한국전자통신연구원(ETRI)은 "100℃ 이하 공정온도에서도 픽셀 크기를 3μm 이하로 만들 수 있는 소재 기술(포토레지스트)을 개발하고 이를 국내 최초로 OLED 마이크로디스플레이에 적용하는 데 성공했다"고 9일 밝혔다.
OLED 디스플레이는 빛을 받으면 화학적 특성이 달라지는 포토레지스트(Photoresist)라는 소재로 얇은 막에 세밀한 픽셀을 형성해 만든다. 우리나라 디스플레이 업계는 그동안 포토레지스트를 전량 수입에 의존해 왔지만(현재는 대일 의존도 50%) 이번 개발로 소재 자립에 한발 다가서게 됐다.
ETRI는 개발된 포토레지스트 소재를 국내 최초로 OLED에 적용했다. 연구진이 만든 시제품은 웨어러블 기기에 적합한 0.7인치 크기의 마이크로디스플레이다. 한 픽셀 당 크기는 3μm 이하로 1인치당 2300개 픽셀을 밀집해 초고해상도 패널을 제작할 수 있다.
ETRI가 개발한 포트레지스트는 기존 제품과 달리 '낮은 온도'에서 공정이 가능해 OLED제조에 적합하다.
포토레지스트 개발은 일본이 2019년부터 수출규제를 시작하자 소재부품장비 기술자립을 위해 포토레지스트 개발에 착수하면서 시작됐다. ETRI와 SKC 하이테크앤마케팅, 동진쎄미켐은 공동으로 포토레지스트의 핵심원료인 안료를 국산화하고 이를 적절히 배합하면서 낮은 온도에서도 색이 균일하게 도포될 수 있는 포토레지스트 소재를 만들었다. 연구팀 관계자는 "개발된 소재는 국내 경쟁기업은 물론, 일본 기업에서도 개발하지 못한 혁신적인 성과"라고 밝혔다.
개발된 포토레지스트는 검증을 완료한 뒤, 국내 기업에 독점 공급되고 있다. 해당 회사가 올해 출시한 스마트폰의 모바일용 OLED 디스플레이 패널에 이 소재를 적용하며 신 개념 포토레지스트를 세계 최초 상용화에 성공했다. 2021년도에 600억 원 이상의 경제적 파급 효과가 예상된다고 한다.
연구를 주도한 ETRI 조남성 책임연구원은 "정부와 기업, 국책연구소가 함께 국가 과제를 통해 원천 소재 국산화를 이루는 데 성공했다. 본 성과가 소부장 자립은 물론, 우리나라가 디스플레이 산업 종주국 지위를 유지하는 데 도움이 되기를 바란다"고 밝혔다.
향후 ETRI는 1인치당 픽셀이 3천 개가 들어갈 정도로 더 높은 해상도를 지닌 패널을 개발하기 위한 후속 연구를 진행할 예정이며 개발된 마이크로디스플레이 기술을 관련 기업에 이전하는 논의를 진행하고 있다.