LED 소개
1. LED 기본 소개
LED는 Light Emitting Diode의 약자로 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자입니다. LED의 핵심은 p-형 반도체와 n-형 반도체로 구성된 칩입니다. p-n 접합이 둘 사이에 형성됩니다. 주입된 소수 캐리어가 다수 캐리어와 재결합하면 잉여 에너지가 빛으로 방출되어 전기 에너지가 빛으로 변환됩니다. 다양한 재료로 만들어진 칩은 빨간색, 주황색, 노란색, 녹색, 파란색, 보라색 등 다양한 색상으로 빛을 방출할 수 있으므로 '발광 다이오드'라는 이름이 붙었습니다.
기존 조명에 비해 LED는 상당한 에너지 절감 효과를 제공하며 현재 세계에서 가장 진보된 조명 기술입니다. 에디슨이 백열전구를 발명한 이래로 인류 최고의 발명품 중 하나로 평가받고 있습니다.
LED의 또 다른 주요 장점은 환경 친화성입니다. LED는 고체-발광 장치로서 수은을 함유하지 않으므로 생산 및 사용 중 파손되더라도 독성 금속으로 인한 환경 오염이 발생하지 않습니다.
2. LED 응용 및 분류
글로벌 에너지 위기 속에서 반도체LED 조명는 에너지 절약형, 환경 친화적인, 다채롭고, 안전하고, 오래 지속되는-소형 디자인을 특징으로 하는 -인류 역사상 세 번째 조명 혁명으로 전 세계적으로 인정받고 있습니다. LED 기술의 발전으로 LCD 백라이트, 일반 조명, 신호 디스플레이, 신호등, 자동차 조명 등으로 응용 분야가 지속적으로 확대되고 있습니다.
3. LED 패키징 및 제품 분류
LED 패키징은 LED를 캡슐화하는 과정을 의미합니다.LED 칩그리고 에폭시수지나 실리콘 등의 재질로 브라켓을 제작합니다. 구체적으로 말하면, LED 칩과 기타 부품을 브래킷이나 기판 위에 배열, 고정, 연결하고, 배선 단자를 확장한 후, 플라스틱의 광투과성 유전체로 밀봉하고 고정하여 3차원- 구조를 형성하는 작업입니다. 이는 칩과 열 방출을 보호합니다.
현재 LED 소자의 종류는 주로 직접 삽입형(Lamp)과 표면 실장형(SMD)이 있습니다. 그 중 SMD 제품은 높은 조립 밀도, 작은 전자 제품 크기, 경량, 재료 절약, 에너지, 장비, 인력, 시간 등 램프 제품에 비해 독특하고 우수한 특성을 많이 가지고 있습니다. 구체적으로 다음과 같습니다.
(1) 낮은 납땜 접합 결함률, 양호한 고주파-주파수 특성, 전자기 및 무선 주파수 간섭 감소;
(2) 높은 신뢰성과 강력한 진동 저항;
(3) 자동화가 쉽고 생산 효율성이 향상되며 비용이 30~50% 절감됩니다.
(4) SMD 구성요소의 부피와 무게는 기존 플러그인 구성요소의 약 1/10에 불과합니다-. 일반적으로 SMT를 채택하면 전자제품의 부피는 40~60%, 무게는 60~80% 감소한다.
현재 SMD LED는 백라이트, 조명 및 기타 분야에서 주로 사용됩니다. 포장 유형에 따라 SMD LED 제품에는 칩, 상단, 사이드뷰 및 고전력- 카테고리가 포함됩니다. 탑, 사이드뷰, 고{3}}전력 제품은 주로 백색광과 고휘도를 특징으로 하며 주로 백라이트(예: 휴대폰, 컴퓨터) 및 조명(예: 실내 및 실외 조명)에 사용됩니다. 따라서 고급-SMD 패키징에는 일반적으로 상단, 측면 및 고전력 제품, 특히 백색광 및 고휘도 제품이 포함됩니다. 국내 스루홀 장치 시장은 본질적으로 포화 상태이며 매년 수익이 감소하고 있습니다. 저가형-SMD 장치 경쟁은 점점 치열해지고 있는 반면, 중급형-~고급형-SMD 장치의 생산 능력은 점차 출시되어 상당한 가격 변동이 발생하고 있습니다.
4. LED 색상 및 용도별 분류
LED는 반도체 광전자 장치의 범주에 속하며 색상에 따라 단색 LED, 풀{0}}LED, 백색 LED로 분류됩니다. 백색 LED는 주로 백라이트 및 조명에 사용되며 다양한 용도로 사용됩니다. 다양한 컬러 LED의 분류 및 적용분야는 다음과 같습니다.
