한국기계연구원이 세계 최초로 이미지 왜곡 없이 25% 늘어나는 신축성 메타 마이크로 LED 디스플레이 기술 개발에 성공했다.
기계연은 장봉균 나노역학장비연구실 선임연구원팀이 당기는 방향 따라 늘어나면서 이미지 왜곡은 없는 마이크로 LED 디스플레이 기술을 개발, 관련 연구성과를 어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈에 발표했다고 14일 밝혔다.
연구진은 자연계에 존재하지 않는 역학 메타물질 설계와 제조 기술을 활용해 세계 최초로 디스플레이를 잡아당겨도 이미지 왜곡이 없는 3인치급 마이크로 LED 메타 디스플레이를 구현했다.
고무 등 신축성 있는 자연계 물질 대부분은 가로 방향으로 늘리면 세로 방향으로는 줄어든다. 이는 신축 디스플레이도 마찬가지다. 표시된 이미지는 왜곡된다.
연구팀은 오랜 연구개발(R&D)로 축적한 유연 전자 소자와 메타 구조체 역학 설계 기술을 바탕으로 물질을 길이 방향으로 늘렸을 때 폭 방향으로 줄어드는 비율(푸아송 비율)이 -1인 메타 물질을 설계했다. 이를 회로 기판에 적용해 이미지가 일그러지지 않을 뿐만 아니라 높은 신축성과 균일한 변형을 갖는 디스플레이를 만들 수 있었다.
연구팀은 세계 최고 수준 대면적 마이크로 LED 롤 전사 기술에 역학 메타물질 설계 및 제조 기술을 적용해 이번 메타 디스플레이 제조 기술을 개발했다. 또 이번 성과를 바탕으로 초실감 메타버스용 마이크로 LED 디스플레이에 관한 후속 연구를 추진할 계획이다.
현재 성장하고 있는 미니-LED 산업과 그래핀 산업에 대응하기 위해, 연구소기업 YTS 마이크로 테크와 MCK-테크를 설립해 보유 기술 실용화를 추진하고 있다.
장봉균 선임연구원은 “신축성 디스플레이가 지니는 근본적인 이미지 왜곡 문제를 메타구조체를 이용해 해결한 것”이라며 “앞으로 메타 디스플레이 기술이 다양한 전자제품에 활용될 수 있도록 기술 상용화를 위해 노력하겠다”고 말했다.
김영준기자 kyj85@etnews.com
