KAIST, 태양빛에 가까운 LED 개발

카이스트(KAIST)는 신소재공학과 배병수 교수 연구팀이 신소재 형광염료를 이용, 보다 태양빛에 가까우면서도 형광체 가격은 기존의 20%수준으로 저렴한 백색 LED를 개발하는데 성공했다고 26일 밝혔다.

배 교수 연구팀은 자체개발한 솔-젤 공정으로 제조된 고내열성 고굴절률 하이브리드소재에 형광염료를 화학적으로 결합, 열에 강하고 효율이 높은 나노하이브리드 형광체 소재를 개발했다.

또 나노하이브리드 형광체 소재 내의 적색 및 녹색 염료의 비율과 농도를 조절해 이를 봉지재로 사용, 다양한 색온도를 갖는 백색 LED 제조에도 성공했다.

개발한 염료 나노하이브리드소재 기반의 백색 LED는 자연광에 가까운 정도를 나타내는 연색지수가 최대 89(태양빛 100 기준)로 기존에 사용하는 3파장 램프 수준까지 높았다.

현재 상용화중인 백색 LED의 연색지수는 70 정도다.

또 형광체의 내열성도 뛰어나 120도의 고온에서도 1200시간 이상 성능이 변화하지 않았다고 연구진은 설명했다.

배병수 교수는 "이번에 개발한 소재는 가격이 기존 제품의 5분의 1수준으로 저렴할 뿐 아니라 봉지재 자체가 형광체 역할을 함께하는 형광체-봉지재 일체형 소재로 매우 간단하게 백색 LED를 제조할 수 있어 신기술로 평가받고 있다" 며 "앞으로 상용화에 노력할 것"이라고 말했다.


한편 이번 연구성과는 재료분야에서 세계적 학술지인 '어드밴스드 머터리얼스(Advanced Materials)' 12월호(22일자) 표지논문으로 게재됐다.