한 국내 중소기업이 청색 LED칩의 양산수율을 최대 80%까지 높이는 기술을 상용화했다. 

웨이브스퀘어(대표 이래환ㆍ사진)는 차세대 LED칩으로 주목받는 수직형(Vertical Type) 청색 LED칩의 양산수율을 최대 80%까지 끌어올릴 수 있는 사파이어기판 화학적 분리기술(CLO)의 상용화에 성공했다고 19일 밝혔다.

LED칩 원천기술은 미국과 일본이 독점, 국내 기업들은 LED생산과 관련된 기술로열티를 지급하고 있다. 이번 LED칩 원천기술 확보는 국내 첫 사례이며, ‘화학적 방법을 이용한 LED칩 사파이어기판 분리기술(CLO)’ 상용화도 세계 첫 사례라는 설명이다.

웨이브스퀘어는 최근 경기도 화성의 옛 대우그룹고등기술연구원에 연산 5000만개의 고출력, 고효율 LED칩 양산체제를 구축하고 이달부터 일본과 중국에 본격적인 제품 공급을 시작한다. 또한, 향후 생산라인 확충을 위해 대규모 투자를 협의 중이다.

이 회사는 2006년 12월 설립이후 양산라인 구축과 연구개발비 등으로 총 400억원을 투자했다. 웨이브스퀘어는 내년 300억원의 매출을 목표로 잡고 있다.

웨이브스퀘어 이래현 대표는 “이번에 개발한 LED칩 사파이어기판의 화학적 분리기술(CLO)로 LED칩 제조원가가 50% 이상 줄어들고, LED조명 가격도 최대 20%까지 내릴 수 있다”며 “현재 우리나라를 비롯해 일본, 중국 LED기업들과 사업 협력을 논의하고 있다”고 설명했다.

청색 LED조명은 1993년 ‘일본의 에디슨’으로 불리는 나카무라 슈우지 박사에 의해 세계 처음으로 개발됐다. LED칩 내부의 빛 방출량은 표면방출 8%, 기판 20%, 칩 내부 방출이 약 72%로 사파이어 박막을 제거할 경우 20% 가량의 출력을 높일 수 있게 된다.

양극과 음극 2개의 전극이 수평구조를 이루고 있는 초기 LED칩은 사파이어 기판에서 제작되기 때문에 소자 동작시 발생되는 열 방출이 어려워 고출력에서 작동될 때 휘도가 떨어지고 수명이 줄어드는 단점이 있었다. 이를 해결하기 위해 레이저를 이용해 사파이어기판을 제거하고 박막 상단과 하단에 각각 전극을 형성하는 수직형 LED칩이 개발돼 고출력 LED칩 생산이 활기를 띠게 됐다.

미국의 CREE 사를 비롯해 오스람(OSRAM), 필립스, 루미레즈(Lumileds), 세미레즈(Semileds) 등 세계적인 LED업체들이 레이저를 이용한 사파이어기판 분리기술을 통해 고출력 LED칩을 생산하고 있다. 그러나 레이저를 이용한 사파이어기판 분리기술(LLO)은 낮은 생산수율과 고가의 레이저설비에 따른 원가 상승 및 칩단위 사파이어기판 분리에 따른 생산성 저하 등이 문제로 지적돼 왔다.

창업자인 이 대표는 레인콤 공동 창업자로, 1985년부터 1999년까지 삼성전자에서 광디스크, CDP, LDP 등 레이저 광사업부 총괄엔지니어로 근무했다.

조문술 기자/freiheit@heraldcorp.com