광학 기초 다지기 'LED'

• LED(light emitting diode) : 전류를 빛으로 변환시키는 반도체소자. PN 접합

- 크기가 작음

- 저전력 (고효율)

- 비교적 긴 수명

- 높은 내구성

- 열에 약함 (수명 단축의 주 원인이 열화)

 

 

• LED 사양서 검토 방법

1) 기본 사양 확인 : 색상/ 사이즈/ 용도/ 인증여부 등

2) 광학 특성 확인 : 광도, 시야 각, 랭크, 색 좌표 등

3) Simulation 검토 : Spectrum 및 방사 패턴 참조

 

 

 

• 백색 LED 구현 방법

1) 청색 LED + 황색 형광체

  - Nichia에서 형광체를 개발하였고 나카무라 상이 Blue LED를 개발해서 가격 절감

  - 현존하는 LED의 95% 제작 방법

  - CRI*가 100에 근접하지만 완벽하지는 않음.

  - 백색 LED에서는 Ce:YAG*가 고 휘도의 청색 InGaN* 다이오드의 코팅으로 사용

  - 청색 쪽의 강도가 높지만 555nm가 우리 눈에 가장 잘 보이므로 백색으로 보임.

 

2) UV LED + R, G, B 형광체

  - CRI 조절이 가능하지만 자외선이 새어 나오고 광 변환 효율이 낮음 (상업화 실패)

 

3) R, G, B LED 조합

  - 가격이 비싸지만 CRI 100 이라 눈이 편함

 

4) 보색 관계를 갖는 2개 LED 조합 (ex. 청록색 + 주황색)

  - CRI가 안 좋음 (상업화 실패)

 

 

 

* CRI (Color Rendering Index) : 인공조명이 태양광과 얼마나 가까운가를 나타내는 기호

* Ce : YAG : 세륨(III)이 도핑된 YAG(Yttrium Aluminum Garnet)로, 청색광/자외선/X선을 받으면 황색광을 방출, 출력 밝기는 온도와 반 비례

* InGaN(Indium Gallium Nitride) :  GaN(질화 갈륨)과 InN(질화 인듐)의 혼합물