'디스플레이 용어' 검색 결과

식각(蝕刻, Etching)의 사전적 의미는 ‘금속이나 유리의 표면을 부식시켜 모양을 조각’한다는 뜻입니다. 디스플레이에서 말하는 식각이란, TFT(박막트랜지스터)의 회로 패턴을 만들 때, 필요한 부분만 남기고 불필요한 부분은 깎아내는 공정을 의미합니다. 식각에 앞서 [노광] → [현상] 과정이 진행되므로, 기판에는 회로패턴을 남겨야 할 부분에만 PR(포토레지스트, Photoresist)이 남는 상태가 됩니다. 이때 PR은 식각 공정이 진행될 때 해당 위치 아래의 물질이 식각되지 않도록 방어막 역할을 해 줍니다. 식각 공정이 이루어지면, 그림에서 오른쪽과 같이 PR이 없는 부분은 제거되고, PR이 있는 부분에만 회로로 사용될 물질이 남게 됩니다. 식각공정은 식각 반응을 일으키는 물질의 상태에 따라 습식(Wet)과 건식(Dry)으로 나뉩니다. 습식 식각(Wet Etching)은 용액을 이용 화학적인 반응을 통해 식각하는 방법이며, 건식 식각(Dry Etching)은 반응성 기체(Gas), 이온 등을 이용해 특정 부위를 제거하는 방법입니다. 습식 식각은 건식에 비해 비용이 저렴하고, 식각 속도가 빠르며, 공정도 단순한 장점이 있으나, 건식 식각에 비해 상대적으로 정확성이 낮고, 식각에 사용한 화학 물질로 인해 오염 문제가 발생할 수 있습니다. 건식 식각은 원하는 부분만 식각하기 수월해 미세 회로 구현에 유리한 반면, 높은 비용과 복잡한 과정, 느린 속도가 단점입니다. 건식 식각은 플라즈마(Plasma) 식각이라고도 합니다. 기판을 넣은 진공 챔버에 식각용 가스를 주입 후 전기 에너지를 공급해 플라즈마 상태를 만들면, 이온화된 가스에서 높은 운동 에너지를 가지게 된 이온들이 기판의 전극에 의해 가속화되어 회로 물질의 원자들간…

PVD(Physical Vapor Deposition)란 ‘물리적 기상 증착’이라고도 불리는 공정으로, 디스플레이에서 TFT를 만들 때 금속층을 형성하기 위한 방법 중 하나입니다. PVD는 Deposition(퇴적)이라는 용어가 쓰인 것 처럼, 눈이 내려 땅 위에 고르게 쌓이듯 특정 물질로 막을 형성하는 개념이며, 열 또는 물리적 충격을 이용하므로 화학적 방식을 이용하는 CVD(Chemical Vapor Deposition)와 대비되는 기술입니다. PVD는 TFT 내부에 전자가 이동하는 금속성 배선을 만들 때, 배선의 재료인 금속성 물질을 TFT 기판 위에 도포해 얇은 막을 형성(성막)하는 공정입니다. 성막 이후 포토공정을 통해 막을 깎아내 원하는 배선의 형태를 만드는 과정으로 이어집니다. PVD 공정의 대표적 방식으로는 증발, 스퍼터링(Sputtering)이 있습니다. 증발 방식은 열 또는 전자빔을 이용해 TFT 기판에 원하는 물질을 성막하는 방식입니다. 진공 챔버 안에 성막할 물질을 담은 후, 열을 이용해 물질을 증착시켜 기판에 증착하거나, 열 대신 전자빔(가는 선 모양의 전자의 흐름)으로 물질을 가열해 증발시켜 성막합니다. 스퍼터링 방식은 성막할 물질에 다른 물질을 충돌시켜, 떨어져 나온 입자가 TFT 기판에 성막되도록 하는 방식입니다. 챔버 안에 아르곤 가스를 주입 후 강한 전압을 가해 플라스마를 발생시키면, 아르곤 이온이 생성돼 성막할 물질에 부딪힙니다. 이때 충돌하는 아르곤 이온의 운동에너지가 성막할 물질의 결합에너지보다 크므로, 성막할 물질간 결합이 풀려 튕겨나와 방출되는 물질들이 기판에 달라붙도록 하는 방식입니다.

