| 초록 |
마이크로 LED를 이용한 디스플레이 응용은 기존 디스플레이와 차별화되는 초대형 디스플레이를 구현하거나 야외 시인성과 소비전력에 장점이 있는 모바일 응용이 기대되는 분야이다. 시장의 확대 여부에 따라 LED 소자 비지니스도 폭발적으로 성장이 기대되는 파급 효과가 큰 분야이다. 하지만 기존 디스플레이와 차별화된 경쟁력을 갖기 위해서는 가격 경쟁력을 확보하는 것이 중요 과제이다. 지금까지 LED의 가장 큰 응용 분야인 조명에서와 달리 디스플레이 응용하기 위해서는 파장 산포를 더욱 개선해야만 칩 수율을 확보할 수 있게 된다. 칩 구조역시 Epi-up 위주에서 Flip Chip과 Thin GaN인 수직형 칩 구조를 사용해야만 한다. 칩 크기를 줄이는 것은 디스플레이 해상도를 높이는 데 중요할 뿐만 아니라 칩 Cost를 낮추는 가장 적절한 방법이다. 하지만 칩 크기가 작아질수록 Assembly할 때 Handling이 어려워지고 공차를 조절하는 것이 힘들어지면서 조립시간이 늘어나는 것이 큰 문제이다. 결국 시스템 전체의 가격이 상승해서 기존 디스플레이와의 경쟁력이 떨어지게 된다. 현재까지 양산에는 기존 SMT를 사용하는 것이 가장 바람직하지만 이를 위해서는 칩 크기가 ~150um 이하로 작아지게 되는 경우 적용하기 어렵다는 문제점이 있다. 또한 Flip Chip 구조를 이용하는 경우에, 사파이어를 기판으로 하는 Flip Chip의 경우 Scribing Lane에 의해 버려지는 면적도 고려해야 한다. 이렇게 버려지는 면적은 칩 크기가 작아질수록 기하급수적으로 커지기 때문에 어느 이하의 칩 크기에서는 경제성이 없어지게 된다. 따라서 기존 Laser Dicing이 아닌 Photo로 Opening 영역을 Define하고 Plasma로 Etching하는 공정을 도입해야 한다. 따라서 사파이어가 있는 Flip Chip구조는 어느 이하의 칩 크기에서는 바람직하지 않고 Thin GaN 구조로 개발해야 한다. 지금까지 논의된 LED 디스플레이는 R,G,B를 각각 조립해야 하는 경우만 생각한 것이다. 하지만 한 칩에 R,G,B를 동시에 구현할 수 있는 칩이 개발된다면 Assembly 측면에서 시간이 줄어드는 장점과 함께, Self-Assembly 기술의 적용 또는 Chip을 전사 Tape에 전사 한 후 등 간격으로 늘려서 Array 형태로 만들 수도 있어서 다양하게 조립 시간을 단축시킬 수 있는 시도를 해 볼 수 있다. 이에 관련해서 몇 가지 중요한 기술을 소개하려고 한다. |
