“광원기술은 원천기술 시발점으로 주력산업 활성화와 신산업 창출이 가능합니다. 다양한 응용분야에 활용할 수 있는 마이크로 LED 개발이 필요합니다.”
정탁 한국광기술원 박사는 마이크로 LED가 디스플레이, 가상현실·증강현실, 자동차, 초고속통신, 바이오·메디칼 등 다양한 산업에서 활용될 수 있다고 강조했다. 현재 LED보다 응용처가 훨씬 다양한 만큼 기술 개발 필요성이 크다는 설명이다.
마이크로 LED는 크기가 100마이크로미터(㎛) 이하인 초소형 LED를 뜻한다. 개념상으로 LED를 작게 만든 것에 불과하지만 쓰임새는 확 달라진다.
일례로 마이크로 LED를 활용하면 전력 사용량이 낮으면서 고해상도 디스플레이를 만들 수 있다. 레드(R)·그린(G)·블루(B) 픽셀 자체를 LED 칩으로 구현할 수 있어서다.
이는 곧 백라이트가 필요 없고, 더 높은 해상도와 고휘도 디스플레이 탄생을 의미한다. OLED 역시 자체 발광하지만 LED보다 수명이 낮고, 전력 소비량이 많다.
또 마이크로 LED는 무기물 재료의 특성상 휘어질 때 깨지는 단점을 극복할 수 있어 플렉시블 디스플레이나 휘어진 조명과 같은 형태도 가능하다.
이 같은 기술적 장점 때문에 애플, 페이스북, 폭스콘, 샤프 등 글로벌 기업들이 마이크로 LED에 주목하고 투자를 강화하고 있다. 애플은 럭스뷰를, 페이스북은 자회사 오큘러스를 통해 인피니LED를 인수한 바 있다. 하지만 마이크로 LED 양산까지는 숙제가 적지 않다고 정탁 박사는 강조했다.
정 박사는 “마이크로 LED는 굉장히 미세하기 때문에 웨이퍼 상에서 칩을 분리하는 것조차 쉽지 않고 패키징(기판 부착 및 전극 연결)하는데도 오랜 시간이 걸린다”며 “현재 LED칩과 같이 생산하려면 산술상으로만 따져도 100배 빠른 장비를 개발하거나 장비 100대를 추가해야 한다”고 말했다. 때문에 마이크로 LED 상용화에 있어 중요한 건 양산 기술 확보에 있다는 것이다.
정 박사는 주목 받는 양산 기술 중 하나로 트랜스퍼 프린팅 기술을 소개했다. 트랜스퍼 프린팅은 칩을 하나씩 픽업하지 않고 100개나 1000개를 한꺼번에 떼어내 시간을 단축하는 개념이다. 여기에 직사각형이나 원형 등 여러 형태로 LED칩을 분리하는 것도 가능, 다양한 디자인의 디스플레이를 만들 수 있다고 소개했다. 마이크로 LED 자체는 사각형이지만 워낙 작기 때문에 여러 개를 모아 원형을 구현하는 식이다.
정탁 박사는 “칩을 얼마나 많이 빠르게 원하는 위치에 놓을 수 있느냐가 마이크로 LED 양산의 중요 과제”면서 “관련 기술과 장비 개발이 성공하면 마이크로 LED 상용화에 핵심적인 역할을 하게 될 것”이라고 설명했다.
윤건일 전자/부품 전문기자 benyun@etnews.com
