전자 디바이스 업계

디지털 마이크로스코프를 이용한 LED의 관찰

LED는 소비 전력이 낮고 수명이 길기 때문에 조명 기기로 폭넓게 응용되고 있습니다. 최근 유기 발광 다이오드 디스플레이(OLED)를 대체하는 디스플레이 디바이스로 미니 LED·마이크로 LED가 주목받고 있습니다. 여기에서는 LED의 개요와 디지털 마이크로스코프를 이용한 관찰 사례를 소개합니다.

LED의 특징
미니 LED·마이크로 LED란
디지털 마이크로스코프를 이용한 LED 관찰 사례

LED의 특징

LED의 주요 특징은 다음과 같습니다.

긴 수명: 백열전구는 약 1000에서 2000시간이지만 LED는 약 40000시간(광량이 약 70%로 저하할 때까지의 시간).
에너지 절약: 백열전구는 전기를 열 에너지로 변환하기 때문에 에너지 효율이 낮지만 LED는 반도체 발광이므로 에너지가 절약됩니다. 또한 적외선이나 자외선이 거의 방출되지 않습니다.
고속 응답: 고속으로 점등·점멸할 수 있어 디스플레이 디바이스에 최적입니다.
다양한 색 표현: 화합물 반도체의 종류를 바꿔 빛의 3원색을 조합함으로써 다양한 색을 표현할 수 있습니다.
우수한 내진동·내충격: 글라스나 필라멘트를 사용하지 않아 진동·충격에 강합니다.
소형·경량: 반도체이기 때문에 소형화할 수 있습니다. 최근 주목받는 미니 LED나 마이크로 LED에 응용되고 있습니다.

화합물 반도체의 종류와 발광색

LED에는 화합물 반도체가 사용됩니다. 화합물 반도체는 여러 원소의 조합에 따라 발광색이 정해집니다.

화합물 반도체의 종류	발광색	파장
인듐 질화 갈륨(InGaN)	청색·보라색·녹색	370-500 nm
알루미늄 인듐 갈륨 인(AlGaInP)	주황색·황색	500-600 nm
알루미늄 갈륨 비소(AlGaAs)	적색	600-780 nm

미니 LED·마이크로 LED란

LCD 디스플레이는 RGB 컬러 필터로 색을 표시하는 반면, OLED 디스플레이는 유기물이 발광체가 되어 색을 표시합니다. 마이크로 LED는 유기물 대신 LED를 사용한 자체 발광 타입의 디스플레이입니다.

미니 LED와 마이크로 LED의 정의는 모호하지만 일반적으로 LED 사이즈가 0.1 mm 이상인 것을 미니 LED, 0.1 mm 이하인 것을 마이크로 LED라고 합니다.
또한 미니 LED와 마이크로 LED는 사용 용도가 달라 마이크로 LED는 주로 디스플레이에 사용되지만, 미니 LED는 LCD 디스플레이의 백라이트를 대체하는 용도로 활용됩니다.

마이크로 LED의 장점

LCD 디스플레이와 비교한 경우

콘트라스트가 높다.: LCD 디스플레이는 백라이트의 빛을 액정으로 차단하여 흑색을 표현하지만, 빛이 새기 때문에 완전한 흑색을 표현할 수 없습니다. 반면에 마이크로 LED는 자체 발광이므로 완전한 흑색을 표현할 수 있습니다.
시야각이 넓다.: 거의 각도 180도까지 선명한 화상을 얻을 수 있습니다.
고속 응답·저전력: 소비 전력이 LCD의 약 절반입니다.

OLED 디스플레이와 비교한 경우

고휘도: 밝기 때문에 낮 동안 실외에서도 사용할 수 있습니다.
긴 수명: 발광체가 유기물이 아니므로 수명이 깁니다. 또한 잔상 문제도 없습니다.

디지털 마이크로스코프를 이용한 LED 관찰 사례

KEYENCE의 4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」를 이용한 LED의 최신 관찰 사례를 소개합니다.