테크 2017.07.14

[디스플레이 톺아보기] ⑧ LTPS(저온폴리실리콘) 제조 공정 Part.2

LTPS 공정의 기초 개념을 소개해 드렸던 Part.1에 이어 오늘 Part.2에서는 이 개념을 사용해 구체적인 LTPS TFT를 제작하는 과정을 순서대로 알아보겠습니다. LTPS는 TFT의 한 종류라는 것은 앞서 포스팅 한 [디스플레이 톺아보기] ⑥ 디스플레이의 보이지 않는 손 ‘TFT’에서 먼저 살펴보았습니다. LTPS를 만들기 위해서는 우선 위와 같이 a-Si 기반 TFT를 레이저 등을 이용해 가공하는 과정이 필요합니다. 이 과정을 통해 전자 이동도가 낮았던 비정질의 실리콘(a-Si)이 Poly-Si이 되면서 전자 이동도가 크게 높아집니다. 위 그림과 같이 ELA(Excimer Laser Annealing) 과정을 거치면 아래 그림에서 엉성한 배열의 실리콘들이 오른쪽과 같이 결정화 되면서 단결정 형태의 실리콘 군집을 형성하기 때문입니다. 그럼 지금부터 LTPS 제조 과정을 그림과 함께 순서대로 보겠습니다. 먼저 LTPS의 기반으로 쓸 Glass(유리기판)를 깨끗하게 세정합니다. 디스플레이는 미세공정을 거쳐 만들기 때문에 파티클이라고 불리는 아주 작은 먼지라도 치명적이기 때문에 공정 과정에서 청정도가 무척 중요합니다. 세정이 끝나면 Glass내의 불순물들이 후속 열처리 공정 과정에서 Active층(Poly-Si 부분) 내부로 이동하는 것을 막기 위해 Buffer 층을 깔아줍니다. 그리고 화학적 증착 방법인 CVD를 이용해 a-Si을 증착한 후, 레이저를 이용한 결정화 과정(ELA)을 거쳐 a-Si을 Poly-Si로 변화시킵니다. 이렇게 변화된 Poly-Si층은 톺아보기 LTPS Part.1에서 배웠던 포토리소그래피공정(이하 포토공정)을 거쳐 원하는 배선의 모양으로 만들어지며 Active층(활성층)이라고 부릅니다. Active층이 완성되면, 그 위에 만들 Gate층과의…
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테크 2017.06.30

[디스플레이 톺아보기] ⑦ LTPS(저온폴리실리콘) 제조 공정 Part.1

디스플레이 톺아보기 지난 시간에는 디스플레이의 '보이지 않는 손' TFT(박막트랜지스터)의 개념과 종류에 대해서 살펴보았습니다. 오늘은 TFT 제작 공정중 AMOLED 디스플레이를 구동하기 위한 Glass(또는 PI기판) 기반 TFT 제작 방식인 LTPS(Low Temperature Poly Silicon, 저온폴리실리콘)의 제조 공정(과정)에 대한 이야기를 시작하겠습니다.
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테크 2017.06.16

[디스플레이 톺아보기] ⑥ 디스플레이의 보이지 않는 손 ‘TFT’

  ‘보이지 않는 손(Invisible hand)’   영국의 고전 경제학자 ‘애덤 스미스(Adam Smith)’가 그의 저서 《국부론》에서 ‘시장 경제의 보이지 않는 자율 작동 원리’를 표현하기 위해 사용했던 유명한 말이죠. OLED와 LCD에도 화면을 조화롭게 표현하기 위한 ‘보이지 않는 손’이 있다는 사실 알고 계셨나요? 오늘은 너무 작아서 눈에는 보이지 않지만, 디스플레이의 기본 단위인 픽셀을 조절하는데 없어서는 안되는 보이지 않는 손 ‘TFT(박막트랜지스터)’를 알아보겠습니다.   TFT란 무엇? TFT란 Thin Film Transistor의 약자로 우리 말로는 ‘박막트랜지스터’라고 부릅니다. Thin Film은 얇은 필름이라는 뜻으로 이해가 갈 듯 한데, 트랜지스터는 무엇인지 쉽게 와 닿지는 않습니다. 트랜지스터란 일종의 ‘스위치’입니다. 전등을 켤 때 우리가 스위치를 누르듯이, 디스플레이에도 화면을 켜고 끄는 스위치가 필요합니다. 흔히 교과서에서 볼 수 있는 전통적인 트랜지스터는 아래와 같은 모형입니다. 디스플레이의 트랜지스터인 TFT는 그럼 어떻게 스위치의 역할을 한다는 것일까요? 지난 ‘[디스플레이 톺아보기] ② 픽셀부터 해상도까지!‘ 편에서 디스플레이의 기본 구성 요소인 ‘픽셀(Pixel)’을 다루어 보았는데요. 바로 이 수 많은 픽셀들이 모여 하나의 화면을 이루기 위해, 각 픽셀의 빛을 조절하는 것이 바로 TFT의 역할입니다.   TFT는 어디에 있을까? 위 그림과 같이 픽셀은 다시 세부적으로 적/녹/청색을 내는 서브픽셀(Sub-Pixel)로 나뉘고 이 서브픽셀의 휘도(밝기)를 각각 조절해 우리가 보는 한가지 색을 표현하게 됩니다. TFT는 각 서브픽셀의 아래에 유사한 크기로 위치하며, 그림에서 검은색으로 표시된 TFT전극을 통해 서브픽셀을 조절합니다.  …
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테크 2017.06.02

