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LED조명의 보건환경문제ㆍLED 광원의 개발현황과 과제 Essential News


LED조명의 보건환경문제


LED는 기존의 형광등보다 에너지를 덜 소비하면서도 수명은 더 길다. 백열등이 사라지게 되면서 앞으로의 미국 조명시장에서 LED가 지배할 것으로 전망되고 있다. 그러나 Abraham Haim은 LED나 다른 단파장의 빛을 내는 조명기구를 집에서 사용하지 않을 예정이다. 왜냐하면 LED와 같은 단파장의 파란 빛은 인체에서 멜라토닌의 분비를 상당량 억제하기 때문이다.

멜라토닌 분비의 감소는 수면 사이클을 교란시키고 유방암 발생률을 높인다. 460~500nm의 파장을 가진 빛을 내는 조명기구들은 나쁜 빛(bad light)이라고 Haim은 말한다. LED는 백색 빛으로 보이지만 실제는 460nm의 파란 빛깔의 단파장이 주이다. 태양광도 파란 색의 광선이 많이 있다. 그러나 태양광은 낮에 받음으로써 명암, 식사 및 인체의 활동 주기와 일치하여 바람직하다. LED는 낮에 쪼여도 이와 같은 태양광의 장점이 없다.

가정에서는 LED조명 사용을 줄여서 LED에 의한 폐해를 줄일 수 있다. 그러나 밖의 공공장소에서 LED를 조명기구로 사용하면 이를 피할 수는 없다.

Haim은 일반 공공장소에서의 LED사용을 규제할 것을 요구하고 있다. LED조명은 다른 나트륨등이나 형광등, 금속 할로겐등에 비하여 인체의 멜라토닌 생산을 현저하게 줄인다.

많은 연구논문들이 빛에 의한 공해를 줄이도록 권고하고 있다. LED나 금속 할로겐등을 사용한 조명도 가급적 줄이도록 하고, 불빛을 위로 비추는 상향 조명도 하지 말도록 권고하고 있다. 파란 빛보다 백색 빛을 많이 내는 LED를 개발한다면 건강상의 문제를 줄일 수 있을 것이다.

백색 빛을 내는 LED도 현재 개발 중에 있기에 이러한 문제는 조만간 해결될 것으로 보인다. 이런 LED가 개발될 때까지는 행인이나 차가 지나갈 때에만 가로등이 켜지도록 하는 방법도 제안되고 있다.

빛이 인체의 멜라토닌 생성을 억제한다는 데에 대하여도 여러 가지 설이 있어서, 이런 이론을 실제 상황에서 재현할 수 있는지에 대하여도 학자들 사이에 의견이 분분하다. 빛과 멜라토닌과의 관계를 처음으로 연구한 1990년대에는 이 실험을 위하여 2,500lux의 빛을 사용하였다. 그러나 최근의 연구에서는 1lux의 빛만으로도 멜라토닌 생성이 줄어드는 것이 밝혀졌다.

빛에 의하여 뇌의 내분비 기능과 행동이 영향을 받고 건강에도 영향을 미칠 수 있다는 사실은 지금까지 알아왔던 사실보다 훨씬 복잡한 문제로서 앞으로 어떤 방향으로 빛에 의한 공해를 규제해야 할지는 예측을 할 수 없는 문제가 되었다.

출처 : Angela Spivey, "The Mixed Blessing of Phosphor-Based White LEDs", EnvironmentalHealth Perspective, 119(11), 2011, pp.472~473

한국과학기술정보연구원/전문연구위원 길 영 철




LED 광원의 개발현황과 과제


1. 서론

○ 일본은 세계에서 선구적으로 청색과 백색의 발광다이오드(LED: Light Emitting Diode)를 개발하였으며 이 분야 기술은 일본의 원천기술이다.

현재 LED는 형광등에 이어 “제4의 광”으로 세계의 주목을 받고 있다.

