1. 제품 개요
LTD-5260JD는 고성능 0.52인치(13.2mm) 숫자 높이의 7세그먼트 LED 디스플레이 모듈입니다. 선명하고 밝은 숫자 표시가 필요한 애플리케이션을 위해 설계되었습니다. 이 장치는 발광 칩에 첨단 Aluminium Indium Gallium Phosphide (AlInGaP) 반도체 기술을 활용하며, 이 칩은 비투명 Gallium Arsenide (GaAs) 기판 위에 제작됩니다. 이러한 구조는 주요 시각적 특성인 점등되지 않을 때 회색의 전면판과 흰색 세그먼트 영역을 구현하며, 이는 빨간색 세그먼트가 점등될 때 대비를 향상시킵니다.
이 디스플레이는 공통 캐소드 구성으로, 다중 숫자 애플리케이션에서 구동 회로를 단순화하는 표준 설계입니다. 각 숫자마다 오른쪽 소수점(D.P.)을 포함하여 소수 표시가 가능합니다. 이 부품의 주요 설계 목표는 우수한 문자 외관, 높은 밝기, 높은 명암비, 넓은 시야각이며, 이 모든 것은 고체 상태 LED 기술의 전형적인 상대적으로 낮은 전력 요구 사항으로 달성됩니다.
1.1 핵심 장점 및 목표 시장
LTD-5260JD의 핵심 장점은 AlInGaP 하이퍼 레드 LED 기술에서 비롯됩니다. 표준 GaAsP(갈륨 비소 인화물) 레드 LED와 같은 오래된 기술에 비해 AlInGaP는 훨씬 더 높은 발광 효율을 제공합니다. 이는 주어진 순방향 전류에 대해 더 높은 휘도 수준, 또는 요구되는 휘도 수준에 대해 더 낮은 전력 소비로 이어집니다. "하이퍼 레드" 명칭은 일반적으로 약 639 nm의 주 파장을 가지는 깊고 채도 높은 빨간색을 나타내며, 이는 인간의 눈에 매우 잘 보입니다.
이 장치는 광도에 따라 분류되며, 이는 측정된 광 출력을 기반으로 단위를 빈닝하거나 정렬한다는 의미입니다. 이를 통해 설계자는 제품 내 여러 단위에서 일관된 밝기를 가진 디스플레이를 선택하여 균일한 외관을 보장할 수 있습니다. LED의 솔리드 스테이트 신뢰성은 소손될 필라멘트가 없음을 의미하며, 진동에 대한 저항성과 종종 100,000시간을 초과하는 매우 긴 작동 수명을 제공합니다.
이 디스플레이의 목표 시장은 산업 계측기, 시험 및 측정 장비, 판매 시점 시스템, 자동차 대시보드(애프터마켓 또는 보조 디스플레이용), 의료 기기 및 선명하고 신뢰할 수 있는 숫자 표시가 필요한 소비자 가전을 포함합니다. 0.52인치의 숫자 크기는 공간이 고려되지만 적당한 거리에서 가독성이 필요한 패널 장착에 적합합니다.
2. 심층 기술 파라미터 분석
데이터시트는 신뢰할 수 있는 회로 설계와 디스플레이의 장기적 수명 보장에 중요한 포괄적인 전기적, 광학적 및 절대 최대 정격을 제공합니다.
2.1 절대 최대 정격
이 등급은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 응력 한계를 정의합니다. 이는 정상 작동 조건이 아닙니다.
- 칩당 전력 소산: 70 mW. 이는 개별 LED 세그먼트(칩)가 과열을 일으키지 않고 지속적으로 소산할 수 있는 최대 전력입니다.
- 칩당 피크 순방향 전류: 90 mA. 이는 1/10 듀티 사이클과 0.1 ms 펄스 폭의 펄스 조건에서만 허용됩니다. 멀티플렉싱 방식이나 짧은 시간 동안 더 높은 밝기를 달성하는 데 유용합니다.
