led광추출효율향상기술pds15.egloos.com/pds/200907/29/46/led.pdf(1)p-ganroughening:본기술과관련된기술로서,표면에도달한광자가랜덤...

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기술정보유통의 중심 FirstSteptoTechnologyInformation www.firstep.or.kr 기술시장정보 LED광추출 효율향상 기술 (색인어 :화합물반도체,발광소자,비평면,p 화합물 반도체층, 에피 박막층) 2009.2 정보제작기관 :( ) 이디리서치 부서 :IP 전략팀 송경호([email protected]) 본 자료는 기술평가정보 유통 활성화를 지원할 목적으로 작성된 것으로서, 본 자료에 수록 된 내용은 신뢰할만한 자료로부터 얻은 것이나, 그 정확성이나 완전성을 보장할 수 없습니 . 따라서 본 자료는 어떠한 경우에도 법적 책임소재에 대한 증빙자료로 사용될 수 없습니 . 또한, 본 보고서의 내용을 인용하고자 하는 경우에는 반드시 그 출처가 기술평가정보유통시 스템임을 밝혀야 합니다.

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  • 기술정보유통의 중심

    FirstSteptoTechnologyInformation

    www.firstep.or.kr

    기술시장정보

    LED광추출 효율향상 기술

    (색인어 :화합물반도체,발광소자,비평면,p형 화합물

    반도체층,에피 박막층)

    2009.2

    정보제작기관 :(주)이디리서치

    부서 :IP전략팀

    송경호([email protected])

    본 자료는 기술평가정보 유통 활성화를 지원할 목적으로 작성된 것으로서,본 자료에 수록

    된 내용은 신뢰할만한 자료로부터 얻은 것이나,그 정확성이나 완전성을 보장할 수 없습니

    다.따라서 본 자료는 어떠한 경우에도 법적 책임소재에 대한 증빙자료로 사용될 수 없습니

    다.

    또한,본 보고서의 내용을 인용하고자 하는 경우에는 반드시 그 출처가 기술평가정보유통시

    스템임을 밝혀야 합니다.

  • 목 차

    I.기술 분석

    1. 기술 개요 ················································································································· 1

    가. 기술군의 개요 ··································································································· 1

    나. 개발 및 응용 현황 ··························································································· 2

    2. 기술 동향 ················································································································· 4

    가. LED 광추출효율 개선기술 동향 ··································································· 4

    나. 경쟁 기술개발 동향 ························································································· 9

    II.시장 분석

    1. 시장 개요 및 환경 ····························································································· 12

    가. 시장개요 ·········································································································· 12

    나. 시장의 특성 및 구조 ···················································································· 12

    다. 시장환경 ·········································································································· 14

    2. 시장 동향 ··············································································································· 15

    가. 국내시장 동향 ································································································ 15

    나. 해외시장 동향 ································································································ 17

    다. 업체 동향 ········································································································ 18

    [참고문헌] ················································································································· 21

  • - 1 -

    I.기술 분석

    1.기술 개요

    가.기술군의 개요

    발광소자인 발광다이오드(LightingEmittingDiode:LED)는 화합물 반도체의 특

    성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시켜 신호를 보내고 받는데 사용

    되는 반도체의 일종으로 가정용 가전제품,리모콘,전광판,표시기,각종자동화 기

    기 등에 사용된다.LED의 동작원리는 특정 원소의 반도체에 순방향 전압을 가하

    면 양극과 음극의 접합부분을 통해 전자와 정공이 이동하면서 서로 재결합하는데,

    전자와 정공의 결합에 의하여 에너지 준위가 떨어져 빛이 방출된다.

    고체상태 에너지 천이에 의한 발광현상

    출처:차세대에너지BK특강 자료,한국광기술원,2007.3.22

    LED의 효율에 있어서 관심이 집중되는 부분은 LED의 발광층에서 생성된 빛이

    LED 칩 내부의 전반사에 의해 손실되지 않고 효과적으로 외부로 방출되도록 광

    추출효율을 향상시키는 것이며,이를 구현하기 위한 방법 중 하나는 에

    도시된 것처럼 LED 칩을 구성하는 층들의 전반사되는 표면을 울퉁불퉁하게 하여

    (비평면화하여)광이 외부로 더 많이 방출되게 방법이 있다.