오늘날 에너지자원 및 환경문제와 관련하여 에너지절약이 강력하게 요구되고 있는데 LED 조명은 그러한 측면에서도 기술 개선 및 보급이 가속화될 것으로 예측된다.

○ LED의 주요 장점은, ① 높은 발광효율, ② 에너지절약, ③ 장수명, ④ 소형/밀집, ⑤ 열선 자외선이 거의 없음, ⑥ 저온에서 발광효율이 저하되지 않음, ⑦ 환경 유해 물질을 포함치 않음, ⑧ 충격․진동에 강함, ⑨ 조광․점멸이 자유로움, ⑩ 방수구조가 용이함 등이다.

이들 장점 때문에 LED 조명은 처음에 싸인(Sign), 디스플레이(Display) 등의 옥외조명으로 사용되었으나 고출력 및 고효율화가 이루어진 다음에는 상점, 업무 공간, 주택 등의 옥내조명으로 사용이 급증하고 있다.

○ 일본의 LED조명추진협회(이하 JLEDS)는 일본에서 LED와 관련된 모든 업종의 기업들이 수직적으로 결집되어 있는 유일한 단체이다. 여기서는 조명 분야에서 역사적 전환점에 위치해 있는 LED의 개발현황과 과제에 대해 기술한다.


2. 조명용 LED의 개발현황

○ LED 발광효율의 향상: 백색 LED의 발광효율은 최근에 급속히 개선되고 있다. 이미 백열등의 효율을 넘어섰으며 앞으로는 형광등을 능가하는 수준까지 성능이 향상될 것으로 예상된다.

○ LED 발광효율의 기술개발 동향: JLEDS기술․표준화추진위원회에서는 LED 조명의 보급 촉진을 목적으로 기업들에 대한 설문조사를 수행하였으며 그 결과를 토대로 발광효율기술의 로드맵을 작성하고 있다.

2008년 4월에 작성된 Vol.2에서는 2015년경까지 150lm/W에 도달할 것으로 예상하였다.

○ LED의 수직분업체제: JLEDS에는 170개사를 초과하는 기업들이 여러분야에서 LED에 관한 기업 활동을 수행하고 있다. JLEDS에서는 LED의 원재료부터 반제품․완성품에 이르기까지의 공정에 대해 제휴하고 있는 기업들을 한 눈에 파악할 수 있는 지도를 작성하였다.

○ LED 재료에는 유해물질 규제지침(RoHs: Restriction of Hazardous Substances)의 규제대상이 되는 수은 등의 환경부하물질들을 포함하고 있지 않다.


3. 조명용 LED의 과제

○ LED는 발광효율 향상과 고출력화에 의해 일반조명용으로 보급이 시작되었으나 보급 확대를 위해서는 아직까지 해결해야 할 과제들이 많이 남아 있다.

○ 종합효율 향상: 기술 로드맵에 표시된 LED 칩 패키지(chip package) 온도 25℃에서의 발광효율과 조명기구로서 종합효율은 서로 다르다.

LED 조명은 광원․발광부와 전원부 및 기구 본체로 구성된다. 온도나 전류의 영향으로 기구를 조립할 때에 각 단계에서 효율이 감소된다.

따라서 전원회로의 저 손실화, 관련부품이나 방열기술의 개발 등이 수행되고 있다.

○ 방열성에 의한 신뢰성 향상

– LED 조명의 종합효율 향상을 위해서는 대전류의 투입이나 그로 인한 온도 상승에 따른 효율 저하를 억제할 필요가 있다. 또한 LED의 장수명을 시스템으로서 장점으로 만들기 위해서는 고려해야 할 여러 가지 사항들이 있다.

– LED는 백열전구에서의 필라멘트 단선과 같은 현상은 없으나 점등 시간이 길어짐에 따라 재료의 열화로 광도가 감쇠된다. 열화 되는 부분은 반도체 칩, 형광체, 봉지수지(packaging resins) 등이다.

