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  • 10년 이상 구동 가능…청색 박막 마이크로 LED 개발

  • 기사입력 2018-06-17 12:00
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- KAIST 이건재 교수팀, 차세대 디스플레이 상용화 기대

[헤럴드경제=구본혁 기자] 한국연구재단은 17일 한국과학기술원(KAIST) 이건재 교수와 한국나노기술원 협력연구팀이 고효율의 유연 박막 수직형 청색 마이크로 LED 저비용 양산 기술을 개발했다고 밝혔다.
(사진) 이건재 KAIST 신소재공학과 교수.[제공=한국연구재단]

올 세계 최대 가전박람회(CES)에서 공개된 마이크로 LED TV는 아몰레드(AMOLED)를 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 사용하고 있다. 때문에 수천만 화소의 디스플레이를 대량 생산하기 어렵고, 높은 제조 가격 등의 한계로 인하여, 초기 시장에서는 수 억원대의 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.

연구팀은 두께 2μm 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.
(사진)고효율의 유연 수직형 청색 마이크로 LED 어레이의 구동 모습. 마이크로 LED 어레이는 구부린 상태에서도 고성능을 유지할 수 있었다.[제공=한국연구재단]

개발된 청색 마이크로 LED는 수직형 박막 구조를 가지며 매우 유연한 특성을 갖췄다. 또한 1제곱밀리미터(mm2)당 30밀리와트 이상의 강한 빛을 내며, 기존 수평형 박막 마이크로 LED보다 광효율이 3배 이상 뛰어나고, 발열이 적어 10만 시간 구동될 수 있다.

이건재 교수는 “마이크로 LED 디스플레이를 대중화하기 위해서는 박막 전사기술, 고효율 소자 구조, 접속 및 패키징 기술이 필요하다”며 “올해 말까지 새 전사방법을 활용해 스마트 와치급 풀칼라 마이크로 LED 디스플레이를 구현할 예정”이라고 후속 연구계획을 밝혔다.

이번 연구성과는 국제학술지 ‘어드밴스드 머터리얼즈’ 5월 18일에 게재됐다.

구본혁기자nbgkoo@heraldcorp.com

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