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인광(Phosphorescence)이란 형광(Fluorescence)과 더불어 OLED 디스플레이에서 사용하는 대표적인 발광(Luminescence) 방식 중 하나입니다. 발광이란 발광 물질 속의 전자가 높은 에너지 상태(들뜬 상태, excited)에서 낮은 에너지 상태(바닥 상태, ground)로 변화할 때, 감소한 에너지가 빛의 형태로 방출되는 현상입니다. 인광을 알기 위해서는 먼저 형광 발광 방식에 대한 이해가 필요합니다. 형광이란 바닥 상태의 발광 물질에 에너지를 주입해 해당 물질의 전자를 ‘들뜬 상태’로 만든 후, 짧은 시간에 다시 전자가 안정적인 ‘바닥 상태’로 변할 때 방출되는 빛을 디스플레이의 발광원으로 활용하는 방식으로, 위 그림과 같이 S1에서 S0으로 에너지 준위가 낮아지는 만큼의 에너지량이 빛의 형태로 방출됩니다. 하지만 형광 방식은 발광 에너지의 25%인 단일항 여기자(singlet exciton)만 활용되고, 75%를 차지하는 삼중항 여기자(triplet exciton)는 활용하지 못해 내부 양자효율이 25% 수준에 머물기 때문에 보다 효율적인 발광을 위해 인광 방식이 개발되었습니다. 인광 방식은 형광 방식에서 열·진동으로 버려지는 나머지 75%의 에너지를 활용하는 원리입니다. 이리듐(Ir) 및 백금(Pt) 착화합물과 같이 무겁고 큰 금속을 포함한 발광체는 일반 유기물에 비해 전자가 존재할 수 있는 영역인 오비탈(전자의 확률 분포 공간)의 크기가 매우 커지게 됩니다. 이에 전자가 중심원소로부터의 영향을 적게 받게 되고, 일반 형광 발광체에서는 빛으로 나오지 못하던 삼중항 여기자(triplet exciton)와 단일항 여기자(singlet exciton)의 구분이 희미해지게 됩니다. 이에, S1의 들뜬 상태에서 형광으로 발생되어야 할 에너지를 T1이라는 상태로 이동시킬…

디스플레이에서 ELA는 LTPS 전자 회로층을 만들기 위해 주로 사용하는 레이저 공정입니다. ELA 공정을 이용해 a-Si(Amorphous Silicon, 비정질실리콘) TFT를 LTPS(Low Temperature Poly Silicon, 저온폴리실리콘) TFT로 전환하면 TFT의 성능을 상당히 높일 수 있습니다. ※ TFT(Thin Film Transistor, 박막트랜지스터): 디스플레이에서 R, G, B 색상의 빛을 내기 위해 각 픽셀을 조절하는 실리콘 기반 전자 회로 LTPS는 실리콘의 구성 형태가 전통적인 TFT인 a-Si보다 질서정연하기 때문에 전자가 쉽게 회로에서 이동할 수 있습니다. a-Si이 구불구불하고 차로가 좁은 비포장도로라면, LTPS는 차로가 많은 고속도로에 비유할 수 있습니다. 전자 이동도가 높으면 그만큼 전력과 데이터의 이동이 수월하기 때문에 LTPS는 고해상도, 슬림베젤, 저소비전력 디스플레이 구현에 상당히 유리합니다. LTPS는 a-Si을 엑시머 레이저로 가공해 만듭니다. 위 그림과 같이 레이저가 a-Si 층에 조사되면서 움직이면, 해당 영역이 질서 정연한 바둑판 같은 입자 구성을 갖게 되는데, 이를 ELA(Excimer Laser Annealing) 공정이라 부릅니다. 그림과 같이 레이저 에너지를 받은 무질서한 배열의 a-Si는 왼쪽의 Poly-Si(LTPS)과 같이 결정화 되면서 단결정 형태의 실리콘 군집을 형성하며 TFT의 성능을 상당히 높게 증가시킵니다.

