LCD 잔상 잡는 ‘저온결정화’ 세계최초 원천기술 특허획득

지난해 12월20일은 국내 TV의 역사가 획기적으로 바뀐 날로 기억된다.1966년 처음으로 국내에서 TV 생산이 시작된 이후 꾸준히 명맥을 이어왔던 브라운관 방식의 TV 생산 라인이 완전히 폐쇄됐기 때문이다. 대신 그 자리는 평판 디스플레이가 채우고 있다.

평판 디스플레이 시장은 LCD와 PDP 양분 구도에서 LCD로 주도권이 넘어가는 추세다. 지난해 7월, 삼성SDI는 삼성전자의 PDP ‘깐느’ 50인치 TV와 일본의 S사가 제작한 52인치 LCD TV를 비교하는 시연회를 열었다. 이 자리에서 삼성측은 줄무늬 셔츠를 입은 여성이 그네를 타는 동영상을 틀어놓고 “PDP 영상에서는 줄무늬를 볼 수 있지만,LCD 화면에서는 줄무늬가 뭉개진다.”며 “이는 LCD가 빠른 움직임을 표현할 때 발생하는 잔상 현상을 해결할 수 없기 때문”이라고 강조하기도 했다. 결국 LCD가 평판디스플레이 시장을 완전히 점령하기 위해서는 빠른 화면 전환시에 발생하는 잔상 현상을 줄여 주는 기술의 개발이 필수적인 셈이다. 이와 관련해 다양한 방면에서 연구 개발이 이뤄지고 있지만, 최근 각광받는 방식은 화소를 구동하는 트랜지스터를 저온폴리실리콘(LTPS) 위에 형성하는 방법이다.‘LTPS’ 방식은 고온 결정화 공정 대신 LCD의 기판 물질인 유리가 견딜 수 있는 저온에서 결정화하는 공정으로 빠른 응답 속도에 의한 잔상 제거뿐만 아니라 주변회로의 고집적 가능, 원가 절감, 패널 부품의 단순화가 가능하다는 등의 장점도 있다.

한양대 박막전자재료연구실 최덕균 교수팀은 지난 92년부터 LCD 적용을 위한 비정질 실리콘의 결정화 거동 고찰 및 소자 개발에 집중하고 있다. 특히 LTPS 형성시에 나노 두께의 금속층이 선택적으로 증착된 비정질 실리콘 박막의 표면 양단에 전계를 인가하면서 열처리를 수행하는 독창적인 저온결정화 기술인 ‘전계 유도 방향성 결정화´(Field-Aided Lateral Crystallization:FALC) 기술을 1996년 세계 최초로 제안해 원천 특허를 획득했다. 최 교수는 “비정질 실리콘의 저온 결정화 기술은 LCD 산업뿐만 아니라 기존의 여러 분야에서 핵심 소자의 특성 향상 및 경쟁력 확보를 위한 필수적인 기술”이라고 밝혔다.

박건형기자 kitsch@seoul.co.kr