유기EL, TFT LCD의 특성 분석과 전망 류성현, 안승호, 주명식 2019-08-02 유기EL과 TFT LCD.

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1 유기EL, TFT LCD의 특성 분석과 전망 류성현, 안승호, 주명식 유기EL과 TFT LCD

2 순서 서론 본론 TFT LCD와 유기EL 특징 구조 한계점과 발전 방향 개발 동향 차세대 디스플레이 전망 2019-08-02
유기EL과 TFT LCD

3 Introduction 차세대 디스플레이 장치인 TFT LCD와 유기 ELD의 특징과 장단점을
기술적, 이론적, 상업적 측면에서 고찰한 후 이후의 전망을 생각해 본다 유기EL과 TFT LCD

4 TFT LCD 란? LCD란 액체와 고체의 중간 상태인 액정의 전기-광학적 성질을 표시장치에 응용한 것. TFT LCD는 LCD Active Matrix Type(TFT) 방식의 하나로, Passive Matrix Type(TN, STN)보다 응답 속도, 시야각에서 고품질의 화면이 가능하다. 유기EL과 TFT LCD

5 유기EL 이란? 유기ELD (Organic Electro-Luminescent Display)은 유기물(저분자 또는 고분자) 박막에 다극과 양극을 통하여 주입된 전자(Electron)와 정공(Hole)이 재결합(Recombination)하여 여기자(Exition)를 형성하고 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생되는 현상을 이용한 디스플레이 장치이다. (유기EL은 투명 전도성 유리(ITO:Indium Tin Oxide) 기판 위에 발광형 유기물질을 적층, 전류를 흘려주면 각 픽셀들이 자체 발광하는 디스플레이) 1963년 Pope등에 의해 Anthracene의 단결정에서 처음 발견된 이래로 고분자를 이용한 유기EL 디스플레이를 개발하려는 연구가 현재 계속되고 있다. 유기EL과 TFT LCD

6 TFT LCD의 특징 유기EL의 특징 백 라이트 사용 얇은 디자인, 저중량 시야각 110~170도 반응 시간은 약20ms
색상 품질 우수, 명도 균일성 다소 떨어짐 패널상의 불량 픽셀이 존재 가능 전력 소비가 25~40W로 CRT의 ¼ 수준 초점이 매우 훌륭함 자체 발광 디스플레이이므로 선명하고 밝은 표시가 가능 시야각은 거의 180도  반응 시간은 약 900ns Contrast가 높다. (100:1이상) 세밀한 Patterning이 가능하다. DC 저전압 Battery로도 구동이 가능(10V 정도) 발광 효율이 높다. 유기EL과 TFT LCD

7 TFT LCD의 구조 유기EL과 TFT LCD

8 TFT LCD 시현 원리 모든색상을 표시할 수 있는 픽셀들로 이루어진 판을 사용하는 것
이 판에 백라이트로부터 나온 빛이 통과한다.. 개개의 픽셀을 비추기 위해 필요한 것은 단지 빛이 지나갈 수 있도록 '도어' 또는 '셔터'를 열어주는 것 표준 TFT 디스플레이의 작동 원리 유기EL과 TFT LCD

9 Continued… 유기EL과 TFT LCD

10 Continued… 유기EL과 TFT LCD

11 TFT LCD의 공정 과정(간략하게 그림만 설명)
유기EL과 TFT LCD

12 유기EL의 구조, 시현 원리 유기 EL에서는 외부에서 전자와 정공이 주입되고 이들 사이의 재결합에너지가 발광중심을 여기(Exit)시키는 직류 동작 메커니즘(그림)을 가지게 된다. 유기EL과 TFT LCD

13 Continued… ① carrier주입단계 ② carrier완화단계 ③ carrier이동단계 ④ excition생성단계
⑤ 발광단계 유기EL과 TFT LCD

14 유기EL의 제작 공정 기판 및 ITO 박막 기판 전처리 유기박막 형성 금속전극형성 보호막의 형성 2019-08-02
유기EL과 TFT LCD

15 TFT와 유기EL의 구동 방식 Passive matrix Active matrix
LCD중 Dot Matrix, Segment, STN, TN등의 구동 회로로 이용. (특징 : Line-at-a-time addressing of scanning and data line spread continuously, Lumped Circuit) 유기EL에는 단색 혹은 풀칼라 디스플레이로 적용 가능 (특징 : Passive matrix로 풀칼라를 구현하기 위해서는 전류밀도의 증가에 의한 소비전력의 증가와 발광효율의 감소, 낮은 구동전압에 기인한 높은 전류밀도 등의 기술적인 장해 요인을 고려해야 한다. Active matrix Thin film transistor 형태로 존재. 기술적 장애요인으로 인해 낮은 전류밀도에서 고효율의 발광이 가능한 active matrix 구조를 활용하는 것이 해결 방안으로 대두되었다. 그 결과 여러 새로운 방식들이 고려되고 있다. (이러한 PM, AM방식은 모두 LCD관련 기술인데 유기 EL에 적용하여 사용하고 있다. 좀더 적합한 구동 방식에 대한 연구가 계속되고 있다.) 유기EL과 TFT LCD

