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LED용 형광체의 현황과 과제

전문가 제언: ○ LED(Light Emitting Diode)는 백열전구나 형광램프를 대체할 새로운 광원이다. 이것을 조명용으로 사용할 경우, ① 다른 조명용에 비해서 소형이며 효율이 높다. ② 수명이 길다. ③ 온도특성이 우수하다. ④ 낮은 전압의 직류로 구동된다. ⑤ 수은 또는 납 등의 유해물질을 사용하지 않는다. 등의 장점이 있다.

○ 또 LED의 효율을 높이기 위해서는, ⓐ 비발광 재결합을 줄여서 내부 양자효율을 올린다. ⓑ 반도체 층의 저항률을 낮춘다. ⓒ 전극과 반도체 사이의 전위장벽과 접촉저항을 낮춘다. ⓓ 형광체의 광 변환 효율을 높인다. ⓔ 칩 내부 또는 패키지 내부에서 광의 흡수나 전반사에 의한 광 손실을 줄인다. 등의 요건이 필요하다. 이 중에서 ⓓ와 ⓔ는 형광체의 품질과 관련이 있다.

○ 최근 영상표시 장치인 LCD의 백라이트가 냉음극관(CCFL) 방식에서 발광다이오드(LED) 방식으로 바뀌었다. 또 교통 신호등, 자동차 헤드라이트 및 후미등도 LED 램프를 사용하고 있다. 앞으로 실내용 조명으로 전환되면 백색 LED의 수요 증가와 함께 형광체의 수요도 폭발적으로 늘어날 것이다. 세계적으로 LED 형광체의 주력 생산업체는 일본의 Nichia, 독일의 Osram, 미국의 Intematix 등이 있다.

○ 현재 국내 시장에서는 미국ㆍ유럽ㆍ일본 등에서 수입하는 비중이 70∼80%에 이르고 있다. 하지만 형광체 시장이 크게 확대될 전망인 가운데 국산화도 빠르게 진척되고 있다. 산업체에서는 삼성, 엘지 등의 대기업과 대주전자재료(주), (주)포스포, (주)디에스엘시디 등이 활발하게 국산화하고 있다. 또 학계와 정부 출연연구소도 국책과제로 개발 중이다.

○ 그러나 국내 형광체 제품이 경쟁력을 갖추기 위해서는 기술력 향상뿐만 아니라 특허 확보 등에 좀 더 관심을 가질 필요가 있다. 특히 형광체의 경우, 물질 특허의 성격이 강하기 때문에 부품ㆍ세트와 달리 대안을 통해 특허 침해를 피하기 어렵다. 보다 적극적인 대응이 필요하다.

저자: Kenji Toda
자료유형: 학술정보