– 일반 수지로 봉지한 LED에서는 투명수지가 광과 열에 의해 열화 되는 것이 광 감쇠의 주원인이다. 따라서 설계수명 기간에 걸쳐 광 감쇠를 일정한 허용치 이내로 유지하기 위해서는 광량과 작동온도를 재료특성에서 허용하는 범위 내로 억제할 필요가 있다. 이를 위해서는 LED의 작동온도를 일정치 이하로 하는 방열설계을 해야 한다.

LED는 사용온도가 높고 광 파장이 짧을수록 열화가 가속된다. 따라서 방열설계와 수지․형광체의 내후성․내열성을 고려해야 한다.

○ 광의 품질 향상

– 일반적으로 옥외조명에는 효율 개선이 요구되지만 옥내조명에는 광의 품질이 요구된다. 광의 품질 향상에는 발광효율과 상반관계에 있는 연색성 향상이 있다. 평균 연색평가지수가 Ra80 이상인 것도 개발되어 있으나 두 가지 성질이 양립이 요구된다.

– 옥내조명에는 색온도의 확충도 요구된다. 현재는 주로 백색과 전구색의 2종류만이 시판되고 있으나 용도에 따라 여러 가지 색온도가 필요하다. 이에는 제어회로를 이용하여 색온도의 설정과 변화를 줄 수있다. 또한 발광부분이 적고 고-휘도 광원인 점에서 눈부심 방지나 배광부분을 위한 기구개발도 요구된다. 이를 위해 LED 자체나 형광체, 렌즈, 확산재 등을 위한 광학재료의 개발이 필요하다.

○ 세계적으로 LED 제품들이 보급되고 있다. JLEDS에서는 LED 제품과 관련 기술 및 성능 등을 파악하여 사용자에게 관련 정보를 정확히 전달할 예정이다.

○ LED 조명의 표준화를 위해 일본공업규격에서는 조명용 백색발광 LED의 측정방법, LED 모듈 제어장치의 성능요구사항, 일반조명용 LED 모듈의 안전사양 등을, 일본전구공업회에서는 광원제품의 사용방법과 표시방법, 전구형 LED 램프의 형식부여방법 등을, 일본조명기구공업회에서는 백색 LED 조명기구 성능요구사항 등을 심의하고 있다.

○ LED 조명은 에너지절약과 환경문제 등을 고려하면 앞으로 수요가 폭발할 가능성이 높으며 이에 대한 몇 가지 전망을 해볼 수 있다.

– 첫째, LED의 고효율화와 저가격화로 형광등과 HID(High-intensity Discharge Lamps) 시장의 대부분이 LED로 전환될 수 있다. 그러나 이는 조명시장이 LED로 전환되는 것으로서 조명 분야 전체로는 큰 변화는 없다.

– 둘째, 종래의 조명방법과 다른 LED의 새로운 광 환경이 개척되어 조명 분야 전체로 확대된다. 성숙산업이라고 알려진 조명산업이 획기적인 발전을 이루기 위해서는 LED의 장점들을 잘 이용하여 새로운 용도를 개발할 필요가 있다. 일반조명 분야뿐만 아니라 농업․어업이나 의료 분야 등으로의 용도 개발도 진척되고 있다.


4. 결론

○ 일본의 관련 산업의 국제경쟁력 유지를 위해 LED기술 개발과 함께 LED를 활용한 조명의 우수한 특성을 보급하기 위한 활동들을 강화할 필요가 있다. JLEDS는 2004년 6월에 임의단체로 출발하여 2007년 10월부터 특정 비영리활동법인을 설립하고 국내외에서 여러 가지 LED 조명 보급 활동을 전개하고 있다.

