한국표준과학연구원, OLED 수분투과도 측정기술 국산화 성공

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2010-12-22 12:00

대전--(뉴스와이어)--시계처럼 손목에 차는 휴대전화, 두루마리 형태의 전자북, 옷처럼 입고 다니는 PC 등 다양한 형태로 접거나 구부릴 수 있는 플렉서블 디스플레이가 차세대 기술로 각광받고 있다. 이처럼 휴대에 간편한 플렉서블 디스플레이를 구현하려면 기존의 유리기판 대신에 투명하고 유연한 플라스틱 기판을 사용해야 한다.

하지만 플렉서블 디스플레이에 사용하는 대부분의 핵심소자는 수분 침투로 인한 급격한 수명 감소로 인해 실용화되지 못해 왔다. 외부로부터의 수분 침투를 막기 위해서는 플라스틱 기판의 수분침투 특성을 평가하는 것이 무엇보다 중요하다. 그러나 플라스틱 기판의 성능을 좌우하는 수분투과도를 정확히 측정할 수 있는 기술이 없어 해외기술에 의존해야만 했다.

이를 해결하기 위해 KRISS(한국표준과학연구원, 원장 김명수) 온도광도센터 최병일 박사팀이 플라스틱 기판의 수분 투과도를 정확히 측정할 수 있는 기술을 국산화 하는데 성공했다. 개발한 기술은 대기 중에서 극미량(ppb, 1 ppb는 10억분의 1)의 수분투과도 정확히 측정할 수 있어 국내 디스플레이 산업의 품질 향상에 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

플라스틱 기판에 특수한 베리어(barrier) 코팅을 하면 높은 수분 차단 특성을 갖는 플렉서블 디스플레이용 기판으로 사용할 수 있다. 이 때 OLED 디스플레이용 플라스틱 기판은 일반 플라스틱 기판에 비해 1 억 배 이상 낮은 수분투과도(10-6 g/m2.day) 기준을 요구한다. 개발한 기술은 이 요구수준보다 10배 이상 높은 정확도를 갖고 있어 국내 첨단 디스플레이 산업체의 상용화 연구에 크게 기여할 수 있을 것으로 전망된다.

연구팀은 방사선 동위원소인 삼중수소를 이용해 수분투과도의 정밀도를 높였다. 즉 방사선 에너지를 갖는 삼중수소가 포함된 물분자가 플라스틱 기판을 투과한다. 그러면 방사능 검출기는 삼중수소가 포함된 물분자의 개수를 측정해서 기판의 수분투과도를 정확히 계산할 수 있다.

최 박사는 “기존에는 국내기술로 관련 분야에 대한 측정기술이 확립되지 않아 국내 OLED(유기발광다이오드) 및 AMOLED(아몰래드 : 능동형 유기발광다이오드) 디스플레이 분야의 상용화에 한계로 작용해 왔다.”며 “관련 분야 측정기술이 확보됨에 따라 국내 디스플레이 산업체 뿐만 아니라 태양전지, 염료감응형 태양전지(DSSC) 산업 등 관련 분야의 차세대 기술개발에 큰 도움을 줄 것으로 기대된다.”고 말했다.

현재 연구팀은 국내 디스플레이 산업체에 개발한 측정기술을 제공해 AM OLED 디스플레이 상용화에 기여하고 있다. 또한 플라스틱 기판 뿐 아니라, TV 및 반도체의 수분투과가 되지 않도록 하는 실런트, EMC(반도체 봉지제) 등의 수분투과 특성분석을 지원해 반도체 산업의 품질향상을 위해 노력하고 있다. 이와 더불어 관련업체에 측정장비 개발 및 시스템 구축의 지원을 위해 노력할 계획이다.

<전문용어>

DSSC(염료감응형 태양전지) : 값싼 유기 염료와 나노기술을 이용하여 저렴하면서도 높은 에너지 효율을 갖는 태양전지이다. 가시광선을 투과시킬 수 있기 때문에 거물의 유리창이나 자동차 유리에 그대로 붙여 사용할 수도 있는 등 차세대 기술로 각광받고 있는 분야이다. 특히 유연한 플라스틱 필름에 제작하면 다양한 다자인이 가능하여 응용 가능성이 아주 많다.

AM OLED(능동형 유기발광다이오드) : 항상 뒷단에 광원이 켜져 있어야 하는 LCD와 달리 전기를 가하면 빛을 내는 유기물질을 광원으로 이용한다. 백라이트가 필요 없고, 화질도 뛰어나다는 점에서 LCD를 대체할 꿈의 디스플레이로 불리고 있다. 현재 삼성전자가 갤럭시S에 AM OLED를 채택하고 나서부터 뛰어난 화질로 각광받고 있다.

한국표준과학연구원 개요
국가측정표준 정점이며 가장 앞서가는 측정을 연구하는 대덕연구단지내의 출연연구기관입니다.

웹사이트: http://www.kriss.re.kr