[人사이트]김장주 서울대 교수

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“유기발광다이오드(OLED)를 잇는 차세대 디스플레이는 성능이 더 발전한 OLED가 될 것입니다. OLED 기술은 계속 발전하고 있고 앞으로도 더 발전할 것입니다. OLED 기초 연구에 매진해야 미래 경쟁력을 갖출 수 있습니다.”

김장주 서울대 재료공학부 교수는 한국에서 처음으로 OLED 논문을 발표했다. 당시 한국전자통신연구원(ETRI)에서 근무하던 김 교수는 같은 소속 정태형 박사 등과 함께 고분자 중심 OLED를 연구해 1994년 국내 첫 논문을 게재했다.

김장주 서울대 교수
<김장주 서울대 교수>

한국은 초기 OLED 연구 분야에서 후발주자였다. 당시 김 교수는 ETRI 분자전자팀장으로 일하면서 분자를 이용한 전자소자 등을 연구했다. 1992년 스웨덴에서 열린 국제합성금속학회(ICSM)에 참석했다가 전도성 고분자 전문가들의 OLED 관련 발표를 듣고 OLED 가능성을 간파했다.

당시 한국은 액정표시장치(LCD) 경쟁력을 끌어올리기도 벅찬 상황이었다.

생소한 OLED 연구를 시작한 배경에 대해 김 교수는 “무기물 반도체를 이용한 소자는 결정체 물질이어서 결정에 결함이 적어야 하고 복잡한 공정, 고가의 장비, 대면적화의 어려움 등의 문제를 안고 있었다”며 “이에 비해 OLED는 인듐주석산화물(ITO) 기판 위에 발광 고분자를 스핀 코팅하고 음극만 입히면 소자를 구현할 수 있어 상대적으로 간단해 발전 가능성을 느꼈다”고 설명했다.

김 교수는 OLED 효율을 향상시키기 위한 연구를 꾸준히 했다. OLED 발광층 호스트로 엑시플렉스를 형성하는 물질을 사용하는 기술도 개발했다. 이 물질을 사용하면 발광 효율이 높아지고 구동 전압은 낮아진다. 높은 휘도에서 효율이 떨어지는 폭을 크게 줄였다. 이 특허 기술을 국내 기업에 매각해 OLED 효율성을 높이는데 기여했다.

김 교수는 최근 청색 인광과 지연형광 OLED 수명 늘리기 연구에 집중하고 있다. 고효율 장수명 OLED를 확보하려면 이 기술 확보가 중요하다. 이 외에 OLED 광학 특성을 예측하는 프로그램을 상용화했고 전기적 특성을 예측하는 프로그램도 개발 중이다.

김 교수는 OLED를 잇는 차세대 디스플레이는 '성능과 효율이 더 높아진 OLED'가 될 것이라고 내다봤다.

그는 “새로운 OLED 물질과 기술이 계속 개발될 것이고 나아가 장수명 고효율 청색 인광과 지연형광 기술이 개발되면 완벽에 가까운 디스플레이가 되므로 다른 기술이 맞서기 쉽지 않을 것”이라며 “가격까지 LCD보다 낮아지면 몇 년 내 모든 디스플레이 분야에서 OLED가 LCD를 능가할 것으로 본다”고 말했다.

또 “계속 발전하는 OLED 시장에서 한국이 계속 앞선 경쟁력을 갖추려면 물리, 화학, 공학 등 OLED 기초 연구에 매진해야 한다”며 “더 나아가 기초물질 소자구조, 신공정 기술과 장비 개발, 측정평가장비 등 산업화 기술 연구와 자동차 등 새로운 응용분야를 위한 기술 연구도 중요하다”고 조언했다.

배옥진 디스플레이 전문기자 withok@etnews.com