마이크로 LED 디스플레이 대량생산 길 텄다

한국기계연구원, 관련 기술 내놓아

▲롤 전사 공정을 이용해 실리콘 TFT와 무기 LED를 정렬 중첩 전사하고 이를 다시 신축성 기판 위에 전사하는 과정을 나타낸 모식도.[사진제공=미래부]

[아시아경제 정종오 기자] 롤 전사를 이용한 마이크로 LED 제조 기술이 개발됐다. 한국기계연구원이 발광효율은 3배 뛰어나고 전력소모는 절반으로 줄인 '마이크로 LED 디스플레이' 생산 기술을 내놓았다.

마이크로 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이는 각 화소에 단결정 무기물로 구성된 마이크로 LED를 배치해 반응속도와 발광효율을 혁신적으로 개선한 디스플레이를 말한다.

이번 연구 성과를 활용하면 자유자재로 형태가 바뀌는 투명 디스플레이 등 차세대 디스플레이로 주목받는 마이크로 LED 디스플레이를 기존 LED 디스플레이 보다 평균 1만 배 빨리 제작할 수 있다.

롤 전사 공정은 기계연이 원천 특허를 보유하고 있는 기술이다. 롤에 잉크를 묻히듯이 TFT 소자를 들어 올려 원하는 기판에 내려놓는다. 다시 LED 소자를 들어올려 TFT 소자가 배치된 된 기판 위에 내려놓으면 두 소자가 결합된 구조의 능동 매트릭스형 마이크로 LED 디스플레이가 완성된다.

제작 단계가 단축되면서 생산속도는 혁신적으로 빨라졌다. 기존 LED 디스플레이를 제작하는 장비는 초당 1~10개의 LED를 기판에 부착할 수 있었다. 롤 전사 기술을 이용하면 초당 1만여 개 이상의 LED를 전사할 수 있다. 기존 방식으로 풀 HD급 200만 화소의 100인치 디지털 사이니지(Digital Signage)를 제작할 경우 30일 이상이 필요하다. 롤 전사 공정을 이용하면 1시간 안에 제작할 수 있다. 공정비용도 크게 절감된다.

김재현 기계연 실장은 "정보의 유통이 크게 증가할 제4차 산업혁명 시대에는 대량의 정보를 실시간으로 전달하는 빠른 디스플레이, 다양한 형태 변화가 가능한 소비자 적응형 신축성 디스플레이, 전력 소모가 적은 초고해상도 증강현실용 투명 디스플레이 등 새로운 기술에 대한 수요가 급증할 것"이라고 설명했다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr