한국광기술원, 40㎛ 마이크로LED RGB 칩 대량 이송 원천기술 개발

국내 연구진이 초소형 발광다이오드(LED) 칩을 기판에 상관없이 한 번에 대량으로 이송할 수 있는 기술을 개발했다. 차세대 디스플레이 산업 발전에 기여할 것으로 예상된다.

한국광기술원(원장 김영선)은 마이크로LED연구센터(센터장 정탁)가 40마이크로미터(㎛) 크기의 적색(R)과 녹색(G), 청색(B) 마이크로LED 칩을 대량 이송할 수 있는 기술을 개발했다고 25일 밝혔다. 

마이크로LED는 일반 LED 칩보다 길이는 10분의 1, 면적은 100분의 1 정도인 10~100㎛ 크기의 초소형 LED를 배열해 각각의 픽셀(화소)을 구현한다. LED보다 선명하게 색상을 재현할 수 있고 내구성과 소비전력이 뛰어나다. 소형화·경량화가 가능하고 유기발광다이오드(OLED) 보다 수명이 5~10배가량 길다. 이에 따라 기존 LED와 액정표시장치(LCD), OLED 등의 디스플레이 시장에서 우위를 차지할 것으로 전망되고 있다. 

하지만 RGB 풀 컬러 마이크로LED 칩과 대량이송 기술을 보유한 기업은 전 세계적으로 극히 일부에 불과할 정도로 어렵다. 특히 적색 마이크로LED 칩은 갈륨비소(GaAs) 기판에서 녹색과 청색 마이크로LED 칩은 사파이어 기판에서 각각 따로 제조해야 해 원가 및 생산비용이 크게 늘어나 상용화의 걸림돌이 되고 있다. 

연구팀은 RGB 초소형 칩을 기판에 상관없이 모두 동일한 방식을 적용해 대량 이송할 수 있는 기술을 개발했다. 이를 기반으로 자체 개발한 RGB 웨이퍼와 칩 제조 기술 등으로 마이크로 LED 모듈 개발에 성공했다. 

정탁 센터장은 “마이크로LED 기술은 디스플레이뿐만 아니라 자동차, 의료·바이오, 초고속 통신, 반도체, 스마트 섬유 분야와도 융합이 가능해 산업 파급 효과가 매우 크다”며 “상용화에 나서 국내 중소·중견 기업에 기술이전 해 차세대 디스플레이 산업 경쟁력 강화에 기여하겠다”고 말했다. 

<한국광기술 연구팀이 개발한 RGB 마이크로LED 모듈 이미지 발광 전(왼쪽)과 발광 후 모습.>

광주=김한식기자 hskim@etnews.com