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Flexible display and Transparent electrodes

Flexible display and Transparent electrodes. 발표자 : 권동준 2009. 04. 05. CONTENTS. Flexible display 소개 Flexible display 소재에 따른 제조 Transparent electrodes 소개 Transparent electrodes 소재에 따른 제조 . What is F lexible display ?. 유연한 기판을 이용 (Plastic Film, Metal Foil)

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Flexible display and Transparent electrodes

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Presentation Transcript

  1. Flexible display and Transparent electrodes 발표자: 권동준 2009. 04. 05

  2. CONTENTS • Flexible display 소개 • Flexible display 소재에 따른 제조 • Transparent electrodes 소개 • Transparent electrodes 소재에 따른 제조

  3. What is Flexible display ? • 유연한 기판을 이용 (Plastic Film, Metal Foil) • Rollable, Curved, Bendable • 외부 디자인이 자유로움 • 기계적 강도가 강함 • 얇고 전력소모 적음

  4. Flexible display 발전방향

  5. Flexible display 특징 • 플렉서블 디스플레이의 장점 • 얇고 가볍고 컴팩트 함 (LCD 0.3mm, TET 1.9mm) • 구부러지고 휘고 접을 수 있음 • 둥근 모양도 가능 (디자인에 제한이 줄어 듬) • 깨지지 않고 질김 ( 안정성을 가짐) • 플렉서블 디스플레이의 응용 • 가볍고 얇고 질긴 특성(PDA, PMP, Mobile phone) • 둥글고 휘는 특성(Digital Watch, MP3, Interior display in Automobile) • 초절전특성(Dynamic Signage Card Display (Bendable), E-book, E-paper)

  6. Flexible display 시장 발전

  7. 기존의 LCD 제작 • 기존의 LCD를 이용한 방식 LCD는 액정과 컬러필터를 통해 빛이 생성 • 각도에 따라 색상과 영상이 바뀜 • LCD는 수광형 디스플레이이므로 back light 및 color filter와 두 장의 편광판이 •     들어가야 함

  8. Liquid Crystal Display

  9. OLED 와 LCD 비교

  10. Organic Light Emitting Diode

  11. OLED 원리 • 전압을 가하면 유기물이 빛을 내는 특징 이용 • 유기물에 따라 R, G, B를 발하는 특성 이용 • 저발광소자로 휘도 와 색순도 특성이 좋음

  12. OLED 구조 • ETL, EML, HTL 3개 층으로 구성 • ETL, HTL 에 cathode, anode 가 붙음 • 메탈라인 연결 된 구조 • ETL 은 PN ,다이오드의 N, HTL 은 P, EML 은 PN junction 의 depletion 영역

  13. 전자잉크 • 액체의 모양을 전기로 바꾸는 원리 • 흑백 색소를 담은 캡슐 이용 • 캡슐을 플라스틱 막 사이에 넣는 방식 • 전기신호에 따라 움직이며 흑백 영상 • 전원이 나가도 색소가 그 자리에 있어 영상이 사라지지 않음 • 흑백 대비가 선명하여 어느 각도에서나 선명한 영상

  14. 전자 잉크형 디스플레이 장치 • 쌍을 이루는 구조로 픽셀들이(전자 잉크)복수 • 매트릭스 형태로 배열됨 • 전자 잉크패널의 상부와 하부에 일정한 • 패턴을 가짐 • 프레임 단위로 정면이미지와 후면이미지를 생 • 성 그 후 결합 과정을 통해 전체 이미지가 생성 • 복수개의 픽셀들을 구동하여 픽셀별 휘도 제어 • 마이크로 캡슐은 투명 유체 상기 투명 유체 내에서 양의 전하를 가진 블랙입자와 음의 전하를 가진 화이트 입자로 구성 • 빛을 차폐하는 차단부와 빛을 투과하는 슬릿부로 이루어진 층이 두겹 있으며 슬릿부는 행으로나 열로 배열되어 배치 되어진다.

  15. 전자 잉크형 사용 분야

  16. ITO 투명전극 • 가시광영역의 빛을 투과하면서도 전기전도성을 가지는 기능성 박막전극으로 평판디스플레이 • 터치스크린, 태양전지, 조명 및 자동차 등 다양한 분야에 사용 • ITO (산화인듐 주석)을 사용하는데 인듐의 고갈로 물가 상승 • ITO 타겟 소재를 이용하여 박형의 유리나 필름 상에 수백 수천 Å두께로 코팅하는 방식 사용

  17. 투명전극

  18. ITO투명전극

  19. ITO 투명전극 • ITO는 비저항이 낮아 전기전도성이 우수 가시광선 영역에 투과율 양호 • ITO는 산화 인듐(In2O3)의 격자 구조에 주석 이온 (Sn4+)이 도핑 된 상태 • 인듐과 주석의 중량비가 약 95:5 or 90:10 으로 구성 • ITO는 박막 상태에서는 전기적 전도 및 광학적 투과 특성이 있음 • ITO 박막의 두께가 증가 할수록 전기전도도 증가 광 투과율 감소 • ITO 박막 두께가 감소 할수록 전기전도도 감소하지만 광 투과율은 증가 • ITO 메커니즘은 전하의 재결합 및 이동에 의해 이루어 진다 산화인듐 의 격자구조에 주석이온이 도핑 되어 인듐 • 이온 과 원자가 차이로 인해 도전 운반자가 형성 적절한 운반자 농도 하 에서는 온도상승에 비례하여 증가 • ITO투명전극의 전기전도도의 균일성을 유지하기 위해선 박막 내 ITO구조를 조밀하게 제작하는 것이 중요

