고온에서도 빛 줄지 않는 LED 형광체 나왔다

자동차 전조등, 조명 등 고출력 백색 LED에 작용 가능

▲높은 온도에서도 빛에 변화가 없는 형광체가 만들어졌다. 형광체의 온도에 따른 발광과 구조 변화 특성.[사진제공=미래부]

[아시아경제 정종오 기자] 높은 온도에서도 빛이 줄지 않는 LED 형광체가 개발됐다. 자동차 전조등, 조명 등 고출력 백색 LED 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

국내 연구팀이 백색 LED가 작동할 때 발생하는 열에 의해 빛의 세기가 감소하지 않는 신개념 형광체를 내놓았다. LED(light-emitting diode)는 순방향으로 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자를 말한다. 청색 LED 소자에 형광체를 뿌려 백색을 제작하는 방식으로 디스플레이와 조명에 사용한다.

형광체는 청색 등의 빛을 받아 가시광선 영역의 빛을 내는 무기 재료를 말한다. LED의 빛과 형광체의 빛을 혼합하는 방식으로 백색 LED를 제작한다.

형광체는 LED의 빛을 받아 색을 변환하는 물질로 백색 LED 구현을 위해 가장 중요한 핵심소재이다. 대부분의 형광체는 온도가 높아지면 빛의 세기가 감소해 효율이 떨어졌다. 연구팀은 온도가 증가할 때 능동적으로 상변화를 수행해 고온에도 빛이 줄지 않아 효율 저하가 없는 '스마트 자가치유 형광체'를 개발했다.

이번 연구는 임원빈 전남대 교수 연구팀이 수행했다. 연구 결과는 국제학술지 네이처 머터리얼즈(Nature Materials) 2월14일자(논문명 :A zero-thermal-quenching phosphor)에 실렸다.

임원빈 교수는 "온도가 올라가더라도 형광체 빛의 세기가 줄어들지 않는 원천기술을 처음으로 개발한 것"이라며 "선행연구들은 형광체의 외부에서 물리적 방법으로 문제점을 해결하려고 했는데 이번 연구는 형광체 내부의 특성을 이용해 자체적으로 문제를 해결했다"고 설명했다. 자동차 전조등, 조명 등 고출력 백색 LED 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대된다고 덧붙였다.