차세대 광원 LED의 부상

○ 고성장이 예상되는 LED시장

△ 수년 내 주요 반도체 시장 규모에 육박

세계 LED시장은 향후 고속 성장하여 DRAM, 낸드플래시 등에 버금가는 규모가 될 것으로 전망

2006년 63억 달러인 세계 LED시장은 매년 15%씩 성장하여 2010년 110억 달러에 이를 전망

2010년 LED 시장은 현재 낸드플래시 시장의 약 90%, DRAM의 40%에 상당하는 규모

LED시장이 15%의 성장률을 지속한다면 2017년 경 현재의 DRAM시장 규모에 도달

최근 LED시장의 성장세는 DRAM 등 기타 반도체 시장이 양과 음의 성장률을 반복하며 성장이 둔화되고 있는 추세와는 대조적

△ LED는 반도체 광원으로서 저전력 및 소형이 장점

LED는 전류가 흐르면 빛을 내는 반도체

LED(발광다이오드, light emitting diode)는 양과 음의 전기적 성질을 가진 두 화합물이 접합하여(PN접합) 전기가 흐르면 빛이 발생되는 원리

접합하는 화합물의 종류를 바꾸어 빛의 색깔을 조절 가능

가시광선뿐만 아니라 적외선, 자외선을 내는 LED도 있고 가시광선의 경우에도 적색부터 자색까지 모든 색의 표현이 가능

하나의 LED는 하나의 색만을 나타내고 백색의 경우 적(R)·녹(G)·청(B) LED 3개를 조합하거나 청색 LED에 형광체를 입혀서 구현

기존 광원 대비 효율이 높아 전력 소모가 적고 소형 구현이 쉽다는 장점

기존 조명용 광원인 백열등이나 형광등 대비 소비전력 대비 밝기가 우수

필라멘트를 가열하는 방식의 백열등은 소비전력의 5%만을 빛으로 전환

노트북PC나 LCD TV의 백라이트로 사용되는 CCFL에 비해서는 두께가 얇고 수은 등 유해물질이 포함되지 않았다는 것이 장점

CCFL 튜브의 경우 직경이 약 2mm이나 LED이 경우 0.6mm1)

방향성 광원이라 영역별 선택 조명이 가능하고 3색 LED를 배합하여 원하는 색상의 빛을 만들 수 있다는 설계상의 유연성도 장점

△ 성능 대비 가격 하락으로 용도가 확대

가격이 기존 광원 대비 높은 수준이나, 기술개발로 인해 급속도로 하락

LED분야에서의 무어의 법칙인 하이츠의 법칙에 따라 성능 대비 가격이 급격히 하락하는 추세

애질런트의 과학자인 롤랜드 하이츠(Roland Haitz)가 제안한 법칙으로, 10년마다 LED의 가격이 10배 하락하며 성능은 20배 향상된다는 내용

새로운 화합물 및 형광체의 발견과 화합물 제조 등 공정의 개선이 주된 기술혁신 분야

니치아의 나카무라 슈지가 고효율 청색 LED를 상용화한 비결은 질화갈륨을 질소 대기중에서 가열하여 전자의 흐름을 개선한 프로세스 발견

기존 2, 3인치 웨이퍼를 대체하는 4인치 웨이퍼가 2007년 하반기부터 활용될 전망

응용분야가 현재의 휴대폰 위주에서 디스플레이 백라이트, 자동차용 조명, 일반 조명 등으로 점차 다양화

현재 주된 사용처는 휴대폰으로, LCD 패널의 백라이트, 키패드, 카메라폰 플래시 등에 활용

용도별 시장점유율: 휴대폰 50%, 광고물 15%, 자동차 14%(2006년)

수십∼수백 개의 LED가 소요되는 대형 디스플레이의 백라이트, 자동차의 브레이크등 및 전조등이 향후 LED의 주된 응용분야가 될 전망

도시바, 소니 등에 이어 2007년 애플, HP 등도 LED 백라이트를 탑재한 노트북PC를 출시할 예정

자동차 미등, 브레이크등에 이어 2007년 봄 출시되는 렉서스 모델에서는 최초로 전조등에도 LED가 채택

건축, 의료, 농업, 환경 등의 분야에서도 다양하게 용도가 개발되는 중