초록 ▼

1. 최종목표
마이크로구조물에 의한 빛의 확산기능과 나노구조물에 의한 빛의 계면반사 손실 최소화 기능(반사방지기능)을 가진 마이크로-나노 복합구조물이 표면에 형성된 LED용 확산 렌즈와 그 성형기술을 개발하여, 광손실이 최소화된 『확산형 그린 LED 조명시스템』을 구현한다.
2. 개발내용 및 결과
알루미늄양극산화공정을 통한 2차원 표면의 나노구조화 기술을 통해 제작된 표면 나노구조물을 가진 PMMA와 표면이 매끄러운 PMMA의 광 투과율 측정을 통해 나노구조물로 인하여 약 3%의 투과율이 상승함을 확인하였고, PR

1. 최종목표
마이크로구조물에 의한 빛의 확산기능과 나노구조물에 의한 빛의 계면반사 손실 최소화 기능(반사방지기능)을 가진 마이크로-나노 복합구조물이 표면에 형성된 LED용 확산 렌즈와 그 성형기술을 개발하여, 광손실이 최소화된 『확산형 그린 LED 조명시스템』을 구현한다.
2. 개발내용 및 결과
알루미늄양극산화공정을 통한 2차원 표면의 나노구조화 기술을 통해 제작된 표면 나노구조물을 가진 PMMA와 표면이 매끄러운 PMMA의 광 투과율 측정을 통해 나노구조물로 인하여 약 3%의 투과율이 상승함을 확인하였고, PR reflowing 공정을 통한 2차원 표면의 마이크로구조화 기술을 통해 제작된 마이크로 시트와 표면이 매끄러운 시트의 light intensity를 측정한 결과 마이크로 구조물로 인하여 수직강도 감소 및 측면 광 확산율이 상승함을 확인하였다. 2차원 평면에 나노구조물의 있는 유연박막과 2차원 평면에 마이크로 구조물이 있는 유연박막을 각각 제작하여 진공압 인가에 의한 성형 몰드를 제작하였고, UV 엠보싱 공정을 통해 3차원 렌즈 표면에 나노/마이크로 구조물을 제작하였다. 또한 렌즈의 형상변화를 통해 크라운 형상을 가진 LED 광 확산용 렌즈를 제작하였으며, 2차원 평면에 마이크로 구조물을 가진 유연박막과 진공압 인가를 통해 마이크로 표면 구조를 가진 LED 광 확산용 크라운 렌즈를 제작하였다.
표면이 매끄러운 크라운 렌즈는 수직강도가 감소되는 광 특성을 보여주었지만 확산 특성은 향상되지 않았으며, 마이크로 표면 구조를 가진 크라운 렌즈는 수직강도 감소 및 광 확산 특성이 향상됨을 확인하였다.
3. 사업성과
◦ 기술적 성과
2차원 및 3차원 표면의 나노/마이크로 구조화 공정의 확립과 광학용 UV 레진을 이용한 복제 성형기술 개발 및 PDMS캐스팅 공정을 이용하여 형상에 구애받지 않는 몰드 성형 기술을 확보 하였다.
◦ 경제적 성과
복잡한 공정 없이 마스터 및 스탬프/몰드를 적은 시간과 비용을 사용하여 간편하게 제작할 수 있어 비용 절감이 가능하며 신청기술의 개발 및 상용화를 통해 LED 조명시장의 우위를 선점할 수 있을 것이다.
◦ 사회적 성과(일자리 창출 등)
개발기술은 LED 조명 이외의 분야인 디스플레이 분야, 솔라셀 분야, 전자부품 소재의 집적회로 분야 및 재료표면개질 분야 등에 다양하게 적용될 수 있어 기술의 활용성이 양호하며 향후 성형될 성형품의 광학적 특성 이외에 내구성 등의 기계적 물성을 향상시킬 수 있는 기술적 요소의 결합을 연구하기 위한 기업체들의 움직임에 따라 더 많은 연구 인력들이 필요하게 될 것으로 예상된다. 또한 본 연구개발의 성공과 상용화를 통해 LED 조명시장의 국내외 우위 선점과 지역산업 및 지역경제가 활성화될 것이다.
4. 기술개발결과 활용계획
마이크로 표면 구조를 가진 크라운렌즈를 사용하여 기존 보안등에 적용한다면 LED 보안등의 문제점인 광 집중 현상을 해결하여 눈부심 방지 및 넓은 범위에 균일한 조도를 유지 할 수 있다. 2차원 평면의 표면 마이크로 구조화를 통해 전구, 가로등, 조명기구등의 필름을 제작할 수 있으며또한 표면 나노구조화기술을 디스플레이산업분야에 적용시켜 OLED, OTFT, 유연성 디스플레이, e-paper의 집광도를 향상시키기 위한 필름 제조에 활용이 가능하며, 재료분야에서 초소수성 구현이 가능하며 에너지 분야에서 솔라셀의 광 투과율과 집광율을 향상시킬 수 있는 필름 제작에 기술 적용이 가능하다.
5. 기술개발자료의 보안관리
◦ 보안등급 분류기준에 따른 등급부여 및 관련 의견 기술
◦ 연구개발의 기술임치 및 특허 출원·등록 실적

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 개발결과의견서 ... 2
• 최종보고서 작성순서 및 목차 ... 3
• 최종보고요약서 ... 4
• 제 1 장 서론 ... 7
• 제 1 절 기술개발 필요성 ... 7
• 제 2 절 기술개발 목표 ... 11
• 제 3 절 기술개발 내용 ... 12
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법 ... 14
• 제 1 절 2차원 표면 나노/마이크로 구조화 ... 14
• 제 2 절 3차원 표면 나노/마이크로 구조화 ... 16
• 제 3 절 렌즈 형상변화 ... 17
• 제 3 장 사업성과 ... 18
• 제 1 절 기술적 성과 ... 18
• 1. 2차원 표면 나노/마이크로 구조화 ... 18
• 2. 3차원 표면 나노/마이크로구조화 ... 19
• 3. 렌즈 형상변화 ... 21
• 3.1 표면이 매끄러운 크라운 렌즈 ... 21
• 3.2 마이크로 표면 구조를 가진 크라운 렌즈 ... 22
• 3.3 마이크로 표면 구조를 가진 크라운 렌즈를 실장한 LED 전구 ... 22
• 제 2 절 경제적 성과 ... 25
• 제 4 장 결론 ... 27
• 제 1 절 파급효과 ... 27
• 제 2 절 향후계획 ... 28
• 끝페이지 ... 28