LG디스플레이 산학협력 지원 논문, 세계적 과학저널에 게재

연세대 심우영 교수팀, 포토리소그래피 기술 개발 내용 발표

초미세 패턴 구현 통해 차세대 디스플레이 생산 기여 기대

심우영 연세대 신소재공학과 교수[사진=LG디스플레이 제공]

LG디스플레이가 산학 협력 차원에서 지원한 연세대 신소재공학과 심우영 교수팀의 논문이 세계적인 과학저널 '네이처 커뮤니케이션즈' 최신호에 게재됐다. 이번 연구 결과는 미래 디스플레이 기술 발전에 기여할 수 있는 씨드 기술로서 활용될 것으로 기대된다.

13일 LG디스플레이에 따르면 이번 논문은 초미세 회로를 구현하는 포토리소그래피 기술 개발에 관한 것이다. 유연하고 투명한 타입의 포토마스크를 이용해 기존에는 불가능했던 크기의 초미세 패턴을 만들 수 있다.

디스플레이 패널을 만들기 위해서는 기판 위에 제조에 필요한 물질을 증착한 뒤, 감광액을 도포한다. 그 위에 포토마스크를 씌워 빛에 노출시키면 포토마스크의 패턴에 따라 회로가 새겨진다.

연구팀은 딱딱한 형태인 기존 포토마스크의 한계를 극복하기 위해 유연하고 투명한 타입의 새로운 마스크와 이를 사용하는 공정을 개발했다. 기존의 디스플레이용 노광장비로도 현재 만들 수 있는 크기의 100분의1 수준에 해당하는 수십 나노미터(㎚)의 초미세 패턴을 구현할 수 있게 했다.

초미세 패턴으로 만드는 섬세한 전자회로는 고해상도 구현에 필수적이다. 또한 유연한 재질의 마스크는 휘어진 기판에도 적용 가능해, 다양한 형태의 디스플레이 생산에 기여할 가능성이 기대된다. 해당 기술은 액정표시장치(LCD)뿐 아니라 유기발광다이오드(OLED)에도 적용 가능하다.

연구팀을 이끈 심 교수는 "이번 연구는 빛의 회절한계를 극복할 수 있는 포토리소그래피 공정을 개발했다는 점에 의의가 있다"며 "평면뿐만 아니라 곡면 기판에도 적용이 가능해 향후 다양한 형태의 소자 공정에 적용할 수 있을 것으로 기대된다"라고 연구의 의의를 설명했다.

본 연구는 개발기간이 3년에 달하고 총 25명의 연구원들이 참여한 대형프로젝트로 한국연구재단 미래소재디스커버리 연구사업, 선도연구센터 연구사업 및 기초과학연구원 지원도 함께 이뤄졌다.

한편 LG디스플레이는 2015년부터 디스플레이 산업의 발전을 위한 산학 프로그램인 'LG디스플레이-연세대 인큐베이션 프로그램'을 운영해오고 있다. 대학과 함께 디스플레이 기반 기술 및 제품들에 대한 아이디어를 모으고 산업화 관점에서 실현될 수 있도록 기획하고 연구 및 검증하는 프로그램이다.