News

Hwang, Bong-Ik Jan 02, 2012 14:25:27
0 4841
KAIST 보다 태양빛에 가까운 LED개발
KAIST 배병수 교수 연구팀, 어드밴스드 머터리얼스 12월호 표지논문 게재
     
 
   
▲ 나노하이브리드소재를 이용하여 제조한 염료기반 백색 LED.
KAIST(총장 서남표)는 신소재공학과 배병수 교수 연구팀이 신소재 형광염료를 이용해 보다 태양빛에 가까워지면서 형광체 가격은 1/5수준으로 저렴한 백색 LED를 개발했다고 밝혔다.

현재 상용화되고 있는 백색 LED는 황색 또는 적‧녹색 혼합 형광체를 봉지재에 분산한 후 LED칩 위에 도포하면 LED칩에서 나오는 청색광과 형광체에서 나오는 황색 또는 적‧녹색광과 혼합돼 백색 빛을 내게 된다.

형광체 물질로는 산화물 또는 산화질화물 등 무기형광체 입자들이 사용되는데 높은 온도에서 복잡한 공정으로 제조하기 때문에 가격도 비싸고, 또 핵심기술을 일본미국해외 선진업체들이 선점하고 있어 국내 LED산업 발전의 걸림돌이 되고 있다.

특히 무기형광체는 빛을 흡수하고 발광하는 스펙트럼이 좁아 백열등과 같이 자연색에 가까운 빛을 만드는 데는 어려움이 많았다.

이 같은 단점을 개선하고 자연광에 가까운 LED 조명만들기 위해 배병수 교수 연구팀은 새로운 형광체 물질로 무기형광체 입자가 아닌 형광염료를 선택했다.

배 교수 연구팀은 자체개발한 솔-젤 공정으로 제조된 고내열성 고굴절률 하이브리드소재에 형광염료를 화학적으로 결합해 염료분자가 안정하고 균일하게 분포돼 열에 강하고 효율이 높은 나노하이브리드 형광체 소재를 개발했다.

이와 함께 나노하이브리드 형광체 소재 내의 적색 및 녹색 염료의 비율과 농도를 조절해 이를 봉지재로 사용, 다양한 색온도를 갖는 백색 LED 제조에 성공했다.

배병수 교수는 "최근 세계 주요 소재업체들이 형광체 원천기술을 확보하고 있는 시점에서 원천소재를 개발해 조명 및 백라이트유닛 분야에서 성장하고 있는 국내 백색 LED산업의 발전에 크게 기여할 것으로 기대된다"며 "이번 연구성과를 바탕으로 형광염료의 안정성과 형광봉지재의 신뢰성을 향상시켜 염료기반 백색 LED 상용화에 주력할 계획이다"고 말했다.

한편 이번 연구성과는 재료분야 세계적 학술지인 '어드밴스드 머터리얼스(Advanced Materials)' 12월호(22일자) 표지논문으로 게재, 관련 특허를 국내외에 출원 중이다.