○ 특히 2010년 7월에 “LED 조명의 도약의 시작”이라는 주제로 Tokyo에서 개최된 JLEDS 주최의 심포지엄에서는 733명의 참가자들이 참여한바 있다. 또한 회원사 수가 증가하고 있고 2011년 2월 현재 174개사가 되었다. LED 조명에 대한 관심이 해마다 증가하고 있는데 환경 보호와 에너지절약을 위해 LED 조명의 보급이 확대되기를 기대한다.

출처 : 松本 稔, “LED光源の開發の現狀と課題”, 「省エネルギー(日本)」, 63(4), 2011, pp.31~35


◃전문가 제언▹

○ 청색과 백색의 LED를 처음 개발한 일본은 발광다이오드(LED: Llight Emitting Diode) 분야의 세계적인 선구자라고 할 수 있다. LED는 화합물반도체의 특성을 이용해 전기신호를 적외선 또는 빛으로 주고받는 반도체의 일종이며 현재는 가정용, 가전제품, 리모컨, 전광판, 표지등, 각종 자동화기기 등에 광범위하게 사용되고 있으며 최근에는 컴퓨터, 냉장고, 가로등, 주택의 일반조명 등에 이르기까지 그 용도가 더욱 확대되고 있어 차세대산업의 하나로 각광받고 있다.

○ 또한 무-수은 친환경의 LED 조명은 교토의정서 이후의 국제기후협약과 저탄소사회로의 전환에 기여할 수 있는 분야이기 때문에 각국의 저탄소 녹색성장정책에서 핵심 산업의 하나로 선정되고 있다. 특히 LED 조명은 우수한 조명기술적인 장점으로 형광등에 이어 ‘제4의 광’으로 주목받고 있을 뿐만 아니라 에너지 절약특성이 뛰어나기 때문에 환경오염 및 에너지자원 고갈 측면에서도 기대가 높아 앞으로의 급속한 기술개발과 시장 확대가 예측된다.

○ 세계 각국 정부는 광 효율이 낮은 기존 조명을 LED 조명으로 대체하기 위한 정책을 지속적으로 발표하고 있다. 미국과 캐나다는 2012년부터 100W급 이상의 백열등 사용을 금지하기로 하였고 EU국가들은 2012년까지 25W급 백열등의 사용을 금지하기로 합의하였다. 일본은 2012년까지 백열등 사용을 전면 금지하기로 하였다. 우리나라도 저탄소 녹색성장정책을 발표하고 LED 조명을 포함한 LED 응용부문을 신성장 동력을 위한 산업들 중 하나로 선정하여 육성하고 있다.

○ 또한 정부의 공공기관 에너지 이용 합리화정책에 따라 2012년까지 공공기관의 LED 조명비율을 30%까지 확대할 계획이며 서울, 부산, 인천 등 지자체들 역시 정부정책에 부응하여 LED 조명시장의 성장에 동참하고 있다. 그러나 각국 정부의 LED 조명에 대한 적극적인 지원정책과 밝은 시장 전망에도 불구하고 LED 조명시장은 아직까지 전체 조명시장의 5% 수준에 머물러 있다. 2010년 현재 세계시장은 39억 달러 규모이고 국내시장은 1,200억 원 정도이다. 향후 과제는 LED 칩의 공급 확대와 조명기구의 가격 인하라고 생각된다.

한국과학기술정보연구원/전문연구위원 이 종 찬




LED조명에 요구되는 도금기술



1. 서론

○ LED조명은 발광다이오드(Light-Emitting Diode)를 이용한 불꽃, 백열전구, 형광등에 이어 제4의 전등이라고 한다. 반도체를 이용한 LED조명의 특징은 종래의 형광등이나 백열전구와 비교할 경우, ① 고신뢰성, 장수명, ② 고발광효율, ③ 저발열량, 열손실이 적음, ④ 고속응답, ⑤ 내충격성, ⑥ 소형․경량, ⑦ 무공해성 등이다.

