1879 년백열등 1938 년형광램프 1964 년 HID 램프 1990 년대초 ( 신광원 ) 무전극방전램프 LED 램프 에너지절약기술개발활성화대두 Solid-State Lighting 고효율, 장수명, 고연색성, 에너지및자원절약 쾌적성, 안전성, 지구환경보호, 다양한색가변가능
1000 0.3 x CIE 비시감도곡선 (CIE) 발광효율 (lm/w) 100 10 백 녹 InGaN 쳥 적황 AlGaInP 고압나트륨램프 (1kW) 형광등 (40W) 수은등 (1kW) 할로겐전구 (30W) 텅스텐전구 (60W) 적색필터부착텅스텐전구 (60W) 1 400 500 600 700 800 파장 (nm)
이후도새로운효율향상이전망되고있다 60 60 형광등 발광효율 (lm/w) 40 20 15 LED 20 13~15 21 세기의빛프로젝트 (JRCM) 2010 년에 120 lm/w 를목표백열등 0 2001 2002 2005 년 LED 는광의지향성이강하고렌즈를사용하기때문에대부분의빛을유용하게이용할수있다 백열등은기구에들어간경우일부의빛을유용하게사용할수없다 LED 렌즈
수광기 LED 면적 : A = 100 mm2의원형설비 d 필터 d: LED 와수광기사이의거리 [m]
IPR-DES B : Blue Standard IPR-DES G : Green Standard IPR-DES Y : Yellow Standard IPR-DES O(A) : Orange Standard IPR-DES R : Red Standard IPR-DES IR : Infrared Standard 표준 LED 케이스 케이블 LED 칩가열용소자 LED 용전원및온도안정화장치
버퍼 보조 LED 보조 LED 수광기 버퍼 수광기 제공 LED 수광기 제공 LED 버퍼보조 LED 제공 LED
Sphere diameter > 30 cm LED stability, 10 min Real intensity Time, min
1400 1200 금액 ( 백만달러 ) 1000 800 600 400 200 0 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 년
60 50 52 40 30 20 10 0 휴대용기기 16 표시및디스플레이 12 14 4 2 자동차 조명 신호 기타 응용분야 금액 ( 백만달러 ) 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 기타조명지동차신호이동기기표시 / 디스플레이 2002 2003 2004 2005 2006 2007 년
y InGaN 괘적 LED 디스플레이 CRT 상대강도 [a.u.] InGaN λd=466nm Tcp=6500 K Ra=89.8 Efficacy =40 lm/w InGaN λd=548nm AlGaInP λd=608nm x 파장 [nm]
Ta=25, If=20mA YAG 여기스펙트럼 EM=570nm YAG 형광스펙트럼 EX=460nm 상대강도 [a.u.] Tcp=6300 K Ra=84.6 Vf=3.37[V] Efficacy =24.8 lm/w 상대강도 [a.u.] Blue LED 파장 [nm] 파장 [nm]
상대강도 [a.u.] Ta=25, If=20mA Tcp=8950 K Ra=88.1 Vf=3.34[V] Efficacy =11.6 lm/w 상대강도 [a.u.] Ta=25, If=20mA Tcp=5800 K Ra=86.3 Vf=3.2[V] Efficacy =26.1 lm/w 파장 [nm] 파장 [nm]
Efficiency η ex (%) CW η ex P max Univ.SC Cree Nichia 미쓰비시전선 Nichia NTT Univ.SC (In)AlGaN GaN InGaN Output P max (mw) Wavelength λ(nm)
발광효율 일반조명 100 (lm/w) 10 형광램프전구 계단조명 신개념조명 가로등사인판넬자동차용 간판조명손전등식물육성용백라이트 신개념을기초로한 LED 조명설계 LED 단가엔 100 상액구 50 1 1998 99 2000 01 02 03 04 05 10 년
X = k Φ (λ )x (λ )dλ Y = k Φ (λ )y (λ )dλ Z = k Φ (λ)z (λ)dλ
3
(a) LED 13 개 (b) LED 12 개 (c) LED 11 개 (d) LED 10 개 (e) LED 9 개 (f) LED 8 개
140 120 < LED 감소에따른 Lux 변화도 > lux value 100 80 60 40 Lux value 20 0 13 LEDs 12 LEDs 11 LEDs 10 LEDs 9 LEDs 8 LEDs < LED 개수 >
< No Globe > 95.40% 95.20% 95.00% Efficiency(%) 94.80% 94.60% 94.40% 94.20% 94.00% 93.80% LED49_no_globe A_10mm A_15mm
< Reflector 로부터 Globe 가 30mm 떨어져있을때효율비교 > 86.85% 86.80% 86.75% Efficiency(%) 86.70% 86.65% 86.60% 86.55% 86.50% LED49_30mm_20 B_10mm B_15mm
< Reflector 로부터 Globe 가 50mm 떨어져있을때효율비교 > 87.60% 87.50% 87.40% Efficiency(%) 87.30% 87.20% 87.10% 87.00% 86.90% LED49_50mm_20 C_10mm C_15mm
< Globe 가없을때 LED 간격에따른 Maximum Candela > 449.2 449 448.8 448.6 Candela 448.4 448.2 448 447.8 447.6 447.4 LED49_no_globe A_10mm A_15mm
< Reflector 로부터 Globe 가 30mm 떨어져있을때 Maximum Candela > 420 418 416 Candela 414 412 410 408 406 LED49_30mm_20 B_10mm B_15mm
100 90 93 97 연색성수치 80 70 60 87 74 64 85 85 69 69 76 64 66 86 87 50 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 R11 R12 R13 R14 R15 연색성색깔 57
고휘도 LED 8.2mm 210mm 8.2mm
hole 6mm 6mm
Reflector LED Soldering 원형 PCB
PCB 기판 200mm 120mm 75mm 240mm
HB LED 광원 48ea 48ea 48ea 48ea 8 개전원회로 48ea 48ea 45ea 48ea
LM2575 INPUT (7.0 40V) 100uF + 1 Feedback 4 Vin Output 2 Gnd On/Off 3 5 330uH 1N5819 + 330uF OUTPUT (5V, 1A) R1 R2 R48 Vin 식 여기서 전력 전류 저항
조명용 LED 광원 적분구 ( 광특성 ) 광전류 -> 전압변환장치 Interface Card Data Storage Computer
LED Light source system Baffle Integrating Sphere Detector - Photometers - Spectroradiometer - Radiometers
광전류 -> 전압변환장치 조명용 LED 광원 전원공급기
Pivot LED 광원 Direct light shield Photocell Mirror