[디스플레이] RGB 재료 / Flexible OLED (폴더블 디스플레이)와 LLO기술 (Laser Lift Off)

이전 포스팅에서 제가 깜빡하고 RGB 소재가 뭔지 안적어드렸는데 여기에다 먼저 적고 시작하겠습니다.

 

Red : 이리듐 소자를 주로 씁니다. (Deep Red를 위함) / Periflanthene (높은 광자효율을 가지는 레드컬러)

Green : 여기도 이리듐을 씁니다. / Indenoperylene (Periflanthene에서 공액계 하나 뗀 것)

Blue : 파이렌 계열의 물질을 씁니다 (도펀트) / 안트라센 (호스트)

 

RGB컬러는 '공액계의 길이'에 따라 달라집니다. 공액구조의 길이가 길면 길수록 레드쪽이구요. 짧을 수록 블루입니다. 

Periflanthene 구조

위 구조가 Red소자의 재료인데요. 양 옆으로 ㅓㅏ 같은 모양있죠? 이걸 둘다 떼내면 블루. 하나만 떼면 그린이 됩니다. 

공액구조란 것은 단일결합과 이중결합이 공존하는 구조를 말합니다. 

 

▶ Flexible OLED의 변천사

- Flat display -> Curved display -> Bendable display -> Rollable display -> Foldable display -> Stretchable display

 

폴더블 디스플레이 : 인폴딩,아웃폴딩으로 나뉩니다. 

일단 폴더블이란게 접을 수 있는 디스플레이를 의미하기 때문에 변형률이 커야만 합니다.  즉 Strain의 값을 조절하기 위해서는 곡률반경과 재료의 두께를 건드려봐야하는데요. Strain값은 재료의 두께/곡률반경의 공식을 가집니다. 

 

그러면 반대로 굽힘 강성도 알아봐야겠군요. 굽힙 강성이란 쉽게 말해 저항의 크기를 말합니다. 

따라서 폴더블하게 만들기 위해선 이 굽힙 강성의 크기를 낮출 필요가 있습니다. 

Bending Stiffness : 모듈러스(고체의 단단한 정도)* 두께의 세제곱에 비례합니다. 

굽힘 강성 실험

위에 보세요. h가 시편의 두께입니다. 그리고 위 시편 자체가 가지는 모듈러스의 값을 E라고 합시다. 

Bending Stiffness는 (모듈러스 E * 두께의 세제곱) /12 이라는 Formula를 가집니다.  

근데 재료 자체가 가지는 모듈러스의 값은 솔직히 건들수가 없어요. 뭐 쓸만한 재료 중에 모듈러스 낮은게 있으면 그걸로 대체하면 되긴하지만! 그래서 두께를 낮추는 겁니다. 요새 TV나 노트북, 컴퓨터보시면 모니터화면의 두께가 점점 얇아지는게 보이시죠?  이제 재료의 조정에 대해 알아봤으니 플렉시블 디스플레이의 공정을 보겠습니다.

 

▶ 플렉시블 디스플레이 공정 과정

1) Glass 기판 준비합니다.

2) Slot을 코팅합니다. (우리가 원하는 플라스틱 소재를 기판 위에 코팅한다는 뜻입니다. ex. 폴리이미드 소재)

3) 코팅이 끝난 뒤  400~450도에서 열처리하여 재막시킵니다. 

4) 이렇게 기판이 완성되면 TFT를 제조해야겠죠? 이 위에 LTPS TFT를 패터닝시킵니다. LTPS공정은 제가 따로 포스팅해놨었습니다. (네이버 블로그) Crush on Study 검색하시고 네이버블로그에서 LTPS 검색해보시면 나올거에요.

5) 백플레인이 만들어졌으면 FMM기법을 통해 컬러를 패터닝합니다.

6) 그 후, 인캡슐레이션 공법을 통해 외부 이물질 및 수분을 차단시킵니다.

7) 이제 제품의 원하는 규격에 맞춰 Cutting을 시킵니다.

8) 레이저 리프트 오프 (LLO ; Laser Lift Off) 기술을 통해 유리와 플라스틱을 떼어내서 마감합니다. 

 

* 위 공정을 살펴보면요. 확실히 요구되는 재료는 내열성이 좋아야할 것이고 표면마감처리도 잘되어야할 것입니다. 

TFT 제조에 들어가는 Solvent랑 Resin도 봐야하구요. 

또한 플렉시블 디스플레이의 경우는 대부분이 고분자 폴리머로 이루어져있는데요. 이 분자량에 따라서도 특징이 다릅니다. 

분자량이 적을 경우에는 가공성이 우수하고  분자량이 높을 경우에는 기계적 물성이 우수합니다. 따라서 이 둘을 적절히 조합해야 할 것입니다.  

하나 더, 고분자들의 구조에 대해서도 고려해야할 사항입니다. 선형결합이라던가 Branch 결합 / Network결합 등등인지 알아볼 필요가 있는데요. 복잡한 구조일수록 사슬의 물리적 이동에 제한을 받습니다. 다만, 내충격성이 높다는 장점도 있죠.