  • - 2 -

    LED칩의 비평면화 표면에서 광자의 산란

    출처:차세대에너지BK특강 자료,한국광기술원,2007.3.22

    LED의 광추출효율을 높이는 방법으로서 LED 칩을 구성하는 외부층 표면을 비

    평면화시키기 위해 질화알루미늄인듐갈륨(AlInGaN)층을 형성한 후 산화규소나 질

    화규소막을 형성하여 선택적으로 사진식각하는 방법이 사용되기도 한다.

    나.개발 및 응용 현황

    LED에 대한 기술개발은 발광성능 및 신뢰도 향상과 저가격화의 방향으로 추진

    되어 왔다.이를 위해 LED chip의 구조,재료,제조공법,패키징 및 구동회로 등

    의 분야에서 기술개발이 진행되어 왔다.

    LED는 10년마다 성능이 20배씩 향상되고 가격은 1/10로 하락하는,이른바 하

    이츠의 법칙(Haitz'sLaw)에 따라 급속히 발전하였다.

  • - 3 -

    하이츠의 법칙

    *출처 :LED산업동향 및 주요 이슈,전자부품연구원,2007.8

    국내 LED 기술은 광변환효율 60lm/W 수준으로 해외업체와 다소 기술격차를

    보이고 있으며 해외선발업체 대비 75% 수준으로 평가되고 있다.국내 웨이퍼 업

    체들은 자체적으로 에피 성장기술을 보유하고 있으나 일본,대만에 비해서는 뒤처

    지는 수준이다.범용 LED 패키징의 경우 해외업체와 대등한 수준이나,고휘도

    LED의 경우에는 아직 해결해야 할 문제가 제기되고 있다.백색 LED의 경우 일본

    의 니치아의 특허공세에 대응할 수 있는 기술개발에 노력해 왔으나,니치아의 형

    광체와 대등한 특성을 가진 형광체 개발은 어려운 상황이다.

    LED는 기술발전에 따라 휘도가 크게 향상되면서 표시등 수준에 머물렀던 응용

    능력이 점차 디스플레이,조명,바이오,통신 등 다양한 용도에 응용된다.

    표시용 LED는 휘도가 비교적 낮은 범용 LED를 사용하며 장난감,스포츠용품,

    기계류,계기판 등의 표시등으로 활용된다.신호용 LED는 주로 도로,철로 등의

    교통신호등,자동차 외장램프 등으로 활용된다.디스플레이용으로는 단색 및 총천

    연색 전광판,문자표시기,LEDTV등에 활용된다.조명용으로는 소형 LCD백라

    이트에서 손전등 같은 tasklight,자동차 헤드라이트,건축,장식조명,가정/사무

    실 일반조명등으로 활용되며 일반조명등 이외의 분야에서는 이미 시장에 진입되

    어 활용되고 있다.살균,정화작용에 자외선 LED가 사용되기 시작했다.최근 155

    Mbps이상의 스피드를 갖는 초단거리용 RC-LED가 상용화되면서 향후 홈랜용 광

  • - 4 -

    원으로 저가격의 RC-LED수요가 크게 증가할 것으로 예상된다.

    미래형 LED

    *출처:출처:차세대에너지BK특강 자료,한국광기술원,2007.3.22

    2.기술 동향

    가.LED 광추출효율 개선기술 동향

    LED의 효율을 높이기 위한 방법으로는 크게 두 가지가 있다.첫 번째는 칩에서

    생성되는 총 광량을 높이는 방법이고 두 번째는 만들어진 광량을 최대한 LED밖

    으로 뽑아내도록 하는 방법이다.

    광량을 최대한 LED 밖으로 뽑아내는 방법은 LED 칩 내부에서 발생한 광자가

    밖으로 빠져나오는 동안 결함에 잡혀 열에너지로 변환되기도 하고 전반사에 의해

  • - 5 -

    안에서 travelling하다가 소멸되는 것을 최소화하는 방법으로서,LED 공정단계별

    로 다양한 노력이 국내외에서 이루어지고 있다.광량을 최대한 LED 밖으로 뽑아

    내도록 추출효율을 높이는 기술들은 다음과 같다.

