LED는 Light Emitting Diode란 영어의 약자로서 발광다이오보드를 의미합니다. 다이오드는 이극체(diode), 즉 두 극으로 된 물체를 말합니다.

그런데 전기에는 양극과 음극의 두 극 뿐이므로, 이극체는 결국 양극과 음극을 모두 가진 장치 입니다. 전하를 가진 음극과 양극이 가깝게 접근

하면 어떻게 될까요? "합선된다.", "합선되면 소리도 나고 불빛도 나온다." 합선은 가정에서도 가끔 볼 수 있지만, 가장 대표적인 것이 비 오는

여름날에 치는 번개와 천둥입니다. 번개는 엄청난 전기량을 띠는 음극과 양극이 부딪쳐 일시에 합선되는 현상에서 초래되는 빛 입니다.

천둥은 일부의 에너지가 소리로 변한 것입니다. 또 과거 등대용 불빛은 두 개의 고전압 탄소전극을 가깝게 접근시켜 나오는 번개 빛이 었다.

음극에는 전자가 모여 있어 음전하를 띠고, 양극에는 반대로 양전하를 띱니다. 물리학자들은 음전하를 전자, 양자하를 전자가 비어서 생긴

구멍이라고 부릅니다. 전기가 흐르는 현상, 즉 전류는 전자가 구멍으로 이동하는 것으로 간주합니다. 하지만 이동이란 상대적인 것이어서

구멍이 전자로 이동한다고 간주할 수도 있고, 둘이 서로 접근한다고도 볼 수 있는 것입니다.

전자를 발생시키기 쉬운 전자공여물질과 구멍을 형성하는 전자수용물질을 접합시켜 만든 소자입니다.

여기에 잘 조절된 낮은 전류를 흘리면 전자와 구멍이 접합면에서 만나 합선해서 멕사이톤을 만듭니다. 이 엑사이톤은 공 빛으로 변해서 밖으로

나오게 됩니다. 이 빛의 파장과 세기는 전자물질과 구멍물질이 무엇인지, 전류가 얼마인지에 따라서 달라집니다. 보통 전자 물질로서는 원소

주기율표의 15족 원소인 질소, 인, 비소, 안티몬이 쓰이고 구멍물질로서는 13쪽 원소인 Ga이 주로 쓰입니다. 다른 원소와 달리 질소는 기체여서

단시간에 고농도로 주입할 수 없으므로, GaN(질화 갈륨) 같은 화합물 형태로 만들어 씁니다.

최근에 들어서 LED의 인기가 하늘을 높은줄 모으고 치솟고 있습니다. 왜 이렇게 인기가 있는 것일까요? 백열등, 형광등에 비해서 전력소모가 적고,

수명이 길 뿐만이 아니라, 작은 소자로 만들어 디스플레이가 용이하기 때문입니다. 위 그림에서 전원켜고 끔을 반도체로 조절하면 바로 디스플리이가

되는 것입니다. LED 디스플레이는 휴대전화 LED-LCD TV등 많은 제품에 응용되고 있습니다. LED-LCD TV에서는 하나의 LED 소자가 하나의 LCD 픽셀을

비춰 줍니다. 그래서 형광등을 쓸 필요가 없어져 TV가 과거에는 상상도 할 수 없을 만큼 얇아졌고, 화질 도 훨씬 선명해 졌습니다.

요즘 S전자 디스플레이 중 AMOLED란 말이 있는데 이는 Active Mode Organic LED 능동식 유기 발광 이극체 의 약자입니다. 국내 한 회사에서는 이를

소리 나는 대로 아몰레드 라고 읽고 있으며, AMOLED는 현재 쓰이고 있는 무기 구멍물질과 전자물질을 모두 유기화합물로 바꾼 것입니다. 궅이

유기화합물로 바꾸려는 이유는, 유기물이 코팅 같은 간단한 공정에 의한 가공이 훨씬 쉬워, 생산성이 높고 가공비가 덜 들기 때문입니다. 기술적으로는

아직 초기단계에 있지만, 앞으로의 큰 발전이 기대되고 있어 우리나라의 차세대 핵심산업기술이 될 것입니다.