한국연구재단은 성균관대 김태일 교수와 삼성전자 연구팀이 전도성 접착제를 이용해 손톱 크기의 유연한 기판 위에 마이크로 발광다이오드(LED) 수천 개를 배열하는 데 성공했다고 13일 밝혔다. 이는 기존 마이크로 LED보다 집적도를 20배 높인 것이다.

머리카락 굵기보다 작은 100㎛(1㎛ = 100만분의 1ｍ) 이하 크기의 LED 소자를 기판 위에 고밀도로 집적하려면 전극끼리 연결하는 기술이 관건이다. 금속와이어를 이용해 전극을 수평으로 연결하거나 열을 가해 소자를 고정하는 방식이 쓰이고 있지만, 고온·고압 공정이 필요해 열에 의해 변형되는 유연한 기판에는 적용하기 어려웠다.

연구팀은 고분자 접착제와 나노급(1㎚ = 10억분의 1ｍ) 크기 금속 입자를 이용해 전기가 통하는 접착제를 개발했다. 이를 이용해 상온·저압 공정에서 가로 1㎝, 세로 8㎜의 손톱 크기 유연한 기판 위에 초소형(전극 크기 15㎛) 마이크로 LED 수천개를 집적하는 데 성공했다. 가로 5㎝, 세로 5㎝ 크기 기판 위에 60만개의 마이크로 LED를 배열할 수 있는 수준이다.

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