[LED] LED의 전망과 발전방향
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작성일 21-06-17 13:45본문
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특히 한전의 송전철탑용 태양전지식 LED航空(항공) 장애등의 글로브(globe)광출력 향상 설계와 함께 저광도용(7W/40cd)으로 시도해볼만한 가치가 있다아
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다. 최근에 개발된 국내 백색 LED의 광특성을 분석해 보면, 우선 응용면에서 MR형이나 베이스 타입 등의 형태로 제작하여 스탠드, 복도 등, 비상유도등, 침실용 등의 용도에 사용 가능하다고 보며, R/G/B의 색상제어로 무대조명, 카지노 등의 경관조명용으로도 활용될 수있다고 본다. 특히 기판의 방열성은 LED의 성능 및 수명에 큰 influence(영향)을 미치기 때문에 고휘도의 LED 제품을 설계함에 있어 기판은 중요한 기본 부품으로 돼 가고 있다
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메탈 베이스계 기판은 리지드(Rigid)계 기판과 플렉시블(Flexible)계 기판으로 크게 나뉜다. 예전에는 LED 소자를 탑재한 기판으로는 LED 출력이 작기 때문에 글라스 에폭시 기판(FR-4 기판) 등과 같은 수지계 기판이 사용되어 왔다. 2000년 이후로는 LED의 고(高)휘도화, 고(高)효율화 특히 청색 LED 소자가 현저히 개량되면서 LCD 분야, 가전제품 및 전장(電裝) 분야에서의 적용 가능 여부를 검토하는 시도가 가속화되었다. 또한 이러한 흐름을 후원이라도 하듯이 LCD 분야에서는 유럽연합(EU)의 유해물질 규제지침(RoHS)으로 인해 CCFL(냉음극관)에서 LED화로 향하는 기술 추이의 큰 흐름이 명확해지고 있으며 게다가 파워 LED계 소자 탑재에 대한 요구도 커지고 있다 LED 조명 분야에서도 2010년에는 본격적으로 전개될 것으로 예상되나 수면 하에서는 이미 검토되고 있어 예상보다 앞당겨질 것으로 추측된다<그림 1>. 기술적 과제(problem)는 파워 LED를 실장(實裝)한 제품에 대한 방열대책이 부각되고 있으며 열로 인한 LED 수명의 저하가 커다란 과제(problem)로 남는다. <그림 4>에 나타내는 바와 같이 리지드계 기판은 예전부터 사용된 메탈 베이스 기판으로 메탈 베이스 두께는 주로 1 mm 이상이고 LED 램프 모듈 및 조명 모듈 용도로 사용되고 있다 기술적인 트렌드는 알루미나 기판에 버금가는 높은 열전도화를 부가하여 하이파워 LED용 기판으로서 검토되고 있다 그리고 플렉시블계 기판은 카 내비게이션 등 중형 LCD 패널의 백라이트와 같은 박형화 및 하이파워 소자의 3차원 실장을 실현하기 위해 알루미늄 베이스의 박판화에 더하여 유연성을 부가한 기판으로 높은 열전도성과 유연성을 아울러 갖는다. 이와 같이 LCD 분야의 욕구에 대응하기 위해 메탈 베이스 기판도 다양해지고 있다 이하에서는 개개의 메탈 베이스 기판에 대해 기술한다.
LED는 전기·전자·통신분야의 신호용에서부터 광고용, 디스플레이 분야 등 현재 광범위한 용도로써 IT, BT, NT, ET, 光산업 및 반도체 기술과 접목이 가능한 기술이다. 또한 無수은으로 environment 친화적이고 초경량으로 전력절감이 탁월하여 기존의 대표적인 조명기기의 대체가 가능하고 장수명·고신뢰성으로 간단한 구동회로와 R/G/B색상 제어가 용이하므로 21世紀 성장 동력산업의 접목기술인 디지털 조명을 특징으로 한 선도 기술과 디스플레이분야인 BLU(back light unit)로도 자리매김할 것으로 예상된다 최근에 개발된 국내 백색 LED의 광특성(特性)을 analysis(분석) 해 보면, 우선 응용면에서 MR형이나 베이스 타입 등의 형태로 제작하여 스탠드, 복도 등, 비상유도등, 침실용 등의 용도에 사용 가능하다고 보며, R/G/B의 색상제어로 무대조명, 카지노 등의 경관조명용으로도 활용될 수있다고 본다.
LED, 전망, 발전,방향
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LED 소자는 얼마 전까지만 해도 주로 인디케이터 용도(표시 용도)로 사용됐고 고(高)방열을 필요로 하지 않기 때문에 LED를 탑재하는 기판으로는 수지계 기판이 사용되어 왔다. <그림 3>에 나타내는 바와 같이 파워 LED는 전장 분야와 민생 분야(LCD 분야) 그리고 조명 분야에서 검토되고 있고 특히 전장 분야에서 적극적인 검토가 이루어지고 있다 LED에 기대되는 효능로는 절전, 높은 수명, 고휘도 및 색재현성으로 LED에는 High Power화의 요구가 강해지고 있다 이와 같은 LED를 탑재하는 파워 LED용 기판에는 고(高)방열성이 불가피해짐에 따라 수지 기판에서는 방열적으로 출력 0.5 W 이하의 LED 대응이 한계이고 그 이상에서는 메탈 베이스 기판 및 세라믹 기판과 같은 고방열성 기판을 적용대상으로 한다. 이와 같은 배경에서 가격대 성능비가 뛰어난 메탈 베이스 기판을 비롯한 고(高)방열성 기판이 파워 LED용 기판으로서 주목을 받아 검토되고 있다 본고에서는 메탈 베이스 기판을 중심으로 파워 LED용 기판의 기술동향에 대해 기술한다.[LED] LED의 전망과 발전방향
<그림 2>에 나타내는 바와 같이 LED에서 발생한 열은 패키지 및 기판을 통해 방열핀(-fin) 등에서 공기 중으로 방열된다. 그러나 조명 용도로 사용되는 파워 LED의 경우에는 발광효율이 20∼30%로 낮고 또한 칩 사이즈가 작기 때문에 전체적인 소비전력이 낮음에도 불구하고 단위 면적당 발열량은 매우 크다. 특히 한전의 송전철탑용 태양전지식 LED항공장애등의 글로브(globe)광출력 향상 설계와 함께 저광도용(7W/40cd)으로 시도해볼만한 가치가 있다.
LED는 전기·전자·통신분야의 신호용에서부터 광고용, 디스플레이 분야 등 현재 광범위한 용도로써 IT, BT, NT, ET, 光산업 및 반도체 기술과 접목이 가능한 기술이다. 또한 無수은으로 환경 친화적이고 초경량으로 전력절감이 탁월하여 기존의 대표적인 조명기기의 대체가 가능하고 장수명·고신뢰성으로 간단한 구동회로와 R/G/B색상 제어가 용이하므로 21세기 성장 동력산업의 접목기술인 디지털 조명을 특징으로 한 선도 기술과 디스플레이분야인 BLU(back light unit)로도 자리매김할 것으로 예상된다. 그리고 디지털 가전제품 및 평판 디스플레이(이하에서는 FPD라고 한다)의 가파른 보급률과 LED 단독의 비용절감에 힘입어 적용범위를 검토하는 분야도 넓어졌다.