    (1)P-GaN roughening:본 기술과 관련된 기술로서,표면에 도달한 광자가 랜덤

    하게 산란되도록 표면 패턴을 형성함으로써,보다 많은 광자가 외부로 빠져나오게

    하는 방법이다.현재 Ohmic을 개선하는 방향으로 기술개발이 진행중이다.

    P-GaN rougheningLED

    *출처:차세대에너지BK특강 자료,한국광기술원,2007.3.22

    (2)Photoniccrystal:특정파장의 광자만 선택적으로 투과 또는 반사시키도록

    LED표면에 광자결정을 패터닝한다.

  • - 6 -

    Photoniccrystal

    *출처:차세대에너지BK특강 자료,한국광기술원,2007.3.22

    (3)Omnidirectionalmirror:유전체와 금속의 조합으로 고반사막을 형성한다.

    OmnidirectionalmirrorLED

    (a)Agreflector로 구성된 GaInN LED

    (b)GaN/low-nITO/AgODR

    *출처:차세대에너지BK특강 자료,한국광기술원,2007.3.22

  • - 7 -

    (4)Chipshaping:본래 정육면체인 칩의 모양을 변형시켜 절두형 역피라미드형

    등으로 제작한다.

    ChipshapingLED

    *출처:차세대에너지BK특강 자료,한국광기술원,2007.3.22

    (5)PSS(Patternedsaphiresubstrate):패터닝된 사파이어 기판을 구비시킴으로

    써 결함밀도를 감소시켜 내부양자 효율을 개선하고 기판 표면에서의 광자의 난반

    사에 의한 추출효율을 증가시킨다.

    PSSLED

    *출처:차세대에너지BK특강 자료,한국광기술원,2007.3.22

  • - 8 -

    (6)Verticalchip:사파이어 기판을 제거하고 도전체를 웨이퍼에 직접 붙여 와이

    어 본딩 수를 줄이고,열 방출이 효율적이 되도록 수직형으로 구성된다.

    VerticalLED

    *출처:차세대에너지BK특강 자료,한국광기술원,2007.3.22

    (7)ThinGaN :기판을 떼어내고 열전도율이 좋은 금속기판을 재부착한다.

    ThinGaN LED

    *출처 :LumiledsLighting,Osram Opto-semiconductor

  • - 9 -

    나.경쟁 기술개발 동향

    LED와 경쟁될 수 있는 주요기술들은 전통적인 조명광원인 CCFL(냉음극형광램

    프)와 차세대 디스플레이 기술인 OLED이 있다.

    (1)CCFL

    CCFL의 원리는 열음극 형광램프(HCFL)라고도 불리는 전통적인 형광램프의 원

    리를 기본으로 하고 있으며,일종의 가스방전의 발광방식으로서 램프 내부에 도포

    되어 있는 형광 물질을 자극함으로서 빛을 발산시키는 원리이며,전기 에너지를

    빛에너지로 바꾸는 변환장치라 불려지기도 한다.

    CCFL은 가는 유리관(램프)속에 형광물질이 도포되어 있고,그 양끝에는 전극

    이 밀봉되어 있다.램프 내부에는 보통 2~10밀리그램 정도의 수은과 아르곤과 네

    온의 혼합가스가 충전되어 있다.양끝 전극에 고압의 전류를 흘려보내면 밀폐 상

    태로 있던 혼합가스와 수은이 이온화 작용을 일으켜 253.7mm대에서 고주파에너

    지를 생성한다.방전에 의해 생성된 이 고주파에너지는 도포되어 있는 형광물질을

    자극하여 빛을 발산하게 된다.유리관 속에서 도포된 형광물질은 253.7mm의 에너

    지 파장대를 가시광선 파장영역까지 증폭시켜,우리 눈에 보이는 가시광선을 생성

    한다.

    냉음극램프의 구조

    *출처 :냉음극형광램프(CCFL),한국특허정보원,2007.6

  • - 10 -

    CCFL은 기존의 형광등에 비해 수명이 길고 소형화 및 경량화가 가능하다.또

    한,휘도가 뛰어나고 높은 연색성을 나타내고 다양한 형태로 제품을 구현할 수 있

    어,LCD 광원,팩스기,복사기,스캐너,게임기,저휘도 윤곽용 조명 디자인 등에

    사용된다.