옥사이드(Oxide)는 디스플레이 TFT(박막트랜지스터) 기술 중 하나입니다. TFT는 반도체 재료와 물성에 따라 아몰퍼스실리콘(a-Si), LTPS, 옥사이드 등으로 나뉘며, 옥사이드 TFT 역시 스위치 및 픽셀의 밝기를 조절하는 용도로 사용됩니다. ‘인듐-갈륨-아연(In-Ga-Zn)’을 재료로 공정 과정에서 반도체 특성을 갖는 산화물(In-Ga-Zn-Oxygen)’로 만들기 때문에 ‘산화물’을 뜻하는 옥사이드(Oxide) TFT라고 부릅니다. 옥사이드는 아몰퍼스실리콘(a-Si)과 마찬가지로 비정질 형태의 TFT입니다. 하지만 아몰퍼스실리콘(a-Si) TFT에 비해 전자의 이동속도가 10배 가량 빠르기 때문에, 상대적으로 고해상도 디스플레이 구현에 유리합니다. 이동속도가 빠르기 때문에 TFT 회로의 집적화에도 유리해, 공간 활용도가 높아지고 베젤을 더 얇게 만들 수 있습니다. LTPS(Low Temperature Poly-Silicon, 저온다결정실리콘)에 비해 전자이동도는 느리지만, 기존 a-Si의 공정 설비를 상당부분 그대로 사용할 수 있어, 생산 비용 측면에서 상대적 우위를 갖습니다. 또 LTPS와 달리 레이저 결정화(ELA) 공정을 사용하지 않아, 결정화 공정에 따른 크기 제약이 없고, 비정질이기에 균일성이 우수해 TV와 같은 대형 사이즈 디스플레이에 적합합니다.

아몰퍼스실리콘(Amorphous Silicon, a-Si)은 디스플레이 TFT(박막트랜지스터) 기술 중 하나입니다. TFT는 재료 특성에 따라 아몰퍼스실리콘(a-Si), LTPS, Oxide 등으로 나뉩니다. ‘아몰퍼스(Amorphous)’는 비결정화된 고체를 뜻하는 말입니다. 고체는 일반적으로 원자 배열이 규칙적인 결정 상태이지만, 아몰퍼스는 원자배열이 무질서한 상태입니다. 아몰퍼스실리콘은 정해진 형태가 없는 실리콘이라는 의미에서 ‘비정질 실리콘’이라고 불립니다. 초기 LCD에는 주로 아몰퍼스실리콘 TFT를 사용하였습니다. 아몰퍼스 실리콘을 이용해 TFT를 제조하는 것이 공정 프로세스가 단순하고, 수율이 높았기 때문입니다. 또한 화면의 균일성 확보에도 유리해 대형 구현도 가능했습니다. 한마디로 제조 비용을 줄이고, 안정적인 생산을 위해 적절한 기술이었습니다. TFT는 전류의 흐름을 조절해 디스플레이 화면을 구성하는 각 픽셀의 밝기를 조절하는 역할을 합니다. 그런데 아몰퍼스 실리콘을 활용하면 무질서하게 배열된 실리콘 때문에 전자가 빠르게 이동할 수가 없다는 단점이 있습니다. 전자 이동도가 낮으면 신호 전송속도가 떨어지게 되면서 초기 저해상도 LCD는 문제없지만, 복잡한 고해상도 디스플레이에서는 효율이 떨어지는 한계가 발생합니다. LTPS(Low Temperature Poly Silicon) TFT는 이런 단점을 극복하기 위해 무질서한 형태의 아몰퍼스 실리콘을 레이저로 재결정화해, 어느정도 질서 있는 다결정 실리콘으로 만들어 전자 이동속도를 수백배 빠르게 높여준 기술입니다. LTPS 방식은 제조 프로세스가 복잡하지만, 고해상도 디스플레이 패널이 가능해 최근 중소형 디스플레이에 주로 사용되는 방식입니다.

휘도(Luminance)는 디스플레이 기기의 밝은 정도를 나타내는 개념입니다. 화면을 밝게 표시할수록 야외의 태양 빛 아래에서도 화면의 이미지나 영상을 또렷하게 볼 수 있기 때문에 디스플레이 성능의 중요한 지표로 활용됩니다. 단위는 cd/㎡(칸델라) 또는 nit를 사용하며, 1칸델라는 촛불 1개가 비추는 밝기를 의미합니다.

디스플레이를 알려면 관련 용어부터 이해하자! 삼성디스플레이 뉴스룸에서는 디스플레이에서 사용하는 주요 용어들을 시리즈로 연재하는 코너를 마련했습니다. 앞으로 매주 하나씩 디스플레이 기초 용어부터, 구조, 공정 등 다양하게 사용되는 용어를 간단하게 알아보겠습니다.