[확대경] IVMC `97로 본 FED 신기술 동향

전계방출디스플레이(FED)는 진공기술과 고체소자(마이크로일렉트로닉스) 기술을 동시에 이용하기 때문에 지난 21일 폐막된 「국제 진공마이크로일렉트로닉스(IVMC)97」은 이의 기술발전 추세를 한 눈에 파악할 수 있는 좋은 계기가 됐다. 특히 이번 대회에서는 1백72편의 논문발표와 함께 주요 FED 제조업체간 토론회를 개최, 초미의 관심을 끌었다. 논문과 토론회 등에서 나타난 FED기술 및 산업화 추세를 간추려 소개한다.

<편집자>

IVMC97은 각국이 FED의 품질과 수명을 좌우하는 양질의 에미터(전자총)와 형광체의 개발에 연구개발력을 집중시키고 있음을 보여주었다.

발표된 총 1백72편의 논문 중 전통적인 몰리브덴 또는 실리콘을 이용한 에미터 개발에 30편이 몰렸으며 특히 신소재로 부상하고 있는 다이아몬드 에미터분야에는 무려 51편의 논문이 쏟아지는 등 에미터분야 논문이 전체의 절반이 넘는 81편에 달했다.

이는 FED분야에서는 아직 독보적인 기술을 확보하고 있는 곳이 없으며 따라서 앞으로 누가 성능이 우수한 에미터를 먼저 개발하고 이를 패널로 만들어낼 수 있느냐에 이 시장 선점의 열쇠가 달려있다는 뜻으로도 해석할 수 있다.

에미터분야에서는 발표된 논문 수로 볼 때 전통적인 몰리브덴이나 실리콘보다 새로 각광받고 있는 다이아몬드가 소재의 주류를 이룰 것으로 보인다.

그러나 FED는 에미터를 비롯, 형광체, 구동장치 등 각종 소자들이 1㎝ 이하의 얇은 패널 안에 진공상태로 구성되기 때문에 그만큼 상호 작용성이 커 하나의 소재가 절대적으로 우수하다고는 단정하기는 어렵다는 것이 전문가들의 지적이다.

한 예로 일본전자기술연구소의 이토 박사는 토론회에서 『실리콘이 단점보다는 장점이 많다』고 지적하고 유리기판 위에 실리콘을 이용한 FET 금속산화막(MOS)을 형성, 능동구동 방식의 FED를 제작할 수 있다고 주장했다. 이토 박사는 MOSFET는 전통적인 에칭방식이기 때문에 공정이 쉽고 저전압으로도 구동이 가능하며 에미터 하나 하나를 동작시킬 수 있는 등 장점을 지니고 있는 데다 향후 시스템 온 글라스에도 대응이 용이하다고 거듭 강조했다.

FED의 화질과 수명을 크게 좌우하는 형광체분야에서는 저전압 형광체의 개발이 최대 현안이 되고 있는 가운데 당분간은 1∼4㎸대의 고전압 형광체가 주류를 이룰 전망이다.

FED가 TFT LCD 등 평판디스플레이의 일반적 추세인 저소비전력화에 대응하기 위해서는 1㎸ 이하에서 반응하는 저전압 형광체의 개발이 매우 시급하나 현실적으로 아직 어려움을 겪고 있는 것으로 나타났다. 특히 저전압 형광체에는 황화물이 첨가되기 때문에 에미터에 손상을 초래, 수명이 단축되는 등 아직 기술적으로 극복해야 할 과제가 많은 것으로 지적됐다. 실제로 삼성종합기술원이 채택한 2백50V에 반응하는 저전압 형광체를 이용한 FED는 다른 면에서는 우수하나 수명이 짧은 것이 흠으로 지적돼 저전압 형광체의 개선이 최대 과제로 떠올랐다.

이번 대회에서는 이밖에도 FED의 대면적화나 양산을 위한 공정기술, 장비의 개발도 상당한 진전을 보이고 있으나 에미터, 형광체 등과 마찬가지로 이 분야를 선도할 만한 획기적인 개발성과는 아직 미진한 것으로 나타났다.

이번 IVMC97은 FED가 소재나 부품, 패널, 장비, 공정 등 전분야에 걸쳐 광범위하고 다양한 기술개발과 진전이 이루어지고 있어 조만간 소형 패널을 중심으로 상용화가 급진전될 것임을 시사해주는 한편 아직 뚜렷한 선도기술이 없는 관계로 학계나 업계간 기술개발경쟁도 그만큼 치열해질 것임을 예고했다.

<유성호 기자>