세계적으로 디스플레이 산업의 주도권 경쟁이 심화되는 가운데, OLED 디스플레이의 시장 확장과 함께 ‘next-OLED’로서 마이크로 LED 디스플레이가 주목받고 있습니다. 마이크로 LED는 높은 광효율과 색포화도 및 encapsulation이 필요 없다는 장점 덕분에 OLED의 후속 디스플레이 광원으로 각광받고 있으며, TV, 스마트워치, AR/VR, 모니터뿐만 아니라 자동차 디스플레이에도 활용될 것으로 기대되고 있습니다. 그러나 현재 마이크로 LED 디스플레이 패널은 개별 마이크로 LED 화소광원 전사방식을 기반으로 개발되고 있어, OLED 디스플레이 패널 대비 높은 제조 비용으로 인해 시장 확대와 상용화 일정이 지연되고 있습니다.

• 최근에는 OLED 공정과 유사하게 대면적 유리 기판에 GaN 기반 에피텍셜 층을 500^oC 이하의 온도에서 직접 증착하여 화소를 형성하는 방식인(GaN-on-glass)이 개발되었습니다. GaN-on-glass 기반의 새로운 화소 형성 기술은 개별 micro-LED 화소광원 전사가 필요 없어 마이크로 LED 디스플레이의 제조비용을 획기적으로 낮출 수 있으며, 기존 OLED 공정 라인에도 적용이 가능합니다. 그러나 불순물의 함량과 전위농도가 매우 높아 발광효율이 매우 낮고, 500^oC 내외의 높은 물리·기상 증착 온도로 인해 유연 디스플레이 화소 형성이 어려운 문제가 있습니다.

• 본 연구에서는 초임계 저압에서도 물리·기상 증착이 가능하여 박막 내 불순물을 줄이고, 고에너지 증착을 통해 박막 밀도를 높여 결함을 감소시킬 수 있는 새로운 박막 성장 기술 및 energetic particle beam에 의한 추가 에너지원 공급 기술을 개발합니다. 이를 통해 유연 기판 위에 마이크로 LED 화소 형성을 구현할 수 있는 새로운 방식의 화소 형성 기술을 개발하고자 합니다. 더불어, 기존 OLED 화소형성 공정을 준용할 수 있으며, 고해상도 디스플레이에 적용 가능한 새로운 마이크로 LED 화소 구조를 구현하고자 합니다. 최종적으로 본 연구를 통해 고비용 전사 공정이 필요 없는 ‘초저압·저온 박막성장에 의한 유연 마이크로 LED 디스플레이’라는 새로운 패러다임을 개척해 나가고자 합니다.