문서 개요
본 문서는 LED와 관련된 전문 기술 내용을 포함하고 있습니다. 이 PDF 파일은 해당 분야의 상세한 연구와 분석을 다루고 있습니다.
문서의 주요 내용:본 PDF는 LED 기술에 관한 포괄적인 정보, 사양 매개변수, 구현 가이드라인 및 연구 결과를 제공합니다.
LED 사양 용어 상세 해설
LED 기술 용어 완전 해설
1. 광전 성능 핵심 지표
| 용어 | 단위/표기 | 대중적 설명 | 왜 중요한가 |
|---|---|---|---|
| 광효율 (Luminous Efficacy) | lm/W (루멘/와트) | 와트당 전력으로 방출되는 광속으로, 값이 높을수록 에너지 효율이 높습니다. | 조명기구의 에너지 효율 등급과 전기 요금 비용을 직접 결정합니다. |
| 광속 (Luminous Flux) | lm(루멘) | 광원이 방출하는 총 광량으로, 일반적으로 "밝기"라고 부릅니다. | 조명기구가 충분히 밝은지를 결정합니다. |
| 발광 각도 (Viewing Angle) | °(도), 예: 120° | 광강도가 절반으로 감소하는 각도는 빔의 너비를 결정합니다. | 조명 범위와 균일도에 영향을 미칩니다. |
| 색온도 (CCT) | K(켈빈), 예: 2700K/6500K | 빛의 색상 온도, 낮은 값은 노랑/따뜻함, 높은 값은 흰색/차가움. | 조명 분위기와 적용 장면을 결정합니다. |
| 현색 지수 (CRI / Ra) | 단위 없음, 0–100 | 광원이 물체의 실제 색상을 재현하는 능력, Ra≥80이 좋음. | 색상의 사실성에 영향을 미치며, 백화점, 미술관 등 높은 요구 사항이 있는 장소에 사용됨. |
| 색차(SDCM) | 맥아담 타원 스텝, 예: "5-step" | 색상 일관성의 정량적 지표로, 스텝 수가 작을수록 색상이 더 일관됩니다. | 동일 로트의 조명기구 색상 차이가 없음을 보장합니다. |
| 주파장 (Dominant Wavelength) | nm(나노미터), 예를 들어 620nm(빨강) | 컬러 LED 색상에 대응하는 파장 값. | 빨강, 노랑, 녹색 등의 단색 LED 색상을 결정하는 요소. |
| 스펙트럼 분포 (Spectral Distribution) | 파장 vs. 강도 곡선 | LED에서 방출되는 빛의 각 파장별 강도 분포를 표시합니다. | 현색성과 색상 품질에 영향을 미칩니다. |
二、 전기적 파라미터
| 용어 | 기호 | 대중적 설명 | 설계 시 주의사항 |
|---|---|---|---|
| 순방향 전압 (Forward Voltage) | Vf | LED가 점등되기 위해 필요한 최소 전압으로, 일종의 '시동 문턱값'과 유사합니다. | 구동 전원 전압은 Vf 이상이어야 하며, 여러 LED가 직렬 연결될 경우 전압이 누적됩니다. |
| 순방향 전류 (Forward Current) | 만약 | LED가 정상적으로 발광하는 전류값. | 일반적으로 정전류 구동을 채용하며, 전류는 밝기와 수명을 결정합니다. |
| 최대 펄스 전류(Pulse Current) | Ifp | 디밍(dimming) 또는 플래시(flash)에 사용되는 단시간 내 견딜 수 있는 피크 전류. | 펄스 폭과 듀티 사이클(duty cycle)은 엄격히 제어해야 하며, 그렇지 않으면 과열로 손상될 수 있습니다. |
| 역전압 (Reverse Voltage) | Vr | LED가 견딜 수 있는 최대 역방향 전압으로, 이를 초과하면 항복(breakdown)될 수 있습니다. | 회로에서 역접속 또는 전압 서지를 방지해야 합니다. |
| 열저항 (Thermal Resistance) | Rth（°C/W） | 칩에서 솔더 접점으로 열이 전달되는 저항으로, 값이 낮을수록 방열 성능이 우수합니다. | 열저항이 높을 경우 더 강력한 방열 설계가 필요하며, 그렇지 않으면 접합부 온도가 상승합니다. |
| 정전기 방전 내성 (ESD Immunity) | V (HBM), 예: 1000V | 정전기 충격 저항 능력, 값이 높을수록 정전기로 인한 손상 가능성이 낮습니다. | 생산 과정에서 정전기 방지 조치를 철저히 해야 하며, 특히 고감도 LED의 경우 더욱 주의해야 합니다. |
三、 열 관리와 신뢰성
