LED 광효율 30%이상 높여

광주과학기술원 박성주 교수팀

국내 연구진이 차세대 디스플레이로 각광받는 발광다이오드(LED)의 효율을 획기적으로 높일 수 있는 원천기술을 개발했다.

박성주 교수

광주과학기술원(GIST) 신소재공학과 박성주 교수팀은 나노 크기의 은(Ag)을 표면 플라스몬(금속 내부의 전자들이 동시에 진동하는 현상) 물질로 사용해 LED 광효율을 30% 이상 향상시켰다고 23일 밝혔다.

이 연구는 산업 분야에서 경쟁이 치열한 고휘도 LED 개발에 크게 기여할 것으로 평가된다.

실제로 국내 대기업에 기술이전이 추진되고 있다.

박 교수는 “표면 플라스몬이 LED에서 발생하는 빛과 결합하면 발광 재결합 속도가 빨라지는 원리를 이용,LED의 밝기를 증가시켰다.”면서 “플라스몬 물질로 사용한 은을 LED 내부의 활성층과 매우 가까운 곳에 나노입자 형태로 삽입하는 기술을 개발해 30% 이상의 광효율 향상을 확인했다.”고 설명했다.

박 교수팀은 이와 함께 실리콘 포토닉스 기술의 필수적 구성요소인 나노 실리콘 LED에 이 표면 플라스몬 기술을 적용, 양자효율을 기존 실리콘 LED의 4배 이상으로 높이는 데 성공했다.

실리콘 포토닉스 기술은 한계에 이른 실리콘 정보 전송기술을 대체하기 위해 전세계적으로 개발이 진행되고 있다. 실리콘 LED는 실리콘 포토닉스 구현을 위한 필수적인 광원이다.

박 교수는 “이번에 개발된 기술은 국내 LED업계의 원천 기술 확보와 국제 경쟁력을 갖는 고휘도 LED 개발에 기여할 것으로 기대된다.”고 말했다. 연구결과는 재료분야의 세계적 학술지 어드밴스드 머티어리얼즈(Advanced Materials) 최근호에 게재됐다.

박건형기자