접는 LED 나올까…효율 높인 마이크로 LED 투명전극 국내 개발

효율을 높인 마이크로 LED 작동 원리. 나노 미터 크기의 전기 통행로를 만들어 효율을 높였다. [사진 고려대]

차세대 광원으로 주목받는 마이크로 발광다이오드(LED) 효율을 높일 수 있는 기술이 국내에서 개발됐다. 한국연구재단은 김태근 고려대 교수 연구팀이 금속 이온의 전기화학적 도핑 방법으로 마이크로 LED 효율을 높인 고효율 투명전극을 개발했다고 14일 밝혔다. 연구 결과는 나노 및 마이크로 분야 과학 저널인 스몰(Small)에 이달 4일 게재됐다.

마이크로 LED는 통상적으로 크기가 5~100㎛(마이크로미터, 100만 분의 1m)에 불과한 초소형 LED를 말한다. 마이크로 LED를 활용하면 기존 LED로 구현할 수 없는 플렉서블 기기를 만들 수 있다. 내구성도 강해 소형 및 경량화에 유리하다. 이런 이유로 미래형 디스플레이를 이끌 차세대 광원으로 주목받고 있다. 하지만 LED 칩 크기의 효율을 높이는 장애물이 남아 있다.

마이크로 LED는 현재 쓰이는 LED 칩과 비교해 불투명해 생성된 빛이 외부로 나가지 못하는 등 손실이 발생했다. 고려대 연구팀은 투과도가 98% 이상으로 높은 물질에 인듐과 주석 금속 기반의 나노 미터 크기의 전기 통로를 만들었다. 이를 통해 효과적으로 전류를 주입할 수 있는 새로운 투명전극을 개발하는 데 성공했다. 연구팀이 개발한 투명전극을 적용한 마이크로 LED는 기존 마이크로 LED 대비 광출력을 5% 높였다. 전기발광 특성도 10% 끌어 올렸다. 김태근 교수는 “마이크로 LED 효율을 높이는 기술은 태양전지와 발광소자 등 다양한 산업 분야에 적용할 수 있다”고 말했다.

마이크로 LED 관련 산업은 태동기에 접어들었다. LG전자 등 국내 가전 업체는 마이크로 LED를 사용한 TV 시제품을 선보이고 있다. LG전자가 올해 독일 베를린에서 열린 IFA 2018에서 선보인 마이크로 LED TV가 대표적이다. 업계에선 마이크로 LED의 시장 규모가 2025년 190억 달러(21조 5200억원)에 달할 것으로 내다보고 있다.

강기헌 기자 emckk@joongang.co.kr