목차
- 1. 제품 개요
- 1.1 핵심 특징 및 장점
- 2. 기술 파라미터 및 사양
- 2.1 디바이스 선정 및 절대 최대 정격
- 2.2 전기-광학 특성
- 3. 빈닝 시스템 설명
- 3.1 발광 강도 빈닝
- 3.2 주 파장 빈닝
- 4. 성능 곡선 분석
- 4.1 스펙트럼 및 각도 특성
- 4.2 전기적 및 열적 특성
- 5. 기계적 및 패키징 정보
- 5.1 패키지 치수
- 5.2 방습 포장 및 라벨링
- 6. 조립, 취급 및 보관 지침
- 6.1 리드 성형 및 솔더링
- 6.2 보관 조건
- 7. 적용 노트 및 설계 고려사항
- 7.1 대표적인 적용 시나리오
- 7.2 설계 및 구현 조언
- 8. 기술 비교 및 차별화
- 9. 자주 묻는 질문 (FAQ)
- 9.1 타원형의 목적은 무엇인가요?
- 9.2 발광 강도 빈 코드(GA, GB 등)는 어떻게 해석하나요?
- 9.3 이 LED를 전압원으로 구동할 수 있나요?
- 9.4 피크 파장(522nm)과 주 파장(528nm typ.)의 차이는 무엇인가요?
- 10. 실제 사용 사례 예시
- 11. 동작 원리
- 12. 산업 동향 및 배경
1. 제품 개요
본 문서는 3474BFGR/MS 타원형 LED 램프에 대한 완전한 기술 사양을 제공합니다. 이 부품은 승객 안내 시스템 및 상업용 표지판과 같이 선명하고 정의된 조명 패턴이 필요한 응용 분야를 위해 특별히 설계된 정밀 광학 성능 LED입니다.
1.1 핵심 특징 및 장점
이 타원형 LED 램프의 주요 장점은 독특한 설계와 성능 특성에서 비롯됩니다:
- 높은 발광 강도 출력:주간에도 읽을 수 있는 표지판에 적합한 밝고 일관된 광 출력을 제공합니다.
- 정의된 방사 패턴을 가진 타원형:타원형 렌즈는 다중 색상 표지판 응용에서 노란색, 파란색 또는 빨간색과 혼합하기에 이상적인 일치된 방사 패턴을 생성하여 균일한 외관을 보장합니다.
- 넓고 비대칭적인 시야각:X축 110°, Y축 60°의 2θ1/2 시야각을 특징으로 하여 다양한 각도에서 볼 수 있는 넓은 수평 커버리지를 제공하면서 수직 확산을 제어합니다.
- 강력한 환경 규정 준수:이 디바이스는 자외선 차단 에폭시로 제작되었으며 RoHS, EU REACH와 같은 주요 환경 표준을 준수하며 할로겐이 없습니다(Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm).
- 응용 분야 특화 설계:컬러 그래픽 표지판, 메시지 보드, 가변 메시지 표지판(VMS) 및 상업용 실외 광고 디스플레이에 통합되도록 최적화되었습니다.
2. 기술 파라미터 및 사양
2.1 디바이스 선정 및 절대 최대 정격
이 LED는 선명한 녹색을 생성하기 위해 InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) 칩 재료를 사용하며, 녹색 렌즈를 통해 확산됩니다. 신뢰성을 보장하기 위해 동작 한계를 초과해서는 안 됩니다.
| 파라미터 | 기호 | 정격 | 단위 |
|---|---|---|---|
| 역방향 전압 | VR | 5 | V |
| 순방향 전류 | IF | 20 | mA |
| 피크 순방향 전류 (듀티 1/10 @1KHz) | IFP | 100 | mA |
| 전력 소산 | Pd | 100 | mW |
| 동작 온도 | TT_opr | -40 ~ +85 | °C |
| 보관 온도 | TT_stg | -40 ~ +100 | °C |
| 솔더링 온도 | TT_sol | 260 (5초 동안) | °C |
2.2 전기-광학 특성
다르게 명시되지 않는 한, 모든 파라미터는 주변 온도(Ta) 25°C 및 표준 순방향 전류(IF) 20mA에서 측정됩니다.
