마이크로 LED TV 수율 개선·단가 하락 전망
삼성전자가 마이크로 발광다이오드(LED) TV 핵심 공정 단계를 줄일 수 있는 'R(적)G(녹)B(청) 원칩(One Chip)' 전사(Transfer) 기술을 양산 적용한다. 공정 단계가 줄어 1억원을 훌쩍 웃도는 마이크로 LED TV 가격을 조금이나마 내릴 수 있다.
22일 업계에 따르면 삼성전자는 이르면 상반기에 마이크로 LED TV의 칩 전사 방식을 기존 'RGB 개별 칩 전사'에서 'RGB 원칩 전사' 방식으로 바꿔 완제품을 조립할 계획인 것으로 파악됐다.
RGB 원칩 방식이란 기존처럼 RGB 각 픽셀을 따로 분리해서 기판에 전사하지 않고, RGB를 하나의 칩에 구현하는 기술을 말한다. RGB를 하나의 칩으로 만들면 칩 크기가 기존 RGB 픽셀 칩보다 커서 전사가 상대적으로 쉽다.
동시에 칩을 인쇄회로기판에 옮겨 심는 횟수가 3분의 1로 줄어들고 공정이 짧아져 생산수율 개선이 가능하다. 칩 전사 후 불량 화소를 제거하는 리페어(Repair·수리) 공정 횟수도 줄일 수 있다. 전체적으로 제품 단가가 내려간다.
삼성전자가 지난해 12월 공개한 110인치 마이크로 LED TV '더 월'은 800만개 이상의 RGB 칩을 하나씩 옮겨 기판에 심는 기존 전사 방식을 사용했다. 800만개 이상의 칩을 전사하고 불량 화소를 찾아 리페어 공정을 거치기 때문에 시간이 많이 걸리고 단가도 높을 수밖에 없다. 1%만 불량이어도 LED 소자 8만개를 교체해야 한다. 110인치 더 월 가격은 1억7000만원이다.
삼성전자는 RGB(3개) 원칩 방식 외에 RGBRGB(6개)를 하나의 칩으로 만드는 'RGBRGB 원칩'(멀티 다이·Multi die) 방식 기술과, 마이크로 LED를 가지런하게 배열하기 위해 자석을 활용하는 방법도 검토하는 것으로 알려졌다. 마이크로 LED는 크기가 마이크로미터(μm) 단위여서 전사 공정이 주요 난제다. 삼성전자는 RGB 원칩 방식을 우선 적용하고 향후 기술 발전 정도에 따라 나머지 기술도 순차 적용할 것으로 보인다.
삼성전자는 지난 2018년 B2B 시장을 겨냥해 처음으로 상업용 마이크로 LED 디스플레이 더 월을 출시했다. 지난해 12월 공개한 110인치 마이크로 LED TV 더 월은 다음달 출시 예정이다. 삼성전자는 또 3~4월 99인치 마이크로 LED TV를 전세계 순차 출시하고, 연내 70~80인치대 마이크로 LED TV도 도입할 예정이다.
차세대 디스플레이로 평가 받는 마이크로 LED는 백라이트나 컬러필터 등 구조를 없애고 LED 자체가 빛과 색을 내는 자발광 디스플레이다. 마이크로 LED는 LED 소자를 배열해 디스플레이 조각인 패널을 만들고, 패널을 이어 붙이는 기술이어서 크기·형태 제약 없이 디스플레이를 만들 수 있다. 100인치 이상 대형 제품이 나온 것도 이 때문이다.
다만 마이크로 LED는 현재보다 가격을 낮춰야 향후 상용화를 기대할 수 있다. 올해 프리미엄 TV 시장에서는 삼성전자가 적극적인 미니 LED TV와, LG전자가 이끌어 온 유기발광다이오드(OLED) TV가 경쟁할 전망이다. 삼성전자는 올해 미니 LED TV를 공세적으로 출하할 계획을 세운 것으로 알려졌다. LG전자는 주력인 OLED TV와 미니 LED TV로 대응해야 한다.
