OLED용 포토레지스트 국산화 성공

ETRI-SKC 하이테크앤마케팅-동진쎄미켐 공동으로
100도 이하에서 OLED 만드는 포토레지스트 세계 최초 상용화
2300ppi 해상도의 OLED 마이크로디스플레이 시제품 개발
3000ppi 기술도 개발 완료해 내년 시제품 내놓을 계획

한국전자통신연구원(ETRI) 조남성 박사팀이 개발한 OLED 마이크로 디스플레이 패널에서 고화질 영상을 재생하고 있다. ETRI 제공

[파이낸셜뉴스] 한국전자통신연구원(ETRI)은 SKC 하이테크앤마케팅, 동진쎄미켐과 함께 수입에 의존했던 디스플레이용 포토레지스트를 상용화했다고 9일 밝혔다. 뿐만아니라 ETRI 조남성 박사팀은 이 소재로 세계 최초로 스마트 글라스에 사용할 수 있는 OLED 마이크로디스플레이 시제품을 개발했다.

조남성 박사는 "이번에 개발한 소재는 100℃ 이하의 공정에서도 픽셀 크기가 3㎛ 이하로 만들 수 있는데, 이는 일본 기업은 물론 국내 경쟁기업에서도 아직까지 개발하지 못한 것"이라고 말했다.

한국전자통신연구원(ETRI)와 SKC 하이테크앤마케팅, 동진쎄미켐이 함께 개발한 컬러 포토레지스트 소재와 이를 기반으로 만든 OLED 디스플레이용 기판. ETRI 제공

■일본 뛰어넘는 소재 개발
SKC 하이테크앤마케팅과 동진쎄미켐은 이 소재를 올해부터 삼성에 독점 공급했다. 삼성전자는 올해 출시한 스미트폰 디스플레이 패널에 고해상도 포토레지스트를 적용해 세계 최초 상용화했다.

그결과 올해에만 600억원 이상의 경제적 파급효과를 전망하고 있다.

디스플레이는 빛을 받으면 화학적 특성이 달라지는 포토레지스트로 얇은 막에 세밀한 픽셀을 형성해 만든다. 포토레지스트는 디스플레이의 필수 소재지만, 이를 만들거나 다루는 기술이 어려워 그동안 주로 일본 수입품에 의존해 왔다.

조남성 박사팀은 지난 2016년부터 증강현실(AR)에 활용할 OLED 마이크로디스플레이를 연구해오고 있었다. 그러던 중 2019년 일본 수출규제 사태가 터져, 반도체용 포토레지스트가 이슈가 되면서 디스플레이용 포토레지스트의 중요성도 함께 부각됐다.

지금까지 포토레지스트 소재는 230℃ 이상의 공정으로 LCD 디스플레이를 만들었다. LCD 디스플레이는 구조상 유리막이 있어 고온에서 만드는데 문제가 없다. 하지만 OLED는 높은 온도에서 빛을 내는 발광다이오드에 문제가 생길 수 있다.

한국전자통신연구원(ETRI) 조남성 박사(뒤)가 저온공정이 가능한 포토레지스트 소재로 OLED 디스플레이용 기판을 만들어 설명하고 있다. ETRI 제공

■메타버스용 디스플레이 기술 확보
ETRI 조남성 박사팀은 기업들이 만든 디스플레이용 저온 포토레지스트를 이용해 메타버스용 OLED 마이크로 디스플레이 부품 기술을 확보했다.

연구진이 만든 시제품은 웨어러블 기기에 적합한 0.7인치 크기의 OLED 마이크로 디스플레이다. 한 픽셀당 크기는 3㎛ 이하로 1인치당 2300개 픽셀을 밀집해 초고해상도 패널을 제작할 수 있다.

조남성 박사는 "현재 1인치당 3000개 픽셀까지 들어갈 수 있는 기술은 이미 완료됐으며, 시제품을 만들기 위한 작업이 진행되고 있다"고 말했다.

과학기술정보통신부가 지난해부터 정부 연구개발 과제로 추진해 ETRI와 SKC 하이테크앤마케팅, 동진쎄미켐이 참여했다.

ETRI 연구진이 이전부터 진행해오던 OLED 마이크로디스플레이에 기업들이 만든 포토레지스트 소재를 국내 최초로 적용했다. 이를 통해 기업이 만든 소재의 성능을 검증했고, 디스플레이 기업에 납품이 가능했다.

조남성 박사는 "이번 성과가 소부장 자립은 물론, 우리나라가 디스플레이 산업 종주국 지위를 유지하는 데 도움이 되기를 바란다"고 말했다.

[e-mail] 김만기 기자