'유기재료' 검색 결과

디스플레이에서 ‘잉크젯 프린팅(Inkjet Printing)’이란 잉크젯 헤드의 노즐을 통해 용액의 형태로 분사해 OLED 디스플레이 픽셀을 만드는 기술입니다. 마치 프린터가 종이에 잉크를 뿌려 인쇄하는 것처럼 수십 피코 리터(1조분의 1리터) 이하의 OLED 잉크를 분사해 디스플레이를 양산하는 방식입니다. 잉크젯 프린팅을 위해서는 먼저 OLED 용 유기재료를 용매(Solvent)에 녹여 잉크의 형태(Soluble OLED)로 변경해야 합니다. 소금(유기재료)을 물(용매)에 녹이는 것과 유사한 원리입니다. 그다음 유기재료가 잘 녹아든 잉크를 잉크젯 헤드의 노즐을 통해 디스플레이 기판의 R, G, B 색상별 서브 픽셀을 생성할 격벽(Bank) 사이로 주입합니다. 주입이 모두 끝난 잉크를 건조해 용매를 제거하면 기판에는 실제로 발광에 필요한 유기재료만 남게 되며 OLED 발광을 위한 픽셀 제조가 완료됩니다. 잉크젯 프린팅 방식은 진공상태에서 유기물을 기화시키는 증착 방식과 달리, 상압이나 낮은 수준의 진공에서도 제조가 가능하며, 원하는 픽셀에만 적정량의 유기재료를 주입하는 방식이기 때문에 재료 사용 효율을 높일 수 있는 장점이 있습니다. 또한 증착 방식에  비해 상대적으로 원장 기판의 크기가 큰 대면적 패널 제작에 유리한 기술입니다. 그러나 유기재료 막 두께 형성 균일도와 농도 균일도 및 커피링(Coffee-ring) 현상 등 아직 상용화를 위한 기술적 걸림돌이 남아 있습니다. 업계에서는 재료와 공정 기술에 대한 연구 개발로 기술적 난제를 극복하면 향후 인쇄 기술을 통해 OLED 디스플레이를 제작하는 시대가 열릴 것으로 기대하고 있습니다.

OLED 디스플레이는 유기 발광 물질을 재료로 사용하는 제품·기술로, 이때 사용하는 재료는 크게 ‘고분자 OLED 유기재료’와 ‘저분자 OLED 유기재료’로 구분됩니다. 고분자 OLED 유기재료는 일반적으로 10,000g/mol(그램/몰) 수준 이상의 많은 분자량(분자의 질량)을 가진 물질을 뜻하며, 1990년 케임브리지 대학에서 최초로 이를 이용한 OLED를 발표했습니다. 고분자 OLED 유기재료는 저분자에 비해 구조가 복잡하고 무거운 특성 때문에 ‘증착’ 공정이 아닌, 잉크젯 등의 프린팅 설비를 이용한 ‘용액(soluble)’ 공정 방식의 OLED 제조에 적합합니다. 프린팅 OLED 공정은 [용액화] → [토출] → [건조] 순으로 진행됩니다. 고분자 유기재료를 OLED 디스플레이 픽셀로 만들기 위해서는 먼저 재료를 프린팅이 가능한 잉크 형태로(용액화) 만들어야 합니다. 따라서 먼저 R, G, B 빛을 내는 각 유기재료를 용매(solvent)에 녹여 용액(잉크)으로 만드는 과정을 거칩니다. 그리고 잉크를 프린팅 설비에 담아 각 픽셀을 생성할 위치에 떨어뜨린(토출) 후, 액체 상태인 유기재료를 건조시켜 박막 형태의 픽셀을 만드는 방식으로 OLED 디스플레이를 제작합니다. 고분자 유기재료를 활용한 프린팅 OLED 공정은 저분자 유기재료의 증착 공정과 달리 FMM(파인메탈마스크)을 사용하지 않기 때문에 재료 사용 효율이 높으며, 진공 챔버를 사용하지 않고 상압에서도 구현이 가능한 장점이 있습니다.

우리가 사용하는 스마트폰의 주요 디스플레이 OLED는 뛰어난 색재현력과 높은 명암비로 생생한 화질을 보여주는 최첨단 디스플레이입니다. 많이들 아시다시피 OLED는 ‘유기물질’의 발광 특성을 이용해 화면을 재생해 주는데, 오늘은 이 OLED의 ‘유기화합물’이 어떤 특성을 갖고 발광하는지 그 원리를 알려드리고자 합니다.   유기 화합물이란? 먼저 알아볼 것은 물질을 구성하고 있는 근본, ‘원소’에 대한 것입니다. 118개의 원소 중 탄소를 중심으로 수소, 질소, 산소 이 외의 몇 가지 원소들이 다양한 화학적 결합을 형성하고 있는 구조 화합물을 ‘유기화합물(organic compound)’ 이라고 합니다. 단백질, 탄수화물, 지방, 설탕, 아미노산, 비타민과 같이 생체를 구성하는 주요 물질이 이에 해당하며, 19세기 초부터 지금까지 이들 화합물의 반응성에 대한 이해와 신규 화합물 합성법에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 또한 이런 화합물들은 섬유, 수지, 고무, 색소, 플라스틱과 같은 우리 일상 생활과 밀접하게 관련된 생활 용품의 소재로도 활용 되고 있습니다. 유기 화합물은 일반적으로 구성 원소 사이의 결합 에너지가 비교적 낮기 때문에, 무기 화합물(inorganic compound)에 비해 녹는점 및 끓는점이 낮은 편입니다. 뿐만 아니라 구성 원소의 결합 종류나 원소의 길이, 화합물의 구조적 차이에 따라 특정 에너지를 흡수하고 방출할 수 있는 특성이 있어 다양한 광학 소재 개발에도 활용될 수 있다는 장점이 있습니다.   유기 화합물의 구성과 특성 OLED가 빛을 내는 원리를 알기…