| 초록 |
LCD TV는 앞으로의 평판 디지털 TV를 주도하고, 2020년에는 약 700억불의 시장형성이 예상이 되는 우리나라의 차세대 성장동력으로 각광받고 있다. 이러한 LCD TV의 차세대 광원으로 떠오르고 있는 LED는 NTSC 대비 100% 이상의 우수한 색재현성과 마이크로초 단위의 빠른 응답속도를 나타내고, 수은을 사용하지 않으므로 친환경적이며, 수명이 10만시간 이상 달성될 수 있는 장점들을 가지고 선명하고 잔상 없는 화질을 구현할 수 있다. 반면에, 문제점으로는 높은 생산원가와 낮은 효율, 높은 소비전력 등이 지적되고 있다. 특히, 광효율이 냉음극형광램프(CCFL)보다 절반 이상 낮음에 따라 광원으로 사용되지 않는 에너지는 모두 열로 변하기 때문에 과도한 열 발생으로 인해 LED 특성이 변하는 문제점으로 본격적인 시장진입이 늦어지고 있는 실정이다. LED BLU에서는 이러한 열문제 때문에 열전도도가 좋은 알루미늄 위에 절연 에폭시와 동박을 적층하고 이를 lamination 하는 공정을 통하여 제작된 Metal core PCB(MPCB)를 사용해야 한다. 여기에 사용되는 절연에폭시의 경우 전기적 절연성과 높은 열전도도를 동시에 만족해야 되므로 재료단가가 올라가게 되는데, 그럼에도 불구하고 방열특성이 나쁜 문제가 여전히 존재하게 된다. 따라서, 본 연구에서는 생산단가가 낮은 정전방사법을 통하여 열전도도가 우수한 탄소나노섬유를 합성하고 이를 이용하여 MPCB를 제작하여 현재 문제가 되고 있는 LED BLU의 열 문제를 heat sink나 heat pipe 없이 해결하고자 한다. 본 실험에서는 탄소나노섬유를 얻기 위하여 PAN(polyacrylonitrile)을 DMF(dimthyl formamide) 용매에 중량비로 5~ 12.5% 조절하여 상온에서 방사용액을 만들었고, 10~30 kV의 직류고전압을 방사노즐에 인가하여 PAN 섬유웹을 합성하였다. 이 시료를 360℃에서 산화안정화 하였으며, 1100℃의 고온에서 탄소화하여 탄소나노섬유를 만들었다. 이렇게 합성된 탄소나노섬유를 에폭시에 분산시켜 tape casting 법에 의해 박판으로 성형하고, 이를 이용하여 MPCB를 제작하여 LED BLU 특성을 평가하였다. 합성된 탄소나노섬유의 결정구조, 화학적 및 열적 특성을 알아보기 위해 각각 SEM, XRD, XPS, FTIR, 열전도도 측정을 하였으며, 탄소나노섬유를 이용한 MPCB를 이용한 LED의 발광특성을 분석하고자 온도에 따른 휘도와 색좌표의 변화, 균일도에 대한 측정을 하였다. |
