LED 효율 떨어뜨리는 원인 새롭게 밝혔다

2016.04.26 18:00

 

Scientific reports 제공
사이언티픽 리포트 제공

 

국내 연구진이 일상생활에서 사용되는 발광다이오드(LED) 조명의 발광 효율을 저하시키는 새로운 원인을 찾는 데 성공했다. 향후 LED의 성능 향상에 기여할 것으로 보인다.

 

방준혁 한국기초과학지원연구원 선임연구원 팀은 공주대, 미국 렌셀러 폴리테크닉 대(RPI) 연구진과 공동으로 LED 물질로 사용되는 질화갈륨(GaN)의 비발광 재결합 현상이 청색·백색 LED 발광 효율을 저하시킨다는 사실을 새롭게 밝혀냈다고 26일 밝혔다.

 

LED는 백열전구나 형광등에 비해 에너지 효율이 높지만 에너지 손실은 여전히 크다. 에너지의 15% 정도를 빛으로 전환하고, 나머지 85%는 열로 바뀐다.

 

연구진은 질화갈륨이 반도체 내에서 지속적으로 결함을 만들었다가 없애는 ‘생성-소멸’ 과정을 일으킬 수 있으며, 이 과정에서 일어나는 ‘비발광 재결합’ 현상이 효율을 떨어뜨린다는 사실을 처음으로 밝혀냈다.

 

연구진은 이번 연구결과가 다양한 조명장치나 TV, 모니터 등 디스플레이 소자에도 응용될 수 있을 것으로 보고 있다. 비발광 재결합 현상은 LED 이외의 다른 물질에서도 발생할 수 있는 일반적인 현상이기 때문이다.

 

방 연구원은 “발광 효율을 떨어뜨리는 새로운 이론적 모델을 발견했다는 것이 이번 연구의 가장 큰 성과”라며 “LED 소자의 성능을 향상시키는 데 기여할 것으로 보인다”고 말했다.

 

연구결과는 국제 학술지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific reports)’ 14일자 온라인판에 게재됐다.

 

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