유연한 청색 박막 마이크로 LED 기술 개발

수명 10만 시간 구동 가능

이건재 교수

청색 마이크로 LED 생산 기술이 진일보돼 차세대 유연 디스플레이가 대중화될 것으로 기대된다.

이건재 한국과학기술원 연구팀과 한국나노기술원 협력팀이 고효율의 유연 박막 수직형 청색 마이크로 LED 저비용 양산 기술을 개발했다.

2018 세계 최대 가전박람회(CES)에서 공개된 마이크로 LDE TV는 아몰레드를 대체할 차세대 디스플레이로 주목받았다. 마이크로 LED는 기존 LED 칩 크기를 크게 축소해 적·녹·청색의 발광 소재로 사용하는 기술이다. 낮은 전력과 빠른 응답 속도가 장점이다.

현재 산업계에서는 두꺼운 미니 LED 칩을 소형화해 개별 전사하는 방식을 사용해 수천만 화소의 디스플레이를 대량 생산하기 어렵고, 높은 제조 가격 등의 한계로 인해 초기 시장에서는 수억 원대의 프리미엄 고가제품이 될 수밖에 없을 것으로 예측된다.

마이크로 LED 디스플레이가 모바일 및 TV 등의 분야에서 대중화되기 위해서는 칩 개별전사가 아닌 수십 만개의 LED를 한 번에 전사하는 박막형 마이크로 LDE 전사 기술이 필수적이다. 모든 색 구현에 중요한 고효율 청색 박막 마이크로 LED 기술이 핵심이다.

이건재 교수 연구팀은 올해 초 두께 2μm 이하의 박막형 적색 마이크로 LED를 개발한 데 이어 이번에는 수천 여개의 박막형 청색 마이크로 LED를 한 번에 플라스틱 위에 구현하는 원천기술을 개발하는 데 성공했다.

개발된 청색 마이크로 LED는 수직형 박막 구조를 가지고 매우 유연하다. 또 1㎟당 30㎷ 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 활용해 스마트 와치급 풀칼라 마이크로 LED 디스플레이를 구현할 예정”이라고 연구계획을 밝혔다.
이해미 기자 ham7239@