능동형 유기발광다이오드 (Active-Matrix OLED)

광공학
한 줄 정의: 각 화소마다 박막트랜지스터(TFT) 회로를 두어 개별적으로 유기발광다이오드의 발광을 제어하는 방식의 OLED 디스플레이입니다.

쉽게 풀면

OLED는 전기를 흘리면 스스로 빛을 내는 유기물질을 화소로 사용하는 디스플레이입니다. 이 화소들을 어떻게 제어하느냐에 따라 방식이 나뉘는데, 능동형(AM-OLED)은 각 화소마다 작은 스위치와 저장 회로 역할을 하는 트랜지스터를 붙여서 그 화소가 다음에 갱신되기 전까지 계속 켜진 상태를 유지하도록 만드는 방식입니다. 이렇게 하면 화면이 커지고 화소 수가 늘어나도 안정적으로 각 점의 밝기를 유지할 수 있습니다.

왜 중요한가

단순히 배선을 순차적으로 켜고 끄는 수동형(PM-OLED) 방식은 화소 수가 많아지면 밝기와 반응속도에 한계가 생기지만, 능동형 방식은 각 화소를 독립적으로 안정적으로 구동할 수 있어 스마트폰이나 TV처럼 해상도가 높고 화면이 큰 제품에 필수적입니다. 이런 이유로 현재 상용 OLED 디스플레이의 대부분은 능동형 구조를 채택하고 있습니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"제안된 화소 회로는 저온폴리실리콘(LTPS) 박막트랜지스터를 이용해 능동형 OLED 패널의 균일도를 개선하였다."

화소 구동에 쓰이는 트랜지스터 소재와 균일도 개선 연구를 설명하는 문장입니다.

"플렉서블 기판 위에 제작된 능동형 OLED는 반복적인 굽힘 시험에서도 안정적인 발광 특성을 유지하였다."

능동형 OLED가 접거나 구부릴 수 있는 디스플레이 개발에도 활용되는 사례를 보여줍니다.

조금 더 깊게 보면

능동형 OLED의 각 화소는 일반적으로 구동 트랜지스터와 스위칭 트랜지스터, 그리고 전압을 유지하는 축전기(캐패시터)로 구성된 회로를 가지며, 이 회로가 다음 프레임이 오기까지 화소의 발광 상태를 유지시켜 줍니다. 트랜지스터의 특성 편차를 보정하는 회로 설계도 화질 균일도를 위한 중요한 연구 주제입니다.

주의할 점

유기발광 소재는 시간이 지나면서 발광 효율이 저하될 수 있어, 이를 보완하기 위한 보정 알고리즘이나 소재 개선 연구가 함께 이루어지고 있습니다.

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