[LED] LED의 원리와 특성

소개글

[LED] LED의 원리와 특성에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. LED란?
2. LED 역사 및 동작원리
3. LED의 기본특성
4. LED 제조 공정
　1) 사파이어 기판(Al2O2): Substrate
　2) Epi wafer
　3) Chi 제조: Fab 공정
　4) Packaging 공정
5. LED 패키징
6. LED의 장점과 단점
　1) LED의 장점
　2) LED의 단점
7. LED의 새로운 용도
8. LED 시장의 기술 동향 및 전망

참고자료

본문내용

특징은 백열등이나 형광등에 비해 저 전력이고 수명이 길며, 수은등이 포함되어 있지 않아 환경 친화적인 면 등으로 인해 점차 보급이 촉진될 것으로 보인다. 현시점에서는 기술력의 부족으로 형광등을 대체할 수 없지만 지금까지의 기
술혁신 속도를 감안할 때 조만간 LED조명으로 대체 될 것이다.
LED를 수십 개 또는 수백 개를 나열해 신호등으로 사용할 수 있는데 이는 기존의 신호등이 백열전구를 사용하는데 비해 전력 소모량을 1/10로 줄일 수 있어 365일, 24시간 가동되는 신호등의 전력을 절감할 수 있으며, 수명은 최소 10배 이상 길기 때문에 전구교환 등 유지보수에 들어가는 비용까지 절감할 수 있어 최근에 설치되는 신호등은 100% LED 등으로 사용되어지며, 기존의 백열전구를 사용하던 신호등까지 점차 바꾸어 가는 추세이다. 또한 LED신호등은 불빛의 시인성이 좋기 때문에 기존의 신호등에 비해 낮에도 선명하게 불빛을 구별할 수 있다.
LED의 새로운 용도
현재
교통 신호등, 비상구 표시등, 각종 표시기, 휴대폰의 키패드, LED 전광판, 자동차용 계기판, 자동차용 후미등, 방향지시등 및 브레이크등, 소형LCD용 백라이트, 각종 전자제품의 표시등.
향후
일반조명, 자동차용 헤드램프, 식물재배용 광원, 의료용 조명, 광촉매 광원, 대형LCD용 백라이트, 가로등, 프로젝션용 광원.
최근에는 자동차용 헤드램프를 일본의 도요타자동차가 LED업체인 도요타고 세이와의 기술협력을 통해 개발에 성공하였으며, 다른 자동차 업계와 조명업계에서도 자동차용 헤드램프를 개발 출시중이다. 또한 자동차용 브레이크 등과 차폭등은 오래 전부터 사용되어져 왔으며, 최근에는 계기판, 후미등과 방향지시등도 자동차에 접목하여 출시하고 있는 추세이다.
현재는 소형LCD용 백라이트는 상용화가 완전히 이루어진 상태이고, 향후 대형 LCD 백라이트까지 그 범위가 확대되어 개발, 출시중이며, 가로등, 치료목적의 특수파장을 이용한 의료용 광원, 식물재배용 광원 등으로 확산 될 전망이다.
8. LED 시장의 기술 동향 및 전망
현재 LED 조명은 정부의 활발한 보급정책에 힘입어 급격히 확산되고 있다.
2009년, 정부는 기존의 22개 신성장동력을 ‘녹색기술산업’과 ‘첨단융합사업’, ‘고부가 서비스산업’의 3대 분야 17개의 세부 산업으로 구분 정리하여 발표하였다. 그 중 정부는 에너지 절약 대책의 일환으로 ‘녹색기술산업’분야에 LED 응용 산업을 포함하였으며, 2018년까지 세계 TOP 3의 LED 산업 강국 실현을 목표로 하고 있다. 이에 따라 2010년에 정부는 세계적인 녹색경쟁의 흐름 속에서 우리 기업들이 녹색시장을 선점할 수 있도록 재정금융지원을 통해 초기시장 형성과 기술개발에 적극적 역할을 강화할 것이라고 발표하였다. 또한, LED는 에너지 절감과 환경 친화라는 장점을 가지고 있지만, 높은 가격으로 인해 시장이 활성화되지 않고 있다는 판단 하에 지식경제부는 공공부문에서 LED의 초기시장 창출을 주도하자는 계획으로 2015년까지 공공기관 전체 조명의 30%를 LED로 전환한다는 ‘LED 조명 15/30프로젝트’를 수행하고 있다. 이와 더불어 대형 신도시 개발 시 경관조명과 실내조명에 LED를 활용하는 방안을 도시 및 건축설계 기준에 반영할 계획이다.