- 칩당 연속 순방향 전류: 25°C에서 25 mA. 이 정격은 주변 온도(Ta)가 25°C 이상 증가함에 따라 0.33 mA/°C로 선형적으로 감소합니다. 예를 들어, 85°C에서는 최대 연속 전류가 대략 다음과 같습니다: 25 mA - ((85°C - 25°C) * 0.33 mA/°C) = 25 mA - 19.8 mA = 5.2 mA. 이 감액은 열 관리에 매우 중요합니다.
- 칩당 역전압: 5 V. 역바이어스에서 이 전압을 초과하면 LED의 PN 접합이 항복될 수 있습니다.
- Operating & Storage Temperature Range: -35°C ~ +85°C. 본 장치는 산업용 온도 범위로 등급이 지정되어 있습니다.
- 솔더링 온도: 최대 260°C, 최대 3초(착면 아래 1.6mm 지점 측정). 이는 리플로우 솔더링 프로파일 제약 조건을 정의합니다.
2.2 Electrical & Optical Characteristics
이 파라미터들은 표준 시험 조건(Ta=25°C)에서 측정된 것으로, 일반적인 소자 성능을 나타냅니다.
- Average Luminous Intensity (IV): 320 (최소), 700 (전형), μcd (마이크로칸델라) at IF=1mA. 이것은 밝기의 주요 측정 기준입니다. 최소값부터 전형값까지의 넓은 범위는 빈닝(binning) 공정을 나타내며, 설계자는 최악의 경우 밝기 계산을 위해 최소값을 사용해야 합니다.
- 피크 발광 파장 (λp): 650 nm (전형) at IF=20mA. 이는 스펙트럼 출력이 가장 강한 파장입니다.
- 주도파장 (λd): 639 nm (Typ) at IF=20mA. 이는 인간의 눈이 인지하는 단일 파장으로 색상을 정의합니다. 639 nm 값은 "하이퍼 레드" 분류를 확인시켜 줍니다.
- 스펙트럼 선 반폭 (Δλ): 20 nm (Typ). 이는 색 순도를 나타내며, 값이 작을수록 더 단색광에 가깝습니다.
- 세그먼트 당 순방향 전압 (VF): 2.1 (Min), 2.6 (Typ) Volts at IF=20mA. 이는 전류 제한 회로 설계에 매우 중요합니다. 드라이버는 LED가 정상적으로 점등되도록 하기 위해 최소 2.6V를 공급해야 합니다.
- 세그먼트당 역전류 (IR): V =5V에서 100 μA (최대)R이는 LED가 역방향 바이어스되었을 때의 누설 전류입니다.
- 발광 강도 매칭 비율 (IV-m): 2:1 (최대). 이는 동일한 숫자 내의 어떤 두 세그먼트 간의 밝기 차이가 2:1 비율을 초과하지 않음을 명시하며, 균일한 외관을 보장합니다.
3. Binning System 설명
데이터시트는 제품이 \"광도에 따라 분류됨\"이라고 명시적으로 기술하고 있습니다. 이는 제조 후 이뤄지는 빈닝(binning) 또는 선별 과정을 의미합니다. 반도체 에피택셜 성장 및 칩 제조 공정의 고유한 변동성으로 인해, 동일한 생산 로트의 LED라도 순방향 전압(VF) 및 광도(IV).
LTD-5260JD의 주요 빈닝 기준은 명시된 바와 같이 발광 강도입니다. 제품은 테스트되어 서로 다른 강도 빈(예: 1mA 테스트 조건에서 320-400 μcd용 빈, 400-500 μcd용 빈 등)으로 분류됩니다. 이를 통해 제조업체와 유통업체는 보장된 최소 밝기 수준의 부품을 제공할 수 있습니다. 이러한 디스플레이를 조달하는 설계자는 생산 라인에 사용되는 모든 유닛의 일관성을 보장하기 위해 필요한 강도 빈을 지정해야 하며, 이는 시각적 균일성이 중요한 다중 디스플레이를 사용하는 제품에 필수적입니다. 데이터시트는 가능한 범위를 정의하는 최소값(320 μcd)과 전형값(700 μcd)을 제공합니다.
