최근 고도화된 4차 산업 혁명에 따라, 플렉서블(Flexible) 디스플레이와 같은 손실 없이 종이처럼 수 센티미터 이내로 휘거나, 구부리거나, 말 수 있도록 제조된 디스플레이가 각광을 받고 있다. 기존 발광 모드에 따라 TFT-LCD, 플렉서블 유기 발광 다이오드(...
최근 고도화된 4차 산업 혁명에 따라, 플렉서블(Flexible) 디스플레이와 같은 손실 없이 종이처럼 수 센티미터 이내로 휘거나, 구부리거나, 말 수 있도록 제조된 디스플레이가 각광을 받고 있다. 기존 발광 모드에 따라 TFT-LCD, 플렉서블 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diode), 플렉서블 E-paper 등이 존재하며 다양한 정보를 장소와 상황에 구애 받지 않고 정보를 전달하는 차세대 디스플레이에로 떠오르고 있다. 초기 플렉서블 디스플레이에 사용되는 방향족 폴리이미드(polyimide)는 결정 화도가 낮으며, 대체적으로 결정성이 고르지 못한 구조를 갖고 있어, 강직한 사슬 구조로 우수한 내열성, 내화학성, 기계적 및 전기적 특성 등을 두루 보유하고 있다. 하지만 이러한 장점에도 진한 색으로 인해, 투명 디스플레이 분야에서 비투과 후면 전극기판용에만 사용되고 있다. 이러한 이유로, 최근 투명 폴리이미드(Colorless polyimides, CPIs)는 첨단 고부가가치 산업용 소재로, 불소화기 혹은 환상관능기(alicyclic group)을 가져 낮은 황색도(YI, Yellow index) 및 높은 투과도를 가지고 있어 투명 플렉서블 디스플레이에 적용할 수 있다. 특히 전광판(UDC, Under Display Camera)등 패널을 투과하는 응용 분야에 적용 가능하여 적극적인 연구가 이루어지고 있는 분야이다. 본 연구에서는, 광택제(Varnish)형태인 투명 폴리이미드를 사용하여 소재, 열적, 기계적으로 안정되며, 낮은 황색도, 투과도가 90%이상인 광학적 특성이 우수한 투명 플렉서블 폴리이미드 기판을 제작하였다. 이후 대면적 디스플레이에 용이한 비정질 산화물 박막 트랜지스터(a-IGZO, amorphous indium-gallium-zinc-oxide Thin Film Transistor)를 적용하여 투명하면서도 플렉서블한 특징을 갖는 디스플레이용 백플레인 개발을 진행하였다. 투명 폴리이미드의 분자구조 및 경화도를 조절하여 포토리소그래피 공정에 견딜 수 있는 기판 소재를 확립하였다. 이후 전극층과 절연층, 반도체층을 각각 몰리브덴(Molybdenum), 산화알루미늄(Al₂O₃), 비정질 산화물 반도체를 적용하여 산화물 박막 트랜지스터 제작을 진행하였고 비정질 실리콘(a-Si, amorphous Silicon)대비 높은 이동도 특성을 얻을 수 있었다. 또한 반도체층은 용액공정보다 전계 효과 이동도 특성을 향상시키기 위해 증착 공정을 적용하였으며, 반도체층 활성화 온도와 산소 주입량의 변화에 따른 전기적 특성 변화를 통하여 개선된 산화물 박막 트랜지스터를 제작하였다. 백플레인의 높은 전류 켜짐 및 전계 효과 이동도 특성을 기반으로, 프론트 플레인을 능동 구동 LED 디스플레이를 제작하였다. 0.5mm X 1mm 크기의 LED를 Pick & Place 장비를 사용하여 헤드 마운트 방식을 적용한 10 X 10 배열의 투명 폴리이미드 기판을 활용한 플렉서블 능동 행렬 구동 LED 디스플레이를 구현하였다.
