방법으로 일으키는 발광현상이다. 이런 발광현상을 이용하는 것이 무기EL과 OLED로, 이 두 방식은 탄소(C)가 포함된 발광물질을 사용하느냐 여부에 따라 구분된다. 탄소가 있으면 유기발광다이오드이고 그렇지 않으면 무기EL이다.
무기EL은 발광다이오드에 비해 소비전력이 3분의 1 정도로 낮고, 면 전체가 발광하기 때문에 점 발광방식인 LED보다 빛을 고르게 공급한다. 또한 열 발생이 거의 없어 수명이 길며 구부려도 손상이 없다는 장점이 있다. 그러나 몇 가지 색 이외에 전체 컬러 영상과 동영상 구현을 하지 못하는 단점이 있어 휴대폰 자체 디스플레이로는 부적합하다. 이와는 대조적으로 OLED는 다양한 컬러와 빠른 응답속도로 동영상 구현이 용이한 장점을 갖고 있다.
◇PM과 AM OLED=이는 OLED를 구동하는 방식에 따른 구분으로, PM(Passive Matrix)은 화면표시영역에 양극과 음극을 매트릭스 방식으로 교차 배열한 후 전압을 가하면 양극과 음극이 교차되는 부분(화소)에서 빛이 발생, 화면을 표시하는 형태다. 이는 AM(Active Matrix)에 비해 제조방법이 간단하나 상대적으로 수명이 짧고 전력소모량과 응답속도 등의 문제 때문에 대화면ㆍ고해상도 구현이 어려워 주로 3∼5인치 이하의 모바일 제품용 저해상도 및 소형 OLED 제조에 사용되고 있다. 제조 공정이 단순하고 낮은 제조원가가 장점이지만, 전력소비가 커 대면적화에 부적합하며 휘도 저하, 고소비 전력 등의 단점이 있다.
이에 비해 AM OLED는 각 화소마다 TFT(박막트랜지스터)를 배치해 각각의 화소를 TFT로 제어한다. 수동형에 비해 RㆍGㆍB(적ㆍ녹ㆍ청) 등 삼원색의 독립구동 방식이므로 소비전력이 낮고, 고정세(高精細) 디스플레이 구현이 가능하다. 수동형 방식에 비해 복잡한 공정으로 인해 장비 및 제조 원가가 높은 단점이 있으나, 낮은 소비전력, 고정세, 빠른 응답속도, 광시야각, 박형 구현이 가능한 장점이 있다.
◇아몰퍼스와 저온폴리 AM OLED=이는 능동형 OLED를 제작할 때 사용하는 TFT 기판의 종류에 따른 구분이다. 아몰퍼스(Amorphous Silicon)는 비정질 실리콘을 이용해 TFT 기판을 제조하는 것으로, 제조 프로세스가 단순하고 화면의 균일성 확보가 유리해 대형 제품 구현에 유리하다. 노트PC, 모니터, PC용 디스플레이로 많이 사용할 것으로 예상되나, 회로의 내장에 한계가 있으며 품질의 신뢰성이 낮은 단점이 있다.
반면 저온폴리(Low Temperature Poly-Silicon) 방식은 제조 프로세스가 아몰퍼스 방식보다 복잡하고 균일성 확보에 어려움이 있다. 그러나 고정세 화면 및 회로 내장이 가능해 휴대폰, PDA 등 소형 모바일 제품에 많이 채용될 것으로 예상된다.
◇저분자와 고분자 OLED=이는 유기물층의 발광재료에 따라 나누는 방식으로, 유기물질의 분자 수가 10만개 이하인 것은 저분자, 그 이상인 것은 고분자라고 부른다.
저분자 OLED는 저분자량의 형광색소를 사용하며, 긴 수명과 발광효율 면에서 고분자 OLED보다 유리하나, 솔벤트 등에 녹지 않아 가루 형태의 형광물질을 진공 증착하는 공정 때문에 대형화 및 균일도 유지가 어려운 단점이 있다.
반면 고분자 OLED는 낮은 구동 전압 및 제조공정이 간단하고 솔벤트 등을 이용해 녹인 액체형태의 물질을 기판에 코팅하는 형태로 고해상도와 대면적 화면 구현에서 저분자 OLED 보다 유리하다. 아직 기술이 검증되지 않았고 수명이 짧아 장수명 기술을 개발 중이다. 또한 색순도와 발광효율 면에서도 저분자 방식보다 성능이 떨어진다.
차세대 디스플레이로 주목받는 OLED(유기발광다이오드)는 다른 어떤 디스플레이 분야보다 혼란스러운 용어들이 많다.
무기 EL(Electro luminescence, 전계발광)이냐 OLED(구 유기EL)냐에서 시작해, 수동(PM)형과 능동(AM)형, 저분자 방식과 고분자방식, 아몰퍼스실리콘과 저온폴리실리콘(LTPS) 등 OLED를 구분 짓는 이름이 여러 갈래로 나뉜다.