[디스플레이 톺아보기] ⑤ OLED의 원리와 구조

오늘은 뛰어난 화질과 얇고 가벼운 장점에 유연한 플렉시블 특성까지 갖춰 첨단 디스플레이로서 인기가 날로 높아지고 있는 OLED(유기발광다이오드)의 원리와 구조에 대한 이야기를 나눠보겠습니다. 지난 '[디스플레이 톺아보기] ① 디스플레이 기술의 기원 Part.2'편에서 디스플레이의 역사를 다룰 때 다른 디스플레이들과 함께 간단히 소개가 되었지만, 오늘은 그 원리에 대해서 더 깊이 알아보는 시간을 갖겠습니다.
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테크 2017.05.04

[디스플레이 톺아보기] ④ 자체 발광 OLED 소자의 발견

2007년. 세계 최초로 삼성디스플레이가 AMOLED(능동형유기발광다이오드, Active Matrix Organic Light-Emitting Diode)를 대량 생산하기 시작하면서, 이후 '아몰레드폰' 등 스마트폰 디스플레이 시장에 OLED가 본격적으로 자리매김하기 시작합니다. 당시에 간단한 정보 표기용으로 인기를 얻고 있던 PMOLED(수동형유기발광다이오드)에 이어, 본격적인 고해상도 디스플레이로서 AMOLED가 전격 등장한 것입니다.
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테크 2017.04.12

[디스플레이 톺아보기] ③ 다양한 전자 디스플레이 기술

우리가 흔히 말하는 디스플레이. 조금 더 정확하게 말해서 ‘전자 디스플레이 장치(Electronic Display Device)’라고 하면 어떤 것들이 떠오르시나요? 디스플레이 장치의 용도에 따라서 구분해 본다면, 아마도 TV, 모니터, 노트북, 태블릿 그리고 스마트폰 등 일상생활에서 자주 접하는 전자 기기들을 떠올리는 분들이 많을 것 같습니다. 디스플레이의 역사를 두고 생각해 본다면, 과거에는 브라운관이라고 불린 배불뚝이 CRT가 대표적인 디스플레이였고, 최근에는 얇고 평평한 LCD나 OLED와 같은 평판디스플레이(FPD)들이 떠오르기도 합니다. 이렇듯 너무나 유명해서 설명이 따로 필요 없는 디스플레이 장치들도 있는 반면, 잘 알려지 있지 않은 제품기술도 있기 때문에 오늘은 전자 디스플레이 장치들의 종류를 구분해 보고 각각의 특징들을 소개해 드리겠습니다.   디스플레이 장치의 분류 전자 디스플레이의 종류를 구분하는 방식은 여러가지가 있습니다. 표시 방식에 따라 디스플레이에 직접 내용을 표시하는 직시형(Direct View Type)과 벽면의 스크린이나 유리판에 내용이 비치도록 표시하는 투사형(Projection Type)으로 구분하기도 하고, 소자의 자체발광 여부에 따라 발광형과 비발광형으로 구분하기도 합니다. 최근 전자 디스플레이로 OLED와 LCD가 큰 시장을 형성하고 있는 점에 비추어 분류해 보면, 소자가 직접 빛을 내 색을 구현하는 발광형(Emissive  Display)과 외부의 빛을 받아 색을 표현하는 비발광형(Non-Emissive Display)으로 나눌 수 있습니다. 발광형인 CRT, PDP, ELD(OLED류)와  비발광형인 LCD는 톺아보기 ① Part.2에서 자세히 다루었으므로, 이번 시간에는 이전에 소개되지 않았던 디스플레이 장치에 대해서 알아보겠습니다.   VFD (Vacuum Fluorescent Display) 먼저 발광형 디스플레이인 VFD(Vacuum Fluorescent Display)는 ‘진공…
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테크 2017.04.05

갤럭시S8의 삼성디스플레이 OLED 화질은 ‘Excellent A+’

