마이크로LED 디스플레이 시대 앞당긴다…대면적 청색발광 패널 제작

서울대, 유체 자기조립 기술 적용해 LED 칩 제어
칩 조립 수율 99.9%..2인치 크기 패널 제작 구현

유체 자기조립 과정 이미지(왼쪽)과 연구팀이 유체 자기조립 기술을 적용해 제작한 2인치 크기의 청색 발광 패널 서울대 제공

국내 연구진이 양산 시간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 차세대 마이크로 LED 디스플레이 기술을 개발했다.

서울대는 권성훈 전기정보공학부 교수 연구팀이 LG전자 등과 공동연구를 통해 유체 자기조립 기술을 적용해 '유체 점도 제어 기반 고수율·대면적 마이크로 LED 전사조립 기술'을 개발했다고 13일 밝혔다.

마이크로LED 디스플레이는 밝기, 색구현성, 내구성 등 기술적 측면에서 기존 디스플레이에 비해 성능이 우수해 차세대 디스플레이로 각광받고 있다. 이런 디스플레이 패널 제작을 위해 수천 만개의 초미세 LED가 패널 기판에 정교하게 전사·배열돼 픽셀이 형성돼야 한다. 하지만 전사 과정에서 기술적 난이도로 인해 현재 출시된 마이크로LED 디스플레이의 경우 가격이 수억 원에 달한다.

연구팀은 유체 자기조립(FSA) 공정을 활용해 용액에 분산된 초미세 LED 칩들이 외력에 의해 움직이게 해 LED 칩의 움직임을 제어함으로써 최대 99.90%의 칩 조립 수율을 구현했다. 또한 2만 개의 마이크로LED를 배열해 2인치 크기의 청색 발광 패널을 제작했다.

권성훈 서울대 교수는 "유체 자기조립 공정 기술을 디스플레이 패널 생산에 적용하면 시간과 비용을 절감할 수 있다"며 "디스플레이 뿐 아니라 질병 진단과 신약 개발 등에 활용되고 있는 바이오 칩 분야에도 유용할 것으로 기대한다"고 말했다.

이 연구결과는 국제 학술지 '네이처'에 실렸다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr