일반기술

비주얼 수명 측정 장치 기술

(1) 개요OLED 및 OLED 디스플레이의 휘도 및 수명 분석 기술과 광학 시스템을 이용하여 OLED의 광 이미지(photography)를 관찰하고, 휘도 데이타로부터 화소의 휘도 (Luminance; L), 평균휘도(Luminance RMS; dL) 등의 파라메트를 분석하는 기법과 비주얼 수명 분석 장치 (Visual Life-time Analyzer) 를 기술이전하고자 한다. (2) 필요성OLED 디스플레이는 양극과 음극사이에 100 nm 내외의 유기박막으로 구성된 간단한 구조의 표시 소자이다. 소자를 구성하는 소재 및 박막 두께 등의 구조에 따라 소자의 발광특성은 크게 차이가 난다. OLED 소자의 특성 평가에 가장 중요한 인자들은 EL 스펙트럼, 색좌표, 인가전류 및 전압에 따른 휘도 그리고 수명이라 할 수 있다. 이러한 인자 중에서 수명 특성은 OLED 제품의 상용화를 위한 신뢰성 측면에서 매우 중요한 평가 항목이다. 현재, 상용화되고 있는 수명 평가 시스템은 실온조건 혹은 가혹조건(습도, 온도 등)에서 일정한 전류 혹은 전압을 인가하여 휘도의 상대적 감소를 측정한다. 이러한 수명 평가 시스템은 기본적으로 휘도계 또는 포토 다이오드와 같은 광계측기를 사용하여 디스플레이의 일부분을 측정하기 때문에 디스플레이의 전면을 대상으로하는 발광 특성 변화를 자세히 조사하는 것이 불가능하다. 그리고, 대면적 디스플레이의 특성을 관찰하기 위해서는 광계측기를 X축 또는 Y축 방향으로 스캔하면서 한 스텝씩 측정해야 하므로 짧은 시간 내에 분석하기 힘든 단점이 있다. 또한, OLED 소자 내부에서 생성되고 자라는 흑점들(dark spots), 발광면의 테두리 축소 현상(edge shrinkage), 전력의 변화에 따른 균질도의 변화 등 소자 수명을 좌우하는 원인들을 상세하계 구분하여 분석할 수 없으므로 소자 수명을 개선하는 방법을 밝혀낼 수 없는 문제점이 있다. 따라서 소자의 수명 측정과 함께 실시간으로 흑점 및 발광부의 균일도를 분석할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.(1) 목적본 기술은 OLED 및 OLED 디스플레이의 수명 측정 장치와 S/W 그리고 분석 기법 등을 포함한 시스템을 제공하며, OLED 소자를 구동하는 과정에 나타나는 밝기의 감소 현상과 발광 소자의 수명과 관련된 다양한 특성을 평가하는 기술이다. 본 시스템은 항온 상태의 측정 장치 내에 카메라를 포함한 광학계를 설치하여 대면적 디스플레이부터 OLED 소자의 화소까지 수명 특성을 정밀하게 측정하는 장치이다. 이 장치와 본 연구팀이 제공하는 기술을 통해, 실제로 측정된 물리 파라메타들, 즉, 광도 평균값(Average luminance, L), 광도 RMS 거칠기(Luminance RMS roughness, dL), 측정된 전압(Voltage, V), 어둡고 밝은 부분의 영역비(Ratio of darkness/brightness areas, R과 RN), 밝은 부분의 가장자리 축소에 따른 테두리 축소의 깊이(Depth of edge shrinkage, D), 흑점의 개수(Number of isolated dark spots, N)를 분석하는 알고리즘을 제공할 수 있고, OLED 소자의 최적화 및 신뢰성을 높이는데 기여할 수 있다 (2) 활용방안 및 기대성과본 기술의 목적은 OLED 및 OLED 디스플레이의 수명을 평가하는 장치 및 기술을 제공하는 것으로 OLED디스플레이의 사용에 따른 수명감소 측정의 원인을 분석할 수 있는 기법을 제공한다. 따라서 장수명 OLED 디스플레이 개발을 위해서는 필수적인 기술이다. 특히 패널 제작에 있어서 흑점의 발생이나, 화소 축소(pixel shrinkage)를 실시간으로 관찰함으로써 OLED 패널의 신뢰성 향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 본 기술은 디스플레이 관련 R&D를 주로 하는 학교, 연구소 뿐만 아니라 실제 산업체의 현장에서 직접 활용할 수 있는 기술이다. 따라서 본 기술을 통하여 R&D 기관에서는 최적의 OLED 소자를 제작할 수 있고, 생산업체에서는 수율(yield)을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. (3) 기술이전범위① OLED 디스플레이의 비주얼 수명 분석 장치 (Visual Life-time Analyzer) ② OLED 디스플레이의 비주얼 수명 분석 장치 (Visual Life-time Analyzer) 활용 소프트 웨어 ③ OLED 디스플레이의 비주얼 수명 분석 장치 (Visual Life-time Analyzer) 결과 분석 기법