갤럭시S8에 탑재된 삼성디스플레이의 OLED가 미국 디스플레이 전문 평가 기관인 디스플레이메이트의 화질평가에서 기존 기록을 경신하며 역대 최초로 종합점수 ‘Excellent A+’를 받았습니다. 디스플레이메이트는 갤럭시S8의 OLED가 주요 평가항목인 밝기, 야외시인성, 색재현력 등에서 신기록을 경신해, 전작인 갤럭시S7의 성능을 뛰어넘으며 역대 최고 수준의 디스플레이라고 평가했습니다.   모바일 OLED 최초로 3K (쿼드HD+) 해상도 구현 갤럭시S8(5.8형)과 갤럭시S8플러스(6.2형)는 모바일용 OLED 최초로 3K(쿼드HD+, 2960×1440) 해상도를 갖췄습니다. 전작인 갤럭시S7의 2.5K (쿼드HD, 2560×1440)보다 높은 해상도를 구현했기 때문에 더욱 세밀한 화면표현이 가능해졌습니다. 특히 해상도가 높아지며 스마트폰의 일반적인 화면비율이었던 16:9보다 더 효율적인 화면비인 18.5:9를 채택함으로서 영화를 볼 때 화면을 최대로 활용할 수 있고, 멀티윈도우 기능을 사용할 때도 더욱 쾌적해 졌습니다.   역대 최고 수준의 밝기·색재현력으로 고화질 HDR 영상 재생 지원 갤럭시S8은 디스플레이의 화질을 결정하는 큰 요소인 밝기와 색재현율도 한 차원 업그레이드 됐습니다. 디스플레이메이트의 평가에 따르면 갤럭시S8의 최고 밝기(휘도)는 1,020cd/㎡(칸델라)로 측정돼 전작인 갤럭시S7의 855cd/㎡ 대비 19%가 증가했으며, 색재현력도 최대 113%(DCI-P3 기준)를 달성해, 보다 생생한 색표현이 가능해졌습니다. (1cd/㎡는 1㎡ 공간에 촛불 1개를 켠 밝기임) 갤럭시S8의 화질 업그레이드에는 또 하나의 비결이 있습니다. 바로 고화질 영상인 HDR 콘텐츠 재생에 대한 국제 인증을 받은 것인데요. 갤럭시S8과 S8플러스는 디스플레이 규격 인증 기관인 ‘UHD얼라이언스’로부터 고품질 HDR 영상 재생을 지원하는 기기에…
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테크 2017.03.09

[디스플레이 톺아보기] ② 픽셀부터 해상도까지!

1980~90년대 유행했던 테트리스, 팩맨, 보글보글~. 당시에 학창시절을 보냈던 사람들이라면 누구나 아는 게임입니다. 2015년 개봉했던 영화 ‘픽셀’은 ‘팩맨’,’테트리스’, ‘갤러그’와 같은 대표적인 아케이드 게임 캐릭터가 지구를 침략하는 내용으로, 영화 속에 등장하는 이 캐릭터들은 모두 디지털 이미지를 이루는 가장 작은 단위인 ‘픽셀’ 로 형상화되어 있습니다. 최근 유행하는 나노 블럭처럼 작은 사각형의 블록이 모여 하나의 캐릭터나 사물이 되는 것과 유사하지요. 80~90년대 DOS기반의 운영체제를 사용하던 시절에는 컴퓨터 그래픽이 지금처럼 발달하지 않아, 화면에서 보는 이미지는 매끄럽지 않고 격자 무늬 같은 픽셀(pixel)이 잘 보일 수 밖에 없었습니다. 당시 게임 그래픽이 거친 이유 중 하나는 모니터의 낮은 해상도 때문입니다. 깨끗하고 선명한 이미지를 감상하기 위해서 ‘화질’은 매우 중요한데요. 고화질 이미지 표현을 가능케 하는 주요 요소 중 하나가 바로 ‘해상도’입니다.   이번 편에서는 디스플레이의 가장 기본 요소 중 하나인 ‘픽셀’과 ‘해상도’에 대하여 알아보도록 하겠습니다. 픽셀(Pixel)은 ‘Picutre(그림) Element(원소)’를 줄인 말로 ‘화소’라고 불리며,  컴퓨터, TV, 모바일 기기 화면의 이미지를 구성하는 최소 단위입니다. 디지털 이미지들을 크게 확대해보면, 그림의 경계선마다 부드러운 곡선이 아닌 계단같이 연결된 작은 사각형들이 모여서 이미지를 형성하고 있는 것을 볼 수 있습니다. 이 작은 사각형이 바로 픽셀이며, 픽셀수가 많을 수록 좀 더 정교하고 매끄러운 이미지 표현이 가능하답니다. 디스플레이의 각 픽셀들은 색(Color)과…
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테크 2017.02.23