◇무기EL과 OLED=열 이외의 에너지에 의해 빛이 복사돼 빛을 내는 것을 발광(發光)이라고 하는데, EL은 특히 전기장을 가하는 방법으로 일으키는 발광현상이다. 이런 발광현상을 이용하는 것이 무기EL과 OLED로, 이 두 방식은 탄소(C)가 포함된 발광물질을 사용하느냐 여부에 따라 구분된다. 탄소가 있으면 유기발광다이오드이고 그렇지 않으면 무기EL이다.
무기EL은 발광다이오드에 비해 소비전력이 3분의 1 정도로 낮고, 면 전체가 발광하기 때문에 점 발광방식인 LED보다 빛을 고르게 공급한다. 또한 열 발생이 거의 없어 수명이 길며 구부려도 손상이 없다는 장점이 있다. 그러나 몇 가지 색 이외에 전체 컬러 영상과 동영상 구현을 하지 못하는 단점이 있어 휴대폰 자체 디스플레이로는 부적합하다. 이와는 대조적으로 OLED는 다양한 컬러와 빠른 응답속도로 동영상 구현이 용이한 장점을 갖고 있다.
◇PM과 AM OLED=이는 OLED를 구동하는 방식에 따른 구분으로, PM(Passive Matrix)은 화면표시영역에 양극과 음극을 매트릭스 방식으로 교차 배열한 후 전압을 가하면 양극과 음극이 교차되는 부분(화소)에서 빛이 발생, 화면을 표시하는 형태다. 이는 AM(Active Matrix)에 비해 제조방법이 간단하나 상대적으로 수명이 짧고 전력소모량과 응답속도 등의 문제 때문에 대화면ㆍ고해상도 구현이 어려워 주로 3∼5인치 이하의 모바일 제품용 저해상도 및 소형 OLED 제조에 사용되고 있다. 제조 공정이 단순하고 낮은 제조원가가 장점이지만, 전력소비가 커 대면적화에 부적합하며 휘도 저하, 고소비 전력 등의 단점이 있다.
이에 비해 AM OLED는 각 화소마다 TFT(박막트랜지스터)를 배치해 각각의 화소를 TFT로 제어한다. 수동형에 비해 RㆍGㆍB(적ㆍ녹ㆍ청) 등 삼원색의 독립구동 방식이므로 소비전력이 낮고, 고정세(高精細) 디스플레이 구현이 가능하다. 수동형 방식에 비해 복잡한 공정으로 인해 장비 및 제조 원가가 높은 단점이 있으나, 낮은 소비전력, 고정세, 빠른 응답속도, 광시야각, 박형 구현이 가능한 장점이 있다.
◇아몰퍼스와 저온폴리 AM OLED=이는 능동형 OLED를 제작할 때 사용하는 TFT 기판의 종류에 따른 구분이다. 아몰퍼스(Amorphous Silicon)는 비정질 실리콘을 이용해 TFT 기판을 제조하는 것으로, 제조 프로세스가 단순하고 화면의 균일성 확보가 유리해 대형 제품 구현에 유리하다. 노트PC, 모니터, PC용 디스플레이로 많이 사용할 것으로 예상되나, 회로의 내장에 한계가 있으며 품질의 신뢰성이 낮은 단점이 있다.
반면 저온폴리(Low Temperature Poly-Silicon) 방식은 제조 프로세스가 아몰퍼스 방식보다 복잡하고 균일성 확보에 어려움이 있다. 그러나 고정세 화면 및 회로 내장이 가능해 휴대폰, PDA 등 소형 모바일 제품에 많이 채용될 것으로 예상된다.
◇저분자와 고분자 OLED=이는 유기물층의 발광재료에 따라 나누는 방식으로, 유기물질의 분자 수가 10만개 이하인 것은 저분자, 그 이상인 것은 고분자라고 부른다.
저분자 OLED는 저분자량의 형광색소를 사용하며, 긴 수명과 발광효율 면에서 고분자 OLED보다 유리하나, 솔벤트 등에 녹지 않아 가루 형태의 형광물질을 진공 증착하는 공정 때문에 대형화 및 균일도 유지가 어려운 단점이 있다.
반면 고분자 OLED는 낮은 구동 전압 및 제조공정이 간단하고 솔벤트 등을 이용해 녹인 액체형태의 물질을 기판에 코팅하는 형태로 고해상도와 대면적 화면 구현에서 저분자 OLED 보다 유리하다. 아직 기술이 검증되지 않았고 수명이 짧아 장수명 기술을 개발 중이다. 또한 색순도와 발광효율 면에서도 저분자 방식보다 성능이 떨어진다.