    그러나,CCFL은 충격에 약하고 색상 구현능력이 LED에 비해 떨어지고 부가장

    치인 인버터를 사용하기 때문에 LED처럼 소형 경량화하는데 한계가 있다.게다가

    2006년부터 전세계적으로 수은,할로겐 등 유해물질 규제가 본격화되어 인체에 무

    해한 LED에 비해 전망이 밝지 않다.

    (2)OLED(Electroluminescence)

    OLED 디스플레이는 FPD 중에서도 저전압 구동,자기발광,박막형,넓은 시야

    각,빠른 응답속도,높은 콘트라스트 등의 많은 장점을 갖는 디스플레이로 차세대

    평판 디스플레이(FPD:FlatPannelDisplay)가 갖추어야 할 모든 조건을 갖춘 디

    스플레이 방식으로 관심을 모으고 있다.

    유기EL은 발광층이 2개의 전극 사이에 끼어 있는 샌드위치 구조이다.그러나

    발광층에서 나오는 광을 밖으로 내보내기 위해서는 전극의 한 쪽은 투명한 재료

    를 사용해야 한다.일반적으로 양극(anode)에 ITO(Indium TinOxide)투명전극을

    사용한다.

    OLED display는 EL(electroluminescence)라 하여 열을 거의 발생하지 않고 전

    기를 광으로 변환하는 현상을 이용하고 있다.이 현상은 Ga등 무기 고체결정을

    사용한 LED에서도 이용하고 있다.그러나 LED와 유기EL과는 많은 차이가 있다.

    LED에서는 p형 반도체와 n형 반도체를 접합하여 전기를 운반하는 carrier가 존재

    하고 있으나 OLED의 유기 분자에는 carrier가 거의 존재하지 않는다.그 때문에

    전기를 통해 발광시키기 위해서는 양극과 음극에 정공과 전자를 각각 주입해야

    한다.특기할 점은 높은 휘도,높은 효율의 소자를 개발하기 위해서 발광층에 양

    carrier를 균형있게 주입하는 것이 중요하다.따라서 OLED의 발광구조는 LED보

    다 복잡하다.

    현재 유기EL이 갖는 문제점은 수명과 제조원가이다.대부분의 유기분자는 산소

    나 습기에 약하기 때문에 외부와의 차단이 오래도록 유지되어야 한다.또한 산소

  • - 11 -

    나 습기에 노출되지 않도록 외부와 완전히 차단하기 위해 유리기판을 사용하기

    때문에 제조원가가 높다는 점에서 LED와 차이점을 갖는다고 할 수 있다.

    OLED발광원리

    *출처 :유기EL기술의 현황과 전망,전자부품연구원,2006.12

  • - 12 -

    Ⅱ.시장 분석

    1.시장 개요 및 환경

    가.시장 개요

    LED는 대부분의 산업에 응용되는 부품으로 에피,칩 그리고 다이오드 형태의

    패키지 제품 시장에 대한 조사가 주로 이루어지고 있다.

    LED가 적용되는 전광판,신호등,자동차용 램프,LCD BLE(BackLightUnits)

    등 응용제품 시장은 제품별로 시장집계가 이루어지고 있으며,통상 다이오드 시장

    의 3~6배 정도로 평가되고 있다.LED 시장은 그 용도에 따라 크게 모바일용,자

    동차/수송용,Sign/Display,간접조명 등으로 나뉘어지는데 그 용도별 시장 상황

    을 살펴보면,모바일용 LED가 전체 시장 중 40% 정도를 차지하고 있는데 소형

    LCD 백라이트와 키패드에 주로 사용되고 있다.최근에는 휴대전화 카메라 플래

    쉬 모듈에 사용되는 백색 LED의 수요가 크게 증가하고 있다.자동차와

    Sign/Display분야는 각각 13%의 점유율을 기록하고 있다.조명시장은 간접조명

    등 특수 분야에서 일부 형성되고 있으나 일반조명용 LED 시장은 아직 제대로 되

    어 있지 않다.효율 향상,방열 특성 개선 등 기술적으로 해결해야할 문제들이 많

    고,가격 면에서도 일반조명 등에 비해 매우 불리한 실정이다.