| 파라미터 | 기호 | Min. | Typ. | Max. | 단위 | 조건 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 발광 강도 | Iv | 2781 | 4635 | 5760 | mcd | IFI_F=20mA |
| 시야각 (2θ1/2) | -- | -- | X:110, Y:60 | -- | deg | IFI_F=20mA |
| 피크 파장 | λp | -- | 522 | -- | nm | IFI_F=20mA |
| 주 파장 | λd | 520 | 528 | 535 | nm | IFI_F=20mA |
| 순방향 전압 | VF | 2.4 | -- | 3.6 | V | IFI_F=20mA |
| 역방향 전류 | IR | -- | -- | 50 | μA | VRV_R=5V |
3. 빈닝 시스템 설명
대규모 응용 분야에서 밝기와 색상의 일관성을 보장하기 위해 LED는 발광 강도와 주 파장에 따라 빈으로 분류됩니다.
3.1 발광 강도 빈닝
LED는 공칭 발광 강도 값에 대해 ±10% 허용 오차를 가진 네 개의 빈(GA, GB, GC, GD)으로 분류됩니다.
| 빈 코드 | 최소 (mcd) | 최대 (mcd) |
|---|---|---|
| GA | 2781 | 3335 |
| GB | 3335 | 4000 |
| GC | 4000 | 4800 |
| GD | 4800 | 5760 |
3.2 주 파장 빈닝
색상 일관성은 ±1nm의 엄격한 허용 오차를 가진 다섯 개의 파장 빈(G1 ~ G5)을 통해 제어됩니다.
| 빈 코드 | 최소 (nm) | 최대 (nm) |
|---|---|---|
| G1 | 520 | 523 |
| G2 | 523 | 526 |
| G3 | 526 | 529 |
| G4 | 529 | 532 |
| G5 | 532 | 535 |
4. 성능 곡선 분석
데이터시트에는 LED의 다양한 조건에서의 동작을 설명하는 몇 가지 주요 성능 그래프가 포함되어 있습니다. 이는 견고한 시스템 설계에 매우 중요합니다.
4.1 스펙트럼 및 각도 특성
상대 강도 대 파장곡선은 약 522nm 근처에서 전형적인 피크를 보여 선명한 녹색 색상 출력을 확인시켜 줍니다. 지향성플롯은 비대칭적인 110° x 60° 시야각을 시각적으로 나타내며, 최종 응용 분야에서 공간적 광 분포를 이해하는 데 중요합니다.4.2 전기적 및 열적 특성
순방향 전류 대 순방향 전압(I-V 곡선)
은 드라이버 설계에 필수적이며, 전형적인 지수 관계를 보여줍니다. 상대 강도 대 순방향 전류곡선은 광 출력이 전류와 함께 어떻게 증가하는지 보여주며, 밝기 조정에 중요합니다. 상대 강도 대 주변 온도및순방향 전류 대 주변 온도그래프는 열 성능을 강조합니다. 광 출력은 온도가 상승함에 따라 감소하며, 이는 밀폐된 표지판이나 고주변 온도 환경에서의 열 관리에 대한 주요 고려사항입니다.5. 기계적 및 패키징 정보5.1 패키지 치수
이 LED는 두 개의 리드를 가진 표준 타원형 램프 패키지를 특징으로 합니다. 중요한 치수 참고사항은 다음과 같습니다: 명시되지 않은 모든 치수는 표준 허용 오차 ±0.25mm를 가진 밀리미터 단위이며, 플랜지 아래 수지의 최대 돌출은 1.5mm입니다. 설계자는 정확한 PCB 풋프린트 및 기계적 클리어런스 계획을 위해 원본 데이터시트의 상세한 치수 도면을 참조해야 합니다.
5.2 방습 포장 및 라벨링
부품은 보관 및 운송 중 손상을 방지하기 위해 방습 포장으로 공급됩니다. 이들은 캐리어 테이프에 장착되어 내부 및 외부 카톤에 배치됩니다. 포장 사양은 내부 카톤당 2500개, 외부 카톤당 내부 카톤 10개(총 25,000개)입니다. 릴 라벨에는 추적성과 올바른 적용을 위한 중요한 정보, 즉 고객 제품 번호(CPN), 제품 번호(P/N), 포장 수량(QTY) 및 발광 강도(CAT), 주 파장(HUE), 순방향 전압(REF)에 대한 특정 빈닝 코드가 포함되어 있습니다.
