게시물 검색

ICT/정보통신 글로벌 마이크로 LED 산업 동향

  • 관리자 (irsglobal1)
  • 2018-12-28 23:32:00
  • hit265
  • 221.160.87.213

LED(Light Emitting Diode)의 발광 원리는 반도체 소자를 이용한 전계 발광 (Electroluminescence : EL) 현상에 의한 것으로, 열 부산물로 빛을 꺼낼 백열전등과는 근본적으로 성격이 다르다. 발광할 때 열을 동반하지 않기 때문에 소비 전력이 작은 것이 특징이다.

 

 

본래 LED는 가전에서 전원의 ON/OFF 및 상태 등을 나타내는 빨간색과 녹색으로 빛나는 '점'으로 가치를 이어 왔다. 그 후, 세기의 대 발명으로 불린 ‘청색 LED’의 등장으로 ‘빛의 3원색’이 갖추어지며 LED 조명을 결합하여 컬러를 표현할 수 있게 되었다. 최근의 ‘백색 LED’도 대부분은 청색 LED에 황색 형광체를 조합하여 백색으로 발광시킨 것이다.

 

이제 LED는 청색 발광 소자의 발명과 더불어 고휘도화 및 저소비 전력화도 진행되어 LCD TV의 백라이트와 실내조명, 신호등에 이르기까지 다양한 용도로 급속히 채용이 진행되고 있다.

 

덧붙여서, 최근 화제의 '유기 EL'은 전 세계적으로 'OLED(Organic LED)‘로 불리우고 있다. 간단하게 말하면, ’유기 소재를 이용한 LED'이며, 발광 원리 자체는 전계발광 현상을 이용하고 있는 점에서 LED와 같다.

 

마이크로 LED TV의 영상 표시 방식은 기존 LCD TV와 유기 EL TV와는 다르다. 다음에 각 형식의 특징은 다음과 같다.

 

▣ 액정 TV (LED 백라이트)

주로 백색 발광 LED를 사용하여 확산판에서 패널 전체를 뒤에서 비춘다(백라이트). 백라이트의 빛을 액정 셔터를 사용하여 부분적(서브 픽셀)에 차광하는 구조로 되어 있으며, 액정 셔터를 투과한 빛이 컬러 필터를 통해 화면 무늬와 색상을 표시한다.

 

 

▣ 마이크로 LED TV

‘마이크로 사이즈’에 소형화된 LED를 패널에 깔고 그 LED가 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 각색으로 발광하는 구조이다. 컬러 필터와 액정 셔터를 이용하지 않는 점에서 위의 ‘LED 백라이트 LCD TV용'과 근본적으로 다르다. 구조가 간단하고, 빛의 추출 효율이 높고, 시야각의 제한도 극히 적다.

 

 

▣ 유기 EL TV (컬러 필터 방식)

유기 EL TV에는 두 가지 방식이 있다. 현재 판매중인 유기 EL TV는 백색 발광 유기 EL 소자와 컬러 필터를 조합한 ’컬러 필터 방식‘이다. LCD TV에 비슷하지만 백라이트 액정 셔터로 가리는 것이 아니라, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 모든 서브 픽셀을 독립적으로 발광시키도록 되어 있다. LCD TV에 비해 칠흑의 재현과 명암, 색순도에 뛰어나다. 화질면에서의 장점은 많지만, 시야각 성능이나 잔상 등 과제도 남아있다.

 

 

원래 인간이 색상을 인식하는 방법은 눈의 망막에 있는 주로 적색(R)ㆍ녹색(G)ㆍ청색(B)의 3색에 반응하는 추체조직과 관계 있다. ’빛의 3 원색‘ 밖에 없는 것은 아니고, 적색(R)ㆍ녹색(G)ㆍ청색(B) 3색을 조합하면, 인간의 눈에 컬러를 인식시킬 수 있는 것이다.