  20. ITO 소개

  21. ITO 투명전극 제조

  22. ITO투명전극과 CNT투명전극

  23. CNT 투명전극 • 면저항이 10³Ω/sq 이하로 전기전도성이 우수 • 400에서 800nm의 가시광선 영역에서의 투과율이 80% 이상의 성질 만족 • 유리기판은 전극 생성이나 제조공정상에서는 안정성이 있어 유리, 무겁고 단단하기 때문에 • 플렉서블 디스플레이나 이동 통신용의 차세대 디스플레이에는 적합하지 않고 고가 • 전기전도도, 투명도, 기계적 안정성 및 기판과의 접착안정성이 우수하고, 열팽창에 따른 변형이 적은 • 탄소나노튜브 투명전극 이용 투명한 PET필름에 탄소나노튜브가 박막의 형태로 코팅된 구조

  24. CNT 투명전극 특징 1. 균일한 전기 전도성 탄소나노튜브가 균일한 네트워크를 형성하고 있어 전기전도도의 균일성이 우수하다.2. 우수한 광투과성 탄소나노튜브로 구성된 필름의 두께는 약 30~200 nm로 가시광선 영역의 광 투과도가 우수하다.3. 우수한 기계적 내구성ITO 필름과는 달리 수 만회 이상의 반복적인 folding 테스트 후에도 저항의 변화율이 적다.4. 기타- 플라스틱 기판과 유사한 열팽창계수- 우수한 내화학성- 우수한 내열, 내습성 등의 내구성

  25. CNT 투명전극 응용분야 • 전도막의 조성 및 두께를 조절함으로써 광투과도는 70~90% 범위에서, 면저항은 수백~수천Ω/sq까지 조절이 가능하여 다양한 제품에 응용 가능 • 투명전극을 평판디스프레이, 터치패널, 디지털 페이퍼, 전자파 차폐제, 면상발열체, 정전기 방지제에 적용이 가능

  26. CNT 투명전극 (음향필름) 제품의 특징1. 우수한 음질 : 높은 전기 전도도와 균일한 코팅기술에 의한 조밀한 네트웍을 형성으로 저음영역에서도 우수함2. 뛰어난 내구성 : 내마모성, 자외선 및 내환경성이 우수3. 형상 유연성 : 쉽게 구부리거나, 접어서 사용이 가능하다.4. 형상 변형 자율성 : 필름의 형상은 자유롭게 변형이 가능하다.5. 다양한 응용 : 완구 및 PC나 가전 기기, 안내판 등 다양한 분야에 응용 응용분야1. 탄소나노튜브 박막코팅기술을 통한 음질, 출력 및 광투과성 조절이 용이 다양한 형태의 스피커와 마이크로 사용이 가능2. 센서, 엑추에이터(actuator), 초음파 트랜듀서, 비휘발성 기억소자 및 멤브레인 등의 소재로 사용

  27. CNT 투명전극 (발열필름) 제품의 특징1. 넓은 사용 온도 범위: 인가 전압에 따라 약 200℃까지 가열 가능2. 높은 광 투과성: 일반적으로 80% 이상의 높은 투과 전도체의 코팅 두께를 조절하여 투과도 조절이 가능3. 형상 유연성: 쉽게 구부리거나, 접어서 사용이 가능4. 형상 변형 자율성: 필름의 형상은 자유롭게 변형이 가능 응용분야1. 여러 종류의 평면 디스플레이 온도 컨트롤에 사용 가능2. 창문의 김서림 방지 및 제거를 위해 사용 가능. 3. 생물학 의학 분야의 항온 현미경 관찰에 사용 가능 . 4. 자동차 , 선박 , 비행기 , 우주선 등의 창이나 표시장치에 적용이 가능. 5. 군사장비 등 외부환경에 노출된 디스플레이에 적용이 가능. 6. 대전방지 및 전자파 차폐 등 추가적 기능

  28. 면저항

  29. 면저항 측정기에는 두가지 가정 (가정1) 측정 면이 평면이면서 측정단자보다 충분히 넓은 면적이어야 한다. (가정2) 측정하는 면저항의 기재가 막박형태 여야 한다. 두꺼워 질 수록 측정 양끝단에서의 전류 분포 및 이에 따른 전압분포가 달라진다           이는 면저항 특정기에서 사용하는 파라미터(제조사에서 정한 값으로 측정단자의 구조와 밀접한 관계)가           사용되는 허용 두께가 있을 것임

  30. 고효율 OLED 및 차세대 디스플레이 기술 반도체설계교육센터(IDEC) Flexible Display 핵심기술 OTFT 및 OLED중심 경희대학교 ADRC OLED 이론 및 제조 공정 실습교육과정 디스플레이기술교육센터 탑나노시스 설명 전자부품연구소 홈페이지 참고 자료

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