LED(Light Emitting Diode)란?
반도체에 전압을 가할때 생기는 파장이 가시영역에 속할때 이를 활용하여 발광 효과를 내도록 하는 장치로써 비소화 갈륨(GaAs), 인화갈륨(GaP), 갈륨-비소-인, 갈륨-알미늄-비소, 인화인듐, 인듐갈륨-인 등 화합물 반도체를 사용한다. 이 현상은 1923년에 발견되었지만 60년대 말 실용화가 시작되어 90년대 초 전광판과 신호등에 이용되면서 급속히 발전/보급되고 있다. 현재 건물 내외 장식으로 많이 쓰이고 있으며 미국을 비롯한 선진국에서는 네온싸인이 모두 LED로 대치되고 있는 중이다.
유명한 나스닥 건물 외부 조명은 1800만개의 LED를 사용한 하나의 거대한 전광판이다.
LED(Light Emitting Diode)란 발광다이오드의 영어명을 줄인것으로 빛을 발하는 반도체소자를 말하며 각종 전자제품류와 자동차, 계기판 등의 전자표시판에 활용되고 있다. LED 발광 색상은 현재 빨강.녹색.노랑.오렌지색 등이 개발되어 있다. 첨가하는 불순물의 함량에 따라 재질의 파장이 달라 파장은 인간의 가시광 선 영역인 4백 나노미터에서 7백 나노미터 사이이며 적색은7백 나노미터대, 녹색은 5백65 나노미터, 노랑은 5백85 나노미터, 오렌지색은 6백35 나노미터의 파장을 형성하고 있다.
청색 LED는 아직 가시광선내에서의 파장이 미형성, 세계적으로 처음 선보이고 있는 시제품도 휘도가 크게 떨어져 상용화가 안되고 있었으나 최근 일본에서 질화갤륨비소와 사파이어 등을 이용하여 기존의 세계 최고 휘도제품의 7배 휘도제품을 개발했다고 한다. LED는 모노리식LED 디스플레이와 하이브리드형 LED디스플레이로 분류되며 반도체라는 특성으로 인해 처리속도, 전력소모 수명 등의 제반사항에서 큰 장점을 보여 각종 전자제품의 전자표시 부 품으로 각광받고 있다. b기존 전구램프처럼 눈이 부시거나 엘러먼트가 단락되는 경우가 없는 LED는 소형으로 제작돼 각종 표시소자로 폭넓게 사용되고 있으며 반 영구적인 수명(약 1백만시간)으로 그 활용도가 높다
◇LED (Light Emitting Diode) 구조
1. Chip
2. Lead Frame
3. Gold wire
4. Epoxy
5. Cathode
◇LED (Light Emitting Diode)의 종류
LED는 크게 IRED(Infrared Emitting Diode)와 VLED(Visible Light Emitting Diode)로 나뉘어진다.
◎ Infrared LED chip: IRED(Infrared Emitting Diode) Chip을 뜻하는 것이다. 이 칩은 가공되어 IR Emitter,TV 리모컨,광학스위치, IR LAN, 무선 디지털 데이터 통신용 모듈등에 쓰인다.
◎ Visible LED chip: VLED(Visible Light Emitting Diode) Chip을 뜻하며 빨강, 녹색, 오랜지색 등이 개발되어 있다. 이 칩은 램프로 조립(LED)되어 각종 전자제품의 표시나 신호등 및 전광판등의 광원으로 쓰인다.
◇광속/광도/휘도/조도란
◐ 광 원: 태양이나 전등과 같이 빛을 발산하는 물체로써 1점으로 된 광원을 점광원이라 한다.
◐ 광 도 (Luminous Intensity) : 모든 방향으로 광속이 발산되고 있는 점광원에서 어떤 방향의 광도라 함은 그 방향의 단위입체각에 포함되는 광속수, 즉 발산 광속의 입체 각 밀도를 말하며 단위로는 칸델라(Candela [cd])를 사용한다.
1cd(칸델라) : 백금이 녹는 점에서 1㎠당 흑체가 내는 광도의 1/60 이며 1.018cd 가 1촉에 해당한다.
◐ 휘 도: 광원을 보면 그 면이 빛나 보이며 비춰져 있는 면을 보거나 반투명의 것을 반대측에서 보아도 밝게 보인다. 이러한 광원의 빛나는 정도를 휘도라 하며 광원의 투영 면적에 따라 달라진다. 어떤 광원에 대한 일정 방향의 휘도는 광원을 그방향에서 바라본 투영 면적당의광도라 나타내고 단위는 [cd/㎡]와 [cd/㎠]를 사용한다. 휘도의 단위는 스틸브(stilb, [sb]) 및 니트(nit [nt])가 사용된다. 1[sb]=1[cd/㎠] 1[nit]=1[cd/]㎡
◐ 광 속 (Luminous Flux) 복사속 중에서 사람의 눈에 빛의 느낌을 주는 것은 일정한 범위의 파장이다.
가시범위의 복사속을 시각에 의해서 측정한 양을 광속이라 한다. 광속은 광원으로 부터 나오는 복사속을 눈으로 보아 빛으로 느끼는 크기를 나타낸 것으로 단위는 루멘(1 lumen[1m])를 사용한다.
◐ 조도(조명도: Intensity of illumination) 어떤 물체에 광속이 입사되면 그 변은 밝게 빛나게 되고, 그 밝은 정도를 조도라한다. 피조면의 미소면적 dA[㎡]에 투사되는 광속이 dF[1m] 그 미소면의 조도 E는 E=dF/dA [1x] 조도의 단위는 럭스 lux[1x]로서 이것은 1[㎡]에 1[m]의 광속이 투사되고 있는때의 조도이다.
◆ 전등의 밝기 및 전기 사용량 ◆
구분
|
광도(루멘) |
수명(시간) |
전력(Watt) |
1달 전기사용량 (주) |
1달 전기료(원) (주) |
백열전구 100W
|
1,300 |
1,000 |
100 |
24KWH |
5,568 |
백열전구 60W
|
680
|
1,000
|
60
|
14.4
|
3,342 |
형광등 20W
|
1,800
|
2,000
|
20
|
2.8
|
1,114 |
형광등 10W
|
900
|
3,000
|
10
|
2.4 |
556 |
MR 16 50W
|
2,000
|
1,000
|
55
|
13.2
|
3.062 |
MR 16 20W
|
1,000
|
1,000
|
20
|
4.8
|
1,114 |
일반 취침등
|
50
|
1,000
|
5
|
1.2 |
278 |
하이라이트 THL07
|
10 |
100,000
|
0.6 |
0.15
|
35 |
하이라이트 THL19
|
25 |
100,000
|
1.2 |
0.23
|
53 |
테리라이트 23
|
30 |
100,000
|
1.3 |
0.31
|
72 |
|