[충남일보 김성현 기자] 한국연구재단은 이건재 교수(한국과학기술원) 연구팀과 한국나노기술원(KANC) 협력팀이 고효율의 유연 박막 수직형 청색 마이크로 LED 저비용 양산 기술을 개발했다고 17일 밝혔다.
올해 열린 세계 최대 가전박람회(CES)에서 공개된 마이크로 LED TV는 AMOLED를 대체할 차세대 디스플레이로 각광받았다. 마이크로 LED는 기존 LED 칩 크기를 크게 축소시켜 적, 녹, 청색의 발광소재로 사용하는 기술로써, 낮은 전력과 빠른 응답속도의 장점을 갖는다.
하지만, 현재 산업계에서는 두꺼운 미니 LED 칩을 소형화해 개별 전사하는 방식을 사용함으로서, 수천만 화소의 디스플레이를 대량 생산하기 어렵고, 높은 제조 가격 등의 한계로 인해 초기 시장에서는 수 억 원대의 프리미엄 고가제품이 될 수밖에 없을 것으로 예측된다.
마이크로 LED 디스플레이가 모바일 및 TV 등의 분야에서 대중화되기 위해서는, 칩 개별전사가 아닌 수 십 만개의 LED를 한 번에 전사하는 박막형 마이크로 LED 전사 기술이 필수적이며, 모든 색 구현에 중요한 고효율 청색 박막 마이크로 LED 기술이 핵심이다.
이에 연구팀은이 두께 2 μm 이하의 박막형 적색 마이크로 LED를 개발한 데 이어서, 이번에는 수천 여개의 박막형 청색 마이크로 LED를 한 번에 플라스틱 위에 구현하는 원천기술을 개발하는 데 성공했다. 이는 모든 색깔을 저비용으로 구현하기 위한 핵심적인 기술이다.
개발된 청색 마이크로 LED는 수직형 박막 구조를 가지며 매우 유연하다. 또한 1제곱밀리미터(mm2)당 30밀리와트(mW) 이상의 강한 빛을 내며, 기존 수평형 박막 마이크로 LED보다 광효율이 3배 이상 뛰어나고, 발열이 적어 10만 시간(10년 이상) 구동될 수 있다.
이건재 교수는 “마이크로 LED 디스플레이를 대중화하기 위해서는 박막 전사기술, 고효율 소자 구조, 접속 및 패키징 기술이 필요하며, 올해 말까지 새 전사방법을 활용하여 스마트 와치급 풀칼라 마이크로 LED 디스플레이를 구현할 예정”이라고 후속 연구계획을 밝혔다.
한편 이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(선도연구센터) 지원으로 수행됐으며 권위있는 학술지 어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials) 5월 18일에 게재되었다.