국내 연구진, 초고해상도 디스플레이 안정화 방법 규명

아주경제 김봉철 기자 = 국내 연구진이 초고화질(UHD) 디스플레이를 뛰어넘는 초고해상도 디스플레이의 구조적 안정화 방법을 찾아냈다.

미래창조과학부는 한국표준과학연구원(KRISS) 김용성 박사 연구팀이 이런 연구 성과를 거뒀다고 25일 밝혔다.

초고해상도의 대면적 디스플레이를 만들기 위해서는 트랜지스터의 고속 동작이 필수적이며, 이에 따라 기존의 다결정 실리콘 소재보다 속도가 최대 10배 이상 빠른 비정질 산화물 소재가 주목을 받고 있다.

비정질 산화물은 인듐(In), 갈륨(Ga), 아연(Zn), 산소(O) 원소로 이뤄진 소재다.

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비정질 산화물 소자는 풀HD의 16배인 수퍼하이비전급(SHV) 해상도 구현이 가능하고 착용형(웨어러블) 디스플레이에도 적용할 수 있을 것으로 기대되지만 전류가 흐를 때 구조적으로 불안정해지는 한계가 개발의 걸림돌로 작용해왔다.

연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 비정질 산화물에 전류가 흐를 때 통상적으로 알려진 금속-산소간의 결합 이외에 금속 간의 결합을 생성하고, 이러한 결합이 전자를 고정시켜 전류의 흐름을 방해한다는 사실을 밝혀냈다.

아울러 연구팀은 불안정한 인듐에 산소를 주입하면 비정질 산화물의 고정된 전자가 다시 흘러 구조적 불안정성을 해소할 수 있다는 해법도 제시했다.

김용성 박사는 “이번 연구 성과를 통해 UHD급 이상 디스플레이 대량생산의 가능성을 열게 됐다”고 말했다.

이번 연구 결과는 네이처 자매지인 ‘NPG Asia Materials’ 14일자 온라인판에 게재됐다.