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Flexible 디스플레이 투명 전극 및 기판 기술 동향 원문보기

전기전자재료 = Bulletin of the Korean institute of electrical and electronic material engineers, v.27 no.11, 2014년, pp.11 - 19  

이재현 (한밭대학교 글로벌융합학부)

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문제 정의

  • Flexible 디스플레이 현실화에 가장 근접해 있는 전자종이 (e-paper)와 OLEDs에 대하여 알아보자. 1970년대에 Xerox사는 흑백의 명암을 가지는 TiO2 입자를 사용한 e-ink의 개념을 처음으로 발표하였고 이후 지속적인 연구 개발을 통하여 현재 Amazon은 Kindle, Sony는 ReaderTM Digital Books 등의 전자종이를 활용한 제품의 상용화에 성공하였다.
  • Flexible 디스플레이의 구현은 가볍고, 얇고 또 깨지지 않아 제품의 자유로운 디자인이가능하게 하여 언제 어디서든지 사람들이 디스플레이를 활용할 수 있도록 그 활용의 범위를 혁신적으로 확장시킬 것이다. 따라서 본고에서는 flexible 디스플레이를 구현하기 위하여 필수적으로 개발되어야 하는 핵심 기술인 flexible 전극 및 flexible 기판 기술에 대한 이해와 개발 동향을 기술하고자 한다.
  • 먼저 기존의 금속 산화물 전극이 가지고 있는 여러 가지 장점들을 이어가면서 TCO전극에 유연성을 부여하는 연구들에 대하여 알아보자. IZO (Indium Zinc Oxide)나 GZO (Ga doped Zinc Oxide) 전극은 기존의 ITO 전극과 유사한 전도도와 투과도에서 투명 전극의 유연성을 증가시킨 경우이다 [7,8].
  • 따라서 금속 호일, 플라스틱 기판 등의 일반적인 유연기판 및 일부분의 유연성을 가지는 박막 유리 기판이 flexible 디스플레이에서 사용되고 있다. 본 chapter에서는 다양한 유연 기판의 특성을 비교하고자 한다.
  • 이러한 flexible 디스플레이의 구현을 위해서는 디스플레이 패널뿐만 아니라 패널 구동을 위한 TFT 파트 또한 flexible한 기능을 가지고 있어야 한다. 이중 flexible 디스플레이를 구현하기 위한 가장 핵심 기술인 flexible 투명전극 및 기판에 대한 주요 기술들을 살펴보자.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
디스플레이란 무엇인가? 디스플레이란 인간이 필요로 하는 정보를 인간에게 시각을 통하여 전달시켜 주기 위하여 사용되는 모든 수단을 통칭한다. 기존의 거리 광고판이나 업체의 홍보물, 넓게는 신문이나 책 또한 넓은 의미의 디스플레이로 정의할 수 있을 것이다.
전자 산업의 비약적인 발전은 디스플레이의 의미를 무엇으로 바꾸었는가? 기존의 거리 광고판이나 업체의 홍보물, 넓게는 신문이나 책 또한 넓은 의미의 디스플레이로 정의할 수 있을 것이다. 하지만 전자 산업의 비약적인 발전은 '디스플레이'라는 단어의 의미를 전기적 신호를 광학적 신호로 변환하여 인간에게 정보를 표시해주는 전자기기를 의미하게 해주었다. 이러한 디스플레이는 전자빔 주사를 기본 원리로 작동하는 비평면형 CRT (CathodeRay Tube) 디스플레이에서 시작되어 현재 대부분의 시장을 점유하고 있는 평면형 LCD(Liquid Crystal Display) 디스플레이, 차세대 디스플레이로 성공적인 시장 진입에 성공한 OLEDs (Organic Light Emitting Diodes)로 점진적으로 개발되어 왔다.
전자종이용 디스플레이 시장이 확대될 것으로 전망되는 이유는 무엇인가? IDTechEx (2012)의 전망에 따르면 이러한 전자종이용 디스플레이 시장은 2012년도의 10억 3천만 달러에서 연평균 24%의 성장을 지속하여 2022년도에는 약 86억 달러로 확대될 것으로 전망되고 있다 [3]. 전자종이는 외부의 광원을 사용하는 반사형 디스플레이로 구현되는 경우 비교적 적은 전기 신호를 통해 패널에 흑백의 명암을 표시하기 때문에 백라이트의 구동에 필요한 전원이 필요 없을 뿐 아니라 대면적의 기판에 roll-to-roll 공정으로 제작이 가능하다는 등의 많은 장점을 가지고 있어 시장 확대의 가능성이 충분하다. 전자종이의 효율적인 full color 구현과 flexible 기판에서의 안정성이 확보된 저가형 소자 제작 기술이 완성된다면 이후 대부분의 인쇄종이가 전자종이로 대체되는 효과를 얻을 수 있을 것이고 옥외 광고나 포스터 등의 시장을 대체하는 역할을 감당할 것이다.
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