톱/취재/이머징/적색·주황색 형광체, 차세대 LED 육성 키워드로 떠올라

　

　고연색성(CRI)·고색재현성 발광다이오드(LED) 양산에 필수 소재인 적색·주황색 형광체 개발이 시급하다. 우리나라가 청색 LED 칩에 황색 형광체를 입힌 백색 LED에선 선진국에 뒤지고 있지만 황색 형광체와 함께 적색·주황색 형광체를 도포한 백색 LED 시장은 미개척지이기때문이다. 특히 LED를 탑재한 애플리케이션은 속속 등장하고 있으나 전 세계적으로 적색·주황색 형광체 생산량은 이에 못미치고 있다. 니치아·도요타고세이 등이 보유한 황색 형광체 대비 특허 등록 건수도 적다. 부품·소재 경쟁력이 취약한 한국 입장에서 개발을 시도해볼만한 이유다.

◇백라이트유닛(BLU), 색재현성 중요해져=최근 BLU에 주로 쓰이는 백색 LED는 청색 LED 칩에 황색 형광체를 도포, 전체적으로 백색을 띄게 한다. 이런 방식은 밝기를 높이는데 유리하지만 반대로 색재현성은 저하된다. 미국 ‘텔레비전 방송 규격 심의회(NTSC)’가 정한 색재현성은 수치가 높을수록 색감을 정밀하게 구현한다. BLU 색재현성이 높을수록 LCD TV의 색감이 좋아진다. 색재현성을 높이기 위해서는 청색 LED 칩에 녹색 형광체와 함께 적색 내지는 주황색 형광체를 함께 도포해야 한다. 냉음극형광램프(CCFL)를 광원으로 사용했을때 약 72%의 색재현성을 실현하는 데 그치지만 적색·주황색 형광체를 도포한 백색 LED를 적용하면 80∼110%까지 수치를 끌어올릴 수 있다.

◇할로겐 대체용 LED조명에 필수=LED 조명이 전력소비가 많은 편의점·쇼핑몰 등에 우선적으로 도입되면서 가장 수요가 많은 제품이 할로겐 대체용 LED 조명이다. 할로겐등은 CRI가 높은 점이 특징이다. CRI는 광원이 태양광과 가까운 정도를 나타내는 지수다. 수치가 높을수록 시각적으로 미려한 느낌을 구현한다. 이 역시 황색 형광체만을 썼을 때보다 녹색 형광체에 적색이나 주황색 형광체를 섞어 쓰는 것이 유리하다. 유정희 코레즈 사장은 “한국과 달리 미국·유럽의 경우 가정에서도 할로겐 조명을 많이 사용하는 편”이라며 “향후 할로겐 대체용 LED 조명 시장을 선점하기 위해서는 기초 소재인 적색·주황색 형광체에 대한 연구가 선행돼야 한다”고 설명했다.

◇아직 연구는 미진한 상태=적색·주황색 형광체에 대한 연구는 전 세계적으로 시작 단계에 불과하다. 미쓰비시화학 등 일본 업체들이 일부 생산하고 있지만 수율이 떨어져 양산 단계에 들어가지 못했다. 색 재현성과 함께 일정 정도의 밝기을 보장하는 적색·주황색 형광체는 시중에서 전무한 실정이다. 국내 기업이 지금이라도 개발에 착수한다면 충분히 승산이 있는 셈이다. 김창해 한국화학연구원 박사는 “황색 형광체에 비해 아직 특허 등록 건수가 많지 않다는 점에서 서둘러 개발에 나서야 한다”며 “기술과 시장 흐름을 볼 때 늦어도 5년 안에 관련 제품을 내놓아야 할 것”이라고 강조했다.

안석현기자 ahngija@etnews.co.kr