소비자들의 디스플레이 성능 니즈 포화상태에 이르러…
플렉시블, 폴더블 등 디스플레이 모양에 주목

“크기나 해상도 부분에서는 이제 포화상태에 이른 것 같습니다. 앞으로는 ‘성능보다는 모양을 좀 바꿔보자’하는 바람이 불고 있는 것 같습니다” 고려대학교 주병권 교수는 디스플레이의 크기 및 해상도에 대한 소비자들의 요구수준은 이미 포화상태라며 앞으로는 Flexible, Rollable, Foldable, Stretchable 등 모양에 집중해 기술개발을 이루어야 한다고 밝혔다.

임재덕 기자(smted@hellot.net)



인터뷰 | 고려대학교 주병권 교수

Q. 최근 발표한 차세대 투명 디스플레이의 안정성을 높이는 기술에 관해 말씀해주세요.
A. 우선 이번 연구를 진행한 이유부터 얘기해야 할 것 같습니다.
최근 UHD TV가 활성화되면서 높은 해상도에 맞춰 화소가 상당히 많아지게 됐고, 그 결과 트랜지스터 크기가 같이 작아졌습니다.
트랜지스터 크기가 작아지게 되면 전류가 줄어들게 되죠. 그런데 UHD TV는 그 특성상 화소가 상당히 많아서 큰 전류가 필요합니다. 여기서 한계가 발생한 것입니다.
그래서 우리는 전류를 많이 흘리는 트랜지스터가 필요하게 됐습니다. 이에 대한 후보로 금속산화물 트랜지스터와 폴리실리콘 트랜지스터가 고려됐는데, 일반적으로 낮은 가격에 큰 면적을 위해서는 금속산화물 트랜지스터가 유리합니다. 하지만 아직 기술개발 역사가 짧고 전류가 흘러가는 메커니즘상 소자의 신뢰성이 떨어져 외부에서 짧은 파장대의 빛이 들어왔을 때, 금속산화물 트랜지스터의 전류가 흐르는 영역 안에 불필요한 캐리어가 발생해 문턱전압이 흔들리는 문제가 있었습니다.
그래서 빛의 스펙트럼에서 트랜지스터에 영향을 크게 미치는 파장대를 선별적으로 제거할 수 있는 필터를 제작했고, 이 필터를 금속산화물 트랜지스터 아래에 붙여서 짧은 파장대 빛이 들어가더라도 소자가 안정화될 수 있도록 했습니다.

Q. 그렇다면, 이번에 개발한 기술을 차세대 투명 디스플레이에 접목함으로써 얻게 되는 효과는 무엇인가요?
A. 우선 이번에 제작한 필터는 나노 공정을 이용해 큰 면적을 낮은 가격으로 만들 수 있는 특징이 있습니다. 이로 인해 가격경쟁력이 생길 수 있죠.
이 외에 각 화소를 구동하는 트랜지스터의 동작 특성을 안정화함으로써 디스플레이가 전기-광학적인 면에서 안정적으로 동작할 수 있다는 점 등이 있습니다.

Q. 현재 디스플레이 업계 동향에  관해 말씀해주신다면?
A. 우리나라는 세계시장에서 패널부문 40~50%의 점유율을 기록하면서 디스플레이 시장에서 1위를 달리고 있습니다.
이는 면적을 키우거나 해상도를 높이는 전략을 사용해 LG, 삼성 등 대기업을 중심으로 성장한 결과입니다.
하지만 크기나 해상도 부분에서는 이제 포화상태에 이른 것 같습니다. 그래서 ‘성능보다는 모양을 좀 바꿔보자’하는 바람이 불고 있는 것 같습니다.
이에 대한 키워드로 Flexible, Rolla-ble, Foldable, Stretchable을 꼽을 수 있는데, 현재 이를 목표로 현재 기술개발이 한창입니다.

Q. 플렉시블 디스플레이 기술 현황은 어떤가요?
A. 디스플레이는 기본적으로 유리를 사용해왔습니다.
하지만 앞으로 말거나 접을 수 있는 디스플레이를 개발하기 위해서는 유리보다 고무나 섬유 등을 사용해야 할 것으로 보입니다. 현재 플렉시블 기술 수준은 휜 상태로 두는 것과 휘었다 폈다할 수 있는 디스플레이까지는 기술개발이 된 상태입니다.
다음 단계가 말수 있는 것과 접을 수 있는 단계인데 현재 메이커 디스플레이 업체들은 기술 개발을 2018년까지 보고 있습니다.
이 중 폴더블 디스플레이는 우리 연구소와 협약관계인 삼성 디스플레이의 개발 현황을 볼 때 조만간 나오지 않을까 싶습니다.

Q. 향후 진행 예정인 연구가 있습 니까?
A. 휠 수 있는 디스플레이를 제작하기 위해서는 유리보다는 플라스틱이나 고무, 혹은 섬유에 제작해야 합니다.
그래서 현재 플라스틱이나 고무 더 나아가서는 섬유 위에다가 디스플레이를 만드는 것을 연구 중입니다.
이 외에 기존에 진공 Chamber 내에 기판을 놓고 밑에서 가열시켜 증발하는 방식으로 붙이는 반도체 공정을 사용해왔는데, 이렇게 하면 온도가 올라가고 대면적 하기도 어려울 뿐만 아니라 가격도 비싸집니다.
따라서 이 같은 반도체 공정이 아닌 외부에서 물감이나 잉크 등을 이용해 그리듯이 소자를 만들어가는 프린팅 기술을 연구하고 있습니다.