최근 고도화된 4차 산업 혁명에 따라, 플렉서블(Flexible) 디스플레이와 같은 손실 없이 종이처럼 수 센티미터 이내로 휘거나, 구부리거나, 말 수 있도록 제조된 디스플레이가 각광을 받고 있다. 기존 발광 모드에 따라 TFT-LCD, 플렉서블 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diode), 플렉서블 E-paper 등이 존재하며 다양한 정보를 장소와 상황에 구애 받지 않고 정보를 전달하는 차세대 디스플레이에로 떠오르고 있다. 초기 플렉서블 디스플레이에 사용되는 방향족 폴리이미드(polyimide)는 결정 화도가 낮으며, 대체적으로 결정성이 고르지 못한 구조를 갖고 있어, 강직한 사슬 구조로 우수한 내열성, 내화학성, 기계적 및 전기적 특성 등을 두루 보유하고 있다. 하지만 이러한 장점에도 진한 색으로 인해, 투명 디스플레이 분야에서 비투과 후면 전극기판용에만 사용되고 있다. 이러한 이유로, 최근 투명 폴리이미드(Colorless polyimides, CPIs)는 첨단 고부가가치 산업용 소재로, 불소화기 혹은 환상관능기(alicyclic group)을 가져 낮은 황색도(YI, Yellow index) 및 높은 투과도를 가지고 있어 투명 플렉서블 디스플레이에 적용할 수 있다. 특히 전광판(UDC, Under Display Camera)등 패널을 투과하는 응용 분야에 적용 가능하여 적극적인 연구가 이루어지고 있는 분야이다. 본 연구에서는, 광택제(Varnish)형태인 투명 폴리이미드를 사용하여 소재, 열적, 기계적으로 안정되며, 낮은 황색도, 투과도가 90%이상인 광학적 특성이 우수한 투명 플렉서블 폴리이미드 기판을 제작하였다. 이후 대면적 디스플레이에 용이한 비정질 산화물 박막 트랜지스터(a-IGZO, amorphous indium-gallium-zinc-oxide Thin Film Transistor)를 적용하여 투명하면서도 플렉서블한 특징을 갖는 디스플레이용 백플레인 개발을 진행하였다. 투명 폴리이미드의 분자구조 및 경화도를 조절하여 포토리소그래피 공정에 견딜 수 있는 기판 소재를 확립하였다. 이후 전극층과 절연층, 반도체층을 각각 몰리브덴(Molybdenum), 산화알루미늄(Al₂O₃), 비정질 산화물 반도체를 적용하여 산화물 박막 트랜지스터 제작을 진행하였고 비정질 실리콘(a-Si, amorphous Silicon)대비 높은 이동도 특성을 얻을 수 있었다. 또한 반도체층은 용액공정보다 전계 효과 이동도 특성을 향상시키기 위해 증착 공정을 적용하였으며, 반도체층 활성화 온도와 산소 주입량의 변화에 따른 전기적 특성 변화를 통하여 개선된 산화물 박막 트랜지스터를 제작하였다. 백플레인의 높은 전류 켜짐 및 전계 효과 이동도 특성을 기반으로, 프론트 플레인을 능동 구동 LED 디스플레이를 제작하였다. 0.5mm X 1mm 크기의 LED를 Pick & Place 장비를 사용하여 헤드 마운트 방식을 적용한 10 X 10 배열의 투명 폴리이미드 기판을 활용한 플렉서블 능동 행렬 구동 LED 디스플레이를 구현하였다.
With the recent advancement of the Fourth Industrial Revolution, displays manufactured to bend, bend, or roll up to several centimeters like paper without loss such as flexible displays are in the spotlight. Depending on the existing light emitting mode, TFT-LCD, Flexible Light Emitting Diodes (...
