화학뉴스

국내 연구진이 고출력 백색 LED(Light-Emitting Diode)의 발광효율을 최대 20% 향상시키는 형광소재를 개발했다.
전남대학교는 공과대학 신소재공학부 임원빈 교수와 고분자융합소재공학부 윤현석 교수 연구팀은 국제학술지 「ACS Nano」에 그래핀을 코팅한 형광체 플레이트의 고출력 백색 LED 효율 향상에 관한 논문을 게재했다고 2월15일 발표했다.
LED는 기존의 모바일기기, 플래시, 보조조명 등 저출력 응용에서 가로등, LCD(Liquid Crystal Display) 백라이트 유닛, 자동차 헤드라이트 등 고출력 응용으로 급속히 확산되고 있다.
그러나 현재의 백색 LED 구현 방식은 장시간·고출력 사용 시 고온, 수분, 산소투과 등으로 형광체가 열화하고 유기바인더가 변색되는 등 응용에 한계가 있었다. 또 구동 시 발생하는 열 때문에 성능이 저하되는 문제도 단점으로 부각되며 시장 확보에 어려움을 겪어왔다.
이에 따라 전남대 연구팀은 형광체에 열적‧화학적 안정성이 높은 유리 소재를 사용해 고온에서의 변성 및 변형을 방지하고 투과도와 열전도도가 우수한 그래핀을 활용해 형광체 플레이트를 감싸는 방법으로 열적 안정성을 획기적으로 개선했다.
임원빈 교수는 “기존 형광체 플레이트 제조공정을 유지하면서도 그래핀을 이용해 LED칩에서 발생하는 열을 형광체 플레이트 외부로 쉽게 배출할 수 있도록 했다”면서 “앞으로 고출력 백색 LED 효율 향상에 중요한 전환점이 될 것으로 기대한다”고 강조했다.
연구팀의 연구는 한국연구재단이 추진하는 신진연구자지원사업과 산업통상자원부의 전략핵심기술개발사업 등의 지원을 받아 수행됐으며 전남대 고분자융합소재공학부 김성민 교수, 순천대 곽준섭 교수가 공동연구자로 참여했다. (K)