백색광 LED의 발광효율이 높아지면서 반도체 조명은 휴대폰, 백라이트, 특수조명 등 다양한 분야에 널리 사용되고 있으며, 현재는 일반조명으로 영역을 넓혀가고 있다. "미국 반도체 조명 개발 청사진(OIDA 2002.11)"(출처: "중국 반도체 조명 산업 발전 연감(2008-2009)")에 따르면, 조명용 LED의 광효율은 2012년까지 150lm/w, 2020년까지 200lm/w에 도달해 모든 조명 분야를 관통할 것으로 예상된다. 현재 백색광 LED의 광효율은 약 120lm/w이다. 백색광 LED의 발광 효율을 지속적으로 개선하는 것은 백색광 LED 기술 발전을 촉진하는 핵심 요소가 되었습니다. 현재까지 백색광 LED보다 반도체 조명에 더 적합한 제품은 발견되지 않았습니다.
5. LED 애플리케이션 개발 개요
이미 1907년 초, 인류는 반도체 재료에 전원을 공급하면 빛을 방출하는 현상을 발견했습니다. 그러나 1960년대가 되어서야 화합물 반도체 재료인 GaAsP로 만든 적색 LED가 상용화되었습니다. 매우 낮은 발광 효율과 높은 비용으로 인해 이후에는 다양한 고가의 전자 장치의 신호 표시기로만 사용되었습니다.
1990년대 이후 LED 발광 효율 및 강도가 점진적으로 향상되고, 전체 가시 스펙트럼에 걸쳐 광색 범위가 확대되면서 에너지 절약 및 실질적인 이점이-LED 조명소스가 점점 더 눈에 띄게 되면서 응용 분야가 크게 확대되었습니다. 현재 LED는 LCD 백라이트, 실외 대형 스크린, 광통신 광원, 신호등, 무대 조명, 경관 조명, 자동차 미등 등에 널리 사용되고 있으며 점차 가로등, 실내 조명, 자동차 헤드라이트 등 전통적인 조명 응용 분야에도 진출하고 있습니다.
6. 글로벌 LED 패키징 산업의 발전
글로벌 LED 패키징 산업의 발전은 LED 산업 체인 기술의 발전과 병행하여 산업 이전의 분명한 추세를 보여줍니다. 세계 5대 LED 기업인 일본의 Nichia와 Toyoda Gosei, 미국의 CREE와 Lumileds, 독일의 Osram은 최고 수준의 LED 기술을 대표하며 LED 산업 발전을 선도하고 있습니다.
1950년대에 최초의 현대식 LED(발광 다이오드)가 영국에서 발명되었습니다. 1962년 미국의 General Electric은 최초의 실용적인 가시광선 발광 다이오드 개발을 개척했습니다.{3}} 1970년대에는 노란색과 녹색 LED가 등장했습니다. 신소재의 등장과 발광효율의 향상으로 개별 LED 광원의 출력과 광속도 급격히 증가했습니다. 그 후 수십 년 동안 LED는 무어의 법칙을 준수하면서 빠르게 발전하여 18개월마다 밝기가 두 배로 증가했습니다. 1990년대에는 일본 니치아 상사의 청색 LED 개발로 백색 LED 개발에 성공하며 LED의 적용 범위가 단순 간판에서 조명까지 크게 확대됐다.
지속적인 기술 발전으로 LED는 빛의 감쇠, 열 방출, 발광 효율 등의 문제를 극복하고 우수한 경제적, 사회적 이점과 폭넓은 응용 가능성을 갖춘 새로운 에너지 절약형 친환경 광원으로 인정받고 있습니다. 전 세계 정부는 이 문제에 점점 더 많은 관심을 기울이고 있습니다. 에너지를 보존하고 환경 보호를 장려하기 위해 현재 많은 국가에서 법안을 가속화하고 해당 연구 및 응용 프로그램을 시작하거나 에너지 절약형 광원 사용을 장려하기 위한 명확한 일정을 설정하고 있습니다-. 2001년 7월, 미국 에너지부는 "차세대 조명 이니셔티브"라고도 알려진 차세대 조명 이니셔티브(NGLI)를 시작했습니다.- 일본의 21세기 조명 이니셔티브는 일본 금속 연구 개발 센터와 신에너지 및 산업 기술이 주도하고 조직한 국가 프로그램입니다.
