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[iMiD 2017] OLEDON, 2250ppi OLED제조용 면소스 FMM 증착 원리 공개

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28일 개최한 iMiD 2017에서 단국대학교의 실험실 벤처 OLEDON사 대표 황창훈 교수는 2250ppi를 구현할 수 있는 면소스 FMM 증착 기술에 대해 발표하였다.

황창훈 교수의 발표에 따르면, OLEDON에서 개발한 면소스 증착 기술은 기존 유기물 증착 방식과 다르다. 면소스 FMM 증착 기술은 유기물을 금속면에 1차로 증착하여 도너 박막을 형성하고 면소스를 만든 후, 이를 재 증발시켜 기판에 유기물 박막을 형성하는 원리이다. 이 기술을 적용하면 유기물은 면증발로 인해 수직성 기체빔을 형성하게 된다. (원천특허:1012061620000 대한민국)

OLEDON사가 개발한 면소스로 유기물을 증착 했을 때의 섀도우 거리는 0.38 um – 0.59 um이다. 이는 4 um의 패턴 사이즈를 가지는 2250ppi 소자를 제작할 수 있는 수준이다.

황창훈 교수는 ‘면소스 증착 기술을 적용하면 유기물 기체의 입사각이 줄어들어 마스크에 의한 섀도우 현상을 획기적으로 줄일 수 있다’고 설명했다. 또한, ‘면소스는 수직성 유기물 기체빔이 완전 제로 입사각을 형성할 수 있어 이론적으로 섀도우 거리가 제로 um도 가능하다’고 덧붙였다.

 

<OLEDON사가 개발한 면소스 증착 기술 원리>

 

또한, 이번 발표에서 황창훈 교수는 ‘면소스 증착기술은 고해상도용 섀도우마스크의 제작에도 필수적’이라 강조했다.

현재 양산에 적용중인 리니어 소스 FMM의 경우 섀도우 마스크의 오프닝간 거리는 80um이다. 이로 인해 유기물 기체빔의 입사각은 커질 수 밖에 없어 고밀도 패턴을 가지는 섀도우 마스크 제작이 어려운 실정이다.

황창훈 교수는 ‘면소스 증착 기술을 이용하면 섀도우 마스크의 테이핑 각도는 80° 수준이다’며 ‘오프닝간 거리를 20 um미만까지 줄일 수 있어 면소스 증착 기술은 리니어 소스가 가지는 마스크 패턴 밀도 문제를 해결할 수 있다’고 설명했다.

OLEDON사는 면소스 증착 기술로 완전 shadow-free 패터닝 조건에 도전하고 있으며, 단국대학교의 진병두교수팀과 공동으로 11K급 마이크로 OLED 소자의 제조가 가능한 면소스 FMM 증착기를 단국대학교내에 개발 설치할 계획이다. (참고:OLEDON사의 홈페이지 www.oledon.co.kr)

 

<면소스 FMM 증착기술을 사용시 섀도우마스크의 오프닝밀도 변화>

 

한편, OLEDON사은 양산용 면소스 FMM 증착기에 대한 13건의 등록특허를 보유하고 있다. 최근 연구 결과를 토대로 양산장비 신규특허 7건을 국내출원 하였으며, 3건을 PCT 국제출원 중이다.

[SID 2017] OLEDON, 단국대학교와 공동으로 차세대 초고해상도 패터닝 증착기술 개발 성공

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OLEDON

지난 SID 2017에서 단국대학교의 진병두 교수와 단국대학교 겸임 교수이자 OLEDON의 대표인 황창훈 박사는 0.38 um의 shadow distance(SD) 구현이 가능한 면소스 패터닝 증착 기술 개발에 성공했다고 발표했다.

황창훈 대표는 과거 2016 IMID Business forum에서 면소스 패터닝 증착 기술과 100 um두께의 shadow mask로 1.1 um의 shadow distance 구현에 성공했다고 발표한 바 있다. 당시 황창훈 대표는 ‘Step height를 3 um까지 줄인다면 이론상 shadow distance를 0.38 um까지 구현할 수 있어 OLED panel의 해상도는 2250ppi이상 가능해질 것이다’고 설명한 바 있다.

이 발표는 실제 plane source를 적용하여 SD를 0.38um까지 구현한 실질적인 결과이므로, 양산 적용 가능성을 한층 높인다는 점에서 이번 SID 2017에 참석한 업계 관계자들의 큰 관심을 모았다.

현재의 OLED panel 양산 기술은 약 3 um의 shadow로 인해 QHD(약 600ppi) 이상의 해상도를 구현하는데 한계가 있다. 3 um shadow는 UHD급(800ppi이상) AMOLED 패터닝 공정 시, 미세 인접 패턴들의 중첩을 발생시켜 미세패턴밀도를 향상을 저하시킨다. 이로 인해 현재 OLED panel은 QHD급만 생산되고 있다.

OLEDON이 개발한 면소스 패터닝 증착기술이 양산에 적용된다면 shadow 거리를 0.38~0.56 um까지 줄일 수 있어 해상도를 기존보다 약 8배 향상할 수 있다. 또한, 향후 스케일업 개발을 통해 대면적 OLED 디스플레이 생산산업에 응용된다면 3300ppi 이상의 초고해상도를 가지는, 수퍼울트라(SUHD) 해상도를 가지는 마이크로 AMOLED소자의 제조가 가능하다.

 

<면소스 증착기술로 얻은 세도우 데이터>

 

황창훈 대표는 ‘고 진공환경에서 금속면에 유기물을 1차 증발, 증착하여 유기분자박막을 형성한 후, 이를 재 증발하여 기판에 2차 코팅 증착하는 아이디어를 활용하여 유기물 분자빔의 증발각을 최소화하는 조건을 발견하게 되었다’라고 밝혔다.

 

<SID2017에서 황창훈 대표가 발표한 면소스의 원리>

 

최근 디스플레이의 해상도에 대해 많은 관심이 집중되고 있어, OLEDON의 연구결과는 업계에 큰 파장을 불러올 것으로 전망된다.

한편, 황창훈교수는 증착기 전문 업체를 거쳐 25년동안 신개념의 증착기술을 개발해오고 있으며, 면소스 증착기술의 원천특허(하향식 열적유도 증착에 의한 선형의 유기소자 양산장비: 등록번호 101206162000)를 보유하고 있다.