ETRI, 그래핀 투명전극으로 OLED 디스플레이 개발

지난 4월 ETRI(한국전자통신연구원)가 기존 OLED 디스플레이용 전극으로 많이 활용되던 ITO(인듐주석산화물) 대신에 그래핀을 활용한 전극을 만들어 디스플레이 개발에 성공했다.

연구진이 개발에 성공한 디스플레이는 19인치 모니터 크기 수준인 370mm×470mm의 기판 크기와 5nm 이하의 그래핀 전극 두께를 보유하고 있다. ETRI는 그래핀과 유연한 기판을 결합하면 얇고 유연한 디스플레이 구현이 가능할 것으로 내다보고 있는데, 이는 더 나아가 옷이나 피부 등에 적용할 수 있는 웨어러블 기기 제작에 적용 가능한 원천 기술이 될 수 있다. 일반적으로 OLED는 기판, ITO 투명 전극, 빛을 내는 유기물층, 양극인 알루미늄 층으로 적층되어 있는데, 연구진은 통상적으로 사용되고 있는 ITO를 그래핀으로 대체해 왔다. 기존 전극으로 활용된 ITO 소재는 유리 성질로 인해 잘 깨지는 것이 단점이었는데, 그래핀 소재는 유연성을 가지고 있어 쉽게 깨지지 않아 향후 본 기술로 디스플레이를 제작할 시 투명전극이 깨지는 문제점이 해결될 것으로 보인다.

ETRI는 본 연구를 한화테크윈과 공동으로 진행해 기판을 대면적화하고 그래핀 성장 기술과 OLED 투명 전극으로 응용하기 위한 전사 기술을 개발했으며, OLED에 적용 가능한 60Ω/m² 수준의 면저항과 85% 이상의 투과도를 갖춘 그래핀 투명전극 가공 및 공정 기술을 확보했다. 향후 연구진은 유리 기판 대신 플라스틱 기판을 활용해 디스플레이를 개발할 계획이며, 휠 수 있는 그래핀과 플라스틱 기판을 결합 시 웨어러블 OLED 소자의 제작이 가능하다고 설명했다. ETRI 조남성 유연소자 연구 그룹장은 “그래핀이 OLED 디스플레이에 적용될 수 있다는 일반적인 기대를 처음으로 현실화했다는 것에 매우 큰 의미를 부여할 수 있다. 향후 대면적 그래핀 필름 및 OLED 패널 기술과 Flexible OLED 패널 기술을 통한 상용화가 기대된다”고 말했다. 본 기술은 Flexible OLED 디스플레이의 수준을 한 단계 더 높일 수 있는 핵심 기술로서 중국 등과 같은 후발 추격자와의 기술 격차를 벌이는 데 기여할 것으로 평가된다.