[논문]최신기술동향 - 산화물 TFT를 이용한 플렉시블 디스플레이

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유민기 (한국전자통신연구원)

플렉시블 디스플레이는 기존의 딱딱한 디스플레이와는 달리 휘고 구부리고 심지어 돌돌 말 수 있는 디스플레이이다. 산화물 반도체TFT의 연구는 비교적 짧은 시간동안 많은 연구자들에 의하여 집중적인 연구가 진행이 되어 소자특성이 비약적으로 향상이 되었다.

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다음과 같다. 우선 대면적, 고화질, 고성능, 저전력 등 기존 평판 디스플레이의 성능을 향상시키는 기술개발이다. 이러한 목적에 부합하는 TFT성능을 위하여 산화물 반도체 TFT를 LTPS의 이동도와 신뢰성에 근접하는 소자 특성을 보여야 한다.

유기물 반도체는 플렉시블에 적합한 특성을 가지고 있으나 낮은 이동도와 수분이나 산소에 취약하여 안정적이지 못한 특성이 있었으며. 실리콘 TFT는 저온 공정의 어려움으로 인하여 플라스틱 기판에 직접 공정을 하지 못하고, 유리기판에 공정을 진행한 후 플라스틱 기판에 전이 방식의 기술을 사용하였다. 이러한 여러 가지 기술적인 난제들을 해결하지 못하여 플렉시블 디스플레이는 주로 수동구동 (passive - matrix addressing) 표시방식 위주로 개발 되었으며, TFT를 이용한 능동구동 (activematrix addressing) 표시방식은 개발이 지체 되었다.

그래서 2000년대 초반까지도 플렉시블 디스플레이 개발에 필요한 연구목록에 포함되지도 않았었다. 그러나 2004년 동경공대의 호소노 히데오 교수가 비정질 인듐갈륨징크산화물(InGaZn。) 반도체를 PET 기판 위에서 TFT를 구현한 결과를 Nature 지에 발표하여 산화물 반도체 TFT에 대한 연구를 선도하였다. 이후 PET 기판을 사용한 ZnO TFT , PI기판을 사용한 ZTO TFT 그리고 PET기판을 사용한 IGZ。TFT 등 다양한 연구결과가 발표되었다.

양산 공정에 잘 안착이 되더라도 또다시 산화물 반도체TFT의 성능이 비약적으로 발전하지 못한다면, LTPS가 생산성과 대면적화의 기술적 문제점을 해결하는 시점까지 잠시 틈을 때우는 징검다리에 불과 할 것이다. 그러한 측면에서 플렉시블 디스플레이 등 차세대 디스플레이 분야에서 산화물 반도체 TFT의 연구는 계속 활발하게 진행될 것으로 예측된다.

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