 

브라운관, 플라즈마, 액정, 유기 EL 등의 신구 방식을 불문하고, 컬러 TV는 하나의 화소가 적색 녹색 파랑의 서브 픽셀로 구성되어, 무한에 가까운 색상과 명암을 표현한다(일부 제품은 서브 픽셀에 노란색과 흰색을 포함한 경우도 있다).

 

그렇다면 액정 방식으로 백라이트에 사용된 LED 자체가 RGB 각 색으로 발광하면, 컬러 필터를 사용 않고도 풀 컬러 표시가 가능한 것은 바로 알 수 있다. 이것이 마이크로 LED 방식의 기본적인 구조이다. 그럼 왜 지금까지 가정용 텔레비전으로 실용화되어 있지 않았던가. 이유는 청색 LED의 실용화가 비교적 최근 비용이 충분히 떨어질 때까지 시간을 필요했다. 또한 RGB로 빛나는 LED 소자를 채용한 경우에 충분한 고휘도(발광 효율)와 수명을 확보할 수 없었던 것 등이 이유로 들 수 있다.

 

또한 가정용 TV로는 LED 모듈의 ’사이즈‘도 큰 과제이다. 수십 인치 패널을 가진 제품으로 4K 해상도를 실현하게 되면 LED가 하나 하나를 아주 미세하게(마이크로 크기) 제조할 필요가 있다.

 

종합적으로 ’마이크로 LED TV’의 이점을 LCD, 유기 EL과 비교하여 정리하면 다음과 같다.

 

1) 획기적으로 밝고 저전력

RGB 각 색에 자체 발광하는 LED를 사용하기 때문에 액정 방식처럼 셔터와 컬러 필터 등을 필요로 하지 않으며 광 추출 효율이 높다. 즉, 최대 휘도를 향상시킬 수 있고 소비 전력도 적다. 화질면에서도 피크 휘도를 높이는 방향으로 HDR 영상과 궁합이 좋다.

 

2) 긴 수명

LED는 주로 무기 실리콘 소재를 기반으로 제조되어 열화가 적고 수명이 길다. 유기 EL에서 문제점으로 제기되는 ‘잔상’이라는 연속 고휘도 발광에 의해 발생하는 급격한 저하도 무관하다. 디스플레이로 이용에도 적합하다.

 

3. 고화질 (높은 콘트라스트 광색 역 광 시야각)

LED를 소등함으로써 완전한 검은 색을 얻을 수 있으며, 고휘도 성능과 함께 매우 높은 명암비를 얻을 수 있다. RGB 각 색에 발광하는 LED를 이용하여 색상 영역을 넓힐 수 있으며, 또한 인접한 서브 픽셀의 전체 소등도 가능하기 때문에 색순도도 높게 유지할 수 있다.

 

또한 액정 방식의 약점이 되는 시야각 성능과는 무관하며, 측면에서 봐도 색감의 변화를 전혀 느낄수 없다. 이것은 현재 제품화된 컬러 필터 방식의 유기 EL TV와 비교해도 뛰어난 점이다.

 

4) 완전한 디지털 제어ㆍ낮은 잔상

LED의 발광은 원칙적으로 ON과 OFF의 2가지 값으로, 밝기는 단위 시간 당 점등 시간으로 표현한다. LCD와 유기 EL이 최종 패널 표시 단계에서 아날로그적인 제어를 포함한 반면, LED TV는 완전한 디지털 방식이며 고정밀ㆍ고화질을 기대할 수 있다.

 

스마트폰, 텔레비전, HUD, 디지털 표지판 등에 활용되는 마이크로 LED 산업은 2019년 660억 달러 규모에서 2025년까지 연 평균 801% 성장률로 2025억 달러로 성장할 전망이다. 마이크로 LED 패널은 밝고 전력효율이 좋아 스마트 시계, 모바일 장치, AR, VR 장치에 사용되며 이러한 응용시장이 마이크로 LED 성장을 견인하는 주요요인이다. 최근 글로벌 선도기업인 애플, 삼성, 소니를 비롯해 관련 공급업체에서도 마이크로 LED시장에 관심을 가지고 있다.

