GaN 베이스 LED의 신뢰성을 결정하는 물리적 메커니즘에 대한 검토

전문가 제언

○ 백색 LED(light-emitting diodes)는 빛의 3원색 적청녹(RGB) LED소자를 합하여 만들거나 청색으로부터 인광 층을 넣어서 녹색과 황색을 얻고 이를 이용하여 백색을 얻는 방법 등 다양한 방법으로 백색 LED를 만들고 있다. 이미 미국과 일본에서는 청색의 LED로부터 인광 층을 입혀 90lm/W의 셀을 상품화하였다. 금년 중에는 150lm/W 이상의 광 효율을 갖는 제품이 나올 것으로 전망된다.

○ GaN 베이스 LED(light-emitting diodes)는 높은 광 효율과 긴 수명, 복사 파장조절도 쉽기 때문에 차세대 광원으로 각광을 받고 있다. 백색 LED는 특히 고체 광원과 디스플레이의 후면 광원으로, 또 자동차 조명과 휴대용으로 그 성능이 개량되고 있어 조명을 위한 모든 백열등, 형광등, 심지어 고휘도 수은등까지도 대치할 것으로 전망되는 차세대 광원이다.

○ 백색 LED는 다음과 같은 복합 시스템으로 구성된다. 1)퀀텀 우물 구조를 갖는 반도체 칩, 2)기계적으로 강하고 낮은 열 저항을 갖는 패키지, 3)광 추출을 위한 최적화된 플라스틱 렌즈, 4)LED 칩에서 복사되는 청색광을 백색으로 변환시키는 인광 층, 그리고 5)열을 효과적으로 처리할 수 있는 금속 프레임이다.

○ 국내에서도 백색 LED를 사용한 전구 및 기존의 형광등을 대신하는 조명 등이 중소기업에서 만들어져 판매되고 있다. 그러나 이들은 모두 LED에 관한 원천기술은 없고 백색 LED 칩을 수입하여 제품을 만들고 있다. LED 칩 또한 통일된 규격 없이 개별 회사 별로 만들어지기 때문에 신뢰성, 수명, 특성이 제각기 다르다. 친환경 광원으로 각광을 받는 녹색 성장 산업인 백색 LED 조명기구에 대하여 제품화에 통일된 규격이 추진되어야 할 단계에 있다.

○ 이러한 시점에서 GaN 베이스 LED의 신뢰성에 대한 검토는 백색 LED를 사용하여 조명기구를 개발하려는 시점에서 반드시 짚고 가야 할 과제이다. 규격화를 위하여 검토되어야 할 문제이며 차후 고체 광 개발을 위하여 필독해야 할 자료이다.

저자

Matteo Meneghini, Augusto Tazzoli, Enrico Zanoni

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2010

권(호)

57(1)

잡지명

IEEE Transactions on Electron Devices

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

108~118

분석자

양*덕

분석물

• GaN 베이스 LED의 신뢰성을 결정하는 물리적 메커니즘에 대한 검토.pdf [230,621 byte]

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