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서울반도체ㆍ기계연 등… 양자점 발광효율 두배 높여
올해 LED조명시장 확대가 전망되면서 관련 연구기관과 기업들이 고효율 고품질의 LED 개발에 박차를 가하고 있다.
서울반도체, 루미마이크로 등 LED 기업과 한국기계연구원은 19일 LED 관련 신기술 개발을 잇달아 발표했다.
한국기계연구원(원장 이상천) 나노역학연구실 한창수 박사팀은 지식경제부 산업원천 연구개발사업인 `나노양자점 형광체 기반 차세대 LED 모듈 개발사업(참여기업 탑엔지니어링)을 통해 다중껍질 양자점이 포함된 복합체에 자외선을 쬐어 양자점의 발광효율을 두 배로 높이는데 성공함에 따라 적은 양의 양자점만으로 고품질의 LED를 구현할 수 있게 됐다고 밝혔다.
반도체 양자점에 대한 국내외 연구는 아직 초기단계이며 양자점 복합체를 자외선 처리를 통해 고효율의 형광 복합체로 제조한 것은 이번이 처음이다.
반도체 양자점은 지름 2∼10㎚(나노미터) 크기의 반도체 결정으로 화학적 합성 공정을 통해 만든다. 같은 성분임에도 크기가 바뀌면 색깔이 바뀌며 LED, OLED, 태양전지, 바이오 표시자, 바이오센서, 위조방지 인쇄 등의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
이번 기술 개발로 자연색의 70% 수준인 기존 LED의 색 선명도가 91%까지 높아졌다는게 기계연 측의 설명이다. 기존에는 미세한 색 표현이 어려워 제작 과정에서 불량 LED를 많이 생산했으나 양자점을 이용하면 미세 색조절이 가능해 불량률도 낮출 수 있게 됐다.
한창수 박사는 "이번에 개발한 양자점의 발광 증강 기술은 LED를 포함해 향후 양자점이 포함된 모든 복합소재 이용 제품군의 성능을 극대화하고 상용화를 앞당기는데 크게 기여할 것으로 보인다"고 말했다.
서울반도체(대표 이정훈)는 올해 LED조명시장이 활기를 띨 것으로 보고 매달 1∼2개의 LED신제품을 출시한다는 방침이다. 이의 일환으로 고휘도 LED제품군인 Z-Power LED Z 시리즈의 신제품 `Z7과 `Z6를 19일 출시했다.
이번에 선보인 Z-Power LED Z7 시리즈는 4W 성능에 특수 세라믹 기판을 적용한 조명용 고휘도 백색 LED로 색온도 5500K에서 440루멘(lm) 밝기를 제공한다. 다양한 실내외용 조명 제품에 편리하게 적용하도록 9×7×3.2㎜의 초소형 패키지로 제공된다.
Z6 시리즈는 적ㆍ녹ㆍ청색 광원은 물론 백색광까지 구현할 수 있는 풀 컬러 LED다. Z6 패키지에 실장된 4개의 LED칩은 각각 개별 구동이 가능하며 동시에 구동할 경우 4W 성능의 백색광을 다양한 색온도로 구현할 수 있다. 회사측은 Z6 시리즈를 약 30% 저렴한 가격으로 출시해 LED조명의 저변 확대를 꾀한다는 전략이다.
루미마이크로(대표 김용원)는 LED 형광램프 시장 개화에 따라 관련 기준에 적합한 소비전력 0.5W급(광효율 130lm/W)의 고효율 LED광원을 개발하고 본격 양산체제를 구축했다.
이번에 새로 공급할 제품은 LED형광램프의 새 기준인 2100lm/W을 만족시키는 고효율ㆍ고연색성 광원으로, 국내용 LED PKG(패키지)는 연색성 75 이상 효율 110lm/W을 구현했다. 수출용은 연색성 80 이상, 효율 100lm/W 이상을 구현해 기술 만족도를 높였다.
이 외에도 루미마이크로는 간단한 구동회로만으로도 사용할 수 있는 고연색성의 3W급(70lm/W) COB(Chip On Board)형 광원모듈을 최근 개발했으며 연색성 지수 90 이상인 광효율 90∼100lm/W급 COB형 광원 모듈도 올 상반기 중 출시할 예정이다.
배옥진 기자 withok@dt.co.kr
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