ETRI 연구진이 2500PPI 초고집적 Micro-LED 디스플레이를 시연하고 있다.[ETRI 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 연구진이 AI·XR용 초고해상도 디스플레이 핵심 기술 확보에 성공했다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 AI·XR 시대 핵심 디스플레이로 주목받는 2500PPI급 초고집적 LEDOS 디스플레이 기술과, 10㎛ 피치에서 약 92만 개의 범프를 안정적으로 접합할 수 있는 초고밀도 레이저 동시 전사·접합 공정을 개발했다.

연구진은 독자 개발한 신소재와 레이저 공정을 통해 최고 수준의 반도체 패키징 기술로 꼽히는 HBM4(고대역폭메모리4)보다 더 촘촘한 초고밀도 접합을 구현했다.

이는 현재 AI 반도체 핵심 기술로 주목받는 HBM4(고대역폭메모리4)의 약 20㎛급 피치와 20만 개 내외 범프 수준보다 훨씬 높은 집적도를 요구하는 수준이다.

연구진은 독자 개발한 신소재와 레이저 공정을 통해 최고 수준의 반도체 패키징 기술로 꼽히는 HBM4(고대역폭메모리4)보다 더 촘촘한 초고밀도 접합을 구현했다.

LEDOS는 실리콘 CMOS 회로 위에 마이크로 LED를 직접 결합한 차세대 초소형 디스플레이다.

AR 글래스와 VR 헤드셋 같은 XR 기기는 눈앞 가까운 거리에서 영상을 보여주기 때문에, 매우 작은 면적 안에 초고해상도 픽셀을 집적해야 한다.

LEDOS는 이러한 요구에 맞춰 초고해상도와 초고휘도, 저전력을 동시에 구현할 수 있다.

SITRAB 기반 2500PPI 초고집적 Micro-LED 디스플레이.[ETRI 제공]

특히 밝은 야외 환경에서도 선명한 화면을 제공하면서 소비전력이 낮아, AI·XR 시대 핵심 디스플레이 플랫폼으로 평가받는다.

이 기술은 국내 소재 기업에 기술이전 되었으며, 관련 공정 장비는 국내 반도체 후공정 전문기업 양산 라인에 적용되어 실제 제조 환경에서 검증되고 있다.

실험실 단계의 연구 성과에 머무르지 않고, 국내 소재·장비·패키징 산업 생태계와 연계해 실질적 산업 적용 가능성을 확보했다는 점에서 의미가 있다는 평가다.

최광성 ETRI 창의원천연구본부장은 “이번 성과는 고가의 해외 공정에 의존하지 않고 ETRI 독자 소재·공정 기술만으로 HBM4보다 더 높은 수준의 초고밀도 접합을 구현한 사례”라며 “향후 AR 글래스와 VR 헤드셋, 국방·의료용 초소형 디스플레이뿐 아니라 첨단 반도체 패키징 분야까지 확대 적용이 가능할 것”이라고 밝혔다.

이번 연구 성과는 세계 최대 디스플레이 학회인 ‘SID 디스플레이 위크 2026’에서 공개돼 마이크로 LED 분야 ‘피플스 초이스 어워드’를 수상했다.