차세대 디스플레이용 기초기술 개발

삼성전자 종합기술원이 차세대 디스플레이, 반도체 등에 광범위하게 적용 가능한 ’비정질 산화물 박막 트랜지스터(Amorphous Oxide Thin Film Transistor)’ 신기술을 개발하는데 성공했다.

삼성전자는 15일(현지시각) 미국 샌프란시스코에서 열린 세계 3대 반도체 학술 모임인 ’2008 세계전자소자학회 (IEDM; IEEE INTERNATIONAL ELECTRON DEVICES MEETING)’에서 이 기술을 발표했다.

이번에 발표한 기술은 기존 산화물 박막 트랜지스터의 단일 채널 구조를 이중 채널 구조로 변경하여 기존 보다 3배 이상 향상된 세계 최고 수준의 전자 이동도(~130㎠/V.sec)를 확보함과 동시에 문턱전압(Threshold Voltage; 박막 트랜지스터를 동작시키는 전압)을 제어할 수 있도록 한 것이다.

삼성전자가 구현한 이중 채널 구조는 이동도가 큰 산화물과 필요한 문턱전압을 갖는 산화물을 접합한 것이다.

삼성전자는 이 기술이 현재 사용하고 있는 LCD 디스플레이 소자 뿐 아니라, AM-OLED, 플렉시블 디스플레이와 같은 차세대 디스플레이, 태양전지(Solar Cell), LED, 센서 등에도 적용이 가능하다고 밝혔다.

또한, 투명한 특징이 있어 고글, 건물의 유리창, 자동차 유리 등 투명 디스플레이에도 적용할 수 있다. 특히, 빠른 속도와 함께 문턱전압의 제어가 가능해 반도체 분야에도 적용할 수 있어 전자산업 전반에 걸쳐 파급 효과가 클 것으로 기대하고 있다.

LCD 디스플레이의 해상도가 풀HD를 넘어 UD(Ultra Definition, 풀HD의 4배 해상도)로 점점 높아지고, 화면 구동속도도 빨라짐에 따라 한꺼번에 전송해야할 데이터의 양이 많아져 LCD 디스플레이에 사용되는 박막 트랜지스터의 빠른 속도가 요구되고 있다.

이 기술은 제조 공정이 현재 LCD 디스플레이 양산 공정과 동일해 신규 투자비를 최소화 할 수 있고, 주변회로를 패널 내부에 내장할 수 있어 제품 단가를 크게 낮출 수 있다는 장점이 있다.

삼성전자 김영환 전무는 "이 기술을 중장기적으로 플렉시블 또는 투명 디스플레이에 적용할 뿐 아니라, 이동도 때문에 제약 됐던 반도체 주변회로까지 응용을 확대해 반도체 소자의 핵심 기술로 발전시킬 계획"이라고 말했다.  

[향후 적용 가능 분야]
 

[분야별 전자 이동도 비교]