4. Performance Curve Analysis
제공된 텍스트에 구체적인 그래프가 자세히 설명되어 있지는 않지만, 데이터시트에는 "Typical Electrical / Optical Characteristic Curves" 섹션이 포함되어 있습니다. 표준 LED 동작을 기반으로 할 때, 이러한 곡선에는 일반적으로 다음이 포함됩니다:
- I-V (Current-Voltage) Curve: 순방향 전압(VF)과 순방향 전류(IF). 비선형적이며, 순방향 전압이 다이오드의 문턱값(AlInGaP 적색의 경우 약 2V)을 초과하면 전류가 급격히 증가합니다. 이 곡선은 정전류 구동기를 설계하는 데 필수적입니다.
- Luminous Intensity vs. Forward Current (IV vs. IF): 전류가 증가함에 따라 밝기가 어떻게 증가하는지 보여줍니다. 일반적으로 낮은 전류에서는 선형적이지만, 열적 영향과 효율 저하로 인해 높은 전류에서는 포화될 수 있습니다.
- Luminous Intensity vs. Ambient Temperature (IV vs. TA): 접합 온도가 상승함에 따라 광 출력이 감소하는 방식을 보여줍니다. 이는 고온 환경에서 동작하는 애플리케이션에 있어 매우 중요한 디레이팅 곡선입니다.
- Spectral Distribution: 상대 복사 출력 대 파장의 그래프로, 약 650 nm에서 피크를 보이고 반치폭이 약 20 nm임을 나타내어 광학 특성표를 확인시켜 줍니다.
- 순방향 전압 대 주변 온도 (VF vs. TA): V의 음의 온도 계수를 보여줍니다.F; 온도가 증가함에 따라 순방향 전압이 약간 떨어집니다.
이러한 곡선을 통해 엔지니어는 비표준 조건에서의 성능을 예측하고, 효율성과 신뢰성을 위해 설계를 최적화할 수 있습니다.
5. Mechanical & Packaging Information
데이터시트에는 상세한 패키지 치수 도면이 제공됩니다. 주요 기계적 특징은 다음과 같습니다:
- 전체 크기: 도면에는 플라스틱 패키지의 길이, 너비, 높이, 리드 간격 및 치수가 명시되어 있습니다. 별도로 기재되지 않는 한, 모든 치수는 밀리미터 단위이며 표준 공차는 ±0.25 mm입니다.
- 리드프레임 설계: 18개의 핀은 0.1인치(2.54 mm) 피치로 배열되어 있으며, 이는 표준 DIP(Dual In-line Package) 풋프린트로, 표준 PCB 소켓 및 레이아웃과 호환됩니다.
- 극성 식별: 핀 연결도는 주요 극성 및 핀아웃 가이드 역할을 합니다. 공통 캐소드 핀(13번과 14번)이 명확히 표시되어 있습니다. 실제 패키지에는 핀 1의 방향을 나타내는 노치, 점 또는 모따기된 모서리가 포함될 가능성이 있으며, 이는 핀 다이어그램과 함께 확인해야 합니다.
- 시팅 플레인: 솔더 온도에 관한 주석은 시팅 플레인 아래 1.6mm 지점을 참조하며, 이는 리플로우 솔더링 중 패키지의 열용량을 정의하는 데 중요합니다.
6. Soldering & Assembly Guidelines
절대 최대 정격은 솔더링의 핵심 가이드라인을 제공합니다: 패키지는 260°C를 초과하는 온도에 3초 이상 노출되어서는 안 됩니다. 이는 표준 무연 리플로우 솔더링 프로파일(예: IPC/JEDEC J-STD-020)과 일치합니다.
권장 공정: 제어된 온도 프로파일을 갖춘 표준 적외선 또는 대류 리플로우 오븐을 사용해야 합니다. 프로파일에는 서서히 온도를 높이는 예열 구역, 플럭스를 활성화하고 온도를 균일하게 하는 소크 구역, 패키지 리드의 온도가 짧은 시간 동안 240-250°C(260°C 한계 미만 유지)에 도달하는 피크 리플로우 구역, 그리고 제어된 냉각 구역이 포함되어야 합니다.