[디스플레이 톺아보기] ① 디스플레이 기술의 기원 Part.2

앞서 톺아보기 ① Part.1에서는 디스플레이의 역사적 기원과 근대적 기술에 대한 소개를 해 드렸습니다. 오늘은 디스플레이 기술의 기원 그 두번째 시간으로, 전자 디스플레이로 일컬어지는 현대적 디스플레이 장치 및 기술에 대해 톺아보겠습니다.   전자 디스플레이의 탄생 : 음극선관(CRT, Cathode Ray Tube)을 발명하다 디스플레이의 역사는 인간의 보고자 하는 욕망을 충족시키기 위해, 더 선명하고 생생한 화질을 표현하는 방향으로 발전해 왔습니다. 그 중에서 가장 오래됐고 많이 사용된 전자 디스플레이는 바로 음극선관입니다. 1887년 독일의 물리학자인 브라운(Karl Ferdinand Braun)이 발명했기 때문에 흔히 브라운관으로 불리기도 합니다. 해상도, 휘도 및 자연색 표시 등의 디스플레이 성능에 있어 다른 디스플레이 장치와 비교해 매우 우수하고, 가격도 저렴한 편이기 때문에 LCD 등 평판디스플레이가 주류인 아직까지도 사용되고 있습니다. 음극선관은 내부의 전자총(Electron Gun)이 전자를 발사해 화면의 형광체에 부딪혀 빛을 내는 방식입니다. 조금 더 구체적으로 들여다 보면, 먼저 음극선관 뒤쪽의 전자총에서 전자를 방출시킵니다. 그리고 방출된 전자는 종착지인 형광체가 도포된 화면에 도달해 형광체와 충돌하면서 빛을 내게 됩니다. 이 과정에서 원하는 위치의 화면에서만 빛을 내도록 하기 위해 촘촘하게 많은 구멍을 뚫어 놓은 섀도 마스크(Shawdow Mask)를 통과하는 것이 핵심 작동 원리입니다. 먼저 개발된 흑백 음극선관은 흰색을 내는 형광체가 화면 뒤쪽에 발라져 있고, 나중에 개발된 컬러 음극선관은 R,G,B의 색을 각각…
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테크 2017.02.09

[디스플레이 톺아보기] ① 디스플레이 기술의 기원 Part.1

보고 또 봐도 알쏭달쏭한 디스플레이 기술들. 삼성디스플레이 블로그가 다양한 디스플레이 기술을 알기 쉽게 설명해 드리고자 ‘디스플레이 톺아보기’ 코너 연재를 시작합니다. * 톺아보다 : [동사] 샅샅이 톺아(더듬어 뒤지면서 찾아) 나가면서 살피다.   본 코너를 통해 디스플레이 기술의 기원부터 미래 디스플레이 기술까지, 최대한 어렵지 않으면서도 정확하게 짚어 본다는 목표로 차근차근 포스팅하겠습니다. 앞으로 많은 기대를 부탁드리며, ‘디스플레이 톺아보기’ 그 첫 번째 내용은 디스플레이 기술의 기원과 역사를 다루는 포스팅으로 시작하겠습니다.   디스플레이(Display)란? ‘디스플레이’의 어원은 라틴어인 Displico 혹은 Displicare로 그 의미는 ‘보이다’, ‘펼치다’, ‘진열하다’ 등입니다. 가장 흔히 쓰이는 의미는 ‘전시 및 진열’이지만, 전자공학에서 뜻하는 디스플레이는 ‘표시장치’라는 뜻으로서 각종 전자기기의 다양한 정보를 전달하는 출력장치를 의미합니다. 보여주어야 할 ‘정보’가 ‘디스플레이 장치’를 거쳐 우리 눈을 통해 인지되는 것이죠. TV, 스마트폰, 모니터, 태블릿. 요즘같이 디지털화된 세상에서 디스플레이가 없다면 불편을 넘어 문명의 존속 자체가 흔들릴 수 도 있을 만큼, 그 중요성은 날이 갈수록 높아지고 있습니다. 그렇다면 우리 삶에 이렇게 중요한 디스플레이의 기원을 시작으로 그 역사적 흐름을 알아보겠습니다.   최초의 디스플레이 : 스페인 알타미라 동굴벽화 알타미라 동굴벽화는 구석기 시대(기원전 약 15,000년 경)의 유적으로 야생 동물의 뼈와 사람들의 손으로 그린 암벽화입니다. 예술계에서는 이 벽화를 인류 최초의 회화로 보고, 역사학자들은 성공적인 사냥 등을 기원하기 위한 종교적 의미를 담고 있다고 해석하기도 합니다. 디스플레이 관점에서…
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