6. 조립, 취급 및 보관 지침
6.1 리드 성형 및 솔더링
리드 성형:
솔더링 전에 수행해야 합니다. 굽힘은 패키지에 스트레스를 피하기 위해 에폭시 불베이스에서 최소 3mm 떨어진 곳에서 이루어져야 합니다. 절단은 실온에서 수행해야 합니다.
- PCB 장착:PCB 구멍은 LED 리드와 완벽하게 정렬되어야 합니다. 리드에 스트레스를 유발하는 정렬 불량은 에폭시 및 LED 성능을 저하시킬 수 있습니다.
- 솔더링:솔더 접합부는 에폭시 불베이스에서 3mm 이상 떨어져 있어야 합니다. 260°C에서 웨이브 또는 리플로우 솔더링은 5초를 초과해서는 안 됩니다.
- 6.2 보관 조건장기적인 신뢰성을 위해 LED는 ≤30°C 및 ≤70% 상대 습도에서 보관해야 합니다. 출하 후 권장 보관 수명은 3개월입니다. 3개월 이상 1년까지 보관하는 경우, 부품은 질소 분위기와 수분 흡수재가 있는 밀폐 용기에 보관해야 합니다. 습한 환경에서의 급격한 온도 변화는 응결을 방지하기 위해 피해야 합니다.
7. 적용 노트 및 설계 고려사항
7.1 대표적인 적용 시나리오
이 LED는 승객 안내 표지판, 고속도로 가변 메시지 표지판(VMS), 상업용 실외 광고판 및 일반 메시지 디스플레이를 위해 명시적으로 설계되었습니다. 타원형 빔 패턴과 높은 강도는 원거리 가독성과 넓은 수평 시야각이 가장 중요한 이러한 응용 분야에 이상적입니다.
7.2 설계 및 구현 조언
전류 제한:
순방향 전류를 정격 20mA 이하로 유지하기 위해 항상 직렬 전류 제한 저항 또는 정전류 드라이버를 사용하십시오. 이 값을 초과하면 수명이 단축됩니다.
- 열 관리:전력 소산이 낮더라도 동작 환경을 고려하십시오. 밀폐된 표지판이나 고주변 온도에서는 과도한 접합 온도 상승을 방지하여 광 출력 저하를 막기 위해 적절한 환기를 보장하십시오.
- 광학 통합:비대칭 빔(110°x60°)은 다른 색상과 혼합되도록 설계되었습니다. 다중 색상 픽셀 클러스터를 설계할 때, 시야 영역 전체에 걸쳐 균일한 색상 혼합을 달성하기 위해 이 패턴을 고려하십시오.
- 일관성을 위한 빈닝:대형 디스플레이 프로젝트의 경우, 표지판 전체에 걸쳐 가시적인 밝기 또는 색상 변동을 피하기 위해 엄격한 빈(예: 최고 밝기를 위한 GD, 특정 녹색 색조를 위한 G3)을 지정하는 것이 중요합니다.
- 8. 기술 비교 및 차별화이 LED의 주요 차별화 요소는
타원형 렌즈 형상
입니다. 이는 표준 원형 LED에서는 흔하지 않습니다. 이 형상은 표지판의 직사각형 픽셀에 본질적으로 더 적합한 맞춤형 방사 패턴을 제공하여, 표준 원형 LED 위에 확산판을 사용하는 것에 비해 광학 손실을 줄이고 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 높은 발광 강도(최대 5760 mcd)와 특별히 넓은 수평 시야각의 조합은 고휘도 디스플레이 시장의 틈새를 겨냥하여 범용 표시기 LED와 차별화됩니다.9. 자주 묻는 질문 (FAQ)9.1 타원형의 목적은 무엇인가요?
타원형은 대부분의 정보 표지판 및 픽셀의 직사각형 형식에 자연스럽게 맞는 비대칭 방사 패턴(110° 너비, 60° 높이)을 생성하여 낭비되는 빛 없이 효율적이고 균일한 조명을 제공합니다.
