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백색 LED의 최신 개발동향과 금후의 전망

전문가 제언: ○ 1990년 이전만 하여도 백색 LED(light emitting diode)는 꿈의 광원이었다. 백색을 얻기 위해서는 빛의 3원색인 적, 녹, 청의 3원색이 필요하다. 적색 LED는 1963년에 실용화 되어 여러 분야의 표시 등으로 각광을 받아 왔다. 1993년에 이르러서야 황색, 녹색, 청색의 단파장 영역에서도 고광도의 LED가 개발되고 3파장의 광원으로 백색을 얻게 된다. 1997년에는 청색 LED로서 형광체를 여기(勵起)시켜 의사 백색광을 얻을 수 있게 되고 곧 실용화되었다.

○ 백색광을 얻는 수단으로서 청색 LED와 형광체로서 단파장을 장파장으로 변환시켜 백색을 얻는 방법은 형광등의 원리 그대로 되기 때문에 강력한 청색 LED의 파워는 그대로 백색광을 얻을 수 있다. 현재 Watt당 100lumen 가까이 얻을 수 있기 때문에 가로등은 물론 자동차 용 조명에도 사용하기에 이르렀다. 3년 이내에 일반 조명으로 사용하게 될 것으로 본다.

○ LED로 백색을 내는 구조는 ⓛ적, 녹, 청색의 LED를 한 개의 패킷으로 포장하여 3원색의 빛을 합하게 된다. 각 LED에 인가되는 전압 전류조종이 중요하다. ②청색과 황색의 LED에서 나오는 빛을 형광체를 통과하게 하여 단파장이 여러 가지 장파장의 빛으로 변하여 의사백색이 된다. ③근자외선이 형광체를 통과하면서 백색을 낸다. 형광램프의 원리 그대로 이용된다.

○ LED 조명은 작고 얇으며 가볍고 전력소모가 적어서 절약이 되고 수명이 길고 열손실이 거의 없으며 공해가 전연 없는 장점이 있다. 표시기로서 이용은 물론이며 일반 조명과 모니터의 후면조명으로도 이용될 날이 멀지 않았다. 반면 반도체산업의 발달로 공정이 간단하여 생산 단가도 낮다. 현재 lumen당 80원이지만 10년 이내에 반값으로 하락할 것으로 기대된다. 조명 업계의 분발을 기대한다.

저자: Taguchi Tsunemasa
자료유형: 학술정보