인하대 최리노․양회창 교수, 차세대 ‘플렉시블 디스플레이’공정 기술 개발

구부려지는‘플렉시블 디스플레이’시대 앞당길 핵심 기술 개발

아주경제 박흥서 기자 =인하대(총장·최순자) 최리노(47․신소재공학과)․양회창(44․유기응용재료공학과) 교수 공동 연구팀이 구부리거나 휘는 ‘플렉시블 디스플레이’ 실현의 핵심 기술인 용액기반 산화물 박막 트랜지스터 제조에 성공했다.

TV나 컴퓨터·스마트폰 등 다양한 기기의 디스플레이는 사용자에게 각종 정보를 제공하는 중요 장치로 최근 과학기술 발전으로 구부리거나 휘는 플렉시블(Flexible) 디스플레이, 투명 디스플레이에 대한 연구가 활발하다.

(좌측부터)최리노,양회창 교수[1]

이러한 디스플레이 제조의 핵심 기술이 산화물 박막트랜지스터(Thin Film Transistor·TFT) 기술이며, 이는 유리 또는 세라믹 소재의 회로판 위에 진공 방식으로 만든 얇은 막을 이용해 제조된다.

산화물 박막트랜지스터는 진공 방식의 제조 과정을 거치기에 진공설비 설립 비용이 커 높은 제작비용이 차세대 디스플레이 개발의 한계로 지적되어 왔다.

이에 최리노․양회창 교수는 진공 공정을 거치지 않고도 산화인듐(In2O3) 용액을 활용한 용액 기반 공정으로 디스플레이 제조 공정을 바꾸는데 성공했다.

또한, 용액 공정 시 리튬(Li)을 첨가해 250°C 이하의 저온에서도 전자가 활발히 이동하도록 전자의 이동도를 높여 스포츠 등 빠른 화면 전환을 선명하게 보여주는 고성능 차세대 디스플레이에 적용 가능한 기술을 개발했다.

이러한 저온 공정은 플라스틱 계열의 기판을 활용하는 차세대 투명 디스플레이나 플렉시블 디스플레이 구현에 한 발짝 다가섰다는 의미가 있다.

또한, 용액 기반 공정은 산화물 박막트랜지스터 제조비용을 크게 낮출 수 있어 디스플레이 제품 자체의 가격이 저렴해 질 수 있어 획기적 원가절감이 기대된다.

최리노․양회창 교수의 ‘플렉시블 디스플레이’ 구현의 핵심 기술 개발 내용을 담은 연구 논문 “Li-Assisted Low-Temperature Phase Transitions in Solution-Processed Indium Oxide Films for High-Performance Thin Film Transistor(리튬 유도 저온 상전이를 통한 용액공정 인듐 산화물 박막기반 고성능 박막트랜지스터)”는 자연과학 분야 최고 권위지 네이처(Nature) 자매지인 사이언티픽 리포트 온라인 판 최신호(4월 29일)에 게재됨으로써 그 진가를 인정받았다.

최리노 교수는 “용액 공정을 기반한 저가의 산화물 박막 트랜지스터 생산 가능성을 제시한 의미 있는 연구 결과”라며 “다양한 초고해상도 디스플레이 제조에 활용이 가능할 것”이라고 소감을 밝혔다.

또한 최리노 교수는 이러한 리튬을 첨가한 고성능 산화물 박막 트랜지스터 저온공정 제작 기술을 작년 9월 레이저장비기업인 코윈DST에 기술 이전을 완료해 연구의 산업적 가치도 인정받았다.