9.2 발광 강도 빈 코드(GA, GB 등)는 어떻게 해석하나요?
이 코드들은 20mA에서 측정된 밝기에 따라 분류된 그룹을 나타냅니다. GA는 가장 어두운 그룹(2781-3335 mcd)이고, GD는 가장 밝은 그룹(4800-5760 mcd)입니다. 빈을 지정하면 대규모 설치 전반에 걸쳐 일관성을 보장합니다.
9.3 이 LED를 전압원으로 구동할 수 있나요?
아니요. LED는 전류 구동 디바이스입니다. 전압을 직접 가하면 전류가 제어 불가능하게 상승하여(다이오드의 지수적 I-V 곡선 때문에) LED를 파괴할 가능성이 높습니다. 항상 전류 제한 메커니즘을 사용하십시오.
9.4 피크 파장(522nm)과 주 파장(528nm typ.)의 차이는 무엇인가요?
피크 파장은 스펙트럼 파워가 가장 높은 단일 파장입니다. 주 파장은 전체 스펙트럼에서 계산된 빛의 지각된 색상입니다. 인간 눈의 민감도가 이 값에 영향을 미치므로, 색상 사양에는 주 파장이 더 관련이 있습니다.
10. 실제 사용 사례 예시
시나리오: 고속도로 가변 메시지 표지판(VMS) 설계
엔지니어가 풀컬러 VMS 패널을 설계하고 있습니다. 각 픽셀은 빨간색, 녹색, 파란색 서브픽셀로 구성됩니다. 녹색 서브픽셀에는 3474BFGR/MS가 선택되었습니다.
구현:
LED는 PCB 상에 매트릭스로 배열됩니다. 정전류 드라이버 IC가 각 LED 스트링에 20mA를 공급합니다. 녹색 LED의 타원형 빔 패턴은 110° 넓은 축이 고속도로의 수평 방향과 일치하도록 정렬되어 여러 차선에 걸친 운전자에게 좋은 가시성을 보장합니다. 60° 수직 축은 빛 공해를 피하기 위해 빔을 제한합니다. 대형 표지판 전체에 걸쳐 색상과 밝기의 균일성을 보장하기 위해, 조달 주문서는 발광 강도에 대해 GC 빈, 주 파장에 대해 G3 빈을 지정합니다. 표지판의 금속 백플레인에 적절한 방열판을 사용하여 주변 온도를 한계 내로 유지함으로써 LED 출력과 수명을 보존합니다.
11. 동작 원리이 LED는 반도체의 전계발광 원리에 따라 동작합니다. InGaN(인듐 갈륨 나이트라이드) p-n 접합에 순방향 전압이 가해지면, 전자와 정공이 재결합하여 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. InGaN 합금의 특정 구성은 밴드갭 에너지를 결정하며, 이는 다시 방출된 빛의 파장을 정의합니다. 이 경우 녹색 스펙트럼(~522-535nm)입니다. 에폭시 렌즈는 칩을 캡슐화하고 기계적 보호를 제공하며, 방출된 빛의 방사 패턴을 제어하기 위해 (타원형으로) 성형됩니다.
12. 산업 동향 및 배경
표지판 및 전문 디스플레이용 LED는 더 넓은 LED 시장의 특화된 세그먼트를 나타냅니다. 동향은 다음과 같습니다:
효율성 증가:
지속적인 개발은 더 높은 발광 효율(전기 와트당 더 많은 광 출력)을 목표로 하여 더 밝은 디스플레이 또는 더 낮은 전력 소비를 가능하게 합니다.
향상된 색역:인광체 및 칩 기술의 개선으로 더 생생하고 정확한 디스플레이를 위한 더 넓은 색역이 가능해집니다.
소형화 및 고밀도화:더 높은 해상도의 디스플레이를 위한 더 작은 픽셀 피치를 향한 지속적인 추진이 있으며, 이는 더 작은 풋프린트와 정밀한 광학 제어를 가진 LED를 필요로 합니다.