○ LED 수요는 많지 않으나 최근에 고광량 영역에서도 발광효율이 개선되어 2012년 이후부터 가격이 떨어지게 되면 일반 조명용도로 보급될 것으로 예상된다.

○ LED 패키지의 기판은 수지계 기판, 세라믹스 기판 및 금속계 기판으로 크게 나눌 수 있다. 통상 인디케이터용 LED는 발광량이 작기 때문에 수지계 기판이 주로 사용되지만, 발광량이 큰 조명 용도에서는 LED의 방열성이 양호한 금속계 기판이 유리하다고 생각된다. 중전류 LED소자용 패키지는 열전도도가 높고 Ag도금 등을 쉽게 할 수 있는 Cu계 리드플레임이 사용된다.


2. LED조명에 사용되는 도금기술

○ 표면실장형 LED의 기본적 구조는 기판 위에 LED소자가 마운팅되고 와이어 본딩에 의하여 전기적으로 접합된다. 발광층에서 내는 광은 반사판에 의하여 일방향으로 인도된다.

○ Cu계 리드프레임 재료를 이용한 경우의 LED조명의 기본적 구조는 Cu합금소재/Ni도금/Ag도금/변색방지처리가 일반적이다. LED조명에서는 LED가 발생하는 광을 효율적으로 휘도를 향상시키기 위한 반사판의 재질이나 형상이 중요하다.

○ 반사판은 가시광 영역에서 높은 반사율이 요구된다. Au나 Cu는 파장 700㎚ 이상에서는 90% 이상의 높은 반사율을 나타내지만 400㎚ 이하의 낮은 파장 영역에서의 반사율은 40% 정도로 낮다. Ag, Al은 넓은 파장 영역에서 높은 반사율을 나타낸다. 경량의 Al은 대기 중에서 산화피막이 형성되어 안정하고 내황화성도 양호하여 반사판 소재로서 우수하다. 실제로 순알루미늄계인 Al1050을 버퍼 연마하여 가시광 영역에서 85% 정도의 반사율이 얻어졌다.

○ Al은 표준전극전위 E0=-1.66V인 비금속(anodic metal)으로 수용액 중에서 도금할 수 없기 때문에 비수용매나 상온용융염 중에서 도금이 검토되고 있다. 상온용융염을 이용하는 방법으로는 AlCl3와 Butyl-Pyridinum Chloride(BPC) 또는 1-Ethyl-3-Methyl Imidazolium Chloride(EMIC) 등을 사용하는 성막법이 보고되어 있다.

○ AlCl3와 용매로 Dimethyl Sulfan(DMSO2)을 이용하여 성막온도 110℃에서 Al박막을 형성할 수 있다는 보고도 있다. 이들의 방법은 용매가 고가이고 Ar 글러브 박스 내에서 성막하기 때문에 공업화의 문제가 있다. 한편 가시광 영역에서 높은 반사율을 나타내는 Ag는 E0=0.799V의 귀한 금속으로 전기도금이나 무전해도금으로 박막을 얻을 수 있기 때문에 LED조명 반사판 표면처리에 유망하다.


3. LED 조명기판에 Ag도금 응용

○ Ag는 가시광 영역에서 높은 반사율을 나타내는 금속이므로 반사판에 적응할 수 있어서 전해액 중의 AgCN과 KCN 농도, 전류밀도 등을 적당히 조절하여 반사판에 도금한다. Ag의 치환도금이 일어날 우려가 있을 시에는 AgCN 저농도, 전류밀도 2∼3A/dm2 범위에서 스트라이킹 도금한다.

○ Ag도금 피막의 반사율을 향상시키는 몇 가지 방법에 대한 특허가 출원되어 있는데, 최표면의 결정입자 직경이 0.5∼30㎛, 피막 두께는 1㎛ 이상인 것을 선호한다. 200℃ 이상의 온도에서 30초 동안 가열처리 하면 파장 400∼500㎚에서 반사율을 높일 수 있다고 기재되어 있다. Ag도금 피막은 조건을 최적화함으로써 가시광 영역에서 90% 이상의 반사율을 얻을 수 있다. 그러나 Ag는 황화물에 의하여 변색이 잘되는 금속이다.

