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고출력·고연색성 백색LED를 위한 결정화유리 형광체 제조

전문가 제언: ○ 최근 LED는 여러 가지 전자제품 및 디스플레이 용도로 이용되고 있다. 최근 국내 가전업체가 LED를 이용하여 가장 얇은 평판 TV를 출시하여 화제가 되고 있다. 금후 LED 칩의 고효율?고출력화가 진행된다면 발광강도를 필요로 하는 조명이나 대형기기 등의 실용화가 이루어질 것으로 기대되고 있다.

○ 차세대 고체조명에 응용이 확실시되고 있는 것은 근자외선~청색의(InGaN) LED 칩과 다양한 가시광선 형광체를 조합하여 백색발광을 나타내는 형광체 파장변환형 백색 LED이다. 현재 조명 등에 이용을 목적으로 하는 형광체 파장변환 백색 LED의 대부분은 청색 LED 상에 파장변환 재료로써 형광체를 밀봉 수지 중에 분산?고정한 구조를 채택하고 있다. 그러나 LED 칩의 고출력화가 진행되고 있어 큰 전력이 투입된 칩의 온도는 국부적으로 200℃에 달하고 있다. 이는 수지의 열화 및 변색에 따라 빛 효율이 저하되는 문제를 가지고 있다

○ 이 문헌은 이러한 밀봉 수지 대신에 규산유리 매트릭스 중에 백색 LED용 형광체로써 Ce:YAG 결정을 석출 분산시킨 결정화유리 개발에 대하여 설명하고 있다. 필자는 상분리 상태를 이용하여 액상과 고상의 혼합 융액을 급랭하여 결정상(Eu2+:Ca2SiO4)과 유리상으로 구성된 결정화유리를 제조하는 새로운 방법을 연구하였다.

○ 백색 LED용 재료의 개발이 진전되어 조명광과 조명효율이 개선되고 있어 수년 이내에 일반 LED 조명이 보급될 것이다. 현재도 저출력용 특수조명에의 이용이 활발하게 진행되고 있으며, 장래에 고출력 광원이 개발되어 일반조명에 이용되면 에너지 소모와 환경도 크게 개선될 것으로 기대된다.

○ 국내 LED에 대한 원천기술은 낮은 수준이나 많은 연구자들이 관심을 가지고 각 분야에서 연구를 진행하고 있다. 앞으로 일반조명 활용에 대비하여 정부의 적극적인 지원이 필요하다고 본다.

저자: Takayuki Nakanishi, et.al
자료유형: 학술정보