지능형 드라이버:LED에 더 가까운 제어 전자 장치의 통합(예: 통합 드라이버가 있는 COB - 칩 온 보드)으로 더 스마트하고 주소 지정 가능한 디스플레이 모듈을 구현합니다. 이 특정 데이터시트는 이산형 스루홀 부품을 설명하지만, 기본 성능 요구사항(강도, 시야각, 색상)은 패키징 진화와 관계없이 모든 표지판 LED에 근본적으로 중요합니다.
Intelligent Drivers:Integration of control electronics closer to the LED (e.g., COB - Chip-on-Board with integrated drivers) for smarter, addressable display modules. While this specific datasheet describes a discrete, through-hole component, the underlying performance requirements (intensity, viewing angle, color) remain fundamental to all signage LEDs, regardless of packaging evolution.
LED 사양 용어
LED 기술 용어 완전 설명
광전 성능
| 용어 | 단위/표시 | 간단한 설명 | 중요한 이유 |
|---|---|---|---|
| 광효율 | lm/W (루멘 매 와트) | 전력 와트당 광출력, 높을수록 더 에너지 효율적입니다. | 에너지 효율 등급과 전기 비용을 직접 결정합니다. |
| 광속 | lm (루멘) | 광원에서 방출되는 총 빛, 일반적으로 "밝기"라고 합니다. | 빛이 충분히 밝은지 결정합니다. |
| 시야각 | ° (도), 예: 120° | 광도가 절반으로 떨어지는 각도, 빔 폭을 결정합니다. | 조명 범위와 균일성에 영향을 미칩니다. |
| 색온도 | K (켈빈), 예: 2700K/6500K | 빛의 따뜻함/차가움, 낮은 값은 노란색/따뜻함, 높은 값은 흰색/차가움. | 조명 분위기와 적합한 시나리오를 결정합니다. |
| 연색성 지수 | 단위 없음, 0–100 | 물체 색상을 정확하게 재현하는 능력, Ra≥80이 좋습니다. | 색상 정확성에 영향을 미치며, 쇼핑몰, 박물관과 같은 고수요 장소에서 사용됩니다. |
| 색차 허용오차 | 맥아담 타원 단계, 예: "5단계" | 색상 일관성 메트릭, 작은 단계는 더 일관된 색상을 의미합니다. | 동일 배치의 LED 전체에 균일한 색상을 보장합니다. |
| 주파장 | nm (나노미터), 예: 620nm (빨강) | 컬러 LED의 색상에 해당하는 파장. | 빨강, 노랑, 녹색 단색 LED의 색조를 결정합니다. |
| 스펙트럼 분포 | 파장 대 강도 곡선 | 파장 전체에 걸친 강도 분포를 보여줍니다. | 연색성과 색상 품질에 영향을 미칩니다. |
전기적 매개변수
| 용어 | 기호 | 간단한 설명 | 설계 고려사항 |
|---|---|---|---|
| 순방향 전압 | Vf | LED를 켜기 위한 최소 전압, "시작 임계값"과 같습니다. | 드라이버 전압은 ≥Vf이어야 하며, 직렬 LED의 경우 전압이 더해집니다. |
| 순방향 전류 | If | 정상 LED 작동을 위한 전류 값. | 일반적으로 정전류 구동, 전류가 밝기와 수명을 결정합니다. |
| 최대 펄스 전류 | Ifp | 짧은 시간 동안 견딜 수 있는 피크 전류, 디밍 또는 플래싱에 사용됩니다. | 손상을 피하기 위해 펄스 폭과 듀티 사이클을 엄격히 제어해야 합니다. |
| 역방향 전압 | Vr | LED가 견딜 수 있는 최대 역전압, 초과하면 항복될 수 있습니다. | 회로는 역연결 또는 전압 스파이크를 방지해야 합니다. |
| 열저항 | Rth (°C/W) | 칩에서 솔더로의 열전달 저항, 낮을수록 좋습니다. | 높은 열저항은 더 강력한 방열이 필요합니다. |
