삼성전자·LGD, 차세대 TFT LCD 개발 총력

삼성전자가 이르면 내년에 세계 처음으로 차세대 소자인 ‘산화물반도체(Oxide Semiconductor)’ 박막트랜지스터(TFT)를 적용한 LCD를 양산한다. LG디스플레이도 연구개발 라인을 준비하는 등 우리나라 LCD업체들이 경쟁국인 일본과 대만을 제치고 기선제압에 나선다.

산화물반도체는 현 TFT 주력 소재인 아모퍼스실리콘(s-Si)에 비해 전자 이동속도가 빨라 패널 구동속도를 크게 높일 기술이다. 대형 LCD를 제조하는 데 용이하며 초고화질까지 구현할 수 있어 차세대 소자로 손꼽힌다.

삼성전자는 최근 탕정사업장의 7세대 LCD라인에서 산화물반도체 TFT 양산 기술을 확보하고 이르면 내년 양산에 돌입할 예정인 것으로 알려졌다.

이 회사는 산화물반도체 TFT를 양산해 LED·3D 패널에 이은 또 다른 성공신화를 이어간다는 계획이다.

업계의 한 관계자는 “산화물반도체를 LCD 기판에 적용하려면 공기나 습기에 노출될 때 물성이 변하는 문제를 극복해야 한다”며 “최근 삼성전자가 이 같은 문제를 해결한 양산 기술을 확보했다”고 밝혔다.

LG디스플레이도 최근 구미공장의 한 라인을 산화물반도체 연구개발 라인으로 전환할 계획인 것으로 전해졌다. 삼성전자에 비해 대면적 양산 라인 적용이 조금 늦더라도 경쟁사에 밀리지 않는 기술력을 확보한다는 계획이다.

삼성전자와 LG디스플레이는 양산에 앞서 연내에 일본과 대만 경쟁업체를 확실히 따돌릴 시제품을 선보일 계획인 것으로 알려졌다.

업계 관계자는 “산화물반도체 LCD 패널은 최근 대만 AUO가 32인치 제품을 선보였지만, 소자 특성에서 양산 가능한 신뢰성을 확보하지 못했다는 평갚라며 “삼성전자와 LG디스플레이가 일본에 앞서 양산에 성공할 경우 차세대 LCD 기술 개발 과정에서 다시 한 번 업계를 선도하는 계기를 마련하게 될 것”이라고 말했다.

산화물반도체 TFT는 투명한 성질을 갖는 인듐-갈륨-아연-산소(IGZO:In-Ga-Zn-O) 화합물 재료를 이용한다. 240㎐ 이상 구속 구동 패널에 적용할 수 있다. 특히 400도 이상의 고온 공정이 필요한 a-Si에 비해 상온에서 제작할 수 있으며, 80인치 이상 대면적 패널에 투명 전극을 형성해 LCD와 능동형(AM) 유기발광다이오드(OLED)는 물론이고 투명 디스플레이 등에 필수적인 기술이라는 평가다.

제조과정에서도 플라즈마화학증착기(PECVD)를 거치지 않고 스퍼터 공정만으로 TFT 기판을 만들 수 있어 제조 단가까지 낮출 수 있다. 여러 장점이 있지만 공정이 복잡해 단가가 비싼 저온폴리 기술의 한계를 극복할 기술이다.

산화물반도체는 올해 국제정보디스플레이학회(SID)에서 발표한 전체 논문의 과반을 차지할 정도로 모든 디스플레이업체가 차세대 기술로 주목했다. 일본의 소니·샤프 등과 AUO 등도 산화물반도체 TFT 상용 기술 개발 경쟁에 돌입했다.

양종석기자 jsyang@etnews.co.kr