    나.시장의 특성 및 구조

    LED 산업은 일반조명이 사용되는 거의 전 분야와 적외선,자외선 등의 특수

    조명 산업이 전방산업이며,기술 발달속도에 따라 시장 성장 속도도 빨라질 것이

    다.LED의 후방산업은 LED제조 공정에 들어가는 칩,웨이퍼,ITO,전극재료,형

    광체 소재 산업으로 이루어져 있다.

  • - 13 -

    후방산업

    LED산업

    전방산업

    LED칩

    웨이퍼

    ITO

    전극재료

    형광체 등의 소재

    일반조명산업

    디스플레이산업

    자동차산업

    의료기기산업

    환경분야

    건축분야

    가전기기산업

    모바일산업

    LED의 전․후방 산업

    LED는 에너지 절감,친환경 광원이라는 측면뿐 아니라 거대한 잠재시장으로

    인해 선진 각국에서 정책적으로 지원하고 있는 기술 개발 분야로,광원의 궁극적

    인 시장인 일반 조명에 앞서 중대형 디스플레이인 LCDBLU와 자동차용 LED 시

    장이 가장 먼저 열리고 있다.현재까지는 LED조명과 통신을 위한 부품이 별도로

    사용되어 왔지만,향후에는 LED조명과 통신을 하나로 융합할 수 있게 되어 LED

    통신 융합 신규 서비스로서 초정밀 실내 측위,OLED 휴대폰 디스플레이간 통신,

    휴대폰과 LED 전광판간 통신,자동차간 통신,자동차와 가로등간 u-City통신 등

    이 가능해지면서,LED 조명이 있는 곳은 언제 어디에서나 통신이 가능해지는 유

    비쿼궈터스의 한 핵심기술로 발전해 갈 것으로 전망된다.

    LED초기 LED응용 LED통신 융합

    LED산업

    장비상태 표시기능

    LED조명 산업

    신호등/가로등 산업

    디스플레이 산업

    광고 전광판 산업

    실내측위 산업

    U-City통신산업

    디스플레이통신 산업

    전광판 통신 산업

    ➡ ➡

    LED적용산업의 발전방향

  • - 14 -

    다.시장 환경

    정부는 LED산업의 높은 시장성에 주목하여 LED산업을 신성장 동력산업으로

    집중 육성하기로 하고 오는 2012년까지 국내 LED생산을 90억 달러 수준으로 확

    대해 세계 3위권에 드는 LED강국으로 발전시켜 나갈 계획이다.정부는 우선 LED

    초기시장을 창출하기 위해 ‘공공기관 LED조명 시범개체 사업’을 통해 과천 정부

    종합청사 민원실과 7대 광역시 신설 우체국 조명을 LED로 설치할 예정이고,대형

    신도시 개발 시,도시 및 건축 설계기준에 LED를 경관조명과 실내조명에 활용하

    도록 하였으며,또한 2009년 500억 규모로 ‘LED보급 촉진 펀드‘를 조성하여 대형

    마트 등 대형 프랜차이즈 사업장의 LED조명 사용을 유도할 계획이다.

    LED산업 육성 계획

    목표 내용

    비전 『2012년 세계 TOP3LED산업』 강국

    선도적시장

    수요창출

    ○ 공공기관이 LED조명 초기시장 창출을 선도

    -LED조명 시범건물 사업 추진(LED조명 시범우체국 등)

    -대규모 신도시 등을 중심으로 “LED조명 도시화”추진

    ○ “LED보급촉진 펀드(민관 공동)”을 통한 민간수요 창출

    -시장여건을 감안,약 5백억 원 규모로 매년 1개씩 펀드 조성

    ○ 고효율인증 제품 확대 및 설치장려금 지원

    *고효율인증:(’08)백열·할로겐 대체형→(’09)형광등 대체형→(’10)LED가로등

    세계적핵심

    역량강화

    안정적성장

    기반조성

    ○ 핵심 타겟기술의 집중 투자로 “新 원천기술”선점

    *내부 양자효율 향상,나노기반 LED칩구조 설계,新 형광소재 등

    ○ 국제표준 선점 및 특허대응역량 제고(’12년 총 20종 KS제정)