| ESD 면역 | V (HBM), 예: 1000V | 정전기 방전을 견디는 능력, 높을수록 덜 취약합니다. | 생산 시 정전기 방지 조치가 필요하며, 특히 민감한 LED의 경우. |
열 관리 및 신뢰성
| 용어 | 주요 메트릭 | 간단한 설명 | 영향 |
|---|---|---|---|
| 접합 온도 | Tj (°C) | LED 칩 내부의 실제 작동 온도. | 10°C 감소마다 수명이 두 배가 될 수 있음; 너무 높으면 광감쇠, 색 변위를 유발합니다. |
| 루멘 감가 | L70 / L80 (시간) | 밝기가 초기 값의 70% 또는 80%로 떨어지는 시간. | LED "서비스 수명"을 직접 정의합니다. |
| 루멘 유지 | % (예: 70%) | 시간이 지난 후 유지되는 밝기의 비율. | 장기 사용 시 밝기 유지 능력을 나타냅니다. |
| 색 변위 | Δu′v′ 또는 맥아담 타원 | 사용 중 색상 변화 정도. | 조명 장면에서 색상 일관성에 영향을 미칩니다. |
| 열 노화 | 재료 분해 | 장기간 고온으로 인한 분해. | 밝기 감소, 색상 변화 또는 개방 회로 고장을 유발할 수 있습니다. |
패키징 및 재료
| 용어 | 일반 유형 | 간단한 설명 | 특징 및 응용 |
|---|---|---|---|
| 패키지 유형 | EMC, PPA, 세라믹 | 칩을 보호하는 하우징 재료, 광학/열 인터페이스를 제공합니다. | EMC: 내열성 좋음, 저비용; 세라믹: 방열성 더 좋음, 수명 더 길음. |
| 칩 구조 | 프론트, 플립 칩 | 칩 전극 배열. | 플립 칩: 방열성 더 좋음, 효율성 더 높음, 고출력용. |
| 인광체 코팅 | YAG, 규산염, 질화물 | 블루 칩을 덮고, 일부를 노랑/빨강으로 변환하며, 흰색으로 혼합합니다. | 다른 인광체는 효율성, CCT 및 CRI에 영향을 미칩니다. |
| 렌즈/광학 | 플랫, 마이크로렌즈, TIR | 광 분포를 제어하는 표면의 광학 구조. | 시야각과 배광 곡선을 결정합니다. |
품질 관리 및 등급 분류
| 용어 | 빈닝 내용 | 간단한 설명 | 목적 |
|---|---|---|---|
| 광속 빈 | 코드 예: 2G, 2H | 밝기에 따라 그룹화되며, 각 그룹에 최소/최대 루멘 값이 있습니다. | 동일 배치에서 균일한 밝기를 보장합니다. |
| 전압 빈 | 코드 예: 6W, 6X | 순방향 전압 범위에 따라 그룹화됩니다. | 드라이버 매칭을 용이하게 하며, 시스템 효율성을 향상시킵니다. |
| 색상 빈 | 5단계 맥아담 타원 | 색 좌표에 따라 그룹화되며, 좁은 범위를 보장합니다. | 색상 일관성을 보장하며, 기기 내부의 고르지 않은 색상을 피합니다. |
| CCT 빈 | 2700K, 3000K 등 | CCT에 따라 그룹화되며, 각각 해당 좌표 범위가 있습니다. | 다른 장면의 CCT 요구 사항을 충족합니다. |
테스트 및 인증
| 용어 | 표준/시험 | 간단한 설명 | 의미 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 루멘 유지 시험 | 일정 온도에서 장기간 조명, 밝기 감쇠 기록. | LED 수명 추정에 사용됩니다 (TM-21과 함께). |
| TM-21 | 수명 추정 표준 | LM-80 데이터를 기반으로 실제 조건에서 수명을 추정합니다. | 과학적인 수명 예측을 제공합니다. |
| IESNA | 조명 공학 학회 | 광학적, 전기적, 열적 시험 방법을 포함합니다. | 업계에서 인정된 시험 기반. |
| RoHS / REACH | 환경 인증 | 유해 물질 (납, 수은) 없음을 보장합니다. | 국제적으로 시장 접근 요구 사항. |
| ENERGY STAR / DLC | 에너지 효율 인증 | 조명 제품의 에너지 효율 및 성능 인증. | 정부 조달, 보조금 프로그램에서 사용되며, 경쟁력을 향상시킵니다. |