발색 : 컬러필터 (CF) 를 통해 색 재현

WOLED는 LCD와 동일하게 컬러필터를 통해 색을 재현한다. 컬러필터란 유리기판 위에 R,G, B 3색의 컬러 레지스트를 특정 패턴으로 입혀 형성되며, 빛이 통과되면 각 컬러필터를 통해 색이 나타나게 된다. 색 재현율’ 이란 얼마나 더 다양한 색상을 구현할 수 있는지를 가늠하는 척도인데, OLED가 컬러필터 대비 색 재현율이 높아 뚜렷한 고화질 영상을 생생하게 재현할 수 있다. 

WOLED가 발광 뿐 아니라 색 재현 또한 OLED를 통해 구현 됐 다면, 훨씬 더 생생한 색상의 고화질 TV를 만들어 낼 수 있었을 것이다. 그러나 R,G,B OLED를 대면적에 수평 증착 시 수율이 부진하고 소모되는 비용과 시간으로 인해 생산 효율이 떨어지므로 빛은 OLED 를 통해서 비추고, 색은 컬러필터를 통해 구현하는 방법을 채택하게 되었다. R,G,B OLED를 수평으로 증착 시 미세한 구멍이 뚫려 있는 FMM(Fine Metal Mask) 를 사용 하는데 FMM의 얇은 특성으로 인해 대형 기판에 적용시 마스크가 처지는 현상이 발생한다. 이처럼 대형 기판에 R,G,B 를 수평 증착 시 수율이 부진 하여 컬러필터를 적용하게 되었고, 이로 인해 LCD 대비 색 재현율의 개선은 제한적이다. 다만, LG디스플레이는 기존 RGB 컬러필터에 White를 추가한 RGBW 방식을 적용하여, 휘도를 높이면서도 전력 소모를 줄일 수 있게 하였다.

TFT : a-Si 대비 전자 이동 속도가 빠르고, 대면적 적용에 용이한 Oxide(IGZO) TFT 적용

LCD는 a-Si TFT, Flexible OLED 에는 LTPS TFT 가 적용되는 한편, WOLED 에는 Oxide TFT 가 적용된다. Oxide(산화물)란 인듐 (In), 갈륨 (Ga), 아연 (Zn) 등의 금속과 결합한 물질이다.따라서 Oxide TFT를 IGZO TFT 라고도 칭한다. WOLED TFT 에 a-Si 나 LTPS가 아닌 IGZO 가 적용되는 크게 두가지로 볼 수있다. 먼저, LCD 에 적용되는 a-Si TFT 보다 전자 이동 속도가 높다는 것이다. 인듐 , 갈륨 , 아연 등으로 구성된 산화물이 금속으로서 전기전도성이 우수하다. 두 번째로, Oxide TFT 의 마스크 공정 단계가 4~6 단계 수준으로 Flexible OLED 에 적용되는 LTPS(6~10 단계) 보다 요구하는 마스크 공정수가 훨씬 적다. 즉 기존 a-Si 공정에서 1 ~2개 마스크 공정이 추가되면 Oxide TFT 가 제조될 수 있기 때문에, 디스플레이 공급업체의 양산성 측면에서 선호될 수 있다. 또한 LTPS 와 달리 고온을 가해 실리콘 배열을 결정화 시키는 과정이 불필요하여 고온 장비 투자 부담이 완화된다. 이러한 장점들 때문에 Oxide TFT는 대면적 디스플레이 에 유리하다. 

TFT: a-Si 대비 최대 약 100배 빠른 p-Si로 구성 

LTPS TFT의 전자 이동속도는 50~100cm^2/Vs로 a-Si 대비 최대 약 100배 정도 속도가 빨라진다. LCD패널에서는 a-Si와 LTPS 모두 적용 가능하나, Flexible OLED에는 LTPS가 필수적으로 적용된다.전자 이동속도가 빠른 LTPS TFT만이 유기재료 발광을 위해 요구되는 전류 수준을 지속적으로 공급할 수 있기 때문이다. 그러나 LTPS는 기존 a-Si 대비 더 많은 포토 공정을 필요로 하고, 특수 레이저 공정이 추가로 진행되기 때문에 제조 단가가 비싸다는 단점이 있다. 따라서 대형 패널에 적용이 어려워 중소형 LCD 및 OLED에만 적용되고 있다.

폴리이미드(PI)의 우수한 성질 

폴리이미드(Polyimide, 이하 PI)는 투명하고 내열성, 내화학성, 우수한 기계적 물성, 높은 광투과성, 전기적 특성을 가진 고분자 물질이다. 수많은 장점에도 불구하고 특유의 진한색으로 투명 FPCB(Flexible Printed Circuit board)와 디스플레이 분야에는 제한적으로 사용되었다. PI는 합성이 용이하고 박막형 필름을 만들수 있는 장점으로 반도체재료의 집적화 소재로 많이 사용된다.

커버윈도우로 고려되는 CPI(Colorless Polyimide Film) 

일반적인 PI의 경우 우수한 물성에도 불구하고 본질적으로 짙은 갈색이 가장 큰 단점이다. 이는 이미드 주 사슬 내에 존재하는 벤젠의 전자들이 사슬간의 결합에 의해 발생되는 전하 전이 복합화(Charge transfer complex, CT-complex)가 발생된다. 이로 인해 400nm~500nm 사이의 가시광선영역의 빛을 흡수하면서 배색인 노란색(yellow)~빨간색(red) 색을 띄게 된다. CT-complex를 낮추기 위해 설폰(So2), 트리플루오로메틸(CF3), 에테르와 같은 전기음성도가 강한 원소를 도입하여 효과를 낮춰 CPI (Corlorless Polyimide Film)필름을 제조할 수 있다. 이로서 투명디스플레이 소재가 되는 것이다