    ○ 대·중소 전략적 제휴 유도→高 브랜드의 Major기업 육성

    ○ LED전문 벤처기업 육성으로 성장기반 활성화

    *LED기술력 향상사업 및 기존 조명업체 사업전환 지원

    ○ 지역 거점산업 +LED의 융합을 통한 LED특화 클러스터 조성

    ○ 시장진입 촉진을 위한 법·제도 개선

    *건축물 에너지절약 설계기준,전기용품 안전기준 등의 LEDfriendly化

    자료:지식경제부 보도자료,2008.05

    또한,LED선진 업체들인 일본 니치아 등의 특허 및 시장 진입장벽 강화 움직

    임에 대응하기 위해 2012년까지 총 1,000억 원 의 기술개발자금을 투입하고,‘3대

    핵심 원천 기술 분야’인 LED칩 제조기술 지원과 현재 4종에 불과한 LED국가 표

  • - 15 -

    준을 2012년까지 30-종으로 확대하여 국제 표준 선점 경쟁에 뛰어들 예정이다.마

    지막으로 ‘LED 융합산업화 지원센터’를 구축하여 기존 중소 조명기기업체들의

    LED조명 사업 전환을 위해 업체당 30억 원 안에서 사업전화자금을 지원하여

    LED 산업의 성장 저변을 확대하여 2012년까지 1,000여개의 LED 전문 기업을 육

    성해 나갈 계획이다.

    2.시장 동향

    가.국내시장

    1)시장규모

    국내시장은 2009년 9천 7백억 원,2010년 1조 백억 원대로 증가할 전망이다.지

    금까지 가장 큰 시장을 견인해 오던 휴대폰 분야는 포화현상으로 인해 시장 정체

    가 예상되는 반면 조명 분야와 LCD의 BLU 광원이 CCFL에서 LED로 변환될 것

    이 예상됨에 따라 높은 성장률을 보일 것으로 여겨진다.

    국내 LED시장규모 전망 (단위:억 원)

    적용분야 2006 2007 2008 2009 2010 GAGR(%)

    휴대폰 2,235 1,990 1,880 1,822 1,821 -4.0%

    상업용 조명 477 869 1,267 1,638 1,944 32.4%

    주거용 조명 17 107 150 171 194 62.7%

    자동차 전조등 166 278 318 310 248 8.4%

    도로 가로등 4 181 238 199 152 107.0%

    LCD BLU 51 632 2,144 3,432 3,547 134%

    기타 1,135 1,356 1,759 2,165 2,219 14.3%

    합계 4,060 5,412 7,755 9,736 10,125 20.1%

    *출처 :대신증권 추정,2008

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    국내 LCD 시장 규모변화 추이 (단위:억 원)

    *출처 :대신증권 리서치 센터,2008

    추이를 살펴보면 기존 휴대폰 분야에 이어 BLU용 LED 수요가 먼저 급증하고

    이후 상업용 조명 분야가 급격히 성장하는 것으로 전망하고 있음을 알 수 있다.

    이러한 상황은 해외보다 디스플레이 분야에 강점을 지닌 우리나라에서 특히 두드

    러질 것으로 보여진다.

    2)수출입 현황

    LED의 경우 2005년까지는 생산 물량보다 수입 물량이 많았지만 2006년 이후부

    터 국내 생산량이 수입물량을 추월하기 시작하였다.그러나 해외 수출물량은 여전

    히 수입물량에 비해 저조한 실적이며 일단 국산화에 주력하는 모습이다.이러한

    현상은 상대적으로 해외에서 더 견고하게 보호받고 있는 니치아,크리 등의 선진

    업체들의 특허권에 기인한다고 볼 수 있다.니치아,크리 등의 선진업체들이 국내

    에서는 특허소송 패소 및 기술제휴 등으로 배타적 특허권 실시에 어려움이 있는

    반면,일본이나 미국에서는 강력한 특허권 실시로 진입이 어렵기 때문이다.이후

    에도 이러한 상황은 지속될 것으로 여겨지며 수출증대를 위해 무엇보다도 선결되

    어야 할 것은 경쟁력 있는 원천 특허권 확보를 통한 cross-license등이라고 보여

    진다.

