플랙서블 디스플레이는 차세대 정보표시 소자의 가장 핵심적인 산업분야로 많은 연구와 기술개발결과들을 바탕으로 현재 핸드폰 등의 소형 디스플레이에 적용되고 있다. 이러한 성공적인 시장 진입은 새로운 디스플레이 제조 공정과 신개발 재료들을 기반으로 달성할 수 있었다. 저자는 이러한 플렉서블 디스플레이의 원리 및 개발 역사 그리고 플렉서블 디스플레이의 핵심 기술인 플렉서블 투명전극 형성 기술에 대하여 설명하고자 한다.
본 연구는 플렉서블 디스플레이의 제품 적용 시 다루어져야 할 인터페이스 디자인 관점에서의 접근으로서의 목적을 가진다. 유연성을 중심으로 플렉서블 디스플레이의 기술과 서비스를 살펴보고, 인간과 도구의 인터랙션 관점에서 플렉서블 디스플레이의 구부림 조작의 가능성을 살펴본다. 또한 이러한 조작 방식의 사례 연구로서, 휴대형 멀티미디어 기기에서의 디스플레이의 구부림을 이용한 조작 방식의 적용 시 사용자는 어떠한 경험지식을 활용하여 조작하는가를 실험을 통해 알아본다. 실험의 결과로부터 물리적 조작과 화면정보구조에 대한 개념을 정리하고 그에 따른 플렉서블 디스플레이의 구부림 조작을 활용한 인터페이스 사례를 제안한다.
빠르게 발전해 가는 IT기술 덕분에 누구든지 언제 어디서나 원하는 정보를 얻을 수 있는 유비쿼터스 시대가 도래한 지금, 더 얇고 더 가벼우면서 휴대하기 쉬운 경박단소한 디스플레이가 휴대용 기기의 기본 요구사항이 되고 있다. 더 나아가 형태변형이 가능하고 떨어뜨려도 깨지지 않는 유연하면서도 질긴 특성을 바탕으로 종이처럼 접거나 휘어지고, 두루마리처럼 말 수 있는 이른바 '플렉서블 디스플레이'에 대한 요구가 점점 커지고 있어 국가별, 기업별로 관련 연구개발 경쟁이 치열하게 전개되고 있다. 이에 본 자료에서는 플렉서블 디스플레이용 기판의 최근의 기술 현황을 살펴보고 향후 관련기술의 전개방향을 살펴본다.
새롭게 등장하는 플렉서블 디스플레이 인터페이스에서는 곡면표현이 가능하고 구부리거나 말거나 접는 등 디스플레이의 변형이 일어나는 특성을 바탕으로 새로운 사용행태를 야기할 수 있다는 점에서, 기존의 딱딱한 평면 디스플레이가 제공하지 못했던 새로운 경험을 줄 수 있을 것으로 논의되고 있다. 그러나 현재 플렉서블 디스플레이 분야에서 사용자경험의 총체적인 속성을 밝히는 연구를 찾기 어려움에 따라, 본 연구에서는 플렉서블 디스플레이 인터페이스에서 사용자가 기대하는 경험이 무엇인지 밝히고자 하였다. 이를 위해, 먼저 기존의 디지털 미디어 인터페이스에서의 사용자경험에 대한 문헌과 플렉서블 디스플레이 인터페이스에서의 사용자경험에 대한 문헌을 조사하고, 현재 사용자의 인식을 반영하기 위한 인터뷰를 진행하여 사용자경험을 나타내는 52개 항목을 수집하였다. 이 항목들은 사용자 기대경험 차원 도출을 위한 측정 문항으로 사용되었으며, 308명을 대상으로 설문조사를 진행하였다. 조사 결과, 플렉서블 디스플레이 인터페이스에서 기대되는 사용자경험은 기능성, 이해성, 유희성, 편의성, 친숙성, 자극성, 적응성, 공동성, 실제성, 심미성의 10가지 차원으로 나타났다.
