에너지 절약, 환경 보호, 기술 혁신이 주도하는 시대적 흐름 속에서 LED 헤드라이트 소재 연구개발은 글로벌 조명 산업의 경쟁 핵심 분야로 부상했습니다. 최근 장시이공대학교 '브릴리언트 광학 소재' 팀이 고성능 안티몬 기반 페로브스카이트 발광 소재 개발에 성공하며 헤드라이트 기술 혁신에 강력한 동력을 불어넣었습니다. 이 성과는 업계의 오랜 기술 난제를 해결했을 뿐만 아니라 녹색 조명 산업 발전의 새로운 길을 열었습니다.
LED 헤드라이트는 에너지 효율로 유명하지만, 심각한 광 감쇠 및 우천·안개 시 낮은 시인성 문제가 성능 향상의 걸림돌이 되어 왔습니다. 이러한 과제에 직면하여 팀 리더 덩쥔원을 중심으로 한 연구팀은 문제 지향적 접근 방식을 채택, 반복적인 탐구를 통해 두 가지 핵심 기술을 돌파했습니다.
연구팀은 디에틸렌트리아민 매개 페로브스카이트 제조 기술을 사용했습니다. 디에틸렌트리아민으로 금속 이온을 캡슐화하여 유기 코팅을 형성하고, 강한 배위 결합 능력을 활용해 배위되지 않은 Sb³⁺와 단단한 킬레이트 구조를 형성, 공기 중의 물과 산소로 인한 침식을 방지했습니다. 기존 LED 헤드라이트는 사용 중 광 감쇠율이 최대 15%에 달해 수명과 조명 성능에 심각한 영향을 미쳤습니다. 연구팀은 디에틸렌트리아민을 매개체로 혁신적으로 사용해 페로브스카이트 소재의 결정 구조를 최적화, 광 감쇠율을 5% 미만으로 낮추고 소재의 안정성을 크게 향상시켰습니다. 우천·안개 시 빛 투과성 부족 문제를 해결하기 위해 연구팀은 안티몬 도핑 기술을 사용하여 소재의 광발광 양자 수율을 99.92%까지 높였습니다. 테스트 데이터에 따르면 신소재의 우천·안개 투과 거리는 130% 증가했으며, 조성물 내 납 함량 100% 무첨가를 달성해 친환경 제조 요건을 완전히 충족했습니다. 이 두 기술적 돌파구는 업계의 문제점을 해결했을 뿐 아니라 LED 헤드라이트의 성능을 새로운 차원으로 끌어올려 악천후 속 운전자의 안전을 강력하게 보장합니다.
연구개발 과정 전반에 걸쳐 연구팀은 항상 산업계와의 긴밀한 협력을 중시했으며, 장시뤼예자동차조명유한공사 등 기업과 긴밀한 파트너십을 구축했습니다.
기술의 지속적인 발전과 산업화 가속화에 따라 신형 안티몬 기반 페로브스카이트 발광 소재는 자동차 조명, 도시 조명, 스마트 홈 등 분야에 폭넓게 적용될 것으로 예상되며, 조명 산업이 더 높은 효율성과 환경 친화성을 향해 나아가도록 이끌 것입니다.
