관련 통계자료 다운로드 LED조명 시장 규모(단위:조원, 2013년 이후는 전망) 높은 가격 탓에 발광다이오드(LED)조명이 쉽게 대중화되지 못하는 가운데 최근 이를 획기적으로 개선할 수 있는 소재와 공정 기술에 대한 관심이 높아지고 있다.
29일 업계에 따르면 근래 LED 조명의 효율을 끌어올리고 패키지 제작 비용은 줄일 수 있는 다양한 기술 개발이 이뤄지고 있다.
가장 주목받는 것은 방열이다. 수명과 효율을 끌어올리기 위해서는 열 손실을 최소화해야 하는데 방열만 잘 해도 그 효과를 누릴 수 있다. LED 패키징에서 접합 온도를 10도 낮추면 LED 수명을 2배로 늘릴 수 있다는 것이 전문가들의 분석이다.
이에 따라 방열 소재에 대한 관심이 높다. LED 광원에서 발생한 열은 주로 접착층을 통해 방출되기 때문에 고방열 접착 소재가 가장 큰 이슈다.
한국광기술원은 전체 방열 성능의 70%가량을 유기 물질이 사용되는 접착제층이 좌우하는 것으로 파악했다. 이에 따라 고효율을 요구하는 제품은 은 에폭시와 실리콘 등이 주로 이용되며 최근에는 은나노 물질도 각광받고 있다. 최고가 제품의 경우 금을 사용하는 경우도 있다.
문제는 이들 소재 가격이 높다는 점이다. 생산 원가를 낮추기 위해서는 소재 사용량을 줄이는 것이 대안인 셈이다.
무변색 은 도금 기술은 소재 사용량을 줄이는 기술 중 하나다. 변색되지 않으면 광량이 증가하고 은 사용량도 줄일 수 있어 일석이조다. 더욱이 변색을 막기 위해 고품질 실리콘을 사용하지 않아도 돼 원가를 낮출 수 있다. 변색만 막아도 패키지 원가의 20~30%는 내릴 수 있다.
실리콘 렌즈 제작 시 수율을 끌어올려 실리콘이 낭비되는 것을 막는 기술도 나왔다. 휘닉스디지탈테크는 조명용 LED 패키지 렌즈 제작 수율을 95%까지 향상시킨 장비를 개발했다. 금형으로 렌즈를 만드는 데 미세한 노즐로 실리콘 액체를 도포하고 표면에는 실리콘이 전혀 묻지 않도록 가공하는 기술이 핵심이다. 열 방출 등의 목적으로 조명에 적합한 칩온보드(COB) 형태로도 제작할 수 있다.
업계 관계자는 “LED조명 수명이 길고 에너지 효율이 높다고 해도 아직 가격 때문에 대중화되지 못했다”면서 “대량 보급을 위한 새로운 기술들이 하나둘 등장하고 있다”고 말했다.
문보경기자 okmun@etnews.com