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    나.해외시장 동향

    Strategiesunlimited에 의하면 2007년 전세계 LED 시장은 50억 달러에 육박한

    것으로 예측되었다.이 중 절반에 가까운 양이 휴대폰에 사용되고 있고 그 다음으

    로 표지판이나 디스플레이용으로 사용되고 있다.디스플레이 부분의 성장이 가장

    증가할 것으로 전망되고 있으며 이 부분은 국내와 마찬가지로 LED BLU를 사용

    한 TFT-LCD 시장의 성장에 따른 것이다.주목할 만 한 점은 차량용으로 사용되

    고 있는 LED가 상당하다는 부분이다.기존에 차량에 사용되는 LED는 대부분 계

    기판이나 버튼을 밝혀주는 간접조명 목적으로 사용되었다.그러나 최근에는 후미

    등을 LED로 사용하는 비율이 점차 높아지고 있으며 전조등도 LED를 사용하고자

    하는 시도가 지속되고 있어 자동차에 사용되는 LED의 비중은 점점 더 증가할 것

    으로 보여진다.

    LED시장 전망 (단위:백만 달러)

    *출처 :Strategiesunlimited,2007

  • - 18 -

    다.업체 동향

    LED 산업은 특히 기술장벽이 높은 산업 구조를 가지고 있으며 주로 일본,미

    국 등의 선발 업체들이 시장을 장악하고 크로스 라이센싱을 통한 협력 체재 구축

    을 통해 후발 업체의 진입을 제지하는 형태를 띠고 있다.일본 업체인 니치아화학

    이 시장을 선도하며 세계 시장 점유율 1위를 차지하고 있으며 삼성전기와 LG이

    노텍 등의 대기업들이 자사 계열 업체와의 협업을 통한 시너지 효과를 통해 시장

    에 빠르게 진입하고 있다.

    국내 LED업체들의 특징은 주로 LED제조 공정의 핵심 공정인 에피 성장 분야

    에서는 세계 기술력과의 격차가 있어 주로 에피 성장 등의 높은 기술을 필요로

    하는 前공정보다는 상대적으로 기술 난이도와 부가가치가 낮은 패키징 위주의 後

    공정 업체들이 많다.

    국내외 LED업체

    국내 LED업체 해외 LED업체

    서울반도체

    삼성전기

    LG이노텍

    에피밸리

    이츠웰

    나이넥스

    루이마이크로 등

    니치아화학

    오스람

    스탠리

    시티즌

    애질런드

    루미네즈

    에버라이트

    도요타 합성 등

    출처:LED산업의 미래,전자부품연구원,2008.09

    LED제조공정은 각 공정 단계마다 매우 다른 기술을 필요로 하는 특징이 있어

    일반적으로 LED제조사를 에피,칩,패키징,모듈/시스템 업체로 구별이 가능하나

    최근 가격 경쟁력을 높이고 기술 노하우를 보호하는 차원에서 전체 공정에 진출

    하는 기업이 많아지고 있다.그러나 국내 업체들의 경우 몇몇 대기업을 제외한 대

    부분의 기업들이 패키징 사업에 진출하여 있고 칩공정,모듈,웨이퍼 공정 순으로

    진출하고 있다.

    서울반도체는 국내 최고 기술력을 보유한 대표적인 LED생산 기업으로 국내 1

    위,세계 시장 6위의 점유율을 나타내고 있는 기업으로 사업 분야는 고휘도 백색

    LED사업과 LED BLU사업,휴대폰에 주로 사용되는 칩 LED사업,LED디스플레이

    와 램프 사업 군 등 광범위한 범위에 걸친 사업군을 보유하고 있으며 세계적으로

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    LED의 수요가 증가하면서 실적이 크게 호전되고 있다.특히,휴대폰,일반조명,

    차량,디스플레이용 LED등 신규시장 선점과 함께 거래선 확대로 높은 수익을 올

    리고 있으며 휴대폰의 키패드,고품질의 플래시와 조명,자동차 LED등에 적용가

    능한 백색 LED의 특허기술을 가지고 있고 국내 뿐 아니라 미국,일본,대만,중국

    으로부터 특허를 받고 있어 높은 기술 장벽을 갖추고 있다.서울반도체는 2010년

    세계 3대 LED업체로의 도약을 목표로 신규 사업으로 대형 BLU용 LED분야로 넓

    혀 사업다각화를 꾀하고 있다.최근에는 니치아와의 분쟁을 종결하고 크로스라이

    센싱을 하기로 협의하였다.

