1.
LED란
Light-Emitting Diode 의 약어인 LED는 일반 전자기기의 표시등 이나 숫자 표시에 사용됨으로써
우리생활과 친숙해졌다. 초창기에는 낮은 휘도와 색깔의 한계가 있었으나 현재 새로운 LED 원재료와 진보된 생산기술로 백색을
포함한 가시광선 영역의 모든 색깔의 고휘도 LED가 생산되고 있으며 이러한 고휘도, 고효율, 다양한 색깔의 LED는 이미
선진국 및 국내에서 대형 전광판, 비상구등, 교통신호등, 승용차/트럭 각종표시등에 응용되고 있다. LED는 작고, 가볍고,
내구성이 크며, 긴수명은 향후 한층 더 광범위한 영역에서 응용되어질 것이며 많은 전문가들은 우리가 일상생활에서 접하는 기존
광원을 결국은 대체할 것으로 전망하고 있다.
LED는 특정 원소의 반도체에
순방향 전압을 가하면 Positive-negative 접합(Junction)부분을 통해 전자와 정공이 이동하면서 서로
재결합하는데 전자와 정공이 떨어져 있을때보다 작은 에너지가 되므로 이때 발생하는 에너지의 차이로 인해 빛을 방출한다.
이렇게 빛을 방출하는 칩은 보편적으로 0.25㎟로 매우 작으며 LED 크기는 플라스틱 렌즈와 리드프레임으로 결정된다. 현재
가장 보편적으로 사용하는 LED는 5㎜(T 1 3/4) 플라스틱 Package이나 특정 응용분야에 따라 새로운 형태의
Package를 개발하고 있다.
LED 구조 도면
LED에서 방출하는 빛의 색깔은 반도체 칩 구성원소의 배합에 따라 파장을 만들며 이러한
파장이 빛의 색깔을 결정짓는다. 현재 고휘도 LED에 주로 사용하는 Alumiium Gallium Indium
Phosphide(AlGaInP) 칩에서는 Red부터 Amber까지, Indium Gallium Nitride(InGaN)
칩에서는 Blue 와 Green 그리고 Blue 칩에 Phosphor 기술을 접목하여 White LED를 가능하게
하였다.
| Color |
파장(㎚) |
Color |
파장(㎚) |
| Violet |
400~430 ㎚ |
Amber |
590~595 ㎚ |
| Blue |
430~480 ㎚ |
Orange |
600~615 ㎚ |
| Green |
490~530 ㎚ |
Orange-Red |
620~640 ㎚ |
| Yellow |
550~580 ㎚ |
Red |
645~700 ㎚ |
가시광선 스펙트럼은 각각의
색깔에 해당하는 파장을 보여주고 있는데 Red에 가까울수록 긴파장을 보라에 가까울수록 짧은 파장을 나타내며 파장이 짧을수록
좀더 많은 에너지가 필요하다.
2. LED
광원의 특징
단파장의 발광
Diode는 이하에 나타내는 것과 같은 뛰어난 특징을 갖고 있다. 환경 친화적이고 안전한 "새로운 고체소자 조명광원"으로서
21세기를 향하여 그 실용화가 기대된다.
1) 광변환 효율이 높기 때문에 소비전력이 매우
적다.
(전구의 1/8, 형광등의 1/2)
2)
작은 광원이기 때문에 소형화, 박형화, 경량화를 할 수 있다.
3) 수명이
길다.
(50~100배)
4) 열적 방전적
발광이 아니기 때문에 여열시간이 불필요하여 점등, 소등속도가 매우 빠르다. (200만배)
5)
점등회로, 구동장치 등의 기구를 간이로 할 수 있어 부속품이 적게
든다.
6) gas, filament 가 없기
때문에 충격에 강하고 안전하다.
7) 안정적인 직류 점등방식을 위한 소비전력이 적고 高반복,
pulse 동작이 가능하고 또한 시신경의 피로를 저감할수 있다.
8) intelligent
조명광원이다.
9) 반영구적인 사용이기 때문에 쓰레기를 발생시키지
않는다.
10) 형광등과 같은 수은, 방전용 gas를 사용하지 않기 때문에 환경 친화적인
조명광원이다.
출처는 그림에 있습니다 ^^