멀티미디어 및 인터넷의 기술의 발전과 더불어 브라운관 중심의 디스플레이 기술은 평판디스플레이 기술로 발전하였으며, 유비궈터스 및 디지털 컨버전스 기술의 발전은 무기물을 중심으로 한 평판디스플레이 기술로부터 유기물을 중심으로한 플렉서블 디스플레이 기술로 디스플레이 기술의 진화가 예상된다. 플렉서블 디스플레이는 90년대 후반 주로 저가형 수동구동 방식을 이용한 디스플레이를 중심으로 발전해 왔으나 현재에는 능동구동 방식을 이용한 디스플레이로 방향이 전환된 상태이다. (중략)
OLED(Organic Light Emitting Device)는 LCD(Liquid Crystal Display)의 뒤를 잇는 차세대 디스플레이의 선두주자로서 자체발광형이기 때문에 백라이트 등의 보조광원이 불필요하며, 구동전압이 낮고 넓은 시야각과 빠른 응답속도 등의 특징을 가지고 있다. 또한 플렉서블 기판을 사용할 수 있어 차세대 디스플레이인 플렉서블 디스플레이에 적합하다. 플렉서블한 디스플레이를 만들기 위해서 플라스틱 기판에 OLED 물질을 사용하여 기존에 무겁고, 깨지기 쉬우며, 변형이 불가능한 유리로 만든 소자 보다 더 가볍고 깨지지 않고 변형이 가능한 플렉서블 디스플레이를 제작 할 수 있다. 그러나 플라스틱 기판은 매우 큰 투습율을 가지고 있어 OLED소자에 적용시키면 공기 중의 수분이나 산소와 접촉이 많아져 쉽게 산화되어 소자의 효율 및 수명이 짧아진다. 또한 OLED에 사용되는 유기물도 산소나 수분에 의해 특성이 급격히 저하되기 때문에 산소 및 수분의 차단은 필수적이다. 이러한 단점을 최소화하기 위해서 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)로 만든 SiON(Silicon Oxynitride) 박막을 차단막(Passivation layer)으로 사용하였다. PECVD를 이용하여 SiON 박막을 증착시킬 때 RF Power, 공정압력, Distance의 변화에 따른 박막의 결정화도, 수분투습도, 광투과도 등의 특성을 FT-IR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy), Ellipsometer, UV-visible Spectrophotometer, MOCON를 이용하여 SiON 박막의 특성을 고찰하였다.
OLED(Organic Light Emitting Device)는 LCD(Liquid Crystal Display)의 뒤를 잇는 차세대 디스플레이의 선두주자로서 자체발광형이기 때문에 백라이트 등의 보조광원이 불필요하며, 구동전압이 낮고 넓은 시야각과 빠른 응답속도 등의 특징을 가지고 있다. 또한 플렉서블 기판을 사용할 수 있어 차세대 디스플레이인 플렉서블 디스플레이에 적합하다. 플렉서블한 디스플레이를 만들기 위해서 플라스틱 기판에 OLED 물질을 사용하여 기존에 무겁고, 깨지기 쉬우며, 변형이 불가능한 유리로 만든 소자 보다 더 가볍고 깨지지 않고 변형이 가능한 플렉서블 디스플레이를 제작 할 수 있다. 그러나 플라스틱 기판은 매우 큰 투습율을 가지고 있어 OLED소자에 적용시키면 공기 중의 수분이나 산소와 접촉이 많아져 쉽게 산화되어 소자의 효율 및 수명이 짧아진다. 또한 OLED에 사용되는 유기물도 산소나 수분에 의해 특성이 급격히 저하되기 때문에 산소 및 수분의 차단은 필수적이다. 이러한 단점을 최소화하기 위해서 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)로 만든 SiON(Silicon Oxynitride), $SiO_2$(Sillicon dioxide), $Si_3N_4$(Sillicon nitride) 박막을 차단막(Passivation layer)으로 사용하였다. PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)로 만든 SiON(Silicon Oxynitride), $SiO_2$(Sillicon dioxide), $Si_3N_4$(Sillicon nitride) 각각의 박막의 Crack의 특성을 85%-$85^{\circ}C$조건에서 24hr 측정하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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