[헤럴드경제=정찬수 기자] 국내 연구진이 초고해상도 디스플레이 개발의 난제를 규명했다. 초고화질(UHDㆍUltra High definition) 이상의 초고해상도 디스플레이를 개발하는 시기가 더 앞당겨질 것으로 기대된다.

미래창조과학부는 한국표준과학연구원 김용성 박사팀이 비정질 산화물 소재를 활용한 디스플레이 개발의 난제를 해결하는 원리를 규명했다고 25일 밝혔다. 연구팀은 구조적 불안정성 문제를 해결하는 원리의 발견과 산소 주입을 통한 안정화 방법을 제시해 초고해상도 디스플레이 개발 가능성을 제시했다.

초고해상도 대면적 디스플레이를 제작하기 위해서는 트랜지스터의 고속 동작이 필수다. 비정질 산화물 소재는 기존의 다결정 실리콘 소재보다 최대 속도가 10배 이상 빨라 전 세계 디스플레이 개발사들의 이목이 집중된 소재다. 이 비정질 산화물 소재는 풀HD의 16배 해상도인 ‘슈퍼하이비전급(SHVㆍSuper High Vision)’의 구현이 가능한 것으로 알려져 있지만, 전류가 흐를 때 구조적으로 불안정해진다는 한계가 걸림돌이었다.

연구팀은 비정질 산화물에 전류가 흐를 때 일반적으로 알려진 금속ㆍ산소간 결합 외에 인듐ㆍ금속 결합을 생성하고, 이러한 결합이 불안정성을 유발한다는 것을 밝혀냈다. 전자를 추가로 주입해 5개의 결합을 형성하고 있는 불안정한 인듐이 다른 금속 원자와 결합을 형성하면서 주입된 전자를 고정시켜 전류의 흐름을 방해하는 것을 발견했다. 또 불안정한 인듐에 산소를 주입해 비정질 산화물의 고정된 전자가 다시 흐를 수 있게 만들어 구조적인 불안정성을 해소하는 방안도 제시했다.

김용성 박사는 “이번 연구 성과를 통해 초고화질(UHD)급 이상의 디스플레이 대량생산의 가능성을 열게 됐다“며 “풀HD급보다 해상도가 최대 16배 이상 뛰어난 디스플레이 제작이 가능하게 될 것”이라고 말했다.

한편 이번 연구는 미래부에서 지원하는 나노소재개발사업 ‘산화물, 화합물 반도체 나노입자 물성 계산 및 데이터베이스(DB) 구축’ 연구수행을 통해 진행됐으며, 네이처 자매지인 ‘엔피지 아시아 머터리얼즈(NPG Asia Materials)’ 온라인판 11월 14일자에 실렸다.

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