관련 통계자료 다운로드 UV LED의 광출력 비교 주요 발광다이오드(LED) 칩 업체들이 자외선(UV) LED 시장 개척에 적극 나서고 있는 가운데 광출력과 비용이 핵심 과제로 떠올랐다. 광출력이 개선되고, 가격이 낮아지면 UV LED가 보다 빠르게 확산될 수 있을 것으로 보인다.
21일 업계에 따르면 LG이노텍과 서울반도체의 자회사 서울바이오시스 등 UV LED 모듈 생산업체는 최근 광출력을 높이는 데 주력하고 있다. 가격 인하에 앞서 우선 광출력 개선에 보다 적극적이다.
기존 LED 조명의 광효율은 매년 획기적으로 개선돼 130lm/W 수준으로 높아졌지만 UV LED는 아직 초기 시장 단계라 효율이 크게 개선되지 않았다. 현재 LG이노텍과 서울바이오시스는 500밀리암페어(㎃)의 전류를 공급했을 때 광출력이 560~700밀리와트(㎽) 수준이다. 업계는 현 광출력 수준을 30% 이상 개선하는 것을 목표로 하고 있다.
광출력을 높이기 위해서는 우선 높은 품질의 알루미늄 갈륨 나이트라이드(AlGaN) 층을 웨이퍼 상에 균일하게 성장시켜야 한다. 이에 따라 업체들은 LED 공정의 필수장비 중 하나인 유기화학금속증착장비(MOCVD)의 기술력을 높이는 데 집중하고 있다.
패키징 과정에서도 연구개발이 활발하게 전개되고 있다. UV LED에서 발광하는 빛이 실리콘폴리머 봉지재에 많이 흡수된다. 별도의 봉지재를 사용하지 않고 UV용 렌즈를 사용하는 방안 등이 적극 검토되고 있다. 또 더 많은 빛 반사를 일으키기 위해서 봉지재 소재 자체를 바꾸거나 패키지 설계 구조를 변경하는 시도도 함께 이뤄지고 있다.
LG이노텍은 칩 설계 구조를 바꿔 광출력을 높인 대표적인 사례다. LG이노텍은 UV LED의 광출력 한계를 극복하기 위해 ‘수직형 LED 칩 설계’ 기술을 적용해, 빛 방출을 방해하던 GaN층의 두께를 최소화했다.
UV LED는 독성 물질이 없는 친환경제품으로, 파장대에 따라 의료용 장비, 가전제품 등 다양한 용도로 사용된다. 성장 잠재력이 높지만 기존 자외선 램프 시장에서 아직 1%의 비중도 차지하지 못하고 있는 실정이다.
업계 관계자는 “UV LED는 많은 장점에도 불구하고 시장침투율이 더디다”며 “광출력 개선과 함께 가격경쟁력을 확보하는 게 시장 선점을 위한 핵심 요소”라고 말했다.
UV LED의 광출력
*전류값 차이는 칩 크기 영향.
성현희기자 sunghh@etnews.com