핸드 솔더링: 핸드 솔더링이 필요한 경우, 온도 제어 솔더링 아이언을 사용해야 합니다. 아이언 팁 온도는 일반적으로 300-350°C 사이로 설정해야 하지만, 각 핀과의 접촉 시간은 리드를 따라 열이 전달되어 내부 와이어 본드나 LED 칩 자체를 손상시키는 것을 방지하기 위해 매우 짧아야 합니다(3초 미만). 접합부와 패키지 본체 사이의 리드에 히트 싱크 클립을 사용하는 것이 좋습니다.
클리닝: 납땜 후 세정이 필요한 경우, 플라스틱 패키지 재질과 호환되는 용제를 사용하십시오. 이소프로필 알코올은 일반적으로 안전합니다.
보관 조건: 지정된 온도 범위인 -35°C ~ +85°C 내에서 건조하고 정전기 방지 환경에 보관하십시오. 습기 흡수로 인한 리플로우 중 "팝코닝(popcorning)" 현상을 방지하기 위해, 사용 준비가 될 때까지 장치는 원래의 moisture-barrier 백에 보관해야 합니다.
7. Pin Connection & Internal Circuit
핀 연결표는 완전합니다. LTD-5260JD는 각 자릿수마다 공통 캐소드를 가진 두 자리 디스플레이입니다. 내부 회로도는 특정 자릿수의 특정 세그먼트(예: 세그먼트 "A")에 대한 모든 애노드는 독립적이며, 단일 자릿수 내 모든 세그먼트의 캐소드는 내부적으로 함께 연결되어 있음을 보여줍니다.
구동 방식: 이 구성은 멀티플렉싱에 이상적입니다. 숫자를 표시하기 위해 마이크로컨트롤러는 다음과 같이 동작합니다:
- 점등해야 하는 세그먼트에 대해 애노드(핀 1-12, 15-18)의 패턴을 (전류 제한 저항을 통해) 하이(high)로 설정합니다.
- 해당 자릿수의 공통 캐소드(핀 13 또는 14)를 로우(low)로 풀다운하여 회로를 완성하고 해당 자릿수를 점등합니다.
- 짧은 시간(예: 5ms) 후, 해당 자릿수의 캐소드를 high로 설정하거나 플로팅하여 끕니다.
- 다음 자릿수에 대해 해당 세그먼트 애노드 패턴과 캐소드로 이 과정을 반복합니다.
8. 적용 제안
8.1 대표적인 응용 회로
가장 일반적인 응용은 멀티플렉스 구동 회로입니다. 마이크로컨트롤러의 I/O 포트(보통 캐소드 전류를 처리하기 위해 ULN2003A 달링턴 어레이와 같은 외부 싱크 전류 드라이버로 보강됨)가 디스플레이를 제어합니다. 각 세그먼트 애노드는 전류 제한 저항을 통해 마이크로컨트롤러(또는 74HC595와 같은 래치/디코더 IC)에 연결됩니다. 저항값은 R = (Vsupply - VF) / IF. 5V 공급 전압의 경우, 일반적인 VF 가 2.6V이고, 원하는 IF 10 mA일 때: R = (5 - 2.6) / 0.01 = 240 Ω. 표준 선택은 220 Ω 또는 270 Ω 저항입니다.
8.2 설계 고려사항
- 전류 제한: 각 세그먼트의 애노드에는 항상 직렬 저항을 사용하십시오. LED를 전압원에 직접 연결하지 마십시오.
- 멀티플렉싱 시 피크 전류: 멀티플렉싱 시, 짧은 점등 시간 동안의 순간 전류는 동일한 평균 밝기를 얻기 위해 DC 정격 전류보다 높을 수 있습니다. 예를 들어, 1/4 듀티 사이클에서는 40mA의 펄스 전류를 사용하여 10mA의 평균 전류를 얻을 수 있습니다. 그러나 이 펄스 전류는 절대 최대 피크 전류 정격인 90mA를 초과해서는 안 되며, 듀티 사이클과 펄스 폭 제한을 준수해야 합니다.
