[IMID 2018] OLEDON, 2250ppi AMOLED 제조용 곡면소스 FMM 증착기술 세계최초로 개발

고해상도 AMOLED 제조용 면소스 증착기술을 개발하고 있는 OLEDON의 황창훈 대표는 2250ppi AMOLED 화소의 증착이 가능한 곡면 소스 FMM 증착기술을 세계 최초로 개발하였다고 IMID 2018에서 발표했다.

기존의 리니어 소스 FMM 증착기술은 섀도우거리가 3 um으로서 생산 가능한 AMOLED의 해상도는 570ppi 수준이다. 반면, OLEDON에서 이미 선보인 바 있는 면소스 증착기술은 섀도우거리가 0.8~1.5 um 으로서 AMOLED의 해상도를 800~1200ppi까지 구현할 수 있다. 한편, 이번에 새로 개발된 곡면소스 FMM 증착기술은 섀도우거리가 0.18~0.6 um로서 AMOLED의 최대 해상도를 2250ppi까지 구현 가능한 면소스 증착기술의 업그레이드 기술이다.  

원리는 오목거울을 통해 빛을 모으는 것처럼, 기존의 평평한 면 소스에 곡면을 가해 발광재료가 퍼지지 않고 원하는 곳에 정확히 증착 되어 섀도우 거리를 줄일 수 있는 방식이다.

이 기술이 상용화 된다면 mobile 기기 뿐만 아니라 가상현실 기기 등 폭넓게 적용될 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

 

 

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

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.

[iMiD 2017] OLEDON, Disclose plane source FMM deposition principle for 2250ppi OLED manufacturing

Prof. Hwang Chang-Hoon, CEO of OLEDON, a venture laboratory of Dankook University, presented a plane source FMM deposition technology capable of implementing 2250 ppi at iMiD 2017 held on the 28th.

According to Prof. Hwang Chang-Hoon’s presentation, the plane source deposition technology developed by OLEDON differs from the existing organic material deposition method. The plane source FMM deposition technique is that the organic material is first deposited on the metal surface to form a donor film and then re-evaporate it to form an organic thin film on the substrate. Applying this technique, organic matter forms a vertical gas beam due to plane evaporation. (Source patent: 1012061620000 Republic of Korea)

The shadow distance when organics are deposited with a plane source developed by OLEDON is 0.38 μm – 0.59 μm. This is a level at which a 2250ppi device having a pattern size of 4 um can be manufactured.

Prof. Hwang Chang-Hoon explained ‘applying the plane source deposition technique reduces the incidence angle of the organic material and dramatically reduces the shadow caused by the mask’. In addition, ‘using a plane source, the perpendicular organic gas beam can form a completely zero incident angle, so theoretically, the shadow distance can be zero um’.

 

<Principle of plane source deposition technology developed by OLEDON>

 

In addition, Prof. Hwang Chang-Hoon emphasized that ‘plane source deposition technology is essential for high-resolution shadow masks’.

For linear source FMMs currently in production, the shadow mask opening distance is 80 μm. As a result, the incidence angle of the organic material gas is inevitably large, making it difficult to produce a shadow mask having a high density pattern.

Prof. Hwang Chang-Hoon explained, ‘Using plane source deposition technology, shadow mask taping angle is 80 ° level’, and the distance between openings can be reduced to less than 20 μm so that plane source deposition techniques can solve the mask pattern density problems of linear sources’.

OLEDON is challenging fully shadow-free patterning conditions with plane source deposition technology, and plan to develop and install a plane source FMM evaporator capable of manufacturing 11K class micro OLED devices in cooperation with Prof. Jin Byung-Doo in Dankook University. (Reference: Homepage of OLEDON www.oledon.co.kr)

 

The opening density change of the shadow mask when the plane source FMM deposition technique is used

 

Meanwhile, OLEDON has 13 registered patents for plane source FMM deposition for mass production. Based on recent research results, they filed 7 new patents for mass production equipment in Korea and 3 applications are filed for PCT international application.