    삼성전기는 광픽업용 적색 LED와 BLU용 청색 LED를 주로 생산하며 국내 최

    초로 BlueLED를 양산하기 시작한 기업으로 국내에서는 보기 드물게 LED전 제

    조공정(칩,패키지)양산 능력과 기술력을 가지고 있어 칩 수급과 가격 면에서 경

    쟁력을 가지고 있고 또한 사내 타사업 부문과의 연계를 통한 시너지 효과가 가능

    해 LED단품,모듈,시스템 조명 등 LED토털 솔루션 제공이 가능한 장점을 가지

    고 있다.

    LG이노텍은 미래사업 역량 확보를 위해 모바일용 LED와 BLU LED,조명용

    LED를 주력 사업으로 잡고 집중 육성하고 있으며 공격적인 투자를 진행하여

    LED부문 포트폴리오 강화를 위해 LED생산라인 확대,고출력 LED패키지 개발,

    고광도 LED칩 개발 등에 뛰어들었으며 이를 통해 2011년까지 LED 부문에서 매

    출 1조원을 목표로 하고 있다.

    니치아화학은 세계 시장 점유율 1위의 대표적인 LED 선발 기업으로 대부분의

    LED 원천 기술을 보유하고 있으며 오스람,루미레즈,도요타합성,크리,등과 크

    로스 라이센싱 계약을 체결하여 후발업체들의 시장 진입에 대응하여 높은 시장

    장벽을 형성하고 있다.니치아화학은 최근 교통신호등,LCD조명을 생산하면서 풀

    컬러(FullColor)디스플레이에 주력하고 있다.특히 GaN관련 원천 특허를 대부분

    보유하고 있으며 blueLED와 YAG형광체 관련 특허,에피성장 및 칩 구조,백색

    LED에 대한 핵심 특허를 보유하고 있는 세계 최대 GaN BaseLED 제조업체이

    다.경쟁업체의 시장진입을 막기 위해 특허분쟁을 벌이면서 최근 국내 서울반도체

    와의 특허분쟁을 야기하고 있으며 특히 ‘YAG(Yttrium Aluminum Garnet)’계열

    형광체 기술 특허를 앞세워 국내 업계를 압박하고 있다.YAG형광체 기술은 고휘

    도 군현에 가장 유리한 기술로 니치아화학은 이를 특허 공유를 체결한 업체에만

    판매하고 있어 국내 업체들의 어려움이 배가되고 있다.

    오스람은 LED,LED칩,적외선(IR)센서,레이저 등 각종 첨단 광 부품 산업을

    함께 진행하고 있으며 세계 LED시장 점유율에서도 2위를 차지하고 있는 기업으

    로 니치아,루미레즈,크리,도요타고세이 등과 함께 독자적인 백색 LED 칩 생산

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    기술을 확보하고 있는 기업으로 LED 사업 강화에 본격적으로 돌입하고 있다.오

    스람은 최근 국내 부품업체와의 조인트벤처 설립을 통해 국내 시장에 진입하기

    위한 막판 조율작업에 들어간 것으로 알려졌으며 진출할 경우 국내 시장의 판도

    에 큰 변화가 있을 것으로 예상되고 있다.특히 오스람은 LED조명,자동차 전장

    분야에 사용되는 구조 특허를 가장 많이 보유하고 있고 전 세계에 걸친 유통망을

    구축하고 있어 한국 LED기업들에 미치는 영향이 클 것으로 전망된다.

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    □ 참고문헌

    (1)LED고효율·고출력을 위한 제작단계별 연구개발동향,KISTI,2004.6

    (2)LED제품 및 시장동향,ITSoCMagazine,DECnewsletter,2008

    (3)GaN계 질화물반도체 광원의 기술 동향,ITSoCMagazine,2008

    (4)LED산업동향 및 주요 이슈,전자부품연구원,2007.8

    (5)냉음극 형광램프(CCFL),한국특허정보원,2007.6

    (6)OLED기술의 현황과 전망,전자부품연구원,2006.12

    (7)차세대에너지BK특강 자료,한국광기술원,2007.3.22

    (8)차세대 광원 LED의 부상과 대응방안,삼성경제연구소,2007.4

    (9)Strategiesunlimited

    (10)대신증권 리서치센터

    (11)LED산업의 미래,전자부품연구원,2008.09

    (10)LED,전자부품연구원,2008.07