| 용어 | 핵심 지표 | 대중적 설명 | 영향 |
|---|---|---|---|
| 접합 온도 (Junction Temperature) | Tj(°C) | LED 칩 내부의 실제 작동 온도. | 온도가 10°C 낮아질 때마다 수명이 두 배로 연장될 수 있으며, 과도한 온도는 광속 저하와 색상 편이를 초래합니다. |
| 광속 저하 (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (시간) | 밝기가 초기값의 70% 또는 80%로 감소하는 데 필요한 시간. | LED의 "수명"을 직접 정의함. |
| 루멘 유지율 (Lumen Maintenance) | % (예: 70%) | 일정 기간 사용 후 남은 밝기의 백분율. | 장기 사용 후 휘도 유지 능력을 나타냅니다. |
| 색 편이 (Color Shift) | Δu′v′ 또는 맥아담 타원 | 사용 과정 중 색상 변화 정도. | 조명 장면의 색상 일관성에 영향을 미침. |
| 열화 (Thermal Aging) | 재료 성능 저하 | 장기간 고온으로 인한 봉재 재료의 열화. | 휘도 저하, 색상 변화 또는 개방 회로(Open Circuit) 고장을 초래할 수 있습니다. |
四、패키징 및 재료
| 용어 | 일반적인 유형 | 대중적 설명 | 특징 및 응용 |
|---|---|---|---|
| 패키지 유형 | EMC, PPA, 세라믹 | 칩을 보호하고 광학적, 열적 인터페이스를 제공하는 외장 재료. | EMC는 내열성이 우수하고 비용이 저렴하며, 세라믹은 방열 성능이 우수하고 수명이 깁니다. |
| 칩 구조 | 정장, 도장(Flip Chip) | 칩 전극 배치 방식. | 도장 방식은 방열 성능이 더 우수하고 광효율이 더 높아 고출력에 적합합니다. |
| 형광체 코팅 | YAG, 실리케이트, 질화물 | 청색 칩 위에 도포되어, 일부가 황색/적색광으로 변환되어 백색광으로 혼합됩니다. | 서로 다른 형광체는 광효율, 색온도 및 색재현성에 영향을 미칩니다. |
| 렌즈/광학 설계 | 평면, 마이크로 렌즈, 전반사 | 패키지 표면의 광학 구조, 광선 분포 제어. | 발광 각도와 광분포 곡선을 결정합니다. |
5. 품질 관리와 등급 분류
| 용어 | 등급 분류 내용 | 대중적 설명 | 목적 |
|---|---|---|---|
| 광속 분류 | 코드 예: 2G, 2H | 밝기 높낮이에 따라 그룹을 나누며, 각 그룹에는 최소/최대 루멘 값이 있습니다. | 동일한 로트의 제품 밝기가 일관되도록 합니다. |
| 전압 등급 분류 | 코드 예: 6W, 6X | 순방향 전압 범위에 따라 그룹화합니다. | 구동 전원 매칭을 용이하게 하여 시스템 효율을 향상시킵니다. |
| 색상 구분 등급 | 5-step MacAdam 타원 | 색도 좌표별로 그룹화하여 색상이 극히 좁은 범위 내에 위치하도록 합니다. | 색상 일관성을 보장하여 동일 조명 내 색상 불균일을 방지합니다. |
| 색온도 분류 | 2700K, 3000K 등 | 색온도별로 그룹화하며, 각 그룹에는 해당하는 좌표 범위가 있습니다. | 다양한 시나리오의 색온도 요구를 충족합니다. |
6. 시험 및 인증
| 용어 | 표준/시험 | 대중적 설명 | 의의 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 루멘 유지 시험 | 일정 온도 조건에서 장시간 점등하여 휘도 감소 데이터를 기록합니다. | LED 수명 추정에 사용됩니다(TM-21과 결합). |
| TM-21 | 수명 추정 표준 | LM-80 데이터를 기반으로 실제 사용 조건에서의 수명을 추정. | 과학적 수명 예측을 제공합니다. |
| IESNA 표준 | 조명공학회 표준 | 광학, 전기, 열학 시험 방법을 포괄합니다. | 업계에서 공인된 시험 기준. |
| RoHS / REACH | 환경 인증 | 제품에 유해 물질(예: 납, 수은)이 포함되지 않도록 보장합니다. | 국제 시장 진입을 위한 접근 조건. |
| ENERGY STAR / DLC | 에너지 효율 인증 | 조명 제품에 대한 에너지 효율 및 성능 인증. | 정부 조달, 보조금 사업에 흔히 사용되며 시장 경쟁력을 향상시킵니다. |