초대형은 만들었는데...소형제품향 무기발광 디스플레이 어려운 이유?

[녹색경제신문 = 문슬예 기자] 디스플레이 산업의 게임체인저로 주목받는 ‘무기발광 디스플레이’의 소형제품향 기술 개발이 기술적 난제와 공급망 문제에 가로막혔다. 국내의 자립형 공급망 구축과 양산 기술 확보가 시급한 상황이라는 지적이다.

한국디스플레이산업협회(KDIA) 관계자는 “LED를 집적할 때 소형화·미세화에 따른 효율저하가 발생한다”며 “이를 극복할 고효율 마이크로 LED 제조 기술이 필요하다”고 말했다. 

이어 “마이크로 단위의 LED 칩을 대량으로 전사할 때 정확한 위치 제어와 수율 향상이 핵심”이라며 “초정밀 대량 전사기술이 필요하다”고 덧붙였다. 

특히 국내의 경우 핵심 부품과 제조공정을 대부분 수입에 의존하고 있는 상황으로, 원가절감을 위한 자립형 공급망 구축이 시급하다는 지적이다. 

KDIA 관계자는 “마이크로 LED는 생산원가를 절감시키는 양산 기술 조기 확보가 시장 선점의 분수령”이라며 “칩 제조 및 전사접합 공정의 자립화가 가장 시급하다”고 말했다.

무기발광 디스플레이는 마이크로미터(㎛) 단위의 LED 칩이 스스로 빛을 내는 디스플레이 기술로, OLED를 잇는 ‘차세대 디스플레이’로 불린다. 자발광 특성으로 뛰어난 명암비와 색 재현력, 번인(Burn-in) 걱정 없는 내구성, 크기와 형태의 자유로운 확장성을 제공하기 때문이다. 

KDIA에 따르면 무기발광 디스플레이 시장은 오는 2035년까지 약 320억 달러(한화 약 47조원) 규모로 성장이 전망된다. 특히 XR 기기, 스마트워치, 프리미엄 TV, 사이니지 등 다양한 응용처로 확장 가능해 글로벌 시장에서 차세대 기술 패권을 쥘 수 있는 잠재력을 가졌다는 평가다.

한편, 국내 무기발광 산업의 경우 초대형 제품 상용화에 경험이 있다. 

삼성전자는 지난 2018년 CES에서 마이크로 LED 기반 ‘더 월(The Wall)’을 선보이며 초대형 디스플레이 시장을 개척했고, 이어 89인치, 110인치의 가정용 마이크로 LED TV를 출시했다. LG전자 역시 지난 2023년 118형, 136형 ‘LG 매그니트(MAGNIT)’를 출시하며 프리미엄 홈 시네마 시장을 공략 중이다.

다만, 무기발광 산업의 초기 시장을 이끌 XR기기와 스마트워치 등 소형제품향 기술개발은 아직 미비한 상황이다. 소형화 과정에서 마이크로 LED 칩의 효율 저하와 전사 수율 문제는 주요 장애물로, 이를 해결하기 위해 고효율 칩 제조 기술과 초정밀 대량 전사 기술이 필수적이다.

이와 관련해 산업통상자원부는 오는 2032년까지 3479억원 규모의 정부 지원 R&D 사업을 통해 소형제품향 기술 개발에 박차를 가할 계획이다. 해당 사업은 에피성장, 칩 전사·접합, AR·XR 고해상도 디바이스 구현, 인프라 구축 등 초기 시장에서 주도권을 선점할 수 있는 핵심 기술 경쟁력 육성을 목표로 한다.

KDIA는 해당 사업의 일환으로 ‘무기발광 사업 추진단’을 협회 내 설치하고 기술 간 조율, 정책 연계, 산업 트렌드 분석, 수요-공급 기업 네트워킹을 통해 촘촘한 산업 생태계 구축을 추진할 방침이다.