현대인의 필수품 스마트폰! 사람들은 스마트폰으로 인터넷 검색, 영화나 음악 감상, 온라인 쇼핑은 물론 간단한 문서 작업까지 진행합니다. 스마트폰이 단순히 전화 기능을 넘어, 이렇게 다양한 생활 편의 기능까지 활용 가능해질 수 있었던 이유는 무엇일까요? 스마트폰에 탑재된 여러 기술과 더불어 디스플레이 발전에 의한 효과라 해도 과언이 아닐 것 같습니다. 최근 주요 스마트폰 대부분에 탑재된 OLED 디스플레이는 2007년 삼성디스플레이가 세계 첫 양산을 시작하면서 많은 발전을 거듭해왔습니다. 사람들은 고해상도, 고화질 디스플레이를 통해 수많은 정보를 확인하고, 다양한 엔터테인먼트를 즐깁니다. 또한 얇고 휘어지는 특성이 있는 OLED를 통해 접히는 폴더블 타입의 스마트폰까지 등장했습니다. 오늘은 이러한 OLED 패널이 어떻게 만들어지는지 알아보기 위해 OLED 패널 설계에 대해 알려드리고자 합니다.   OLED 패널 설계란 설계란 단어에서 알 수 있듯이 기본적으로 패널 설계란 제품 제작을 위한 도면을 만드는 일이라고 할 수도 있습니다. 그런데 단순히 도면만 디자인하는 것이 아니라, 스펙에 맞게 기획/설계/ 검증/ 제작/ 검사/ 분석 등 모든 패널 제작 프로세스에 관여하고 있습니다. 좀 더 자세히 설명하자면, OLED 패널 설계는 원하는 스마트폰 크기나 형상에 맞게 디스플레이 패널의 dimension을 결정하고, 해상도 및 디스플레이 밝기에 따라 어떻게 패널을 만들지를 계획합니다. 또한 패널 스펙에 맞는 회로를 구성하여 패널을 디자인한 후, 검증을 통해 차세대 패널을 위한 디자인 솔루션을 만들고, 신규 회로 개발을 통해 OLED 패널 특성을 개선합니다. 그리고 패널 설계를 통해 만들어진 photo mask를 이용하여 아래 그림과 같은 공정 프로세스를 통해 패널을 만들고, 원하는 spec대로 패널이 동작하는지 검증, 분석하는 역할도 수행하고 있습니다.   OLED 패널 특성 OLED (Organic light emitting diode)는 Red/Green/Blue 유기 LED가 자체…

TFT(박막트랜지스터)는 Thin Film Transistor 의 약자입니다. 트렌지스터는 반도체로 이루어진 전자회로 구성요소로 전류의 흐름을 조절하는 밸브 역할을 합니다. 박막트랜지스터는 얇은 필름 형태인 박막을 이용하여 만든 트랜지스터입니다. 디스플레이에서 TFT는 디스플레이의 화면을 구성하는 각각의 픽셀의 밝기를 조절 하는 역할을 합니다. 1개의 픽셀은 R, G, B를 구성하는 서브픽셀로 이루어져 있고, 디스플레이가 색을 구현하려면 각각의 서브픽셀에전류가 필요합니다.  TFT는 각 서브 픽셀에 위치하며, 특정 전압이 가해 졌을때, 해당 전류량을 가지고 픽셀을 구동 하게 됩니다. TFT는 기판 위에 전류가 흐를 수 있는 액티브 층을 형성한 후, 게이트 전압을 조절 하여 액티브층을 통해 소스에서 드레인으로 전자(홀)를 이동시킵니다. 게이트는 액티브 층을 통해 흐르는 전류를 조절하는 밸브 역할을 하며, 소스와 드레인은 전자를 주고 받는 역할을 합니다. TFT를 통해 흐른 전류는 OLED의 경우, R,G,B 각각의 유기물층을 통과 하면서 빛을 발광하고(자발발광), LCD는 액정을 회전시켜 뒷면의 빛이  R,G,B 필터를 통과하도록 합니다. 이를 통해 RGB 색을 조절하여 다양한 색이 구현되는 것입니다. 디스플레이에 사용하는 TFT는 재료에 따라 구분되는데 크게 a-si와 LTPS가 있습니다. a-si(Amorphous Silicon)은 ‘비정질 실리콘’을 의미하며, LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)은 저온 다결정 실리콘’이라는 뜻입니다. LTPS는 a-si보다 전자의 이동속도가 빨라 고속 동작 회로 구현이 가능하고, 단시간 내 원하는 전류량을 줄 수 있어 트랜지스터 크기를 작게 만들 수 있습니다. 덕분에 고해상도 패널 제작이 가능하고 화면 개구율을 높여 화질을 개선할 수 있습니다. 현재 고해상도 스마트폰 디스플레이는 대부분…

