자료코드: R58201701 / 2016년 10월 28일 발행 / A4 44p
【조사개요】
(1) 사외 마이스터
야노경제연구소는 2016년 1월부터 제1선을 물러난 시니어들을 당사 조사부문의 「사외 마이스터」로서 등록하여 현역시대에 쌓은 경험, 지견, 인맥 등을 야노경제연구소의 사업활동을 통해서 사회에 환원하기 위한 새로운 조직을 만들었다.
이 리포트는 호시덴과 소니에서 주로 액정 디스플레이 개발에 종사해 온 우카이 야스히로 공학박사가 작성한 것이다.
(2) 조사취지
Apple이 차기 스마트폰에 플렉시블 OLED를 채용한다라는 이야기로 업계가 떠들썩하다. 이 리포트에서는 현재 플렉시블 OLED의 제조 프로세스 및 장치를 알기 쉽고 자세하게 설명하여 현재 제조 프로세스의 과제를 명확하게 밝히고 전망한다.
(3) 조사방법
연구원의 직접면담·전화·메일·웹·문헌조사 병용.
(4) 기획·제작·편집
전사횡단프로젝트 추진실
(5) 집필
객원연구원 우카이 야스히로 공학박사
【리서치 내용】
■게재 내용
1. 머리말
2. 플렉시블 디스플레이로서의 플랫 패널 디스플레이
3. 플렉시블 LCD의 기본 구조
(그림1) 플렉시블 LCD의 기본 구조(도호쿠대학 자료)
3.1 극박 폴리이미드 기판에 의한 폴더블 LCD
(그림2) 신규 투명 PI기판의 투과율 파장 의존성(도호쿠대학 자료)
(그림3) 기존 PI기판과 투명 PI기판 위상차의 입사각 의존성 비교(도호쿠대학 자료)
(그림4) 투명 PI기판(a) 투명 PI(두께 10μm)(b) 기존 PI(c) 투명 PI(도호쿠대학 자료)
(그림5) 플렉시블 LC디바이스의 제작 공정(도호쿠대학 자료)
(그림6) 극박 PI기판을 이용한 플렉시블 TN-mode LC디바이스(도호쿠대학 자료)
(그림7) 기존 기둥 스페이서를 이용한 ECB-mode LCD
폴리머 월을 이용한 TN-mode LCD(도호쿠대학 자료)
(그림8) (a)3㎜유리봉에 감은 플렉시블 LC디바이스 (b)굽히기 전
(c)굽힌 후 (d)박막 편광판을 이용한 극박 폴더블 LCD(두께 140μm)(도호쿠대학 자료)
3.2 플렉시블 백라이트 시스템
(그림9) 플렉시블 박형 로컬·디밍 백라이트 시스템(도호쿠대학 자료)
3.3 반사형 플렉시블 LCD
(그림10) SUS 기판을 이용한 플렉시블 반사형 VA모드 LCD의 단면 구조(도호쿠대학 자료)
(그림11) SUS 기판을 이용한 플렉시블 반사형 VA모드 LCD의 표시 예(도호쿠대학 자료)
3.4 In-Cell형 염료계 편광 필름을 이용한 TN-LCD
(그림12) 기존 플렉시블 LCD와 In-Cell 편광판을 이용했을 경우의 구조 비교(도호쿠대학 자료)
(그림13) In-Cell 편광판을 이용한 TN-LCD (a)전압 OFF (b)전압 ON(도호쿠대학 자료)
(그림14) 염료계 In-Cell 편광판을 이용한 플렉시블 TN-mode LCD의 제작 공정
(폴라테크노＆도호쿠대학 자료)
(그림15) 염료계 In-Cell 편광판을 이용한 플렉시블 TN-LCD의 구성
(폴라테크노＆도호쿠대학 자료)
(그림16) PET 기판상에 염료계 In-Cell형 편광판을 이용한 플렉시블 TN-LCD
(폴라테크노＆도호쿠대학 자료)
3.5 기판리스 LCD
(그림17) TN모드 LC 드롭렛의 동작(도호쿠대학 자료)
(그림18) TN-LC 드롭렛의 전압-투과율 특성(도호쿠대학 자료)
4. 매엽방식과 간접법에 따른 플렉시블 LCD
4.1 플렉시블 디스플레이의 제조 방식
4.2 Japan Display Inc.(JDI)의 플렉시블 TFT-LCD(S.Oka,et al.,SID2016♯9.2)
(1) 플렉시블 OLED와 Plastic LCD의 비교
(표1) LCD와 플렉시블 OLED의 비교(JDI 자료)
(2) 기판 재료의 선택
(표2) 기판 재료의 비교(JDI 자료)
(3) 셀 구조와 프로세스 흐름
(그림19) 시작 셀의 단면 구조(JDI 자료)
(4) 시작 시트 LCD의 특성
(표3) 시작 시트 LCD의 사양(JDI 자료)
(그림20) 시트 LCD의 층 구조와 표시 예(JDI 자료)