○ Cyanide 전해액에서 얻어진 Ag도금 피막은 성막 시에 90%의 높은 반사율을 나타내는 데 비하여 은도금 피막을 (NH4)2S 수용액에 5분간 침적한 것은 반사율이 30% 정도로 크게 감소하였고 침적시간 증가에 따라 Ag도금피막의 반사율은 더더욱 떨어졌다.

○ Ag도금 피막의 변색방지법은 ① 주석산(C4H6O6) 수용액에 침적, ② K2CO3 수용액 중에서 전해처리, ③ 전해 크로메이트 처리, ④ 침적 크

로메이트 처리, ⑤ Rh도금 등 여러 가지 방법이 있다. 6가 크롬산(H2CrO4)을 이용한 전해 크로메이트 및 침적 크로메이트 처리는 간편한 방청처리법으로 널리 사용되고 있으며, Ag도금 피막을 크로메이트 처리 후에 황화염에 침적 실험한 것은 변색이 안 되고 반사율이 유지되었다. Ag도금 피막 변색방지제로 유기보호막을 형성하는 여러 약품이 시판된 것을 황화 실험한 결과 반사율이 40% 이하로 저하하였다.

○ Ag계 반사막의 변색방지처리로는 ITO, ZnO, IZO, SnO2 등의 금속산화물, 규소산화물, 알루미나 등이 유효하다고 보고되어 있다. 이들 변색방지층의 성막법은 진공증착법, 스퍼터링법, CVD법 등이 사용된다. 또 변색방지법으로 전기도금에 의한 산화물 박막 형성에 대하여도 검토되고 있다.

○ ZnO는 와이드밴드갭(Eg=3.3eV)의 n형 산화물반도체이며 가시광 영역에서 높은 투자율을 나타내므로 현재 투명도전막으로 연구가 성행되고 있다. ZnO는 Zn(NO3)2 수용액을 이용한 전기도금법, 또는 촉매를 이용하고 Di-methylamine Boran(DMAB)을 환원제로 한 무전해 도금법으로 비전도성 그라스나 수지 등에 성막이 가능하다고 보고되어 있어서 Ag 도금 피막의 변색방지처리로서 연속처리공정에 적응할 가능성이 있다.


4. 하지금속확산에 의한 Ag도금 피막의 변색

○ LED광은 적외선 성분이 매우 작기 때문에 광(빛)을 쪼이는 후드 부분의 온도는 조금 상승하지만 광체(Basket) 부분은 LED소자의 방열부가 되기 때문에 온도가 높아진다. Ag도금 피막은 Au도금 피막보다 산소 투과가 용이해서 Cu계 리드프레임 재료를 도금할 시에 가열되어 하지(ground)의 Cu가 확산, 산화되므로 땜납불량이 발생한다. 이에 따라 소재의 Cu 확산을 방지하기 위하여 Sulfamine산 전해욕에서 Ni전기도금이 활용되고 있다.

○ Cu 확산 방지층인 Ni도금 피막의 두께 증가 또는 피막 중의 확산 경로로 되는 미세공(pin-hole) 등의 구조결함을 감소시킴으로써 확산방지층으로서의 기능이 향상되는 것을 확인하였다. Katayama 등은 Ag도금 피막의 반사율을 장기간 유지하는데 유효한 확산방지층 구조를 검토하여 고융점의 Pd이 Ag와 전율고용체가 되면 확산하여도 반사율에는 영향이 적다고 생각되어 Pd도금을 적용하였다. 그 결과 압연동판 표면에 Pd도금한 후 380℃에서 5분간 열처리하여 450㎚의 파장 영역에서 80% 이상의 반사율을 나타내었다.


