본문내용
1. 서론
1.1. 정보화 사회와 디스플레이 기술
정보화 사회로의 발전은 시간과 장소에 구애받지 않고 자유롭게 네트워크를 통한 인터넷, 디지털 컨텐츠, 멀티미디어, 통신 등이 융합된 형태로 정보를 교환할 수 있는 유비쿼터스 컴퓨팅을 지향하고 있다. 이러한 각종 정보는 사용자 중심의 GUI(Graphic user interface) 기반을 통해 이해하기 쉽고, 조작이 편리한 형태를 취하고 있으며, 디스플레이(display)장치를 통해 사용자에게 인식할 수 있는 환경을 제공하고 있다. 때문에 디스플레이장치는 기존의 무겁고 휴대하기 불편한 독립적인 형태에서 점차 각종 기기와의 컨버전스화를 통해 소형화, 경량화, 저전력화, 저가격화가 진행되고 있는 추세에 있다."
1.2. 플렉시블 디스플레이의 정의
플렉시블 디스플레이(flexible display)는 부드러운 소재로 완성된, 변형하거나 굽히거나 할 수 있는 디스플레이 표시장치를 의미한다. 특히, 종이와 같이 얇고, 전원을 꺼도 내용이 사라지지 않는 특성을 가진 장치를 「전자 페이퍼」라고 한다.
지금까지의 디스플레이 장치는 텔레비전이나 PC의 디스플레이와 같이, 일정 수준의 중량이나 두께, 용적이 필요하고, 실내에 고정해 설치하는 형태였다. 하지만 플렉시블 디스플레이는 지극히 얇고 가볍고, 변형할 수 있다는 특징을 가지고 있어, 지금까지와는 완전히 다른 형태와 용도로 활용될 것으로 보인다. 플렉시블 디스플레이의 제작 방식으로는 플라스틱 필름 등의 위에 유기 EL이나 유기 발광 다이오드(OLED)의 층을 형성하는 방식이 유력할 것으로 여겨진다.
2. 플렉시블 디스플레이 기술 개요
2.1. 플렉시블 디스플레이의 기술 분류
2.1.1. 평판 디스플레이의 연장
평판 디스플레이의 연장은 기존 평판 디스플레이 기술의 발전 방향으로, 유리 기판에서 플라스틱 기판으로 전환하여 휘어지거나 변형이 가능한 디스플레이를 구현하는 것이다. 이는 기존 기술과의 중복성으로 인해 투자비용이 적다는 장점이 있지만, 발전에는 한계를 지닌다. 또한 대부분의 공정이 저온에서 이루어져야 한다는 특징이 있다.
평판 디스플레이의 연장 방식에는 LCD(Liquid Crystal Display)와 OLED(Organic Light Emitting Diodes)가 대표적이다. LCD는 액정을 이용하여 구동하는 방식으로, 기존 CRT와 달리 자기발광성이 없어 후광이 필요하지만 낮은 동작 전압과 적은 소비전력으로 휴대용 디스플레이에 널리 사용되고 있다. OLED는 유기물질에서 직접 빛을 내는 자발광 방식으로, 높은 시야각, 빠른 응답속도, 저전력 등의 장점을 지니고 있어 모바일 기기 등에 적용되고 있다.
이러한 평판 디스플레이 기술의 연장선상에서 플라스틱 기판을 활용한 플렉서블 디스플레이가 개발되고 있다. 플라스틱 기판은 유리 기판에 비해 깨지기 쉽지 않고 변형이 가능하다는 장점이 있지만, 열적/기계적 안정성이 떨어지는 문제가 있다. 따라서 플라스틱 기판의 내열성 및 내구성 향상을 위한 연구가 진행 중이며, 저온 공정 기술 개발도 요구된다.
이처럼 평판 디스플레이의 연장 개념에서는 기존 기술과의 연속성을 바탕으로 플라스틱 기판 적용을 통해 휘어지고 변형 가능한 디스플레이를 구현하고자 한다. 이는 투자비용 절감과 함께 새로운 형태의 디스플레이 제품 개발로 이어질 것으로 기대되고 있다.
2.1.2. 종이 개념의 연장
플렉시블 디스플레이는 종이 개념의 연장선상에서 개발되고 있는데, 이를 위해 전기영동(electrophoresis) 방식과 트위스트 볼(twist ball) 방식, 캡슐을 이용한 전기영동 방식 등이 연구되고 있다.
전기영동 디스플레이는 전기장을 이용하여 전하를 띤 색소 입자를 재배열함으로써 화상을 표현하는 방식이다. 약 1마이크로미터 크기의 이산화티타늄 입자를 탄화수소 오일에 분산시키고, 검은 색소와 전하 작용제를 첨가하여 두 전극 사이에 배치한다. 전압을 가하면 입자가 반대 극성의 전극으로 이동하여 백색과 흑색을 나타낼 수 있다. 이를 작은 화소로 분할하면 원하는 패턴을 구현할 수 있다. 전기영동 디스플레이는 콘트라스트, 시야각, 반사율 등이 우수하지만 구동전압이 높고 온도 범위가 좁으며 수분 조절이 어렵다는 단점이 있다. ...
