LED 특성 및 제조 과정 및 구동 회로

소개글

LED 특성 및 제조 과정 및 구동 회로에 대한 보고서 자료입니다.

목차

LED(Light Emitting Diode)
1. 서론
2.조명 기구와 동작 원리
3.LED의 발광 원리
4.기존 조명과 LED 조명의 특징 비교
5. LED의 기본 구조
6.LED 부분별 명칭
7.전기적 동특성과 전원장치(Ballast)
8.LED 구동 제어 방식과 회로 분류
9.LED의 발전
10. LED의 제조공정
11.응용 분야

본문내용

/A, A/V 등
식물의 성장에 필요한 빛의 파장은 주로 빨강(640~680nm)과 파랑(450~ 480nm)이며, 광량(光量)이나 조명시간을 조정하여 식물의 성장속도나 형태를 변화시킬 수 있는 것으로 알려 져 있다. 최근에는 식물에 다양한 파장의 빛을 쪼아 주면, 함유하는 영양성분이 조절되는 연구가 시도되고 있다. 예를 들어 비타민 C가 많이 함유된 채소를 LED조명을 통해 재배할 수 있다는 것이다. 일본의 경우 PASONA O2가 도심의 오피스빌딩에서 LED조명을 통한 새로운 식물공장 사업을 시작했다. 태양광이 닿지 않는 도쿄 도심의 지하에서도 LED조명을 사용해 꽃을 재배하고 있다. 또한 적색·청색·녹색 LED에 의한 식물 재배나, 레이저 다이오드(LD)에 의한 식물 재배도 하고 있다. 이와 같이 LED조명의 응용분야는 매우 다양하기 때문에 우리도 관·민이 협력하여, LED산업을 녹색성장의 대표적인 성공 산업으로 이끌어 나가야 할 것이다.

