마이크로 LED, 약진할까?

지난달 미국 라스베이거스에서 열린 세계 최대 가전·IT전시회 CES 2020에서는 '마이크로 발광다이오드(LED)' 디스플레이가 대거 등장했습니다. 2년 전 삼성전자 등 소수 회사만이 선보였던 마이크로 LED가 올해는 중국, 대만 회사에서도 공개됐는데요. 차세대 디스플레이로서 마이크로 LED의 가능성과 대중화 움직임을 엿보였습니다. 마이크로 LED는 어떤 기술이고, 왜 세계 여러 기업이 개발에 열심인지 살펴보겠습니다.

 

Q: 마이크로 LED는 무엇인가요.

A:마이크로 LED를 이해하려면 LED부터 먼저 알아봐야 합니다. LED는 우리나라 말로 발광다이오드(LED)인데요. 단어에서 의미를 엿볼 수 있는 것처럼 쉽게 말해 빛을 내는 반도체라고 할 수 있습니다. 조명이나 스탠드, 또 스마트폰에 보면 노란 물질이 발라진 작은 칩 같은 걸 볼 수 있죠. 그게 바로 LED입니다. 마이크로 LED는 우리가 조명이나 스마트폰에서 볼 수 있는 것보다 훨씬 작은 LED입니다. 통상적으로 칩 크기가 100마이크로미터(㎛) 이하인 LED를 마이크로 LED라고 합니다. 1마이크로미터는 1000분의 1㎜이니까 마이크로 LED가 얼마나 작은 크기인지 알 수 있겠죠. 이 조그만 LED를 이어 붙여 만든 것이 마이크로 LED 디스플레이입니다. 디스플레이는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 3원색을 통해 사진이나 영상을 표현하는데요. 마이크로 LED가 화소(픽셀=디스플레이를 구성하는 최소 단위)가 돼 영상을 보여주는 것이 바로 마이크로 LED 디스플레이입니다.

Q: 마이크로 LED 장점은 무엇인가요.

A:마이크로 LED는 전력 소모량이 적습니다. 에너지 절약을 위해 조명을 LED로 바꾸자는 이야기 많이 들어보셨죠. LED는 빛을 내는 효율, 즉 발광효율이 좋아서 그런 것입니다. 적은 전기로 많은 양의 빛을 내면 에너지는 절약되겠죠? 마이크로 LED가 주목 받는 것도 같은 이유입니다. 마이크로 LED를 활용하면 화면은 밝으면서 전기는 적게 쓰는 저전력 디스플레이를 만들 수 있습니다. 또 수명이 뛰어나 오래 쓸 수 있는 디스플레이를 구현할 수 있습니다. 현재 가장 고가의 TV로 손꼽히는 OLED는 수명이 짧다는 게 단점으로 꼽힙니다. 마이크로 LED는 화질 면에서도 장점이 많은데요. 고해상도 구현과 명암비, 응답속도도 빠릅니다. 여기에 마이크로 LED를 얼마나 쓰느냐에 따라 크기가 결정돼 대형화가 쉽습니다. 또 아주 작은 크기기 때문에 휘어지는 특성, 즉 플렉시블 한 제품도 만들 수 있어 차세대 디스플레이로 마이크로 LED가 주목 받고 있습니다.

Q: 그런데 왜 매장에서 제품을 볼 수 없는 건가요.

A:좋은 질문입니다. 마트나 가전 매장에서는 아직 마이크로 LED 제품을 볼 수 없는 게 사실인데요. 결론부터 얘기하면 아직 만들기가 어렵기 때문입니다. 제조 과정을 생각하면서 살펴볼까요. 마이크로 LED로 TV 한 대를 만들려면 엄청나게 많은 숫자의 LED가 필요합니다. 제조사 설명으로는 4K 해상도를 지원하는 디스플레이를 만들 때 사용되는 LED가 2500만개 정도에 달합니다. 마이크로 LED 칩 1개 가격이 1원이라고 가정했을 때 LED 값만 2500만원이라는 이야기입니다. 실제로는 1원보다 더 비싸고요. 그리고 TV는 디스플레이 외에도 튜너나 전원공급장치 등 다른 부품이 필요한 것도 아시죠. 인건비 등 별도의 제조비용도 있을 것이고요. 마이크로 LED 제품은 그래서 가격이 매우 비싼 것이 현 상황입니다. 삼성에서 나온 마이크로 LED TV는 1억원을 넘습니다.

Q: 마이크로 LED가 확산되려면 대량 생산이 중요하겠네요.

A:맞습니다. 싸게 많이 만들 수 있어야 제품 가격이 낮아지고 그래야 소비자들이 쉽게 접할 수 있을 것입니다. 이런 이유에서 관련 산업계에서는 마이크로 LED 양산과 관련된 기술 개발 경쟁이 뜨겁습니다. 눈에 잘 보이지도 않는 작은 칩 수천만개를 옮기고 배열해야 하다 보니 너무 많은 시간이 소요되는 게 문제인데요. 이를 줄일 수 있는 기술 확보가 시급합니다. 제조원가를 낮추는 것도 과제입니다. TV 한 대가 1억원이 넘으면 아무리 화질이 좋아도 잘 팔리지가 않겠죠. 이 외 수많은 마이크로 LED를 조금의 오차 없이 원하는 곳에 정확히 배치하고 고장 난 칩만 골라 수리할 수 있는 기술 등 많은 기술이 뒷받침돼야 합니다.

Q: 마이크로 LED 응용 분야는 무엇이 있나요.

A:현재는 TV와 같은 대형 디스플레이를 만드는 데 마이크로 LED가 많이 쓰이고 있는데요. 마이크로 LED 기술은 사실 크기와 무관하다는 게 장점입니다. 다양한 크기의 디스플레이를 만드는 데 최적화돼 있습니다. TV보다 더 작은 디스플레이를 사용하는, 즉 스마트워치와 같은 웨어러블 기기나 모바일 기기에 더 적합할 수 있습니다. 에너지소모가 적으니까 배터리를 쓰는 기기에 더 좋은 거죠. 실제로 애플도 마이크로 LED 기술에 관심이 매우 높은데요. 추후 애플이 애플워치에 마이크로 LED를 탑재할 것이란 예상이 많습니다. 한번 충전으로 며칠씩 사용할 수 있고 햇빛 아래서도 화면이 밝은 애플워치가 수년 내에 출시될 지 관심이 갑니다.

 

이상, 출처; 전자신문, 2020년 2월 2일

https://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=105&oid=030&aid=0002865120