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 ‘Picture(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…

지난 9일부터 11일까지 일산 킨텍스(KINTEX)에서는 국내 최대 디스플레이 전시회인 IMID 2012가 열렸는데요~~

제가 지난 글 처음에 여쭤봤던 것 기억나시나요? ‘빛의 3원색’과 ‘색의 3원색’은 같을까요 다를까요? 정답은 ‘다르다’입니다. Why??????? 지금부터 그 이유를 설명해 드릴게요^^   #. 색의 3원색 이야기 3원색은  ‘빛’이 아닌 ‘색’으로 넘어가면 이야기가 조금 달라집니다. 우리가 기억하는 3원색의 빨, 파, 노 는 사실 정확한 명칭은 아닙니다. 마젠타(Magenta), 사이안(Cyan), 엘로(Yellow)를 ‘색의 3원색’이라고 하죠. (우리말로 번역하자면 자주색, 청록색, 노란색이죠.) 3가지 색을 합치면 검은색이 됩니다.(빛은 흰색이었던 거 기억하시죠?^^) 우리가 빛의 3원색에서 말하던 빨간색은 노란색과 자주색을 섞어야 나오는 색이고 파란색은 청록색과 자주색을 섞어야 나오는 색이랍니다. 이와 같이 3가지 원색은 가장 기본이 되는 색상으로서 어떤 색을 섞어도 만들 수 없는 색이며 이 3원색을 배합하면 모든 색을 만들 수 있습니다. 이 방식을 ‘감산혼합’이라고 하며 이 ‘감산혼합’은 CMYK색상의 기초가 됩니다. ※ CMYK란? C(시안), M(마젠타), Y(노랑), K(검정)의 4색을 조합해서 정의한 색. 주로 인쇄에서 사용되는 것으로, 원래의 컬러 화상에 포함되어 있는 CMYK의 요소를 4개의 편판으로 분해해 컬러 인쇄판을 만듭니다. 출처 : 색채용어사전 (박연선, 2007)   조금 더 자세히 알아볼까요? CMY 3원색을 사용하는 가장 기본적인 디지털장비는 프린터입니다. 프린터는 청록색(Cyan) 잉크, 자주색(Magenta) 잉크, 노란색(Yellow) 잉크가 사용되고 있습니다. 프린터에 신호가 입력되면 흰 종이에 매우 작은 방울의 잉크가 찍히게 됩니다. 모니터는 그 자체가 빛을 내어…

