유기 발광 다이오드

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Priviet (토론 | 기여)님의 2013년 11월 23일 (토) 17:19 판 (기계번역 해소)
소니의 XEL-1
시야각이 우수하다.
오래된 유기 발광 다이오드

유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED)는 빛을 내는 층이 유기 화합물로 이루어진 박막 발광 다이오드이다. 액정 디스플레이 (LCD)를 대체할 '꿈의 디스플레이'로서 각광을 받고 있다.

발명

현재 가장 널리 사용되고 있는 OLED 적층기능분리형 디바이스 발광소자[1]는 1987년에 미국 코닥 사의 탕칭완(중국어: 邓青云)과 스티븐 반 슬라이크가 발명하였다.

OLED의 발광원리

음극과 양극에 전압을 걸면 각각의 극에서 전자와 정공(正孔)을 주입한다. 주입된 전자와 정공이 각각의 전자수송층, 정공수송층을 통과해 발광층에서 결합한다.

결합에 의한 에너지로 발광층의 발광재료가 들뜬 상태가 된다. 들뜬 상태에서 다시 기저상태로 돌아갈 때에 빛을 발생한다. 들뜬 상태(일중항)에서 그대로 기저상태로 돌아가는 발광이 형광이며, 일중항 상태에서 다소 에너지 준위가 낮은 삼중항 상태를 경유해 기저상태에 돌아갈 때의 발광을 이용하면 인광(燐光)이다. 들뜬 상태가 되도 빛으로 잘 이용하지 못하는 에너지는 방사되지 않고 불활성화한다.

음극에는 알루미늄과 은・마그네슘 합금, 칼슘 등의 금속박막을, 양극에는 ITO(Indium Tin Oxide)이라고 불리는 산화 인듐 주석 등의 투명한 금속박막을 사용한다. 발생한 빛은 반사면에 반사되고 투명 전극과 기판(유리판과 플라스틱판 등)을 투과한다.

분류 및 특징

크게 PM OLED(Passive Matrix -, 수동형 유기 발광 다이오드)와 AM OLED(Active Matrix -, 능동형 유기 발광 다이오드)로 나뉘며, 발광 방식과 유기물 등에 따라 다시 구분된다. 동영상 콘텐츠가 활성화되면서 OLED는 스마트폰 디스플레이나 MP3P 디스플레이 같은 소형 디스플레이 시장에서는 확고하게 자리 잡고 있다.

OLED 픽셀은 직접 빛을 내기 때문에 빛의 표현 범위가 LCD보다 더 크며 백라이트(Backlight)도 필요 없으므로 검정 수준이 뛰어나다. 또한 LCD에 비교하여 1000배 빠른 응답 속도(소자의 경우만 그렇고, 실제로는 회로의 RC delay로 인하여 큰 차이는 없다.)를 가지고 있으며 휠 수도 있다.[2] 다만 LCD보다 제작 비용이 비싸기 때문에 현재 상용화가 활발하게 이루어지고 있지는 못하다.

색을 표현하는 방식

OLED 디스플레이로 색을 표현하는 방식에는 3색 방식, 변환 방식, 컬러 필터 방식의 3종류가 있다

3색 방식
적색, 녹색, 청색의 발광층을 상용하는 방식이다. 색의 순도를 향상시키기 위해서 컬러 필터를 병용하는 방식도 있다.
변환 방식
청색 발광층을 준비, 그 발광의 일부를 색 변환층을 통과시켜 적색, 녹색을 얻는 방식이다. 파장이 짧은 색으로의 색 변환은 어려우며, 청색 재료의 개발도 다른 적, 녹색에 비해서 어렵기도하고 재료도 불충분하다. 때문에 청색LED에 희토류 복합체 등의 색 변환 재료를 조합한 흰색 조명의 개발도 이루어지고 있다.[3]
컬러 필터 방식
흰색 발광층을 준비, 컬러 필터를 통과시켜 적, 녹, 청색을 얻는 방식

기업 동향

소니는 2007년에 최초로 OLED TV를 출시했으나[4] 양산에는 이르지 못하였다가 2012년 초에는 OLED TV 사업에서 철수하였다.[5]

2010년 현재, 삼성모바일디스플레이[6]가 세계 AM OLED의 98%를 생산한다.[7] LG전자는 2009년에 미국 코닥의 OLED 사업을 인수하면서 OLED TV를 주력 상품으로 양산하고 있다.[8]

특허・권리 등의 이동 동향

세계 각 기업이 기술개발투자 의욕을 잃고 OLED 디스플레이 제품화에서 순차적으로 철수하고 있는 가운데 이용권의 양도가 이루어졌다. '다우 케이컬의 유기재료와 3M과 NEC의 레이저 전사 등, 각각의 기술과 지적재산권의 일부'는 삼성 그룹에,'코닥의 기술과 지적재산의 이용권'은 2010년에 LG그룹에 이용권이 양도되었다.[9]

2009년 6월에는 LG가 이데미츠코우산(일본어: 出光興産)과 전략 제휴를 하면서, 이데미츠 사로부터 고성능 OLED(유기EL)재료의 제공받게 되었고, 디바이스 구성 제안도 받아들이게 되었다.[10]

2011년 7월에는 도쿄공업대학과 과학기술진흥기구가 가지고 있던 IGZO 박막 반도체(산화물 반도체)의 특허를 삼성이 라이선스 취득했다.[11]

관련 기술

  • 소형 분자
  • PLED
  • POLED
  • TOLED
  • SOLED
  • IOLED

같이 보기

주석

  1. ↑ C.W.Tang, S.A.VanSlyke, "Organic electroluminescent diodes," .Appl. Phys. Lett., Vol.51（12,　（1987, pp.913-915.
  2. ↑ 김윤회, STMicroelectronics의 파워 매니지먼트 솔루션 : 모바일 OLED 디스플레이에 고효율적 전력 제공, 월간 《전자부품》, 2006년 11월호
  3. ↑ 岩永寛規、相賀史彦、天野昌夫「新規透明蛍光体の創製と発光デバイスへの応用」東芝レビュー、2007年、Vol.62、No.5[1]
  4. ↑ 소니, 세계 최초 OLED TV 상품화..`171만원`, 이데일리 2007년 11월 22일자
  5. ↑ `일본의 자존심` 소니 OLED TV 철수《디지털타임스》2012-01-08
  6. ↑ 삼성전자와 삼성SDI가 합작으로 설립한 휴대용 기기 디스플레이 전문 제조회사이다.
  7. ↑ 삼성, AM OLED로 경쟁사 견제?, 한국경제TV 2010년 6월 11자 보도
  8. ↑ LG전자, 코닥 OLED사업 인수… "OLED TV 시장 격변 예고", 경제투데이 2009년 12월 7일자
  9. ↑ ディスプレイとしての有機EL 「どうなる!? 日本の有機EL技術」 @IT 2011年09月16日
  10. ↑ ディスプレイとしての有機EL 「どうなる!? 日本の有機EL技術」 @IT 2011年09月16日
  11. ↑ 高性能の薄膜トランジスターに関する特許のライセンス契約をサムスン電子と締結 科学技術振興機構/東京工業大学 2011年7月20日

바깥 고리

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