디스플레이 기술, 한의학의 요람

산업자원부 지원으로 설립된 ADRC의 내부시설 전경. 대각 6인치 기판의 공정을 진행할 수 있는 장비가 완비돼 있다.

결정화 방법에 의해 유리기판 위에 형성된 거대 유사결정립의 광학현미경 사진.

왼쪽부터 시계방향으로 TFT-LCD, TFT 어레이, CNT를 이용한 램프, OLED.

차세대 디스플레이 연구센터 서울에 있는 경희대학교 차세대 디스플레이 연구센터(ADRC :Advanced Display Resaerch Center)는 1997년 산업자원부의 지원을 받아 설립된 LCD거점연구단과 99년 과학기술부에 의해 지정된 TFT-LCD 국가지정연구실을 모태로 해 지난 2001년 설립됐다. 이 연구센터는 디스플레이 관련 대기업·중소기업들과 공동 연구를 통해 TFT-LCD·OLED·FED 등에 사용되는 새로운 물질과 소자 등의 개발에 전력하고 있으며, 이를 위해 2백여평의 청정실 안에 6×6인치 기판 위에서 TFT 어레이(array)를 형성하고 소자를 제작하기 위한 증착·식각·노광 장비를 갖추고 있다. 현재 정부의 지원을 받고 있는 이 센터는 디스플레이 관련 또는 응용 분야의 산학연 모든 기관과 연구그룹에 개방돼 있다. 이곳에는 30여명의 석·박사과정 학생들이 디스플레이와 관련 분야 적용을 위한 박막소자 연구를 수행하고 있으며, 그동안 SCI급 국제학술지에 1백여편과 디스플레이 관련 국제학회에 2백여편의 논문을 발표했다.

주요 연구 분야와 최근 동향 ▶LCD와 OLED로의 응용을 위한 비정실 실리콘 박막트랜지스터(TFT) LCD·OLED·영상감지소자에 응용 가능한 비정실 실리콘 박막트랜지스터 기반의 소자와 회로를 개발했으며, AM-OLED에 적용하기 위한 고안정성 회로구조를 갖는 새로운 화소를 설계·제작했다(IEEE Electron Device Letter 24(9), 583(2003)). 현재 이들을 이용한 LCD와 OLED 공정 개발에 착수했다.

▶전기소자와 디스플레이에 적용하기 위한 고품위 다결정 실리콘 박막 디스플레이 연구센터는 최근 매우 짧은 시간(1시간)의 저온 열처리(5백50℃)로 유리기판 위에 다결정 실리콘을 제작할 수 있는 독창적인 방법과 전계인가 실리사이드 매개 결정화법(FE-SMC, US Patent 6,309,951/6,326,226)을 개발했다. 또한 금속 오염을 줄이고 균일한 크기를 갖는 결정립으로 이루어진 다결정 실리콘의 제작을 위해 실리콘질화막(SiNx)을 비정질 실리콘 박막 위에 형성한 뒤 니켈을 처리하는 기술(MICC:Applied Physics Letters, 2003년 12월)도 개발했다. 이때 실리콘질화막은 비정질 실리콘 박막으로 니켈이 확산되는 것을 제어하는 역할을 하게 되며 결정화된 박막은 기존의 다결정 실리콘 박막보다 깨끗하고 매끄러운 표면 특성을 나타낸다. 이 방법을 이용해 결정립의 크기가 87um에 달하는 고품위 다결정 실리콘 박막을 형성했는데, 이는 레이저를 사용하지 않은 저온결정화 방법에 있어 대단히 획기적인 결과다.

▶나노전기전자소자와 디스플레이로의 응용을 위한 저온 카본나노튜브 경희대학교 차세대 디스플레이 연구센터는 1998년 이후 나노소자와 디스플레이에 사용될 수 있는 차세대 기술로 저온 카본나노튜브CNT) 연구에 집중해 왔다. 이러한 노력의 결과로 유도결합형 플라즈마 기상증착법에 의한 층·층·층 성장법이라 명명된, 나노튜브 형성에 관한 미국특허(US Patent 6,331, 209/6,648,711)를 취득했다. 최근에는 4백℃ 근처의 저온에서 형성된 나노 튜브를 이용해 FED용 FEA(Field Emitter Array)를 제작해 균일하고 지속적인 발광을 내는 소자를 개발, 조만간 cDream(미국 기업)에 의해 상업화될 전망이다.

▶대 면적 플라스틱 기판 위에 형성되는 유기전자소자 유기전기발광소자(OLED)는 자발광·광시야각·고해상도·저전력 구동·고속응답이라는 특징들을 지니고 있기 때문에 강력한 미래형 디스플레이 후보로 대두되고 있다. 이를 위해 이 연구센터는 6인치급의 AM-OLED를 제작할 수 있는 설비를 갖추고 기술개발에 앞장서고 있다. OLED는 습기에 매우 민감하기 때문에 제 기능을 위해 보호막이 필수적이다. 현재 벤처업체인 모디스테크(MODISTECH)와 공동으로 필름 형태의 AM-OLED 보호막 개발에 나섰다. 유기물이라는 특성상 가볍고 유연하며, 대 면적 공정을 저가에 실시할 수 있다는 장점으로 최근 유기 박막 트랜지스터(OTFT)에 관한 관심이 모이고 있어 경희대 연구센터는 유기기상증착법(OVPD)을 이용한 선택적 펜타신(Pentacene) 성장방법과 박막 트랜지스터 응용에 관한 연구를 하고 있다.

한의학 기술의 놀라운 발전 1965년 이래 한의학 분야에서 교육과 임상치료를 실시해 온 경희한방병원은 연간 12만명의 입원환자와 40만명이 넘는 외래환자들을 치료하고 있다. 한의학 분야의 리더로서 타의 추종을 불허하고 있는 이 대학은 그동안 5천명이 넘는 한의사를 배출했다. 경희대 한의과대학은 최근 경희대학교가 추구하는 연구와 혁신이라는 경영철학에 따라 사상치료 연구에 많은 노력을 기울이고 있다(사상의학이란 의학의 원리를 음과 양에 근거, 사람의 체질을 태양인·소양인·태음인·소음인 등 4가지로 분류하고 이에 따라 치료법을 달리하는 의술로 최근 관심을 모으고 있는 분야임). 경희대학교는 중국의 한의학과 달리, 한국 한의학의 특징을 개발해 한국 전통의학의 국제화·세계화를 선두하고 동서의학의 조화로 제3의 의학을 개발하는 데 앞장서고 있다. 산업자원부 지원으로 설립된 ADRC의 내부시설 전경. 대각 6인치 기판의 공정을 진행할 수 있는 장비가 완비돼 있다.