LED 조명의 단점으로 지적되는 청색광을 차단하면서 광 효율까지 높일 수 있는 필름이 개발돼 주목받고 있다.

부경대학교 양현경 교수(전기전자소프트웨어공학과)가 최근 개발한 ‘카본 양자점 필름(carbon quantum dots film)’이 그것이다.

현재 효율이 높고 수명이 길어 조명으로 광범위하게 사용되는 WLED는 청색 LED와 황색 형광체를 사용해 백색광을 만들어내는데, 최근 연구에 따르면 WLED의 청색광(~450 nm)이 어린이 시신경 손상이나 수면장애 유발, 어른의 백내장, 녹내장, 황반변성 등의 문제를 발생시킬 수 있는 것으로 보고되고 있다.

이를 방지하기 위해 국내외에 출시된 기존 청색광 차단 필름이나 렌즈는 청색광이 투과하지 못하도록 차단하는 방식이다. 이런 제품들은 실제 차단률이 30~40 % 대에 그치거나 청색광의 입사각에 따라 빛을 차단시키지 못하고, 청색광 차단에 따른 에너지 손실로 광 효율도 떨어지는 한계가 있었다.

양 교수가 개발한 카본 양자점 필름은 LED의 청색 파장을 녹색 파장으로 바꾸는 방식으로 청색광을 차단해 눈을 보호하는 것은 물론, 빛의 투과도에도 영향을 미치지 않아 기존 청색광 차단 필름보다 광 효율이 높은 것으로 나타났다.

양 교수가 카본 양자점의 농도를 달리해 필름을 제작, 실험한 결과 카본 양자점 농도가 20 wt.%일 때 85.8 %의 차단 효과, 40 wt.%일 때 95.9 %의 차단 효과를 보였다.

양 교수는 “이 카본 양자점 필름은 다양한 형태와 두께로 제작할 수 있어 휴대폰은 물론, 컴퓨터 모니터, TV, 조명, 안경렌즈 등에 광범위하게 활용할 수 있을 것으로 기대한다.”고 말했다.

양 교수는 이 연구결과를 게재한 논문 ‘Ultraviolet to blue blocking and wavelength convertible films using carbon dots for interrupting eye damage caused by general lighing’을 최근 국제학술지 <나노 에너지(Nano Energy)>(IF=15.548)에 게재했다.

디지털콘텐츠팀