- 시야각: 디스플레이를 장치의 넓은 시야각 범위 내에서 의도된 시청 방향이 되도록 배치하십시오. 일반적으로 최대 명암비를 위해 화면에 수직이 되도록 합니다.
- 디밍: 음극 드라이버의 PWM(펄스 폭 변조)을 통해 멀티플렉싱 펄스의 듀티 사이클을 조정하여 밝기를 제어할 수 있습니다.
9. Technical Comparison & Differentiation
LTD-5260JD의 주요 차별점은 hyper red 발광을 위한 AlInGaP 기술의 사용입니다. 구형 GaAsP 또는 표준 red AllnGaP를 사용하는 디스플레이와 비교 시:
- vs. GaAsP Red: AlInGaP는 상당히 높은 발광 효율(단위 mA당 더 많은 빛), 더 나은 온도 안정성, 그리고 더 긴 파장(더 깊은 적색)을 제공하며, 이는 종종 육안으로 더 밝게 보이고 적색 필터를 통과할 때 더 나은 성능을 발휘합니다.
- vs. Standard Red LED Displays: "하이퍼 레드" 639 nm 주파장은 표준 ~625 nm 적색에 비해, 특히 주변광 조건에서 회색/흰색 배경에 대해 우수한 대비를 제공합니다.
- vs. Contemporary Alternatives (e.g., OLED): OLED가 유연성과 어두운 환경에서 잠재적으로 더 높은 대비를 제공하지만, 이 LED 디스플레이는 고휘도 환경(햇빛 가독성)에서 우수하며, 더 넓은 작동 온도 범위를 제공하고, 초기 세대 OLED를 능가하는 장기적인 신뢰성과 안정성이 입증되었습니다.
10. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)
Q: Can I drive this display with a 3.3V microcontroller?
A: 예, 하지만 순방향 전압을 확인해야 합니다. 일반적인 VF 는 2.6V입니다. 3.3V 공급 전압을 사용할 경우, 전류 제한 저항에 할당된 전압 여유는 0.7V(3.3V - 2.6V)에 불과합니다. 10mA의 전류를 얻기 위해서는 70Ω 저항(R = 0.7V / 0.01A)이 필요합니다. 이는 가능하지만, 전류는 VF 와 공급 전압의 변동에 더 민감해질 것입니다. 이러한 LED를 구동하기에는 5V 공급 전압이 더 강력합니다.
Q: 왜 발광 강도는 1mA에서, VF 는 20mA에서 주어지나요?
A: 저전류(1mA)에서의 강도는 휘도 효율을 비교하기 위한 표준 테스트 조건입니다. 순방향 전압은 일반적으로 표준 동작 전류(20mA)에서 측정되며, 이는 표시용 LED의 일반적인 구동 수준입니다. 설계자는 저전력 계산에는 1mA 데이터를, 표준 구동 회로 설계에는 20mA VF 를 사용합니다.
Q: 내 회로에서 "공통 캐소드"는 무엇을 의미하나요?
A: 한 자릿수 내의 모든 LED의 캐소드(음극 측)가 패키지 내부에서 함께 연결되어 있음을 의미합니다. 세그먼트를 점등하려면 해당 애노드 핀에 (저항을 통해) 양의 전압을 인가하고, 자릿수의 공통 캐소드 핀을 접지에 연결합니다. 이는 세그먼트 핀을 접지하고 공통 애노드에 전압을 인가하는 "공통 애노드" 디스플레이와 반대입니다.
Q: 열 관리에 필요한 전력 소산량은 어떻게 계산하나요?
