세계적으로 건강․안전에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데 심자외선(DUV: Deep Ultra Violet) LED가 병원, 기업, 가정 등 폭넓은 영역에서 주목받고 있다.
심자외선 LED는 장래성이 높은 디바이스로 사업진출 기업이 늘어나고 있어 개발경쟁이 본격화하고 있다.
Nikkiso, Tokuyama, DOWA Electronics, Asahi Kasei Chemicals(AKC) 등 일본기업 뿐만 아니라 LG이노텍도 일본시장 개척에 뛰어들었다.
Nikkiso는 사파이어보다 양호한 특성을 얻을 수 있는 질화알루미늄(AIN) 기판이 일반적인 가운데 기존의 1.7배에 해당하는 세계최고출력 50mW 개발에 성공해 2016년 봄부터 양산에 들어갈 예정이다.
최근 양산 가능한 레벨로는 세계최고출력 50mW(350mA 구동)을 실현한 심자외선 LED를 발표했으며 중심파장 2850㎛, 세라믹 패키지(3.5mm각도)를 사용하는 SMD(표면실장 디바이스)로 전극의 반사율과 패키지 형태 개선에 따라 빛의 외부추출 효율을 향상시킨 것이 특징이다. 또 결정, 전극제법을 최적화해 표면면적을 확대하고 방열성을 높임으로써 고출력을 가능하게 했다.
Nikkiso는 구경 5cm AIN 기판을 사용해 2016년 1월부터 샘플을 출하할 예정이며 모듈화도 추진할 방침인 것으로 알려졌다.
기존의 심자외선 LED(출력 30mW)를 탑재한 물살균 모듈의 제품화도 진행하고 있어 2016년 봄부터 본격 양산에 들어갈 계획이다.
Tokuyama는 세계에서 유일하게 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy)법을 통한 심자외선 LED 페어칩 개발을 추진하고 있다. 독자 개발한 투명기판은 광투과율이 높고 결정 결함도 적은 편으로 알려져 있다. 파장 206㎛에서도 투과율은 약 80-90%를 확보하는 방향으로 연구를 계속하고 있다.
투입 전력증가에 대해 출력이 올라가지 않는 효율저하 현상이 일어나지 않고 온도변화에 대해 출력파장 변화가 적다는 점이 특징이다. 현재는 출력 10mW(265㎛)를 달성하고 있다.
앞으로 생산 프로세스 확립과 패키지 기술의 개발이 과제이며 패키지에 필요한 고기능 수지, 접착제, 모듈화는 동종기업들과의 협력이 필수적으로 수은 램프 대체뿐만 아니라 수지경화, 분석용 광원 등의 수요도 발굴할 방침이다.
AKC 역시 심자외선 LED 신규사업 확대의 일환으로 2015년 8월 <Optan SMD>의 판매를 시작했고 LG이노텍도 일본 수요발굴에 뛰어들 방침을 발표해 주목받고 있다. <J>