기술특징 및 효과

• 일반적으로 유기발광다이오드 (OLED: organic light emitting diode)는 유기화합물을 이용하여 자체 발광시키는 소자로 최근 다양한 디스플레이에 적용되고 있음
• OLED는 투명한 기판위에 단면 구조를 이용하여 제작되며, 금속 전극과 유기 박막층이 사용되나 이러한 금속전극과 유기 박막층은 산소와 수분에 매우 취약하여 이로 인해 산화물 또는 수화물을 형성하여 OLED 소자의 장기 신뢰성이 저하되는 특징이 있음
• 이를 방지하기 위해 다양한 산소 및 수분 차단을 위한 봉지막 및 그 공정 장치가 제시되고 있으며 또한 유연소자 제조를 위해서는 봉지막이 휘어짐이 가능하도록 제조되어야 함
• 이를 위해 유무기 박막을 증착하는 기술이 개발되고 있다. 기존 유기막 박막 제조의 경우 진공상태에서 원자층증착 (ALD: atomic layer deposition) 이나 플라즈마화학기상증착 (PECVD:plasma enhanced chemical vapor deposition), sputtering 등의 전통적인 반도체 디스플레이 공정을 이용하고 있음
• 그러나, 기존 진공장치를 활용한 봉지막 제조의 경우 매우 느린 증착 속도 및 진공장치 사용으로인한 긴 공정시간 소요 등의 단점이 있음
• 또한 유무기물 증착을 위해 해당 성분이 포함된 SiH4나 NH3 등의 안전관리가 요구되는 기체가 사용됨. 특히 우수한 품질 및 증착 속도 향상을 위해 소자가 놓인 기판의 온도를 100도 이상으로 올려야 하기 때문에 유연소자에 봉지막을 증착하기 어려운 단점이 있음
• 반면에 공정 시간의 단축 및 초기비용 절감을 위해 최근 이용되는 대기압 기상 증착 (atmospheric pressure chemical vapor deposition, AP-CVD)의 경우, 대기 중에 증착을 위한 SiH4나 NH3 등의 안전관리가 요구되는 기체가 사용되어 전체적인 안전관리가 요구되며 또는 이를 극복하기 위해 모노머나 액상의 전구체 (Precursor)를 이용하여 기화 시켜 증착을 통한 OLED 소자 봉지막을 제조하기도 함
• 그러나 대기압에서 조밀한 증착을 위해서는 고온의 기판온도가 요구되는 단점이 있고, 유연소재 적용을 위해 낮은 온도에서 대기압 기상 증착시 증착속도는 우수하나 증착층의 조밀도나 경도가 낮아 품질면에서 많은 개선이 요구됨
• 본 기술은 고가의 진공장치가 요구되지 않는 열린 공간에서 “이중(dual) 대기압 저온 플라즈마 장치”를 이용하여, 전구체 (precursor) 박막 및 개질을 통해 고속으로 OLED 소자 개질 봉지막을 제작하는 방법 및 장치로써, 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 개발되었음
• 본 기술은 대기압의 열린 공간에서 박막 제조 공정을 진행할 수 있어, 고가의 진공장치가 요구되지 않아 비용이 절감되며 또한 추가적인 플라즈마 처리를 통하여 산소 및 수분 차단 효과가 우수함

국내·외 기술동향

• 플렉시블 OLED 소재 기술 산업의 특성상 기술 노하우에 대한 폐쇄성이 강하기 때문에 신기술에 대해 단기간에 기술모방이 어려워 개방형 혁신보다 독자적 연구개발을 통한기술혁신이 주로 일어나는 산업 
• OLED는 차세대 디스플레이로서 OLED와 마이크로LED 패널이 주목받고 있으며, 이러한 제품들은 초실감(화질측면), Flexible(디자인측면), 다기능 융복합 입출력 장치(응용측면) 등을 구현 가능
  - (화질) 고휘도(밝기) 및 고해상도 구현과 AR(증강현실)·VR(가상현실)기기를 통한 한 차원 높은 몰입감 경험 가능
  - (디자인) 웨어러블 기기 발전에 맞추어 휘어지는 Flexible 기술 구현
  - (응용) 압력센서·지문인식·홍채인식 등 다양한 센서를 내장하여 기존 영상출력뿐 아니라 정보 입력까지 처리하는 양방향 장치로 발전 중
• OLED(Organic Light Emitting Diode(유기발광다이오드))는 유기물을 이용하여 별도의 백라이트 없이 색과 빛을 표현하는 자발광 디스플레이를 의미함
  - (작동원리) 각 유기물은 전자(-)와 정공(+)을 포함하고 있으며 전기 에너지자극을 가하면 떨어져있던 전자와 정공이 만나 빛 에너지를 발산함(별도의 백라이트 불필요)
  - (유기물) 탄소원자를 기본으로 수소, 산소 등이 결합된 화합물. 유기물의 산화를 방지하기 위해 OLED 제조공정에는 유기물과 산소의 접촉을 막기 위한 봉지 공정이 필요