A: 한 세그먼트의 전력 P = VF * IF. 20mA와 2.6V에서, 세그먼트당 P = 52 mW입니다. 한 자리의 7개 세그먼트가 모두 켜져 있는 경우(소수점을 포함해 총 8개), 해당 자리의 총 전력은 8 * 52 mW = 416 mW가 됩니다. 이 전력은 LED 칩에서 열로 소산됩니다. 특히 주변 온도가 높은 경우, 전류 디레이팅 곡선을 따르고 필요한 경우 적절한 환기 또는 방열 장치를 마련하여 칩의 평균 온도가 한계를 초과하지 않도록 해야 합니다.
11. 실용적 설계 사례 연구
시나리오: 벤치탑 전원 공급 장치용 0.0V부터 19.9V까지 표시하는 간단한 두 자리 전압계 디스플레이 설계.
구현:
- 마이크로컨트롤러: 최소 10개의 I/O 핀을 갖춘 저비용 8비트 MCU가 선택된다.
- 구동 회로: Two I/O port pins are configured to sink current for the two common cathodes (pins 13 & 14). These pins connect directly to the MCU if they can sink 20-40mA, or through a transistor/driver IC. Eight other I/O pins (or a serial-in/parallel-out shift register like 74HC595 to save pins) drive the segment anodes (A-G and DP for both digits, noting some are shared) through individual 220Ω current-limiting resistors.
- 소프트웨어: 펌웨어는 ADC를 통해 전압을 읽고, 이를 BCD(Binary Coded Decimal)로 변환한 후, 룩업 테이블을 사용하여 각 자릿수(0-9)에 대해 어떤 세그먼트를 점등할지 결정합니다. 200Hz 속도(각 자릿수 약 2.5ms 동안 점등)로 디스플레이를 업데이트하는 멀티플렉싱 루틴을 구현합니다.
- 밝기 조절: 다른 ADC 채널로 읽은 포텐셔미터에 의해 제어되는 멀티플렉싱 듀티 사이클의 간단한 PWM 조절이 구현되어 사용자가 어두운 환경에서 디스플레이를 어둡게 할 수 있습니다.
12. Technology Principle Introduction
핵심 발광 원리는 반도체 PN 접합에서의 전계발광입니다. LTD-5260JD는 활성층으로 AlInGaP(알루미늄 인듐 갈륨 포스파이드)를 사용합니다. 순방향 전압이 인가되면, N형 영역의 전자와 P형 영역의 정공이 활성 영역으로 주입됩니다. 그곳에서 이들은 재결합하며, 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. AlInGaP의 구체적인 조성은xInyGa1-x-yP 합금은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 발광의 파장(색상)을 직접적으로 지배합니다. 약 639nm의 하이퍼 레드를 구현하기 위해 조성은 정밀하게 조정됩니다. 비투명 GaAs 기판은 하향으로 발광되는 모든 빛을 흡수하여, 칩 후면으로 빛이 산란되는 것을 방지함으로써 대비를 향상시킵니다. 회색 면과 흰색 세그먼트는 플라스틱 패키지 성형의 일부로, 후면에 장착된 작고 밝은 LED 칩을 위한 확산 및 대비 향상 필터 역할을 합니다.
13. 발전 동향
LTD-5260JD와 같은 개별 7-세그먼트 LED 디스플레이는 단순성, 견고성 및 비용 효율성으로 인해 많은 응용 분야에서 여전히 관련성을 유지하고 있지만, 몇 가지 뚜렷한 동향이 나타나고 있습니다:
- 통합: 시스템 설계자를 위해 부품 수와 마이크로컨트롤러 오버헤드를 줄이는 통합 드라이버(I2C 또는 SPI 인터페이스) 및 컨트롤러가 내장된 디스플레이로의 이동 추세가 있습니다.
- Miniaturization & Higher Density: 더 작은 숫자 높이(예: 0.3인치)의 디스플레이와 단일 패키지 내 다중 숫자 모듈(4자리, 8자리)이 일반화되었습니다.
- 다양한 색상: 빨간색이 전통적이지만, 밝은 녹색, 파란색, 노란색 및 풀 컬러 RGB 7-세그먼트 디스플레이는 특정한 미적 또는 기능적 요구에 따라 사용 가능합니다.