 

 

마이크로 LED는 다른 첨단 디스플레이 기술보다 뛰어난 성능을 자랑하고 있다. 이미 수많은 프로토 타입 평가를 통해 LCD 및 OLED 기술보다 우수한 것으로 입증되었다. 구체적으로 이러한 기술적 우위는 증강현실과 가상현실 프로젝터 및 HUD(헤드업 디스플레이) 분야에서 수요가 증가할 것으로 예상된다. 이러한 관련산업은 소형 폼 팩터, 저중량, 초고해상도, 초고휘도의 조건을 필요로 한다. 

 

<자료원 : n-Tech, 2019>

마이크로 LED의 또다른 기회는 극도로 낮은 전력 소비와 매우 강한 밝기를 가진다는 점이다. 이러한 강점은 스마트 시계 시장에서 중요한 기술도입 요인이 될 것으로 보인다. N-Tech에 따르면 스마트 시계분야에서 2022년에 시장규모가 16억 달러에 달할 것으로 전망하고 있다.

 

<자료원 : n-Tech, 2018>

 

 

LG전자는 'CES 2019'에서 세계 최초로 개발한 능동형(AM) 마이크로 LED를 공개할 예정이다. 이는 지난해에 공개한 모델보다 한 단계 진화된 버전이다. 기존 마이크로 LED는 수동형(PM)으로 가로와 세로를 한 줄씩 제어하지만, 능동형은 작은 소자 하나하나가 각각 구동하는 방식이다.

 

2018년에 마이크로 LED를 가장 먼저 상용화한 삼성전자는 'CES 2019'에서 75인치 모델을 선보일 예정이다. 삼성은 초프리미엄, 초대형TV 방향으로 시장을 공략할 계획이다.

 

아시아 태평양 지역은 마이크로 LED의 주요 브랜드 제품 제조업체 및 디스플레이 패널 제조업체의 주요한 지역으로 전망된다. 구체적으로 삼성, LG, 소니, 샤프, 파나소닉 등 여러업체가 2025년까지 마이크로 LED 디스플르에이 패널에 대한 수요가 발생할 것으로 전망된다. 

 

[마이크로 LED 국내외 시장동향과 핵심 분야별 기술개발 동향 및 관련업체 현황] 보고서 상세보기

http://www.irsglobal.com/shop_goods/goods_view.htm?category=02000000&goods_idx=82219&goods_bu_id=

게시글 공유 URL복사
게시물 검색
List of articles
번호 분류 제목 작성자 작성일 조회수
77 ICT/정보통신 글로벌 블록체인(Block Chain) 시장 및 기술 동향 photo 관리자 2019-02-14 hit177
76 ICT/정보통신 싱가포르 ICT 소프트웨어 산업 동향 photo 관리자 2019-01-19 hit139
75 ICT/정보통신 싱가포르 ICT 하드웨어 산업 동향 photo 관리자 2019-01-19 hit139
74 ICT/정보통신 중국의 IoT 산업 동향 - 스마트 시티 photo 관리자 2019-01-19 hit702
73 ICT/정보통신 스마트홈 비즈니스 전략 구축의 방향 photo 관리자 2019-01-10 hit762
72 ICT/정보통신 헬스케어 분야의 블록체인 활용가능성 photo 관리자 2018-12-30 hit826
71 ICT/정보통신 세계은행, 블록체인 활용 자금조달 photo 관리자 2018-12-30 hit967
70 ICT/정보통신 세계 블록체인 시장동향 photo 관리자 2018-12-30 hit956
69 ICT/정보통신 글로벌 마이크로 LED 산업 동향 photo 관리자 2018-12-28 hit266