개발기구(NEDO). 2000년 7월, 유럽 연합은 Rainbow 프로젝트(Bringing Color to LEDs)를 시행하고 EU의 BRITE/EURAM-3 프로그램을 통해 백색광 LED 애플리케이션 홍보를 지원하기 위해 ECCR(Executive Directorate General for Research)을 설립했습니다. 에너지 절약과 환경 보호에 대한 세계적인 추세에 부응하여 한국 상공부는 GaN 소재를 기반으로 한 백색광 LED 광원 연구를 진전시키기 위해 'GaN 광반도체 개발 사업'을 수립했습니다. 중국은 2000년부터 LED를 지원하기 위한 다양한 정책을 지속적으로 도입해 왔으며, 2009년에는 LED 산업을 적극적으로 발전시키기 위해 "10개 도시, 1만 개의 램프" LED 조명 홍보 프로그램을 시작했습니다.
전 세계적으로 정부 정책의 강력한 지원 덕분에 전 세계적으로LED산업다양한 분야에 걸쳐 폭넓게 적용되며 급속한 성장을 보이고 있습니다. 현재 전 세계 LED 패키징 산업은 주로 일본, 대만, 미국, 유럽, 한국 및 중국 본토와 같은 지역에 집중되어 있습니다. 일본, 미국, 유럽은 첨단 산업 기술과 제조 장비 분야에서 우위를 점하고 있으며 LED 패키징 산업이 가장 먼저 발전한 지역 중 하나입니다. 대만과 한국은 업스트림, 미드스트림, 다운스트림 부문에 걸쳐 명확한 노동 분업과 안정적인 공급 및 마케팅을 통해 완전한 가전 산업 체인을 자랑하며 최근 몇 년간 급속한 성장을 이어왔습니다. 중국 본토는 비용상의 이점과 빠르게 성장하는 LED 애플리케이션 시장을 통해 지난 10년 동안 대만을 비롯한 전 세계 국가에서 LED 패키징 자본이 꾸준히 유입되었으며 수많은 국가가 대만에 패키징 공장을 설립했습니다. 국내 포장 회사는 점점 더 정교하고 혁신적인 기술을 통해 지속적으로 성장하고 발전해 왔으며, 이로 인해 중국 본토는 LED 포장 분야에서 가장 빠르게 성장하는 지역 중 하나가 되었습니다.-
LED 패키징은 기술-집약적이고 자본-집약적입니다. 중국 본토의 비용 이점과 빠르게 성장하는 LED 응용 시장으로 인해 국제 및 대만 포장 제조업체는 지원 장비 및 최종 시장과의 근접성을 활용하여 공장을 설립하기 위해 본토로 몰려들었습니다.{3}} 이를 통해 중국 본토의 LED 패키징 산업은 지속적이고 빠른 성장을 가능하게 되었으며, 이를 통해 전 세계적으로 중요한 LED 패키징 기반이 되었습니다. 이는 글로벌 LED 패키징 부문에서 중국 본토의 시장 점유율을 확대했을 뿐만 아니라 중국 본토 제조업체의 LED 패키징 기술을 향상시켜 전체 산업의 급속한 발전을 가속화했습니다. 중국의 포장 산업은 초기에 주강 삼각주, 장강 삼각주, 푸젠-장시 지역, 발해림 등 4개의 주요 LED- 집약 지역을 형성했습니다. 중국은 글로벌 LED 패키징의 주요 기지가 되었습니다.
7. LED 패키징 산업 발전 동향
(1) SMD 패키징이 점차 LED 패키징의 주요 형태가 됨
표면 실장 패키지 SMD LED는 밝기, 시야각, 평탄도, 신뢰성, 일관성 등의 문제를 효과적으로 해결한 인기 있는 개발 핫스팟이 되었습니다. 더 가벼운 PCB 보드와 반사층 재료를 사용하고, 디스플레이 반사층에 채우는 데 에폭시 수지가 덜 필요하며, 더 무거운 탄소강 재료 핀을 제거합니다. 크기와 무게를 줄임으로써 제품 무게를 절반으로 쉽게 줄일 수 있어 적용이 더욱 완벽해집니다. 특히 제품 두께가 지속적으로 감소하는 다양한 백라이트 제품과 실내 및 반{3}}실외-풀 컬러 디스플레이 애플리케이션에 적합합니다.
SMD LED 패키징에는 다음과 같은 기술적 어려움이 있습니다.