- 대체 기술: 초저전력, 박형화 또는 유연성이 가장 중요한 응용 분야에서는 OLED 기반 세그먼트 디스플레이가 대안이 될 수 있습니다. 다만, 특정 조건에서 무기 LED에 비해 최대 밝기, 온도 범위 또는 장기 신뢰성 측면에서 타협점이 있을 수 있습니다.
- 효율성 향상: 새로운 형광체 변환 LED 및 마이크로 LED 기술을 포함한 반도체 소재에 대한 지속적인 연구는 더 높은 효율성과 새로운 폼 팩터를 약속하지만, 이러한 기술은 단기간 내에 핵심 애플리케이션에서 기존 세그먼트 LED를 대체하기보다는 차세대 디스플레이 기술에 영향을 미칠 가능성이 더 높습니다.
LED Specification Terminology
LED 기술 용어 완전 해설
광전 성능
| 용어 | 단위/표현 | 간단한 설명 | 중요성 |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (루멘 퍼 와트) | 전력 1와트당 광 출력, 수치가 높을수록 에너지 효율이 높음을 의미합니다. | 에너지 효율 등급과 전기 요금을 직접적으로 결정합니다. |
| 광속 | lm (루멘) | 광원이 방출하는 총 빛의 양, 일반적으로 "밝기"라고 함. | 빛이 충분히 밝은지 여부를 결정함. |
| 시야각 | ° (도), 예: 120° | 광도가 절반으로 떨어지는 각도, 빔 폭을 결정합니다. | 조명 범위와 균일도에 영향을 미칩니다. |
| CCT (색온도) | K (켈빈), 예: 2700K/6500K | 빛의 따뜻함/차가움, 값이 낮을수록 노란빛/따뜻함, 높을수록 흰빛/차가움. | 조명 분위기와 적합한 시나리오를 결정합니다. |
| CRI / Ra | 단위 없음, 0–100 | 물체 색상을 정확하게 재현하는 능력, Ra≥80이면 양호함. | 색상의 진실성에 영향을 미치며, 백화점, 박물관 등 높은 요구가 있는 장소에 사용됨. |
| SDCM | MacAdam 타원 단계, 예: "5-step" | 색상 일관성 메트릭, 단계가 작을수록 색상이 더 일관적임을 의미합니다. | 동일 배치의 LED 간 색상 균일성을 보장합니다. |
| 주 파장 | nm (나노미터), 예: 620nm (적색) | 컬러 LED의 색상에 해당하는 파장. | 적색, 황색, 녹색 단색 LED의 색조를 결정합니다. |
| Spectral Distribution | 파장 대 강도 곡선 | 파장에 따른 강도 분포를 보여줍니다. | 색 재현과 품질에 영향을 미칩니다. |
Electrical Parameters
| 용어 | Symbol | 간단한 설명 | 설계 고려사항 |
|---|---|---|---|
| 순방향 전압 | Vf | LED를 점등하기 위한 최소 전압, 예를 들어 "시동 문턱값"과 같습니다. | 구동 전압은 ≥Vf이어야 하며, 직렬 연결된 LED의 경우 전압이 합산됩니다. |
| 순방향 전류 | If | 정상 LED 동작을 위한 전류값. | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Max Pulse Current | Ifp | 짧은 시간 동안 견딜 수 있는 피크 전류로, 디밍(dimming)이나 플래싱(flashing)에 사용됩니다. | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| 역전압 | Vr | LED가 견딜 수 있는 최대 역전압, 이를 초과하면 항복이 발생할 수 있습니다. | 회로는 역접속이나 전압 서지를 방지해야 합니다. |
| 열저항 | Rth (°C/W) | 칩에서 솔더로의 열전달 저항으로, 값이 낮을수록 좋습니다. | 높은 열 저항은 더 강력한 방열을 요구함. |
| ESD Immunity | V (HBM), 예: 1000V | 정전기 방전(ESD) 내성, 수치가 높을수록 취약성이 낮음. | 생산 과정에서, 특히 민감한 LED의 경우 정전기 방지 대책이 필요함. |
Thermal Management & Reliability