여러분~!  빛의 3원색이 뭘까요? 빨간색, 노란색, 파란색이라고요? 그럼 색(또는 색료)의 3원색은 뭘까요? 같은 빨간색, 노란색, 파란색일까요? 아니면.. 다른색일까요? 어쩜..다르다는 생각 자체를 한 번도 안 해보신 분들도 계시겠죠? 여러분이 흔히 알던 빛과 색에 대한 이야기, 그동안 모르고 있었던 빛과 색의 이야기를 지금부터 풀어보겠습니다^^   #. 빛의 3원색 이야기 미술 시간에 우리는 선생님께 3원색으로 모든 색상을 만들 수 있다고도 배웠지요. (그래서 미술시간에 용감하게 3가지 물감만 가지고 간 적도 있었습니다^^;;) 또 프리즘 기억하시나요? 과학시간에 프리즘으로 햇빛을 투과시키면(분광이라고 해요) 빨, 주, 노, 초, 파, 남, 보 7가지 색상을 볼 수 있다고 배웠습니다.(실험이 참 재미있었어요ㅎ) ▲ 추억의 프리~즘~ (돋보기 아닙니다!  프리즘이에요! 삼각형 프리즘^^)(출처 :http://www.wikipedia.org/) 하지만 실제로 세상에는 셀 수 없을 만큼의 색상이 있고 그중에서 사람은 약 150개 이상의 색상을 구분할 수 있다고 합니다. 하지만 150개라니…물감 150개면 대체 얼마인가요? ^^;;; 너무 낭비인데… 우리몸은 엄청 똑똑하잖아요.. 그렇죠? 즉 150종류까지는 필요가 없다는 이야기겠죠??? ▲ 사람의 눈 아주 다행히도 사람의 눈은 낭비 없이 현명한 구조를 가져서 파장이 조금 달라도 같은 색상으로 보는 특성을 지니고 있습니다. 이걸 메타메리즘 이라고 합니다. ※ 메타메리즘(METAMERISM) : 어떤 광원하에서는 두 가지 색이 거의 같게 보이나 다른 광원하에서는 다르게 보이는 현상. 이때 칼라를 확인하는 가장 좋은 광원은 햇빛이다.   하지만 절대 서로를…

모든 사물에는 색(色)이 있습니다. 색은 빛에 의한 시각적 경험인데요. 색에는 색상(hue), 채도(saturation), 명도(brightness)의 세가지 속성이 있습니다. 색상(hue)은 빨강, 파랑, 녹색 과 같이 서로 구별되는 색 고유의 특성을 의미합니다. 채도(Saturation)는 색의 선명도를 의미하며 색이 진하고 엷음을 나타냅니다. 아무것도 섞이지 않은 원색일 수록 채도가 높으며 색상 중 가장 높은 채도의 색을 순색이라고 합니다. 흰색, 검은색은 채도가 없는 무채색이라고 표현합니다. 명도는 밝기를 의미합니다. 어둡고 밝은 정도를 구분해주는 것이지요~ 이렇게 색상, 밝기, 채도의 특성을 가진 색은 기기나 환경에 따라 다양한 칼라모드로 표현되어집니다. 가장 많이 보고 사용되는 RGB모드는 주로 모니터, TV와 같은 디스플레이에서 사용되는 컴퓨터 그래픽의 기본 칼라 모드입니다. 빛에 의해 혼합되는 가산혼합으로 색을 혼합할 수록 명도가 높아져서 밝아지는 특성을 갖고 있습니다. 빛의 3원색인 Red, Green, Blue를 혼합하여 모든 색상을 만들어 내는 것입니다. 우리가 주로 사용하는 그래픽툴 포토샵에서는 RGB 컬러모드일 때 RGB각각 0~255까지의 단계인 256단계의 색상표현이 가능합니다. R, G, B각각 8비트의 크기가 필요하며 이들 모두 24비트로 총 1600만가지의 색상 표현이 가능한 것입니다. 순수한 Red 컬러는 RGB(255,0,0)으로 표현되는 것인데요. Red 칼라에는 Green과 Blue가 각각 0으로 하나도 섞이지 않았음을 의미하는 것입니다. Yellow의 경우 RGB(255, 255, 0)으로 표시됩니다. 이것은 Blue를 제외한 Red와 Green의 순색이 섞였다는 것을 알 수…