16 Continued… Active Matrix 방식 Passive Matrix 방식 유기EL과 TFT LCD

17 TFT LCD의 한계점과 발전 방향 유기EL의 한계점과 발전 방향 해상도 전환시 왜곡 가능 제한된 시야각 문제,
기술의 발전(170도 상당)으로 일정정도 극복됨 대량 생산과 치열한 경쟁으로 인해 현재 15인치 단가가 190 $ 선. 집적도의 한계 문제로 대형화가 어렵다. 전체 화면의 균일한 White Balance 얻기 힘들다. 색 발광체의 수명 문제가 해결되지 않았다. (적색) 두루마리형 디스플레이 가능 습기에 약하다. (유기EL의 발광층에 사용되는 유기물질은 산소와 수분에 특히 약해 진공이나 불활성 기체 환경에서 밀봉성 패키지 기술이 필수적, 전용 박막패키지 기술 개발로 대면적 및 고분자 능동형(AM) 유기EL과 플라스틱 기판을 이용한 두루마리 형태의 디스플레이 개발이 앞당겨질 것으로 예상됨 ) 유기EL과 TFT LCD

18 TFT 개발 동향 삼성전자, 중소형 TFT LCD 생산 월 100만 돌파삼성전자(대표 윤종용)가 10인치 이하의 중소형 박막트랜지스터 액정표시장치(TFT LCD) 월 생산량 100만개를 돌파했다. 이같은 실적은 중소형 TFT LCD사업을 시작한 지 불과 1년 6개월 만의 일이다. 삼성은 지난 4월에는 중대형 제품(10.4인치 이상) 생산량에서도 월 100만개 돌파를 기록한 바 있다 대만 M&A 설, 경쟁 심화 ‘오버 서플라이’ 상태가 지속 가격 하락세(업계 관계자들은 “아직도 공급 초과분이 5%를 웃돈다 4/4분기 이후로도 시장 전망 좋지 않음) LTPS계 TFT LCD 20인치 세계 첫 개발 기존 아모퍼스실리콘계(a-Si) 박막트랜지스터 액정표시장치(TFT LCD)에 비해 훨씬 낮은 원가로도 고화질·고해상도 구현이 가능한 ‘저온폴리실리콘(LTPS:Low Temperature Poly Silicon)’ 기술 LG필립스LCD(대표 구본준)는 세계 최초로 LTPS기술을 적용한 20.1인치 QUXGA급 초고해상도 모니터용 TFT LCD 모듈<사진> 개발에 성공 Low Temperature Poly Silicon의 머릿글자로 기존 아모퍼스실리콘(a-Si) 방식과는 달리 유리기판 위에 레이저를 이용해 600도 이하의 저온에서 전기적 특성이 우수한 폴리실리콘 박막트랜지스터(TFT)와 구동회로를 동시에 형성하는 LCD 패널 제조기술이다. 이 기술을 적용하면 구동칩(드라이버IC) 사용을 70% 이상 줄여 패널의 저가격화와 콤팩트화가 가능한 동시에 고해상도(high pixel density) 구현이 가능하다. 현재 주로 15인치 이하의 중소형 제품에 응용되고 있다. 유기EL과 TFT LCD

19 유기 EL의 개발 동향 1997년 일본의 파이오니어사가 FM 리시버용 모노칼라 유기 EL 출시
2000년 5월, 코닥과 산요 SID 학회에서 저온 폴리실리콘 TFT를 적용한 5.5inch QVGA급 풀칼라 패널을 공동개발 2001년 2월 소니에서 제일 큰 13inch SVGA급 프로토타입 풀칼라 유기 EL 디스플레이 개발 2002년 10월 삼성 SDI가 세계 최초로 풀컬러 유기 EL 양산 착수 (SDI는 휴대폰 외부창용 1인치급(가로 21㎜, 세로 16㎜) 풀컬러(256컬러) 유기 EL을 개발, SNMD 부산 공장에 월 70만개 규모의 생산 능력을 갖추고 월 10만개 규모로 양산에 들어갔다고 28일 밝혔다) 유기EL과 TFT LCD

20 차세대 디스플레이 시장에서의 유기EL과 TFT LCD
… 좀더 생각해 봐야 하겠습니다. 유기EL과 TFT LCD