ELD의 역사에 대해서 알아보자.

최근 정보통신 분야의 발전이 더욱 가속화되면서 시간과 장소를 불문하고 언제 어디서든 정보를 주고 받아야 하는 필요성 때문에 전자 디스플레이에 대한 요구가 증가하고 있다. 따라서 기존의 CRT 디스플레이에서 평판 디스플레이로 급속히 옮겨가고 있는 가운데 현재는 LCD가 가장 각광을 받고 있으며, 향후 지속적인 수요를 예측하고 있다. 그러나 LCD는 자체 발광소자가 아니고, 시야각등과 같은 근본적인 몇가지 단점으로 인하여 새로운 평판 디스플레이에 대한 개발이 전개되고 있다. 이와 같은 새로운 평판 디스플레이 중에 하나가 바로 전게발광 디스플레이이다. ELD는 크게 무기 ELD와 유기 ELD로 나눌 수 있는데 무기 ELD는 비교적 높은 전압을 인가하여야 구동하고, 다양한 색상을 구현하기 어렵다는 등의 결함으로 현재 디스플레이로의 응용에 접근하지 못하고 있는 실정이다. 그러나 유기 ELD는 저전압 구동, 자기발광, 경박단소화, 광시야각 및 빠른 응답속도 등의 많은 장점으로 실용화에 박차를 가하고 있다. 무기 ELD의 개발사를 살펴보자. 1900년대 초반에 형광체 분말을 이용하여 높은 전계를 인가하면 발광현상이 발생하는 것을 발견하였고, 1936년 프랑스의 G.Destriau는 황화아연 분말을 절연체에 섞어 전극을 만들고 AC 전압을 인가하면 빛이 발생하는 전계발광 현상을 발견하였다. 1950년경에 투명전도막이 개발되면서 1960년대에는 AC전압으로 구동하는 분말형 EL 소자를 개발하였지만, 낮은 휘도와 짧은 수명 때문에 실용화에 이르지는 못하였다. 이후, 1968년 색상과 휘도를 증가시킨 직류 분말형 EL 소자와 규류형 박막 EL(ACTEEL) 소자를 개발하여 평판 디스플레이로서의 가능성을 보여주었다. 1974년에는 Inoguchi가 이중 절연막 구조를 이용하여 고휘도 및 장수명의 안정된 ZnS:Mn로 Acteel소자를 개발하여 무기 ELD로 평판 디스플레이 시대를 여는 계기를 마련하였다. 1983년에는 6인치 단색 ELD가 청므으로 상용화되면서 CRT를 대체할 수 있는 full color ELD의 구현을 위해서 다양한 발광 형광체에 대한 연구와 실용화가 본격적으로 가속되었다. 그러나 청색 형광체의 개발이 지연되면서  full color ELD로의 접근이 어려워져 점차 관심을 소멸되었다. 1984년 Ballow 등이 SrS:Ce를 이용하여 청록색 형광체가 개발되었지만 휘도와 색순도면에서 기대에는 미치지 못하였다. 또한 CaS:Pb를 이용한 높은 색순도의 청색 발광재료가 개발되어 고휘도를 보이기도 하였지만 효율이 낮고 수명이 짧아 실용화 단계로는 미약하였다. 무기 ELD의 실용화가 어려움을 겪고 있는 가운데 LCD는 비약적인 발전을 거듭하여 CRT를 대적할만한 평판 디스플레이로서 선두를 달리게 되었다. 무기 ELD는 넓은 시야각, 빠른 응답속도, 넓은 사용온도 및 내충격석 등의 장점을 가지는데 full color화로의 지속적인 노력으로 인하여 1990년대로 접어들면서 그동안 극복하기 어려웠던 RGB발광 형광체를 개발하여 ELD 제작에 기틀을 마련하게 되었다. 즉, 1993년 Ballow 등이 CaGa2S4:Ce를 이용하여 청색발광 형광체를 개발하였다. 그러나 아직 청색 형광체의 휘도가 낮아 수요가 활발하지 못한 실정이며, ELD의 시장규모는 LCD 등의 평판 디스플레이가 구현하기 어려운 특수 분야에서 응용되고 있다. 1996년 King 등은 고해상도의 HMD(head mounted display)용 초소형 full color active matrix EL(AMEL)를 개발하였고, 1997년에는 Wu등이 세라믹 기판에 박막과 후막 공정으로 형광층의 효율 및 휘도를 개선한 EL 소자를 개발하였다. 이상과 같은 무기 ELD의 구준한 개발을 토대로 LCD와 PDP 등과 같이 차세대 평판 디스플레이의 한 축을 형성 할 것으로 기대된다. 유기 ELD의 개발사에 대해서 알아보자. 유기물질에서의 발광현상은 1960년대부터 알려져 왔으며, 최초의 유기 EL소자는 1963년 Pope등이 고체 상태의 유기재료인 안쓰라센 단결정을 이용하여 제작한 것이며, 1969년 Dresner는 고체 전해질을 처음 도입하여 유기 EL 소자를 만들었다. 그러나 이후 ELD에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았으며, 1986년에 Eastman Kodak사의 Tang등이 유기물을 이용한 EL 소자를 개발하였는데 무기 EL 소자에 비해 유기 EL 소자는 낮은 전압에서 구동하며 약 1,000cd/m2의 휘도를 발광하는 초박막 이중층 구조의 소자였다. 또한, 제조공정이 무기 EL에 비해 매우 간단하고 대면적이 가능하다는 등의 특징을 가지기 때문에 상품화로의 박차를 가하게 되었다. 1990년대 중반부터 유기 EL에 대한 연구도 활발하게 전개되면서 무기 ELD에 비해 더많은 투자도 이루어지게 되었다. 이와 같은 연구 개발의 결과로서, 유기 ELD의 수명은 10,000시간 이상으로 향상되었으며, 응용분야도 더욱 다양화되어 첨단 정보통신기기를 비롯하여 휴대폰, 디지털 카메라 및 자동차 디스플레이용 등으로 확대되어 갔다. ELD의 종류에 대해서 알아보자. ELD는 형광체에 전계를 걸어주면 빛이 발생하는 전계발광 현상을 이용한 표시소자이다. ELD는 형광체의 소재나 형태, 소자의 구동방식 및 배열방식, 응용 분야 등에 따라 여러 가지로 분류하는데 여기서는 몇가지 기본적인 종류를 나열한다.