일반조명 분야의 하나인 LED 가로등의 경우 <그림 10-1>과 같은 형태이며, 최근 활발히 적용되고 있는 LED 교통신호등, LED 싸인보드 등과는 달리 아직까지 관련기술이 제대로 정립되어 있지 않은 초기단계의 응용기술이다. 백색LED의 효율 증가와 함께 Power LED를 이용해 몇몇 업체에서 LED 가로등 제품이 출시되고 있으나, 아직까지 기존 HID 가로등 등에 비해서는 효율은 낮은 편이다. 일반 방전램프 가로등의 경우 높은 전력소비와 환경문제 등이 있고 특히 짧은 램프 수명의 단점이 있다. 반면 LED 가로등의 경우 수명이 길기 때문에 전구교체에 대한 비용절감 효과가 탁월한 특징이 있어 주목을 받고 있다. 일반 가로등 및 LED 가로등을 비교하면 <표 10-2>와 같다.
<그림 10-1> LED 가로등 조명 모식도
LED 가로등의 시스템 구성을 살펴보면, <그림 10-1>에 나타난 바와 같이 태양 전지 모듈, 축전지, 컨트롤러, LED 램프 모듈, 스테인리스 지주 등으로 구성되어 있다. 일반적으로 지주는 백색 LED조명유닛이 120도의 각도로 2기, 대형 태양전지 및 인체확인 센서 등으로 구성되어 있다.
RGB LED를 이용한 다이나믹한 응용 제품 중에 하나가 전광판이다. 전광판에 소요되는 LED 세계시장은 2004년 약 5.1억 불로 집계되었으며 이중 동영상용 총천연색 전광판이 70%를 차지하고 있다. 성장률은 그리 높은 편은 아니어서 연평균 5% 정도의 성장률을 보이고 있다. 우리나라의 전광판 시장은 세계시장의 6% 규모로 추정되며 2002년 월드컵 이후 소강상태를 보이고 있는 실정이지만 최근 기술력의 발달로 수출 비중이 높아지고 있다.
<표10-2>LED가로등 및 기존 제품의 비교
자동차에 LED가 처음 장착되기 시작한 것은 차량 내부의 계기 및 오디오 등의 표시등이었으나 LED 휘도가 개선되면서 계기판 백라이트, 실내등, 외장램프 등에 응용되기 시작하여 현재는 헤드램프를 제외한 모든 램프가 LED로 대치 가능하게 되었으며 우리나라에서도 방 향지시등이나 브레이크등 및 계기판 백라이트에 LED를 장착한 차량을 심심지 않게 볼 수 있게 되었다. 다만 아직까지 가격이 높아서 차량가격 대비 LED 램프의 가격이 상대적으로 작은 고급차 위주로 LED 제품을 장착하는 실정이다.
2004년 자동차용 LED 램프 세계시장은 약 5천억 원 정도로 추산되며 이중 3/4 이 내장형램프로 사용되고 있다. 유럽과 일본을 중심으로 LED 대치율이 급격히 증가하고 있으며 특히 내진동성이 우수하여 버스나 트럭에 장착되는 비율이 높아지고 있다.
자동차 외장램프를 LED로 장착 할 경우 몇 가지 장점을 생각할 수 있는데 우선, LED 램프는 기존 전구형 램프에 비해 슬림형으로 제작이 가능하여 차량의 프레임에 영향을 주지 않고 장착이 가능하다. 사이드 미러나 룸미러 등 전구형 램프에서는 생각할 수 없었던 곳에
설치가 가능하며 불필요한 트렁크공간의 낭비를 없앨 수 있다. 특히, 차량 외관을 리모델링 할 때 프레임의 변화 없이 외관을 바꿀 수 있어 프레임 설계비용이 절감된다. 그리고 수명이 전구형에 비해 10배 이상 높아서 산술적으로 계산해보면 자동차 수명이 다할 때까지 교
체가 불필요할지도 모른다. 자동차에 들어가는 램프를 LED로 모두 교체한다면 200개 이상 소요될 것으로 생각되며 모두 부가가치가 높은 제품이고 연간 자동차 생산대수 (2004년 약 6천만 대)를 감안하면 휴대용 가전제품 못지 않게 큰 시장으로 부상할 것으로 예상된다. 고출 력을 요하는 헤드램프의 경우에는 LED 성능이 80lm/W 정도가 되는 2007년경에 시장에 될 것으로 생각되지만 이미 2002년 자동차 모터쇼에 LED 헤드램프를 장착한 신 모델들이 선을 보였기 때문에 그 시기가 앞당겨 질 가능성이 크다.
노트북이나 LCD TV등 규모가 큰 LCD 모니터에도 LED를 채용한 백라이트 유닛이 활용될 것으로 보인다. 현재 열광원이나 CCFL(cold cathod fluorescent lamp)을 채용한 백라이트 유닛은 모니터 두께의 슬림화에 한계가 있고 특히 국제환경법에 의한 수은사용 규제는 CCFL 사용의 미래를 어둡게 하기 때문에 대체광원으로 LED 백라이트가 개발되고 있다. LED 백라이트 유닛은 전력 소모가 작고 휘도가 균일하고 신뢰성이
높으며 색 재현성이 높아 향후 LCD 백라이트로서 좋은 후보광원으로 평가받고 있는데 세계 LCD 시장의 40% 이상을 한국제품이 점유하고 있다는 사실은 향후 한국 LED 백라이트 기술의 성장을 드라이브할 좋은 동기이기도 하다. 최근, 소니, NEC, 삼성, LG 등에서 잇달아 LED 백라이트 유닛을 채용한 30인치 급 이상의 LCD TV 시제품을 선보였는데 색 대비가 높고 선명한 색상과 특히 blurring이 없는 또렷한 화질은 소비자로 하여금 구매의욕을 당기게 하지만 아직 낮은 효율로 인한 방열 문제가 있고 가격이 높다는 문제점도 있다. 그러나 LED를 이용한 백라이트 유닛의 성장 가능성은 매우 높으며 향후 5년 이내에 자동차용 LED 시장과 비슷한 규모를 형성할 것으로 예측되고 있다.

키워드

LED,   LED 구동회로,   PWM,   LED 역사,   LED 특성,   LED 제조 과정,   LED의 응용,   LED 구조