사업화 유망기술

Micro-LED 기반 메타 디스플레이 기술

Micro-LED 기반 메타 디스플레이 기술

롤 스탬프를 이용하여 매우 높은 생산성으로 Micro/Mini-LED를 회로 기판 상에 전사하는 기술

보유기관 : 한국기계연구원       거래조건 : 협의 후 결정

기술개요

롤 스탬프를 이용하여 매우 높은 생산성으로 Micro/Mini-LED를 회로 기판 상에 전사하는 기술

특허정보

특허명 특허번호 특허명세서
마이크로 소자 전사장치 KR2164090
마이크로 소자의 간격 조절 전사방법 KR2152459)

기술완성도

TRL01

기초 이론/
실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL03

연구실 규모의
성능 검증

  • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
  • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
  • 모델링/설계기술 확보
TRL04

연구실 규모의
부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL05

시제품 제작/
성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL06

Pilot 단계 시작품
성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL07

Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL08

시작품 인증/
표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계

기술 개요

- Micro/Mini-LED를 이용하여 디스플레이 패널을 제조하기 위해서는 많은 수의 Micro/Mini-LED를 회로 기판 위로 전사하는 기술이 필요하며, 본 기술은 롤 스탬프를 이용하여 매우 높은 생산성으로 Micro/Mini-LED를 회로 기판 상에 전사하는 기술

기술의 차별성

- 기존에는 mini-LED 소자를 하나씩 기판에 옮겨서 접속시키는 die-bonder 기술이 있음

- Die-bonder는 초당 2~10개 수준으로 LED를 디스플레이 기판에 전사할 수 있음

- 롤 전사(Roll-transfer) 기술은 롤 스탬프를 이용하여 일정 영역에 있는 다수의 mini/micro-LED를 한번에 전사할 수 있는 기술로서, 기존의 die-bonder과 비교하여 전사 면적과 전사 속도를 크게 향상할 수 있음

- 전사 속도는 롤 스탬프의 크기와 한 번에 부착되는 LED의 개수에 따라 다르지만, 초당 100~10,000 개 수준으로 LED를 전사하는 것이 가능함

기술의 우위성

- Mini/micro-LED를 전사하는 기술은 미국 애플사, 대만의 Playnitride사 및 ITRI, 대만의 폭스콘사, 미국의 Uniqarta사, 아일랜드의 X-celeprint사 등이 개발하고 있으며, 국내 삼성과 LG도 die-bonder를 활용한 전사 기술을 활발히 개발하고 있음

- 현재 롤 방식의 전사 기술은 한국기계연구원에서 독자적으로 개발하여 50여건 이상의 특허를 확보하고 있음

- 다른 전사 기술들은 전사 면적이 1~2인치 수준이거나, LED를 개별적으로 전사하여 전사 속도가 매우 느리다는 단점이 있음

- 롤 전사 기술은 현재까지 보고된 전사 기술들 중에서 가장 높은 전사 속도와 전사 면적을 구현할 수 있는 기술임

시장동향

- LCD와 OLED 디스플레이에서의 패널 제조 사업은 대기업만이 가능했으나, mini/micro-LED는 중소 · 중견기업도 디스 플레이 회로 기판과 LED를 공급받아서 디스플레이 패널을 제조할 수 있는 디스플레이 기술임

- 현재 mini-LED의 시장이 빠르게 성장하고 있고, micro-LED의 경우는 3~4년 이후에 본격적인 시장이 형성될 것으로 전망됨

- 기계연은 2019년 mini-LED 디스플레이 패널을 롤 기반 대량 전사를 이용하여 제조하는 연구소기업 YTS Micro-Tech을 설립함.

- 50여 건의 지식재산권을 확보하여 응용 분야에 따라 특화된 롤 전사 장비 및 전사 공정 기술, 스탬프 기술을 확보하여, 수요기업의 응용 분야에 맞추어 기술 이전이 가능함

적용분야

- 본 기술은 Micro-LED 디스플레이, Mini-LED 디지털 사이니지, Local dimming용 Mini-LED BLU, 신축성 Micro-LED 디스플 레이, 투명 Micro-LED 디스플레이 등에 적용 가능함
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