(그림21) 데모 패널의 시각 의존성(JDI 자료)
(그림22) 컬러 시프트의 비교(JDI 자료)
(그림23) 콘트라스트비의 시각 의존성(JDI 자료)
4.3 AU Optronics Corp.(AUO)의 플렉시블 TFT-LCD
(1) 플라스틱 디스플레이 기술 비교
(표4) 플라스틱 디스플레이 기술 비교(AUO 자료를 토대로 저자 작성)
(2) 기판 재료의 선택
(표5) 기판 재료 비교(AUO 강연 슬라이드 사진)
(그림24) 무색 PI 투과율의 파장 의존성(AUO 강연 슬라이드 사진)
(그림25) 무색 PI의 Tg와 복굴절성의 관계(AUO 강연 슬라이드 사진)
(3) 플라스틱 LCD의 셀 구조와 제조 공정
(그림26) 플라스틱 LCD의 handling process(AUO 강연 슬라이드 사진)
(그림27) a-Si TFT 특성(AUO 강연 슬라이드 사진)
(그림28) 레이저 리프트 오프 시의 에너지와 투과율 및 헤이즈
(AUO 강연 슬라이드 사진)
(4) 플라스틱 LCD의 광학 특성
(그림29) 무색 PI(CPI-LCD)의 광학 보상(AUO 강연 슬라이드를 토대로 저자 작성)
(5) 플라스틱 LCD의 백 라이트 유닛(BLU)
(그림30) AUO에서의 플라스틱 LCD용 BLU의 개발 경위
(AUO 강연 슬라이드를 토대로 저자 작성)
(6) 롤 TFT-LCD
(그림31) 롤 TFT-LCD의 데모(AUO 강연 슬라이드를 토대로 저자 작성)
4.4 매엽·간접방식의 과제와 전망
5. 유기 TFT(Organic Thin Film Transistor:OTFT)와 롤투롤 인쇄 기술
5.1 유기 반도체 TFT의 현상
(그림32) 프로세스 온도와 각종 TFT의 이동도의 관계
(Plastic Logic, 2014 Flexible Display Conference 자료)
(그림33) 각종 TFT의 이동도와 휨 반경의 관계
(Plastic Logic, 2014 Flexible Display Conference 자료)
5.2 프린티드 일렉트로닉스란?
(그림 34) 현재의 TFT 공정과 인쇄에 의한 TFT 공정 비교
5.3 야마가타대학 도키토 탁월연구교수들의 대응
(1) 대면적에서 고정밀 R2R 인쇄 기술
(표6) 도레이엔지니어링 R2R 장치 사양(도레이엔지니아링 자료)
(그림35) R2R 고정밀도 고속 패턴코터 외관(야마가타대학 자료)
(그림36) 도레이엔지니어링 R2R 잉크젯 장치에 의한 OTFT 어레이 제조
(도레이엔지니어링 자료)
(그림37) 필름 공급부(저자 촬영)
(2) Ag 나노입자 잉크
(표7) 전극소성법 비교(야마가타대학 자료를 토대로 작성)
(3) 필름 기판 상 패턴의 위치보정기술
(그림38) 스테이지 부분(저자 촬영)
(4) 친발(親撥)패터닝
(그림39) 친발(親撥)패터닝법(야마가타대학 자료)
(그림40) 마스크리스 노광부(저자 촬영)
(그림41) 은나노입자 잉크의 인쇄(야마가타대학 자료)
(5) 유기 반도체 결정성 평가
(그림42) 유기 반도체의 결정성 센싱(요코가와전기 자료)
(6) 향후 전망
6. 도포법에 따른 액정 디스플레이 제조
(그림43) 슬릿코터에 의한 액정 도포(나가오카기술대학 자료)
(그림44) 노즐의 토출 출구 부근의 전단력류에 의한 액정 모델(나가오카기술대학 자료)
(그림45) 시작에 사용한 장치 외관(나가오카기술대학 자료)
(그림46) TN-LCD의 광학 특성(나가오카기술대학 자료)
7. 유기 TFT 구동 플렉시블 LCD
(그림47) FlexEnable’s OLCD 시작품의 사진(FlexEnable 자료)
(그림48) FlexEnable OLCD(홈페이지 자료)
(그림49) 휨시험에 대한 허용치 전압의 안정성(FlexEnable 자료)
(그림50) 휨시험에 대한 온전류의 안정성(FlexEnable 자료)
(표8) a-Si Glass LC와 OTFT Plastic LCD의 비교(홈 페이지 자료)
8. 맺음말
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