With the recent advancement of the Fourth Industrial Revolution, displays manufactured to bend, bend, or roll up to several centimeters like paper without loss such as flexible displays are in the spotlight. Depending on the existing light emitting mode, TFT-LCD, Flexible Light Emitting Diodes (OLED), and Flexible e-paper exist, and are emerging as next-generation displays that deliver information regardless of location and situation. Since polyimide used in initial flexible displays has low crystallinity and mostly amorphous structure, it has remarkable heat and chemical resistance, mechanical and electrical characteristics, and good dimensional stability due to a transparent and rigid chain structure. However, due to these advantages, it is used only for non-transmissive rear electrode substrates in the transparent display field. For this reason, recently, Colorless polyimides (CPIs) are high-tech industrial materials and have fluorinated or cyclic functional groups, which can be applied to transparent flexible displays as they have low yellow indexes (YI) and high transmittance. Particularly, it is a field where active research is being conducted as it can be applied to application fields that penetrate panels such as UDC (Under Display Camera). This research manufactured a transparent flexible substrate that is material, thermal, mechanically stable, and has optical properties with low yellowness and transmittance of 90% or more using transparent polyimide in the form of a polish. Thereafter, amorphous oxide thin film transistor(a-IGZO), which is easy for large-part display was applied to develop a backplane for a display with transparent and flexible characteristics. A substrate material capable of enduring a photolithography process was established by adjusting the molecular structure and degree of curing of transparent polyimide. Thereafter, the layer of electrode, the gate insulator, semiconductor layer, were respectively applied with molybdenum, aluminum oxide Al₂O₃ and an amorphous oxide semiconductor to manufacture an oxide thin film transistor, and high mobility characteristics compared to amorphous silicon. In addition, a deposition process was applied to improve the electric mobility characteristics compared to the solution process, and an improved oxide thin film transistor was manufactured through a change in electrical characteristics according to a change in an oxygen injection amount. Based on the high current on and electric field effect mobility characteristics of the backplane, an Active Matrix LED display was manufactured on the front plane. Using a 0.5mm X 1mm LED with Pick & Place equipment, a transparent electronic device-based Active Matrix LED display using a 10×10 array of flexible substrates applied with a head mounted method was implemented.
With the recent advancement of the Fourth Industrial Revolution, displays manufactured to bend, bend, or roll up to several centimeters like paper without loss such as flexible displays are in the spotlight. Depending on the existing light emitting mode, TFT-LCD, Flexible Light Emitting Diodes (OLED), and Flexible e-paper exist, and are emerging as next-generation displays that deliver information regardless of location and situation. Since polyimide used in initial flexible displays has low crystallinity and mostly amorphous structure, it has remarkable heat and chemical resistance, mechanical and electrical characteristics, and good dimensional stability due to a transparent and rigid chain structure. However, due to these advantages, it is used only for non-transmissive rear electrode substrates in the transparent display field. For this reason, recently, Colorless polyimides (CPIs) are high-tech industrial materials and have fluorinated or cyclic functional groups, which can be applied to transparent flexible displays as they have low yellow indexes (YI) and high transmittance. Particularly, it is a field where active research is being conducted as it can be applied to application fields that penetrate panels such as UDC (Under Display Camera). This research manufactured a transparent flexible substrate that is material, thermal, mechanically stable, and has optical properties with low yellowness and transmittance of 90% or more using transparent polyimide in the form of a polish. Thereafter, amorphous oxide thin film transistor(a-IGZO), which is easy for large-part display was applied to develop a backplane for a display with transparent and flexible characteristics. A substrate material capable of enduring a photolithography process was established by adjusting the molecular structure and degree of curing of transparent polyimide. Thereafter, the layer of electrode, the gate insulator, semiconductor layer, were respectively applied with molybdenum, aluminum oxide Al₂O₃ and an amorphous oxide semiconductor to manufacture an oxide thin film transistor, and high mobility characteristics compared to amorphous silicon. In addition, a deposition process was applied to improve the electric mobility characteristics compared to the solution process, and an improved oxide thin film transistor was manufactured through a change in electrical characteristics according to a change in an oxygen injection amount. Based on the high current on and electric field effect mobility characteristics of the backplane, an Active Matrix LED display was manufactured on the front plane. Using a 0.5mm X 1mm LED with Pick & Place equipment, a transparent electronic device-based Active Matrix LED display using a 10×10 array of flexible substrates applied with a head mounted method was implemented.
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