국내 LED 조명 산업 육성 정책
국내 LED 보급정책
국내 LED조명 사업의 목표
- LED산업을 21C 신성장동력 산업으로 육성하여 2018년 세계 3대 LED 상업강국 실현목표
LED 조명 보급계획
- LED조명을 2019년 까지 조명시장의 30% 보급할 계획
공공기관의 고효율 LED 조명 사용을 확대
LED조명 시범사업을 추진 및 핵심기술 투자효율성 증대
LED 표준 및 고효율 인증기준을 마련하는 방안 추진 등
국내 LED 조명 산업의 전망
- 국내 LED분야 생산은 2007년 12억 달러에서 2018년 국내생산 18조원, 수출 90억 달러로 증대될 것으로 전망
LED 소자는 높은 에너지 효율, 빠른 응답 속도, 높은 신뢰성과 같은 장점으로 향후 2～3년 내에 기존조명을 빠르게 대체할 것으로 기대하고 있다. 2009년에 선보인 LED TV의 인기에 힘입어 국내에서는 2010년 삼성LED, LG이노텍과 같은 기업을 중심으로 대규모 투자가 이루어졌으며, 이를 바탕으로 국내 LED 업게는 괄목할만한 성장을 이루었다. 다음 그림 3-5는 향후 LED 시장 전망을 나타내고 있다(메리츠 종금증권, 2011).
LED 시장 전망
2013년 까지는 LCD BLU 시장의 확대가 LED 시장의 성장을 견인할 것으로 보이며, 2013년 이후에는 조명 시장의 확대로 인해 전체 LED 시장은 지속적인 성장세(CAGR=21.5%)를 보일 것으로 예상된다. 하지만 2012년 LED 업계는 LED 칩 공급 과잉, 단가 인하 압력 증가, 효율 증가에 따른 LED 칩 수요 감소, LED 조명 시장의 더딘 성장세 등의 이유로 당분간은 침체 분위기를 이어갈 것으로 보인다.
GaN LED 소자가 조명 시장을 자연스럽게 대체하기 위해서는 150lm/W 이상의 고효율 LED 칩을 필요로 하는데, GaN LED 소자는 효율 향상의 측면에서 지난 20년간 놀라운 속도로 기술의 발전이 이루어졌다. 아래 그림은 2년 LED 기술 개발 속도를 나타내는 그래프이다(백광현김지현, 2011). 1993년 Nakamura교수가 1candela급의 GaNLED 개발에 성공한 이후로 매년 눈부시게 발전하였다. 2011년 5월에 CREE사는 현재까지 가장 높은 효율인 231lm/W를 달성하였다고 발표하였다. 이는 이론적 한계라고 생각하던 200lm/W를 넘어서는 결과여서 기술적 관심이 집중되고 있다.
백색 LED 효율 발전 속도
참고자료
김강오, 국내조명용LED시장은 얼마까지 성장할까?, 대신증권, 2006.
메리츠 종금증권, LED 시장 전망, 2011.
백광현김지현, 고효율 LED 소자 기술 개발 동향, NICE, 제 29권 제 4호, 2011.
신무환김재필, LED 패키징 기술 입문, 북스힐, 2008.
안선영, 반도체 광원(LED) 시장 동향 및 전망, 주간기술동향 통권 1234호, 2006.

키워드

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