한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)이 차세대 초고해상도 디스플레이를 구현하는 기반 기술을 내놓았다.
KAIST는 조용훈 물리학과 교수팀이 집속 이온빔을 이용해 0.5마이크로미터(㎛) 픽셀을 구현하는 초고해상도 발광 다이오드(LED) 디스플레이 핵심 기술을 개발했다고 22일 밝혔다. 이는 머리카락(약 100㎛) 굵기 100분의 1 이하 수준이다.
현재 초고해상도 LED 디스플레이 픽셀화는 보통 픽셀 주변부를 깎아내는 식각 방법을 사용한다. 이 과정에서 여러 결함이 발생해 픽셀이 작아질수록 누설전류가 증가하고 발광 효율이 떨어진다. 복잡한 후공정이 수반돼야 한다.
연구팀은 전·후 공정 없는 마이크로 스케일 이하 픽셀화 기술을 개발했다. 집속 이온빔으로 물질 표면에 구조적 변형을 일으키지 않고, 픽셀 모양도 자유자재로 설정할 수 있게 했다.
집속 이온빔 기술은 초고배율 이미징이나 나노 구조체 제작 등에 널리 쓰여 왔다. 다만 LED 등 발광체는 빔을 맞은 곳과 그 주변 발광이 급격히 감소해 활용이 어려웠다. 연구팀은 약화시킨 집속 이온빔을 사용해 문제를 해결했다.
조용훈 교수는 “집속 이온빔을 이용해 복잡한 공정이 없이 서브 마이크론 스케일 초소형 픽셀을 만들 수 있는 기술을 새롭게 개발했다”며 “차세대 초고해상도 디스플레이와 나노 광전소자 응용 기반기술이 될 것”이라고 말했다.
문지환 KAIST 물리학과 석사와 김바울 박사과정이 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구결과는 한국연구재단 중견연구자지원사업 및 정보통신기획평가원(IITP) 지원을 받아 수행했다. 재료 과학 분야 세계적 학술지인 '어드밴스드 머터리얼즈'에 지난 13일자 온라인 출간됐다. 다음 오프라인 출간호 내부 표지로도 선정됐다.
김영준기자 kyj85@etnews.com
