영상 디스플레이 산업은 멀티미디어 기술발전에 따라 최근 대면적화, 경량화, 고화질화, 저소비전력화, 저가격화하고 있고 이에 따른 기술개발 경쟁도 치열하다. 현재 업계가 개발중인 차세대 고화질 디스플레이 기술들은 대면적화, 저가격화, 저소비전력화 등의 문제뿐 아니라 기본 공정이 반도체 공정과 같아 이 과정에서 대두되는 수율, 진공패키징 문제 등 기술적 한계를 갖고 있다. 따라서 이 기술은 국방 분야 등 특수목적에 한정, 실용화하고 있고 본격적인 상용화가 지연되고 있는 실정이다.
이번 창의적 연구개발진흥사업의 연구과제로 선정된 「전자 증폭 마이크로렌즈 및 인쇄법을 이용한 전자방출원 연구」는 이같은 기술적 한계를 돌파하기 위한 것. 삼성종합기술원을 주축으로 한국과학기술원(KAIST), 명지대 등 관련분야 연구진들이 팀을 구성, 산학연 협동으로 연구를 하게 된다. 연구단장은 삼성종합기술원 표시재료연구실 김종민 실장. 이들은 차세대 고화질 디스플레이가 안고 있는 기술적 한계를 돌파하기 위해 「저 일함수 전자방출원 및 전자증폭장치가 통합된 새로운 방식의 디스플레이 요소기술」을 개발할 계획이다.
산학연 공동으로 추진되는 이번 연구에서 연구팀은 저가격의 신방식 전자방출원 재료합성 및 공정기술, 전자흐름 제어를 위한 전자렌즈 및 증폭장치를 채택한 다층구조, 신물질 발광재료 합성 및 공정기술, 저온재료 및 공정, 일관공정의 가스흡착제 개발 등을 추진한다. 이러한 기술들이 개발될 경우 저 일함수 전자방출원 개발 및 전자증폭장치를 독창적인 방법으로 통합함으로써 차세대 고화질 디스플레이산업 분야에서 국내 기업의 기술적 입지를 구축할 것으로 전망된다. 또 관련업계에서는 저전력용 전자방출원 재료기술, 전자빔 제어 응용기기, 초소형 진공관, 초대형 기억소자, 초미세 분석장비 등 전자, 정보통신 분야의 기술적 파급효과가 클 것으로 판단, 향후 연구결과에 깊은 관심을 보이고 있다.
특히 「전자증폭 마이크로렌즈 및 인쇄법을 이용한 전자방출연 연구」의 성공여부에 따라 반도체 패키징 분야는 물론 초고속 마이크로파 소자, 극소형 마이크로시스템의 응용, 차세대 나노 레벨의 전자빔 패턴 형성과 관련한 혁신적인 기술개발도 잇따를 것으로 예상된다.
<정창훈 기자>