- KIST, OLED 구성물질을 비접촉·비파괴·실시간 검사

성능저하가 잘 일어나는 OLED 청색발광물질 mCBP가 광분해에 의해 파괴되는 과정을 나노슬롯 메타물질 센싱칩을 이용한 테라헤르츠파 분광기술로 측정하는 도식도.[KIST 제공]
성능저하가 잘 일어나는 OLED 청색발광물질 mCBP가 광분해에 의해 파괴되는 과정을 나노슬롯 메타물질 센싱칩을 이용한 테라헤르츠파 분광기술로 측정하는 도식도.[KIST 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 꿈의 주파수로도 불리는 테라헤르츠파를 활용해 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이의 결함을 실시간으로 찾아낼 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST)은 전영민‧서민아 박사 연구팀이 고려대학교 주병권 교수와 함께 테라헤르츠파 분광기술을 이용해 OLED 구성물질의 투과 특성을 실시간·비파괴로 분석할 수 있는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.

OLED는 스스로 발광하는 성질이 있어 전력소모가 적고, 디스플레이의 박막화 및 경량화가 가능하다. 또한 유연성이 있어 접거나 돌돌 마는 형태 등으로 활용할 수 있는 장점이 있으나 제조원가가 비싸다는 단점이 있다. 제조 중간단계에서 결함을 찾아 수리해 수율을 높인다면 OLED 디스플레이의 가격 경쟁력을 높일 수 있는데, 이를 위해서는 OLED 디스플레이를 비접촉·비파괴·실시간으로 검사할 수 있어야 한다.

전통적인 전기검사법은 OLED 디스플레이에 전극을 붙여야 하므로 시간이 걸리고, 전극을 부착할 때 OLED 디스플레이가 파괴되어 재사용할 수 없다. 전기검사법의 한계를 극복하기 위한 형광검사법은 자외선을 조사해 OLED 물질에서 나오는 형광을 측정하는데, 비접촉이기는 하지만 자외선을 조사한 곳의 OLED 물질이 일부 파괴돼 특성이 변한다.

이번 연구에서는 OLED 구성물질에 인위적으로 결함을 주기 위해 5시간 동안 자외선을 조사해가면서 테라헤르츠파 주파수에 따른 OLED 물질별 흡수율을 측정해 최적화된 신호를 1.1 THz에서 얻을 수 있음을 확인했다. 또한 테라헤르츠파의 투과율 변화를 통해 감쇠시간을 구함으로써 OLED 물질별 성능저하(결함)의 정도를 실시간·비파괴로 측정하는 데 성공했다.

서민아 KIST 박사.[KIST 제공]
서민아 KIST 박사.[KIST 제공]

전영민 박사는 “이번 연구는 고려대의 OLED 연구경험에 KIST의 테라헤르츠파 분광 기술을 접목하여 OLED 비파괴 검사의 가능성을 제시했다는 점에서 그 의미를 찾을 수 있다”고 밝히면서 “테라헤르츠파의 응용영역을 OLED 디스플레이 결함 검사라는 새로운 분야로 확장할 것”으로 기대했다.

이번 연구결과는 재료과학분야 국제학술지 ‘어플라이드 서페이스 사이언스’ 최신호에 게재됐다.


nbgkoo@heraldcorp.com