ETRI가 그래핀을 투명전극으로 사용해 개발한 OLED의 모습으로, 적색과 녹황색 OLED 디스플레이가 구현되고 있다. ETRI 제공
국내 연구진이 유기발광다이오드(OLED)에 그래핀을 접목해 투명도와 화질을 크게 향상시키는 기술을 개발했다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 OLED 기판 위쪽에 투명전극으로 사용하던 얇은 금속전극을 그래핀 투명전극으로 바꿔 투명도는 약 40%, 반사도는 약 60% 개선하는 데 성공했다고 15일 밝혔다.OLED의 금속전극은 주로 은 소재를 쓰는데, 내부 광에 의한 반사 영향으로 각도에 따라 시야각이 바뀌는 문제가 있었다. 외부 광에 의해서도 반사돼 화질에 영향을 미쳤다.
연구팀은 내·외부 광에 반사가 거의 없는 그래핀을 전극으로 활용해 이 같은 문제를 해결했다. 그래핀 투명전극을 우표 정도 크기인 가로, 세로 각 23㎜, 두께 30마이크로미터(㎛) 필름 형태로 제작, 유기층 표면에 붙여 OLED 디스플레이를 구현했다
특히 기존 진공공정 방식의 OLED 제조 방법과 달리 유기층과 그래핀에 필름을 붙이는 '라미네이션' 방식으로 보다 간단하게 생산할 수 있게 했다. 향후 둘둘 말아 쓰는 형태인 '롤투롤' 연속공정을 이용한 제조기술로 발전시킬 계획이다.
연구팀은 한화테크윈과 공동으로 그래핀 투명전극을 OLED 하부전극에 적용해 고품질 그래핀 박막전극 소재로 만들기 위한 연구를 진행하고 있다. 앞으로 금속을 얇게 그리드 형태로 만들어 면저 항을 낮추고 크기를 모바일 디스플레이 크기로 대면적화해 나갈 계획이다.이 연구결과는 네이처 자매지 '사이언티픽 리포트(12월 2일자)'에 실렸다.
이정익 ETRI 소프트IO인터페이스연구실장은 "이 기술은 후발국의 거센 도전을 받고 있는 OLED 산업에서 기술격차를 벌일 수 있는 핵심 원천기술이 될 것"이라며 "그래핀 필름 및 디스플레이 패널업체 등에 기술을 이전해 3년 후 상용화할 계획"이라고 말했다.
