한국과학기술원(KAIST)은 물리학과 조용훈 교수 연구팀이 집속 이온 빔을 이용한 초고해상도 발광 다이오드(LED) 디스플레이 기술을 개발했다고 밝혔다.

22일 연구팀에 따르면 이 기술로 평균 머리카락 굵기인 약 100미크론(㎛·100만분의 1ｍ)의 200분의 1정도인 0.5 미크론 규모의 픽셀을 구현할 수 있다.

집속 이온 빔 기술은 재료공학·생물학 등 분야에서 초고배율 이미지 처리나 나노 구조체 제작 등에 널리 쓰여 왔다.

▲ 초고해상도 디스플레이 픽셀 구현 연구 개념 이미지.

하지만 LED와 같은 발광체 위에 집속 이온 빔을 사용하면 빔을 맞은 부분과 그 주변 영역 발광이 급격히 감소하기 때문에 나노 발광 구조를 제작하는 데 어려움을 겪었다.

연구팀은 표면이 깎이지 않을 정도로 세기가 약화한 집속 이온 빔을 사용했다. 이 방법은 집속 이온 빔을 약하게 제어해 물질 표면에 어떤 구조적 변형을 일으키지 않고, 발광하는 픽셀 모양을 자유자재로 설정할 수 있는 장점이 있다.

조용훈 교수는 "집속 이온 빔을 이용해 복잡한 공정 없이도 미크론보다 작은 규모의 초소형 픽셀을 만들 수 있는 기술을 새롭게 개발했다"며 "이는 차세대 초고해상도 디스플레이와 나노 광전소자에 응용될 수 있는 기반 기술이 될 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 지난 13일 재료 과학 분야 국제학술지인 '어드밴스트 머티리얼스'에 온라인 게재됐다.

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