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글로벌 마켓을 두드리는 마이크로 LED [2022 ETRI Technology Report ⑨]

한국전자통신연구원에서 17년이라는 긴 시간 동안 연구해 온 신소재를 바탕으로 혁신적인 마이크로 LED 동시 전사 및 접합 기술이 탄생했습니다. 기존의 기술은 웨이퍼에서 생산된 LED를 디스플레이 패널 기판으로 먼저 전사한 후, 다시 접합하는 순차적인 과정을 거쳐야만 했습니다. 그러나 이번에 개발된 공법은 단 한 번의 공정만으로 전사와 접합을 동시에 수행할 수 있다는 점이 가장 큰 특징입니다. 이러한 공정의 단순화는 장비 투자비를 획기적으로 절감할 뿐만 아니라 생산 효율성을 극대화하여 기존 기술과는 확실한 차별성을 보여주고 있습니다. 이번 기술 개발의 시작은 대면적 공정이 가능한 신소재를 만들어보자는 내부적인 제안에서 비롯되었습니다. 마이크로 LED의 상용화가 전사와 접합이라는 두 가지 까다로운 공정 문제로 인해 늦어지고 있다는 소식을 접한 연구진은 기존에 보유하고 있던 원천 기술의 적용 가능성을 발견했습니다. 특히 일본 업체들이 주목하지 않았던 레이저 기반의 신소재 기술을 활용하여 독자적인 공정을 구축했다는 점에서 그 의의가 매우 큽니다. 이는 단순히 해외 기술을 모방하는 패스트 팔로워(Fast Follower) 전략에서 벗어나, 우리만의 독창적인 이정표를 세우기 위한 치열한 노력의 결과물이라고 할 수 있습니다. 연구실의 명칭인 '저탄소'에는 친환경과 에너지 소비 절감이라는 두 가지 핵심 가치가 담겨 있습니다. 오늘날 전 지구가 직면한 기후 위기에 대응하기 위해서는 환경 친화적이면서도 전력 소모를 최소화하는 새로운 공법 개발이 필수적입니다. 이번 신소재 공법은 기업들이 ESG 경영을 실현하고 글로벌 시장에서 강력한 경쟁력을 확보할 수 있도록 돕는 든든한 기반이 될 것입니다. 30년 가까이 반도체와 디스플레이 분야에 매진해 온 열정을 바탕으로, 이제는 대한민국이 소재 강국으로서 세계를 선도하는 원천 기술의 중심지가 되기를 기대합니다.

한국전자통신연구원ETRI 테크놀로지 리포트

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[2021 ETRI Technology Report ⑦] 마이크로 LED 디스플레이로 고품질 콘텐츠를 더 선명하기 즐긴다!

마이크로 LED 디스플레이는 차세대 기술로 주목받고 있지만, 이를 제작하는 과정에는 까다로운 공정상의 한계가 존재해 왔습니다. 기존에는 반도체 공정을 통해 만들어진 미세한 LED 소자를 웨이퍼에서 디스플레이 패널로 옮겨 심는 전사 공정과, 이를 고정하는 접합 공정을 별도로 진행해야 했습니다. 이러한 분리된 방식은 공정 시간이 길어질 뿐만 아니라 수율이 낮아지고 최종 제품의 신뢰성마저 떨어뜨리는 고질적인 문제점을 안고 있었습니다. 이를 해결하기 위해 한국전자통신연구원의 마이크로 LED용 다기능소재연구단은 소재·부품·장비(소부장) 기술의 국산화와 공정 효율화를 목표로 연구에 매진하고 있습니다. 연구진이 선보인 핵심 성과는 작업 효율을 극대화한 새로운 제조 방식입니다. 초기에는 접합 신뢰성을 높이는 접합 부문에 집중했으나, 현장의 목소리를 반영하여 복잡한 과정을 단일화하는 발상의 전환을 이루었습니다. 기술 개발 과정에서 얻은 영감을 바탕으로 복잡성을 걷어내고 생산성을 높일 수 있는 독자적인 공정 모델을 구축한 것입니다. 이는 기존 방식의 한계로 지적되었던 긴 작업 시간과 낮은 완성도를 한 번에 극복할 수 있는 열쇠가 되었습니다. 이러한 시도는 향후 산업계 전반에 걸쳐 제조 공정의 패러다임을 바꿀 중요한 변곡점이 될 것으로 보입니다. 마이크로 LED 시장은 현재 전 세계가 치열하게 경쟁하고 있는 분야이지만, 높은 가격 장벽 때문에 대중화에 어려움을 겪고 있습니다. 동시 전사·접합 기술이 상용화되면 제품의 가격 경쟁력이 확보되어 우리 일상에서도 마이크로 LED를 친숙하게 만나볼 수 있게 될 것입니다. 특히 지난 2019년의 소재·부품·장비(소부장) 위기 이후, 핵심 소재와 장비의 국산화는 국가적 과제가 되었습니다. 이번 연구가 단순한 기술 자립을 넘어 세계 시장을 선도하는 성공적인 사례가 된다면, 대한민국이 디스플레이 종주국으로서의 위상을 공고히 하고 글로벌 기술 패권을 유지하는 데 큰 힘이 될 것입니다.

한국전자통신연구원

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