고온의 열을 받아도 빛의 세기가 줄어들지 않은 신개념 LED 형광물질이 국내 연구진에 의해 최초로 개발됐다.

전남대학교 신소재공학부 임원빈 교수 연구팀은 ‘백색 LED가 작동할 때 발생하는 열에 의해서도 빛의 세기가 감소하지 않는 신개념 형광체’를 개발했다.”고 2일 밝혔다.

* LED(light-emitting diode) : 순방향으로 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자. 근적외선 및 청색 LED 소자에 형광체를 도포하여 백색을 제작하는 방식으로 디스플레이 및 조 명에 사용함.
* 형광체 : 근자외선 및 청색 빛을 받아 가시광선 영역의 빛을 내는 무기 재료. LED의 빛과 형광체의 빛 을 혼합하는 방식으로 백색 LED를 제작한다.

형광체는 LED의 빛을 받아 색을 변환하는 물질로 백색 LED 구현을 위해 가장 중요한 핵심소재이다. 하지만, 대부분의 형광체는 온도가 높아지면 빛의 세기가 감소하면서 효율이 저하된다.

임원빈 교수 연구팀은 이와 같은 단점을 보완하기 위해 온도가 증가할 때 능동적으로 상변화를 수행, 고온에도 빛이 줄지 않아 효율 저하가 없는 ‘스마트 자가치유 형광체’를 개발한 것이다.

* 상변화(phase transition) : 압력이나 온도 등의 주변 조건에 따라서 물질의 구조 및 결합이 변화하는 현상
* 자가치유 형광체(self-healing phosphor) : 형광체 내부에 있는 치유센터를 통하여 온도 증가 시 에도 빛의 세기가 줄지 않는 신개념 형광체

임원빈 교수는 “이 연구는 고온에도 형광체 빛의 세기가 줄어들지 않는 원천기술을 처음으로 개발한 것.”이라면서 “자동차 전조등, 조명 등 고출력 백색 LED 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.”고 말했다.

임원빈 교수팀은 미래창조과학부 기초연구사업(개인연구) 지원으로 연구를 수행했으며, 연구결과는 세계적인 학술지 네이처 머터리얼즈(Nature Materials) 2월 14일자에 게재됐다.