LED의 특징과 보급전망

전문가 제언

○ 전기에너지를 빛으로 변환하는 LED광원은 적외선이나 자외선이 적으며 필요한 파장의 빛을 선택적으로 취할 수 있어 조광이나 점멸을 자유자재로 제어할 수 있는 장점이 있다. 실용적으로는 고효율이고 장수명이며 충격에 강하고 소형화가 가능하며 유지비가 저렴하다. 따라서 LED광원은 액정디스플레이, 조명기구, 교통신호등, 자동차 헤드라이트, 농업재배용 광원 등 광범위한 용도에서 수요가 증가하고 있다.

○ 적(R), 녹(G), 청(B)의 3원색 중 적색과 녹색 LED는 이미 오래 전에 개발되었으나 청색 LED는 1993년에 일본에서 개발되었고, 이어서 백색LED가 개발되었다. 백색 LED는 자외선 LED를 3색(RGB) 형광체와 조합하거나 청색 LED를 황색 형광체와 조합하는 방법으로 제조된다. 청색 LED의 개발은 백색 LED의 실현에 불가결한 요소가 되어 현재와 같은 LED 광원의 실용화를 가능케 했다는 점에서 그 기술적 의의는 매우 크다.

○ 청색LED 제조의 핵심기술은 사파이어 기판상에 GaN반도체 박막 층을 형성하는 기술과 박막두께를 제어하는 기술이다. 사파이어는 GaN과 격자정수가 다르기 때문에 양질의 반도체 층을 형성하는 것이 곤란하나 사파이어 기판과 n형 GaN 반도체 층 사이에 완충 층을 형성하여 완충 층 위에 GaN 반도체 결정을 성장시킨다. 박막결정의 성장에는 금속착체를 원료물질로 하는 MOCVD법을 적용하여 박막결정의 두께를 나노 수준으로 제어하는 것이 가능하다.

○ LED 광원의 이용을 가능케 한 청색 LED와 백색 LED는 일본에서 최초로 개발되었으나 LED의 응용과 보급은 저가의 액정TV 생산에서 보는 바와 같이 한국을 비롯한 대만, 싱가폴, 중국 등에서 크게 신장되고 있다. 앞으로 LED 광원은 조명분야에서 더욱 활발하게 이용될 것으로 전망된다. 그러나 LED 조명의 보급에는 고출력화와 고효율화를 위한 고휘도 LED칩의 개발이 필요하다. 또 고출력화에 수반하는 온도상승을 흡수할 수 있는 방열설계와 관련재료의 개발도 필요하다.

저자

Akira Kojima

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

16(2)

잡지명

ふぇらむ

과학기술
표준분류

재료

페이지

61~65

분석자

심*동

분석물

• LED의 특징과 보급전망.pdf [238,931 byte]

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