첫째, 장치의 발광 효율을 향상시키고 배광 곡선이 요구 사항을 충족하도록 장치 구조를 설계하고 포장 재료 조합을 최적화하는 방법입니다. 좋은 포장 형태는 LED 칩의 사용 효과를 향상시킬 뿐만 아니라 기업이 제품 차별화를 달성하는 데에도 도움이 됩니다. SMD 장치 구조에 대한 지속적인 연구는 장치 구조의 지속적인 개발로 이어졌고, 그 결과 옥외 디스플레이 애플리케이션용 타원형 LED 및 소형-크기 LCD 백라이트용 측면 발광 LED와 같은 틈새 시장을 위한 특수 장치가 등장했습니다.
둘째, 효과적인 열 방출은 장치 신뢰성을 향상시키는 데 중요합니다. LED 장치의 높은 열 저항은 칩의 PN 접합 온도를 증가시켜LED 조명하락. 열 방출은 LED 패키징의 주요 기술적 과제입니다. 이 핵심 기술에 대한 지속적인 연구를 통해 포장 재료가 풍부해지고 개발되어 장치 열 저항을 크게 줄이고 근본적으로 장치 수명을 보장합니다.
백색 LED 패키징 기술은 업계 내 주요 초점 및 연구 분야가 되었습니다. 고급 패키징 기술은 색온도, 색도 좌표, 연색성 지수(CRI)와 같은 매개변수에 대한 제어를 향상시킵니다. 그 결과 다양한 시장의 다양한 요구 사항을 충족하고 대량 생산 시 매우 일관된 CRI를 달성하는 고품질 백색 LED가 탄생했습니다. 이는 모든 제조업체에게 중요한 기술적 과제를 제시합니다.
(2) 백라이트 및 조명 제품은 향후 LED 시장의 고성장을 이끄는 원동력이 될 것이다.
대형 LCD 패널의 LED 백라이트 보급률이 급증하고-예상치 못한 LED 조명 시장의 발전으로 LED 산업 전체의 성장 모멘텀이 가속화될 것입니다. LED 백라이트와 LED 일반 조명은 가장 빠르게 성장하는 두 가지 분야입니다. 백라이트와 조명은 향후 LED 시장의 급속한 성장을 이끄는 원동력이 될 것이다.
8. 백라이트 LED 시장 수요
LED 백라이트소형-백라이트, 중형-백라이트, 대형-백라이트가 포함됩니다. 소형- 크기 백라이트는 주로 휴대폰, MP3, MP4, PDA, 디지털 카메라, 비디오 카메라 및 피트니스 장비에 사용됩니다. 중간- 크기 백라이트는 주로 노트북 컴퓨터, 넷북, 컴퓨터 디스플레이 및 모니터에 사용됩니다. 대형-사이즈는 주로 LCD TV에 사용됩니다.
다양한 크기의 LCD 화면에 대한 LED 백라이트의 수와 성능 요구 사항은 다음과 같습니다.
9. 조명용 LED 시장 수요
LED 조명은 에너지 절약, 환경 보호, 짧은 응답 시간, 긴 수명 등 일반 조명에 비해 장점이 있어 이상적인 대체 광원이라고 판단됩니다. 현재 LED는 상대적으로 가격이 비싸 널리 보급되기가 어렵습니다. 그러나 LED 비용이 점차 감소하고 전 세계 정부가 에너지 절약 정책을 장려하고{2}}백열 전구의 글로벌 단계적 폐지를{3}}촉진함에 따라 LED 조명은 엄청난 개발 기회를 제공할 것입니다. LED 조명 시장은 크게 옥외경관조명(가드레일 조명, 스포트라이트, 잔디등 등), 실내 일반조명, 장식조명, 특수조명(가로등, 손전등, 헤드램프, 독서등 등), 특수조명(군용, 의료용 조명, 생체의료용 조명 등), 자동차용 조명으로 구분할 수 있다.
백열전구에 대한 금지로 인해 10W 미만의 LED 전구에 대한 시장 기회가 나타나고 있습니다. 현재 조명은 전 세계 전력 소비의 19%를 차지하며 총 2,651테라와트-시간의 에너지를 소비합니다. 기존 광원을 에너지 효율이 높은 광원으로 교체하면-에너지가 30% 절약될 것으로 예상됩니다. 에너지 효율적인 조명을 센서, 스마트 그리드 및 기타 애플리케이션과 통합하면 잠재적으로 추가로 30%를 절약할 수 있습니다.
https://www.benweilight.com/industrial-조명/led-하이-베이-light/6000k-led-창고-lighting.html
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