국내 벤처기업이 '마이크로 발광다이오드(LED) 인터포저' 양산에 나선다. 인터포저는 초소형 마이크로 LED를 웨이퍼에서 분리해 디스플레이 기판 위로 옮기기 쉽게 정렬한 임시기판이다. 마이크로 LED TV를 만드는 데 필요한 중간재 성격 제품으로 국내 첫 인터포저 양산으로 마이크로 LED TV 대량 생산 시대가 앞당겨질지 주목된다.

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<삼성전자 110인치 마이크로 LED TV>

엘씨스퀘어는 경기도 화성 동탄에 마이크로 LED 인터포저 생산 라인을 구축했다고 3일 밝혔다. 회사는 독자 기술로 사파이어 웨이퍼상 마이크로 LED칩을 분리하고, 분리된 각각의 적·녹·청(RGB) 칩을 인터포저에 배열하는 라인을 완성했다고 설명했다.

엘씨스퀘어 인터포저는 마이크로 LED TV의 제조 과정을 단순화하는 것이 핵심이다. 마이크로 LED TV는 100마이크로미터(㎛) 이하 LED를 화소(픽셀)로 사용하는 TV다. 이에 영상을 표현하는 하나의 완제품을 만들기 위해서는 디스플레이에 수백만개 LED를 촘촘히 배열하는 작업이 필수다.

그러나 마이크로 LED는 눈에 보이지 않을 정도로 크기가 작아 각각의 LED를 집는 것도, 이를 TV 구동회로에 정교하게 배치하기가 매우 어렵다. 특히 성장된 마이크로 LED칩은 사파이어 웨이퍼에 한 몸처럼 붙어 있어 이를 떼어낼 때 손상을 입기가 쉽고 수백만개 LED를 다뤄야하기 때문에 완제품을 만들기까지 오랜 시간이 걸린다.

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<마이크로 LED 디스플레이 제조 과정>

엘씨스퀘어는 이런 중간 과정 불편들을 없앴다. 레이저 기술을 기반으로 웨이퍼에서 성장한 마이크로 LED를 빠르게 떼어내는 한편 분리된 칩들을 TV 제조사가 구동회로 위에 옮기기(전사) 쉽게 인터포저에 정렬해준다. 엘씨스퀘어에 따르면 LED칩 120만개를 분리해 인터포저로 만드는 시간이 4분이 채 걸리지 않는다. 수율은 99.99%를 달성했으며, 원하는 위치에 LED칩을 배열하는 정확도는 정렬오차 ±2㎛를 구현했다고 설명했다.

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<엘씨스퀘어의 마이크로 LED 인터포저 제조 과정>

엘씨스퀘어는 한국나노기술원 기술창업 1호 기업이다. 나노기술원에서 LED를 집중 연구한 최재혁 박사가 레이저를 이용한 마이크로 LED 제조 기술을 개발하고 삼성전자 네트워크 사업부 전략마케팅 팀장 및 글로벌 B2B 센터장을 역임한 이효종 대표 등과 공동 창업했다. 삼성전자 영상디스플레이(VD) 사업부에서 TV 개발을 주도하고, 루멘스 사장 등을 역임한 정태홍 사장도 엘씨스퀘어에 합류했다.

엘씨스퀘어는 마이크로 LED 인터포저 생산 설비를 갖춤에 따라 본격 공급에 나설 계획이다. 이효종 엘씨스퀘어 대표는 “고객사 샘플 공급을 완료했다”면서 “마이크로 LED TV와 디스플레이 상용화 시도가 늘어나고 있는 만큼 중간재인 인터포저 사업을 본격 전개할 방침”이라고 말했다.

마이크로 LED TV는 삼성전자가 적극 육성 중인 차세대 TV다. 한종희 삼성전자 VD사업부 사장은 최근 열린 '월드IT쇼 2021'에서 “146인치 마이크로 LED 라인이 풀가동 중”이라며 “하반기 중 70인치와 80인치 제품까지 출시되면 생산라인을 증설해야 할 것”이라고 말했다. 삼성 외 LG, 중국 TV 메어커들도 마이크로 LED 개발에 뛰어들었다.

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<이효종 엘씨스퀘어 CEO>

윤건일기자 benyun@etnews.com