| 용어 | 핵심 지표 | 간단한 설명 | 영향 |
|---|---|---|---|
| 접합 온도 | Tj (°C) | LED 칩 내부의 실제 작동 온도. | 10°C 감소할 때마다 수명이 2배 증가할 수 있으며, 너무 높으면 광감쇠 및 색변화를 유발합니다. |
| 광속 감소 | L70 / L80 (시간) | 초기 광속의 70% 또는 80%로 밝기가 감소하는 시간. | LED "서비스 수명"을 직접 정의합니다. |
| Lumen Maintenance | % (예: 70%) | 시간 경과 후 유지되는 밝기 백분율. | 장기간 사용 시 밝기 유지율을 나타냅니다. |
| 색 편차 | Δu′v′ 또는 MacAdam ellipse | 사용 중 색상 변화 정도. | 조명 장면에서 색상 일관성에 영향을 미침. |
| Thermal Aging | 재료 열화 | 장기간 고온에 의한 열화. | 밝기 저하, 색상 변화 또는 개방 회로 고장을 유발할 수 있습니다. |
Packaging & Materials
| 용어 | 일반적인 유형 | 간단한 설명 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 패키지 타입 | EMC, PPA, 세라믹 | 칩을 보호하고 광학/열적 인터페이스를 제공하는 하우징 재료. | EMC: 우수한 내열성, 저비용; 세라믹: 더 나은 방열성, 더 긴 수명. |
| 칩 구조 | Front, Flip Chip | 칩 전극 배열. | 플립 칩: 더 나은 방열, 더 높은 효율, 고출력용. |
| 형광체 코팅 | YAG, 실리케이트, 나이트라이드 | 블루 칩을 덮어 일부를 노랑/빨강으로 변환하고 혼합하여 백색을 만듭니다. | 서로 다른 형광체는 효율, CCT, CRI에 영향을 미칩니다. |
| 렌즈/광학계 | 평면, 마이크로렌즈, TIR | 표면의 광학 구조가 빛의 분포를 제어합니다. | 시야각과 광분포 곡선을 결정합니다. |
Quality Control & Binning
| 용어 | 빈닝 콘텐츠 | 간단한 설명 | 목적 |
|---|---|---|---|
| 광속 빈 | 코드 예: 2G, 2H | 밝기별로 그룹화하여, 각 그룹별 최소/최대 루멘 값을 가집니다. | 동일 배치 내에서 균일한 밝기를 보장합니다. |
| Voltage Bin | 코드 예: 6W, 6X | 순방향 전압 범위에 따라 그룹화됨. | 운전자 매칭을 용이하게 하고 시스템 효율성을 향상시킵니다. |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | 색도 좌표별로 그룹화하여 좌표 범위를 엄격하게 보장합니다. | 색상 일관성을 보장하여, 동일 조명기기 내 색상 불균일을 방지합니다. |
| CCT Bin | 2700K, 3000K 등 | CCT별로 그룹화되어 있으며, 각각 해당하는 좌표 범위를 가집니다. | 다양한 장면의 CCT 요구사항을 충족합니다. |
Testing & Certification
| 용어 | 표준/시험 | 간단한 설명 | 유의성 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 광유지율 시험 | 일정 온도에서 장기간 조명을 가동하며, 휘도 감쇠를 기록함. | LED 수명 추정에 사용됨 (TM-21 기준). |
| TM-21 | 수명 추정 표준 | LM-80 데이터를 기반으로 실제 조건에서의 수명을 추정합니다. | 과학적인 수명 예측을 제공합니다. |
| IESNA | 조명공학회 | 광학, 전기, 열적 시험 방법을 다룹니다. | 업계에서 인정받는 시험 기준. |
| RoHS / REACH | 환경 인증 | 유해 물질(납, 수은)이 없음을 보장합니다. | 국제적 시장 접근 요건. |
| ENERGY STAR / DLC | 에너지 효율 인증 | 조명 에너지 효율 및 성능 인증. | 정부 조달, 보조금 프로그램에 활용되어 경쟁력을 강화합니다. |