"마이크로 LED, 당장 대중화 어려워"

삼성전자가 올해 하반기 가정용 마이크로 LED TV 출시를 준비 중인 가운데 본격적인 대중화를 위해서는 새로운 공정 개발이 시급하다는 지적이 나왔다.

김영우 한국광기술원 박사는 29일 서울 강남 포스코타워에서 열린 '2020년 상반기 디스플레이 기술 교육 세미나'에서 "마이크로 LED는 화소의 생산성 측면에서 아직은 가격을 낮춰야하는 해결과제가 존재한다"며 "이를 위해서는 조립공정에 있어 초미세 제어가 가능한 반도체 패키징 공정 기술을 도입하거나 기존 복구(Repair) 공정의 한계를 극복할 수 있는 새로운 구조와 조립공정 도입이 필요하다"고 말했다.

이어 "현재 디스플레이 업체들은 기존 LED 기술로 마이크로 LED 산업에 진출하고 있는데 (생산수율 확대를 위해서는) 새로운 투자에 나서야한다"며 "제조공정에 대한 구체적인 양산 전략부터 새로운 화소형성 방법(RGB 전사→OLED 하이브리드), 신개념 구조 및 조립공정 도입, 광원공정 혁신 등 다양한 문제를 해결할 수 있는 전략을 모색해야한다"고 강조했다.

29일 서울 강남 포스코타워에서 열린 '2020년 상반기 디스플레이 기술 교육 세미나' 현장. (사진=지디넷코리아)

마이크로 LED는 발광다이오드(LED)의 크기가 수백 마이크로미터(㎛·100만분의 1미터)에 불과한 LED를 말한다. 이는 각각의 LED를 디스플레이의 픽셀(화소)로 사용할 수 있고, 유기물을 진공증착하는 OLED보다 광효율이 뛰어난 것이 특징이다.

문제는 생산효율성 측면에서 픽셀 전사 과정의 느린 속도와 공정과정의 고비용 문제를 해결할 수 있는 기술이 아직 개발되지 않았다는 점이다. 실제로 삼성전자가 양산한 기업용 마이크로 LED TV의 경우, 대당 가격이 2~4억원에 달했는데 올 하반기 출시예정인 가정용 마이크로 LED TV도 대당 가격은 1억원 이상에 달할 것으로 예측되고 있다.

정현돈 에타맥스 대표는 "마이크로 LED의 제조단가를 낮추기 위해서는 제조공정별로 조기에 양품과 불량품을 확인(검사)하는 것이 매우 중요하다"며 "문제는 마이크로 LED는 전극이 작고, 칩셋 수가 많아 전기발광(EL) 검사에 의한 전수검사는 불가능하다는 점이다. 이에 빛발광(PL) 검사 방식이 대안이 될 수 있다고 본다"고 말했다.

PL 검사 방식은 빛을 받으면 다시 빛을 방출하는 반도체의 특성을 이용해 검사체의 결함유무를 가리는 기술을 말한다. 에타맥스는 에피웨이퍼를 PL 검사할 수 있는 장비를 개발, 국내외 반도체·디스플레이 업체들에 이를 공급하고 있다.