★ 오늘의 뉴스 Headline은 반도체 공정 기반으로 6만 PPI 초고해상도 디스플레이 제작 가능해 라는 기사를 꼽을 수 있겠습니다.(카이스트신문 엄창용 기자)
ㅇ KAIST 전기 및 전자공학부 김상현 교수 연구팀이 반도체 공정 기술을 활용해 기존 마이크로 LED 디스플레이의 해상도 한계를 극복할 수 있는 6만 PPI(Pixel Per Inch) 초고해상도 디스플레이 제작 기술을 개발했다고 밝혔습니다.
◇ 현재 개발된 Micro-LED의 초고해상도 디스플레이 제작의 한계
ㅇ 기존에는 무기물 기반의 마이크로 LED를 제작하고 이를 가상현실 및 증강현실 디스플레이에 적용하는 연구가 이뤄지고 있는데, 이 무기물 LED를 픽셀로 사용하기 위해서는 적녹청 픽셀을
밀집하게 배열해야 하지만, 현재 적색과 녹색, 청색을 낼 수 있는 LED의 물질이 서로 다르기 때문에 적녹청 LED를 따로 제작한 후 디스플레이 기판에 전사해야만 합니다. 이렇게 별도의 공정을 통해
만들어진 수 백만 개의 픽셀을 배열하는 방식에는 기계적 정확도의 제한, LED 이송 헤드의 크기 제한, 그리고 수율 저하 문제 등 여러 기술적 난제들이 많아 초고해상도 디스플레이를 제작하기에는 부적합 하다고 할 수 있습니다.
◇ 빛을 선택적 투과시키는 절연막 사용
ㅇ 동 연구팀은 1차원적으로 정렬시켰던 방식에서 벗어나 기판 접합 기술을 통해 적녹청 LED 활성층을
수직으로 적층한 후, 반도체 패터닝(Patterning)** 공정을 이용해 초고해상도 마이크로 LED 디스플레이에
대응할 수 있는 소자 제작 방법을 제안했으며, 또한, 픽셀을 수직 적층할 때 발생하는 적색 LED와 청색 LED
간의 색 간섭 문제를 최소화하기 위해 두 LED 사이의 접합 면에 필터 특성을 갖는 절연막을 설계했다고
밝혔습니다.
- 실제로, 에너지가 큰 청색 LED에서 나오는 빛은 절연막에 의해 약 97% 반사되었고, 적색 LED의 빛은
절연막을 통과했기 때문에 수직으로 픽셀을 결합해도 빛의 간섭 없이 순도 높은 픽셀을 구현할 수
있음을 확인했으며,
- 이와 더불어 소형 LED 픽셀에서 문제가 될 수 있는 반도체 표면에서의 비 발광성 재결합*** 현상을
시간 분해 광발광 분석과 전산모사로 체계적으로 조사해 초소형 LED의 효율을 개선할 수 있는 중요한
방향성을 제시했습니다.
ㅇ 이번 연구는 기존 기술로 제작하기 힘든 6만 PPI 이상의 초고해상도 마이크로 LED 디스플레이를
적녹청 픽셀의 수직 적층 및 반도체 패터닝 기술을 이용해 구현할 수 있음을 증명했으며,
또한, 이번 연구에서 제안한 공정은 향후 무기물 기반의 풀컬러 마이크로 디스플레이와 가상현실,
증강현실 그리고 홀로그램 등의 미래 디스플레이 업계에서 활용이 가능할 것으로 보입니다.
ㅇ 김상현 교수는 “기존 디스플레이 분야에서만 다루던 초고해상도의 픽셀 제작 가능성을 반도체
공정을 이용해 최초로 입증한 연구로, 반도체와 디스플레이 업계간 협력의 중요성을 보여주는 연구
결과”라고 연구의 의미를 강조했습니다.
- 이어서 “우선 이번 연구를 적용한 실제 디스플레이를 만들고, 다양한 소자와 센서를 융합한
새로운 디스플레이를 개발할 것”이라고 추후 연구 계획 또한 밝혔습니다.
◎ 용어 설명
◆ 마이크로 LED* 한 변이 100 마이크로미터 이하인 LED 를 말하며, 기존 조명용 LED에 비해 10배 이하로 크기가 작은 LED 를 총칭한다.
◆ 반도체 패터닝** 평평한 반도체 위에 전자회로를 새기기 위해 특정부분을 선택적으로 깎는 과정
◆ 비 발광성 재결합*** 반도체의 표면 불안정으로 인해 전자와 홀이 결합해도 빛이 발광하지 않는 현상으로, LED 발광 효율을 저하 시킨다.
□ 다음은 반도체/디스플레이 관련 소식 헤드라인입니다.
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- 시스템반도체·QD디스플레이 등 차세대 먹거리 투자
ㅇ 삼성전자, 스마트폰 민감 정보 보호하는 보안 솔루션 출시(디일렉 한주엽 기자)
ㅇ “풀 HD급 영화 9편을 1초 만에 처리” 삼성전자, 세계 첫 16GB 모바일 D램 양산 (동아 서동일 기자)
- 용량 2배, 속도는 30% 빨라
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ㅇ [속보]반나절 만에 추가 확진 115명…하루새 284명↑ 국내 총 1261명(동아 닷컴 김진하 기자)
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그런데도 정부는 책임을 부처와 민간으로 떠넘기려 한다"며 "정부 책임을 방기한 무책임에 한숨이 나온다"고 박근혜 정권을 질타했다.
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□ 다음은 국제관련 소식 헤드라인입니다.
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