LED｜기초편
LED란LED의 종류
2023.06.07
키 포인트
・LED의 패키지는 크게 면실장 (칩) 타입과 포탄형 (램프 타입)이 있다.
・패키징을 통해 발광 소자의 보호 및 빛의 방향 제어, 발광색 조정, 솔더링 실장을 용이하게 할 수 있다.
LED의 종류
LED는 조명이나 스위치, 센서, 백라이트 이외에도 옥외 디스플레이나 가로등, 자동차나 의료기기, 농업과 같은 특수 용도 등, 생활 주변에서 폭넓게 활용되고 있습니다. 그리고, 용도에 따라 다양한 형상이나 파장의 LED가 사용되고 있습니다.
본 편에서는 LED의 종류와 각각의 특징에 대해 소개하겠습니다.
LED의 패키지
LED는 형상에 따라 분류하면, 크게 2종류로 분류할 수 있습니다.
① 포탄형 (램프 타입) LED
돔 형상의 LED로, 일반적으로는 램프 LED라고 합니다. 가장 오래된 대표적인 패키지로, 직경 3mm, 5mm를 기본으로 다양한 사이즈가 있습니다. 외측의 수지는 무색 투명, 착색 투명, 착색 확산의 3종류가 있으며, 확산 타입은 시야각을 넓게 설정하고자 하는 경우 등에 사용되고, 무색 투명은 소등 시에 발광색을 알 수 없도록 하는 경우 등에 사용됩니다. 수지의 형상은 포탄형 이외에도 각형, 원통형 등이 있습니다.
실장 방식 : 삽입 실장 타입・・・리드 단자를 기판의 through hole에 삽입한 후 솔더링 (Flow soldering)
② 면실장 (칩) 타입 LED (SMD : Surface Mount Device)
발광 소자를 면실장 대응 패키지에 탑재한 LED로, 일반적으로는 칩 LED라고 합니다. 몰드 타입이나 패키지 내부에 반사판을 탑재한 리플렉터 타입 등의 종류가 있습니다. 좁은 스페이스에 탑재가 가능하며, 넓은 범위를 밝게 비출 수 있습니다.
실장 방식 : 표면 실장 타입・・・기판 표면에 칩의 단자부를 직접 솔더링 (Reflow soldering)
칩 LED는 기본적으로 상면이 발광하는 타입이 대부분이지만, 측면이 발광하는 Side-view 타입이나, 기판의 아래쪽 (이면)에 실장하는 배면 발광 타입 등이 있어, 실장 시 좁은 스페이스에서 각각의 방향으로 발광시키고자 하는 경우에 사용되고 있습니다.
사이즈는 로옴의 경우 초소형 1006 (1.0×0.6mm) 사이즈에서 하이파워 4520 (4.5×2.0mm) 사이즈까지 다양하게 구비하여, 사용 용도에 따라 선택이 가능합니다.
2색 발광 · 3색 발광
1 개의 LED 패키지 내부에 여러 개의 발광 소자를 탑재하여, 2색이나 3색으로 발광시키는 타입도 있습니다. 1색만 발광시키거나, 동시에 발광시켜 다양한 색을 만들어 낼 수 있습니다. RGB의 3색 발광은 풀컬러 LED라고도 하며, 빛의 삼원색인 적색 · 청색 · 녹색의 3색을 조합하여 모든 색을 표현할 수 있습니다.
적외선 발광 · 자외선 발광
가시광뿐만 아니라, 눈에는 보이지 않는 적외광이나 자외광의 LED도 증가하고 있습니다.
적외광은 인체에 영향을 미치지 않으므로, 전자제품의 리모컨이나 스마트폰과 같이 전자기기 간 단거리 데이터 전송, 방범 카메라나 센서 용도 등, 생활 주변에서 많이 이용되고 있습니다.
반면에 자외광 (UV)은 에너지가 크므로 피부가 타거나 피부암의 원인이 되는 등 인체에 영향을 미치기도 하지만, 응용 분야가 넓어, 살균이나 소독과 같은 의료 · 위생 분야 이외에도 공업 분야에서 수지의 경화 등 다양한 용도로 이용되고 있습니다.
애노드 · 캐소드 구분
LED에는 플러스 마이너스의 방향이 있으며, 플러스 측을 애노드, 마이너스 측을 캐소드라고 합니다.
애노드 (+)를 전원의 플러스 측, 캐소드 (-)를 마이너스 측에 접속합니다.
램프 LED의 경우, 2개의 리드 중 긴 쪽이 애노드 (+), 짧은 쪽이 캐소드 (-)입니다.
칩 LED의 경우, 일반적으로 이면에 마킹되어 있는 ◀, T, 凸 등의 마크로 전류가 흐르는 방향을 나타냅니다. LED는 애노드에서 캐소드 방향으로 전류가 흐르므로 ◀ 등의 뾰족한 쪽의 전극이 캐소드입니다.
리플렉터 타입의 경우, 모서리가 깎여 있는 부분이 일반적으로 캐소드입니다.
단, 메이커에 따라 극성의 구분 방법이 다르므로, 사용 시에는 반드시 데이터시트의 치수도 등에서 극성을 확인해야 합니다.
RGB 3색 (풀컬러) LED의 경우, 1개의 패키지에 「R (적색) · G (녹색) · B (청색)」의 3가지 발광 소자가 탑재되어 있습니다. 회로 구성은 각각 색상 별로 독립된 6단자 타입과, 애노드 또는 캐소드 중 한쪽의 전극을 공통으로 하는 4단자 타입이 있습니다.
애노드가 공통인 것을 「Anode common」 타입, 캐소드가 공통인 것을 「Cathode common」타입이라고 합니다. 「common」은 「공통」을 의미합니다.
【자료 다운로드】 LED 디바이스의 기초
LED 디바이스의 구조 및 특성 데이터 구성, 정전파괴 및 열 저항, 사용 시의 주의사항 등을 정리한 자료입니다.
