권성훈 서울대 전기정보공학부 교수 연구팀은 유체자기조립(Fluidic Self-assembly) 방식을 이용해 마이크로LED를 안정적으로 대량 생산할 수 있는 기술을 12일(현지시각) 국제학술지 ‘네이처(Nature)’에 공개했다. 김창순 서울대 유기전자·나노광학연구실 교수팀도 이번 연구에 참여했다.

아울러 마이크로LED에서는 OLED의 치명적 단점인 ‘번인(Burn-in) 현상’도 일어나지 않는다. 번인 현상은 디스플레이를 구성하는 소자의 수명이 다해가면서 화면에 잔상이 남는 것을 뜻한다. OLED는 빛과 열에 약한 유기물질을 써서 만들었기 때문에 사용 시간이 늘어날수록 밝기와 색 재현력이 떨어져 번인 현상에 취약하다. 마이크로LED는 OLED와 달리 내구성이 좋은 무기물질로 만들어 번인 현상이 좀처럼 발생하지 않는다.

연구팀은 자신들이 만든 마이크로LED 성능을 확인하기 위해 시제품도 만들었다. 유체자기조립 기술로 제작한 마이크로LED 2만개를 가지고 청색 발광 패널을 제작해 아무 문제 없이 작동하는 것을 확인했다. 이 마이크로LED는 길이 45마이크로미터(㎛, 1㎛는 100만분의 1m), 두께 5마이크로미터 크기다. 80㎛ 정도인 머리카락 두께보다 16배 얇은 것이다.

권 교수는 “이번 연구에서 기록한 수율은 마이크로LED 양산 분야에 있어 매우 획기적인 숫자”라며 “앞으로 더 많은 연구를 통해 디스플레이 업계에서 말하는 ‘꿈의 수율’ 99.999999%에 도달하기 위해 노력하겠다”고 말했다. 권 교수 연구팀은 이 기술을 만들기 위해 LG전자와 지난 5년간 공동 연구를 했다.

Nature, DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06167-5