세계 첫 수직형 고출력 청색LED 기술 개발

발광다이오드(LED)의 광 출력 특성이 2배 이상 향상돼 백색광원으로 사용할 수 있는 금속 박막 수직형 고출력 청색 LED 기술이 국내 기술진에 의해 세계 최초로 개발됐다.

　이에 따라 자동차 실내등이나 상점 진열장의 간접조명 등 조명용 램프시장에 일대 변혁이 예고되고 있다.

　이종람 포항공대 신소재공학과 교수(47·사진) 연구팀은 과학기술부 국가지정연구실 사업 지원으로 수직형 청색 LED 기술을 개발하는 데 성공했다고 3일 밝혔다.

　이 교수는 서울옵토디바이스(대표 이정훈) 연구팀과 공동으로 빛의 밝기와 제조원가를 획기적으로 개선할 수 있는 백색광원용 고출력 LED의 양산화 공정기술 개발까지 마쳤다고 덧붙였다.

　기존 수평형 LED는 소비전력은 낮지만 수명이 긴 특성을 살려 대형 컬러 전광판, 휴대폰 화면 등에 활용되고 있지만 고출력 작동시 밝기가 떨어지고 수명이 줄어드는 게 단점으로 지적돼 왔다.

　이 교수팀은 기존 사파이어 기판을 금속기판으로 대체함으로써 전류를 수평형에 비해 3배 이상 주입하는 설계를 적용, 고출력 특성을 낼 수 있었다고 밝혔다. 또 레이저 기술을 이용해 3∼4㎛ 두께의 갈륨질화물 박막을 사파이어 기판으로부터 떼어내 박막의 아래와 윗면에 금속 전극층을 형성시킴으로써 성능 개선에 성공했다.

　서울옵토디바이스는 이 고출력 수직형 LED를 이용해 소비전력 10W급 램프를 생산할 계획이다. 이 램프는 실내와 상점의 간접조명, 자동차 실내등에 적용될 전망이다.

　이 교수는 “지난해 청색 LED의 세계시장 규모는 3조원 가량으로 추정된다”며 “이번 연구로 고출력 수직형 LED의 원천기술을 우리나라가 확보함으로써 향후 세계 조명용 램프시장에서 유리한 고지를 점할 수 있게 됐다”고 설명했다.

　현재 미국 루미레드사, 일본 니치아사, 독일 오스람사 등도 향후 조명용 램프시장을 겨냥해 고출력 수직형 LED에 대해 연구를 진행하고 있지만 아직 양산용 기술은 확보하지 못한 상태다.

포항=정재훈기자@전자신문, jhoon@