한국소식 한국의 최신 소식을 전합니다.
한국소식2023-02-22 11:33:04
0 1 0
[IT/과학] 머리카락 100분의 1 크기 픽셀로 초고해상도 디스플레이 구현
내용

 

입력2023.02.22. 오전 11:07

 

KAIST 연구진

조용훈 KAIST 물리학과 교수(왼쪽)가 학생들과 연구 결과를 논의하고 있다. KAIST 제공집속 이온 빔을 이용해 머리카락 굵기보다 100분의 1만큼 작은 픽셀로 초고해상도 디스플레이를 구현할 수 있는 기술이 나왔다. 가상현실(VR), 증강현실(AR), 스마트워치 등 차세대 전자제품에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

KAIST는 조용훈 물리학과 교수팀이 집속 이온 빔을 이용해 0.5㎛(마이크로미터·1㎛는 100만분의 1m) 수준의 픽셀을 구현할 수 있는 초고해상도 발광다이오드(LED) 디스플레이 핵심 기술을 개발했다고 22일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 '어드밴스드 머터리얼즈' 2월 13일자 온라인판에 발표됐다.

일반적으로 초고해상도 LED 디스플레이 픽셀화에 픽셀 주변의 영역을 물리적으로 깎아내는 식각 방식이 활용된다. 주변에 결함이 발생해 픽셀이 작아질수록 누설전류가 증가하고 발광 효율이 떨어지는 부작용이 있다. 또 픽셀화를 위한 패터닝 및 누설전류를 막기 위한 후공정 과정 등 여러 복잡한 공정이 필요하다.

조 교수팀은 집속 이온 빔으로 복잡한 전·후 공정 없이도 마이크로미터 스케일 이하의 크기까지 픽셀을 만들 수 있는 기술을 개발했다. 집속 이온 빔을 약하게 제어하면 물질 표면에 어떤 구조적 변형을 일으키지 않고도 발광하는 픽셀 모양을 자유자재로 설정할 수 있다.

집속 이온 빔은 재료공학이나 생물학 등 분야에서 초고배율 이미징이나 나노 구조체 제작 등에 널리 쓰이는 기술이다. 그러나 LED와 같은 발광체 위에 집속 이온 빔을 사용하면 빔을 맞은 부분과 그 주변 영역의 발광이 급격히 감소해 나노 발광 구조를 제작하는 데 장벽으로 작용된다. 조 교수팀은 이런 문제를 역발상으로 이용해 마이크로미터 스케일의 초미세 픽셀화 방식에 활용했다.

연구팀은 표면이 깎이지 않을 정도로 약한 세기의 집속 이온 빔을 사옹하면 발광이 급격히 줄어들고 국소적인 저항이 증가한다는 사실을 발견했다. LED 표면은 평평하게 유지되면서도 집속 이온 빔을 맞은 부분은 광학적 및 전기적으로 격리돼 개별적으로 작동하는 픽셀을 만들 수 있다.

조 교수는 "집속 이온 빔을 이용하면 복잡한 공정 없이 마이크로미터 스케일의 초소형 픽셀을 만들 수 있다"며 "차세대 초고해상도 디스플레이와 나노 광전소자에 응용될 기반 기술이 될 것"이라고 말했다.
 

발광다이오드(LED) 소자 위에서 집속 이온 빔 조사로 픽셀을 만들고 있다. KAIST 제공

이영애 기자 yalee@donga.com

스크랩 0
편집인2024-09-18
편집인2024-09-18
편집인2024-09-18
편집인2024-09-18