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첨단기술정보

YAG를 기반으로 한 LED 발광체

전문가 제언: LED의 재료로 쓰이는 발광체는 일정한 조건들을 충족시켜야 한다. 먼저 LED빛의 온도는 고온에서 안정적이어야 한다. 가정용LED 광원의 색온도는 일광과 부합되어야 한다. 또한 이러한 설정들이 친환경적이고, 안전하고 조명기구 시장에서 경쟁력이 있어야 한다.

LED광원의 발광체로는 규산염 발광체, 사이알론, 알루민산염 발광체, 인산염, 황산염, 희토류 원소를 활성체로 한 가넷 발광체(예를 들면 YAG : Ce)들이 있다. YAG : Ce 발광체의 장점은 생산성과 약한 열 냉각이다. 결점은 저온 색에 부합하는 고온 색과 70-80 정도의 낮은 연색지수 이다. 이를 개선하기 위한 새로운 YAG 기반의 발광체개발에 자극제가 되었다.

YAG 생산의 기본단계는 재료의 혼합과 고온에서의 합성이다. 순수한 YAG상 확보는 어렵고, 혼합물의 열처리 과정에서 여러 상전이가 일어난다. 고상소결과정에서 YAG상은 1200℃에서 공침된다. 그러나 순수한 YAG는 1600℃에서 얻어진다. 혼합물은 여러 가지 방법, 즉 졸-겔법, 공침법, 증발법, 스프레이 건조법 등에 의하여 제조된다. 졸-겔법, 증발법, 공침법 등은 혼합산화물의 일반적인 고상 소결온도인 1600℃에 비하여 1000-1200℃의 저온에서 이루어진다.