5. 결론

○ LED조명에서 반사판 도금기술과 변색방지기술에 관한 것으로서, Ag는 가시광 영역에서 90% 이상의 반사율과 넓은 파장 영역에서 높은 반사율을 나타내기 때문에 LED 반사판을 Ag 전해도금하여 반사효율을 높이고자 하였으며 이 반사판의 변색방지에 관하여 기술한 내용이다.

○ Ag Cyanide 도금용액에서 전기도금된 Ag 도금판은 황화가스나 황화물 접촉 분위기에서 쉽게 흑색으로 변색되므로 이를 방지하기 위하여 크로메이트 처리하거나, ITO, ZnO 등을 CVD, 진공증착 등의 표면처리를 하였다. 또 Cu가 Ag피막에 확산하는 우려가 있어서 이를 방지하기 위해 Ni도금, Pd도금 등으로 확산방지를 통하여 수명이 40,000시간 이상인 LED를 제조하기 위한 내용이다.

출처 : 片山順一, “LED照明に求められるめっき技術”, 「表面技術(日本)」, 62(12), 2011, pp.647~651


◃전문가 제언▹

○ LED조명에서 GaAs, InGaN 등의 발광체에서 빛을 발산하여 황색 형광체 YAG를 통해서 청색이나 백색 등으로 발광한 빛은 반사판을 통하여 반사하기 때문에 반사판의 반사효율이 우수한 재료가 요구된다. 현재 가시광 영역에서 반사율이 90% 이상이며 자외선 영역에서도 반사율이 우수한 Ag금속의 전기도금과 Ag피막의 변색방지처리법이 중요하게 여겨지므로 기술자들에게 참고가 될 것으로 생각된다.

○ Au나 Cu는 가시광 영역에서 반사율은 우수하나 짧은 파장에서는 반사율이 감소한다. 연마된 Al 경면은 가시광 영역에서 반사율이 85% 정도이고 짧은 파장에서도 반사율이 우수하므로 전기화학적으로 피막 형성 기술이 요구된다. Al 성막처리는 AlCl3와 BPC(Buthyl-Imidazolium Chloride) 등의 유기염과 혼합하여 벤젠 등을 첨가해서 광택 Al피막을 형성한다고 하나 실용화를 위한 많은 연구가 필요하다고 생각된다.

○ Cu반사판에 Ag 전기도금은 Al 표면처리에 비하여 귀금속이므로 전기도금이 용이한 특징이 있다. AgCN, KCN 전해욕에서 Ag도금할 경우 Cu2+, Ni2+ 등의 불순물이 있을 경우에 치환석출 되어 반사율을 저하시키므로 전해용액 관리와 전해조건을 정밀하게 수행하여 불순물 혼입이 없도록 해야 한다고 생각된다.

○ 반사판 Ag 경면은 황화물에 의하여 쉽게 변색되므로 Ag도금 후에 변색방지처리를 해야 한다. 변색방지처리로는 ITO, ZnO 등을 CVD나 진공증착법 등의 건식법이 있고 크로메이트법과 Zn전해법 등의 습식법이 있으나 습식법 중에서 Zn(NO3)2 수용액과 Dimethylamine Boran (DMAB) 혼합 용액에서 무전해법으로 성막한 ZnO피막은 공정이 간단하고 투명한 특징이 있으므로 연구할 필요가 있다고 생각된다.

○ 우리나라의 신품금속, 마이크로 켐택 등 반도체 부품 도금회사들은 아연전해 표면처리나 도금표면의 크로메이트 처리 등의 기술은 잘되어 있겠지만 Ag피막에 Cu가 확산되면 반사율이 감소하므로 Ni도금 또는 Pd도금도 중요하게 고려할 필요가 있다고 생각된다.

한국과학기술정보연구원/전문연구위원 황 용 길



Source
:
KISTI Reseat.





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