산화물 다이오드를 이용한 디스플레이 장치 document_id A220623071462

지금까지 많은 종류의 디스플레이 장치가 개발되어 사용되고 있다. 그 중에서 현재 가장 널리 사용되고 있는 대표적인 디스플레이 장치로는 LCD가 있다. 그런데 LCD의 경우 화면에 영상을 디스플레이 하기 위해서는 액정 패널의 뒷면에 백라이트 유닛(backlight unit)을 항상 켜 놓아야 한다. 따라서 디스플레이의 동작 중에는 백라이트 유닛이 지속적으로 ON 상태이므로, 백라이트 유닛은 지속적으로 전력을 소비한다. 이로 인해 LCD의 경우 다른 디스플레이 장치에 비해 소비전력이 상대적으로 높게 나타난다. 또한, LCD의 경우 백라이트 유닛에서 방출된 빛이 편광판, 액정층, 컬러 필터 등을 통과하는 과정에서 매우 큰 광 손실이 일어난다. 따라서, 백라이트 유닛에서 방출된 빛의 일부분만이 관찰자에게 전달된다. 이러한 특징 때문에 사용하는 빛의 광량보다 더 많은 광량이 필요하게 된다. 실제로 LCD는, 백라이트 유닛의 광원의 초기 광량을 100%라고 했을 때 관찰자의 눈으로 인식되는 빛의 광량이 약 3% 정도로서, 매우 낮은 효율성을 나타내고 있다. 이러한 낮은 효율성 때문에 전체 소비전력은 더욱 증가하게 된다. 한편, 현재 연구되고 있는 차세대 디스플레이 장치의 후보로서 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode; OLED)가 있다. OLED를 이용한 디스플레이 장치는 시야각이 넓고 반응 속도가 높다는 장점이 있다. 또한 얇게 제작이 가능하며 휘어질 수 있기 때문에 플렉시블 디스플레이에 응용될 수도 있다. 그러나 OLED에서 사용되는 유기물 발광체는 유기물 특성상 수명에 한계가 있다. 특히 청색 발광을 하는 유기물 발광체의 경우 수명이 약 15,000시간 정도인데, 이는 일반적인 평판 TV에서 요구되는 수명인 30,000시간의 절반밖에 되지 않는 것이다. 또한, OLED는 아직까지 발광 효율이 낮다는 문제가 있다. 디스플레이로 구현하기 위해서는 유기물 발광체에서 발광될 때의 밝기가 약 250 Cd/㎡ 정도가 되어야 한다. 유기물 발광체 중에서 청색 발광체는 현재 약 15 Cd/A 정도의 효율을 나타내고 있다. 따라서 원하는 밝기를 얻기 위해서는 많은 전력 소모가 필요하다. 더욱이 OLED는 광 손실이 큰 하부면 발광 방식(bottom emitting)의 구조로 제조될 수밖에 없다. 하부면 발광 방식의 경우, 유기물 발광체의 발광 동작을 제어하기 위한 하부의 박막 트랜지스터 영역에 의해 발광 면적이 감소하며, 또한 하부의 두꺼운 유리 기판을 통과하여야 하기 때문에 추가적인 광 손실이 발생한다. 상부면 발광 방식(top emitting)의 경우에는, 유기물 발광체의 바로 위에 있는 투명한 상부 전극을 통해 빛이 방출되기 때문에 이러한 문제가 발생하지 않는다. 그러나, 유기물 발광체 위에 투명 전극을 형성시킬 경우, 투명 전극을 형성하는 과정에서 유기물 발광체가 손실을 입고 열화되는 문제가 발생하기 때문에, 상부면 발광 방식을 채택하기가 어렵다.