신한중기자 | 184호 | 2009-11-11 | 조회수 3,671
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한국광기술원, ‘자기 정렬 형광체층 형성 기술’ 개발 색분포 균일성 향상… LED조명시대 한발 다가서
낮은 색분포 균일성으로 인해 눈의 피로를 느끼게 했던 LED조명의 문제점이 해결될 전망이다. 한국광기술원은 LED의 색분포 균일성을 높일 수 있는 ‘LED 색분포 균일성 향상을 위한 자기 정렬 형광체층 형성 기술’을 개발했다. 청색 LED에 황색의 형광체(Yellow pospher)를 혼합한 레진을 도포하는 방식으로 제조되는 백색 LED는 높은 발광효율과 낮은 가격으로 차세대 조명 광원으로 각광받고 있지만, 주변부와 중심부의 색온도차가 크게 벌어지는 현상, 일명 나이테 현상으로 인해 주조명으로 활용하는데 문제가 있었다.
LED패키지에서 빛이 표출될 때 주변부에서는 노란색 띠가 형성되고 중심부가 파랗게 빛나기 때문에 조명제품에 적용될 경우 눈의 피로를 증가시킬 뿐 아니라 사용자의 어지러움증을 유발할 수 있기 때문이다. 한국광기술원 반도체조명팀이 개발한 ‘자기 정렬 형광체층 형성 기술’은 LED칩 주위에 동일한 두께의 형광체 층을 형성하는 기존의 백색구현 방식과는 달리 LED칩에서 방출하는 광의 분포와 강도에 비례해 형광체층의 두께가 형성되도록 하는 방식으로 이 기술을 사용할 경우 주변부와의 색온도차를 획기적으로 줄이는 것이 가능해 기존의 기술과 비교해 약 20% 정도 향상된 색분포 균일성을 이룰 수가 있다.
광기술원 측에 따르면 이 기술을 적용할 경우 색분포 균일성 정도가 조명 분야에 바로 적용할 수 있는 ‘맥아담 편차타원’ 3단계 수준으로 올라갔으며 색온도 5,000캘빈(K) 백색 LED의 경우 색온도 불균일 오차가 약 ±150K 이하의 수준으로 선진국의 ±200K보다 높은 결과를 나타냈다. 한국광기술원 반도체조명팀 송산빈 팀장은 “백색 LED에서 나타나는 나이테현상은 LED를 주조명으로 적용하는데 있어서는 가장 큰 걸림돌이 돼 왔던 문제”라며 “이번 기술의 개발을 통해 본격적인 LED조명 시대를 여는 열쇠가 될 수 있을 것”이라 말했다. 또한 그는 “이 기술이 활용될 경우 목표한 색온도 제품의 수율증가를 통해 비용 절감 및 생산성도 향상시킬 수 있을 것으로 기대한다”고 전했다.
맥아담 편차 타원(MacAdam Ellipse)이란 인공광원의 제조상 문제와 인간의 시각적 특징을 고려해 측정된 색좌표가 인간의 눈으로 보았을 때 기준 색좌표에 동일한 색으로 보이는지를 평가해주는 이론.