LED|기초편

LED란

2023.05.24

키 포인트

・LED란 “Light Emitting Diode”의 이니셜을 조합한 명칭으로, 「발광 다이오드」라고도 한다. 전류를 흘리면 발광하는 성질을 지닌 반도체다.

・전기 에너지를 직접 빛 에너지로 변환할 수 있으므로, 에너지 효율이 우수하고 저소비전력, 고속 응답 등의 특징이 있다.

“발광하는 반도체”인 LED는 인디케이터나 백라이트 등 생활 주변에서 다양하게 사용되고 있습니다.
LED는 Ga (갈륨), N (질소), In (인듐), Al (알루미늄), P (인), As (비소) 등의 원소를 합성하여 만들어진 화합물로, 재료의 구성에 따라 방출하는 빛의 파장 (발광색)이 결정됩니다.
1993년에 질화 갈륨을 베이스로 한 고휘도 청색 LED가 실용화됨에 따라, LED를 통한 풀 컬러 표시가 가능하게 되었습니다. 또한, 청색 LED를 황색의 형광체와 조합함으로써 백색 LED를 실현하여, 조명용으로 주목받게 되었습니다.
저전력 효과가 우수한 LED 조명은 일반 가정에서도 사용되는 전구형 LED 램프를 비롯하여, 시설 조명 및 옥외 조명 등 폭넓은 용도에서 수요가 급격하게 확대되고 있습니다.

LED의 특징

① 긴 수명

백열등이나 형광등에 비해 수명이 길어, 교환이나 유지보수에 필요한 비용을 줄일 수 있습니다. LED는 수명이 다한 경우에도 갑자기 꺼지지 않고 조도가 서서히 낮아지므로, 조명 기구에서는 약 30% 정도 조도가 낮아질 때까지를 수명으로 정의하고 있습니다.

【조명의 수명 비교】

백열전구 형광등 LED 조명
1,000~
2,000시간
6,000~
12,000시간
약 40,000시간

② 저소비전력 · 에너지 절약

발광 효율이 우수하여 적은 전력으로 밝고 선명하게 점등할 수 있으므로, 에너지 절약 효과가 높아 친환경에도 기여할 수 있습니다.

③ 소형 · 경량

LED는 점 광원으로 발광부가 작으므로, 다양한 용도에 대응이 가능하여 어플리케이션의 디자인 자유도가 향상됩니다.

④ 고속 응답 속도

전자의 움직임이 그대로 발광으로 이어지는 LED는 응답 속도가 빨라, 전기가 통하면 순간적으로 점등이 가능합니다. 이러한 특성을 활용하여 초고속으로 점멸 점등시키는 표시기나 적외선 리모컨 용도, 빛을 통해 데이터를 송수신하는 가시광 통신 등의 기술에도 이용 가능합니다.

⑤ 저온에서 밝기 유지

저온에서 어두워지는 형광등과 달리, LED는 저온에서도 밝기를 유지할 수 있습니다. 영하 20도에서도 발광 효율이 저하되지 않으므로, 한랭지에서의 사용이나 냉장고 조명 등에도 적합합니다.

⑥ 열선 · 자외선이 적다

가시광 LED는 발광색에 열선이나 자외선이 거의 포함되지 않으므로, 상품이나 미술품 등에 조사하는 경우에도 퇴색이나 열화 등 쉽게 데미지를 발생시키지 않습니다. 또한, 옥외에서 사용 시 해충이 모여들지 않는다는 장점도 있습니다.

LED의 용도

상기와 같은 특징과 더불어 방수 가공이 용이하고, 충격에 강하며, 고휘도로 실내외에 관계없이 시인성도 우수합니다. LED는 이와 같은 장점을 활용하여 다양한 분야에서 폭넓게 사용되고 있습니다.

<일반적인 용도 예>
전구, 가정용 · 시설 · 스포츠 조명, 디스플레이, LCD 백라이트 (TV, PC, 스마트폰 등)
웨어러블 기기, 의료기기, 미용기기, 식물 육성용 조명, 살균 장치
가로등, 교통 신호등, 자동차용 각종 라이트, 전철 및 버스 등 공공 교통 기관의 각종 조명 · 표시기

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