LED조명의 이해

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2016.04.16 / 2016.04.16
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본문내용: About. LED 조명
1.기술의 개요
-> LED조명은 전기를 흘려주면 자체적으로 적색, 녹색, 청색 등의 빛을 내는 LED소자를 하나, 또는 여러개 묶어서 모듈로 구성해 사용하는 것이다. LED의 발광 원리는 1907년 전압을 가한 반도체에서 빛이 나오는 것이 관측됨에 따라 발견하게 되었다. 반도체의 전자(e)
는 외부 전압에 따라 에너지의 편차가 생기게 되는데, 이 때 높은 에너지에서 낮은 에너지로 바뀌는 순간 빛이 발생된다는 원리를 갖고 있다. 전자의 에너지 차이가 크면 청색, 작으면 적색, 중간 정도면 녹색의 빛을 낸다. 이와같은 원리를 이용하여 1962년 미국 제너럴일렉트로닉스(GE)가 처음적색 LED를 상용화하기 시작했고, 1993년에는 일본니치아화학공업의 수지 나카무라 박사가 청색 LED를 개발해냈다. 이어 니치아가 1997년 청색 LED에 노란색 형광체를 사용해 하얀 빛을 내는 백색 LED를 개발하는데 성공했다. LED는 색의 기본요소인 적, 녹, 청 에 추가로 백색까지 낼 수 있게 되면서 오늘날 총천연색의 빛까지 만들 수 있게 되었다. 특히 백색 LED 개발로 인해 LED조명이 전자제품 디스플레이용에서 일반 조명을 대신할 수 있는 램프로 확산 할 수 있는 계기가 마련되었다.
초창기 LED를 활용한 조명제품들은 적색 LED를 사용한 것들이 많았는데, 이는 주로 전광판에 많이 사용됐고 교통신호등, 경관조명용으로 적용됐었으며, 이후 작은 소비 전류 특성으로 인해 에너지 효율이 요구되는 휴대폰과 같은 모바일 기기에 적용되었다. 또 한 적, 녹, 청, 백 LED들은 초창기 휴대폰의 시그널 램프로 사용되다가, 이후엔 보다 높은 해상도의 화면의 요구로 인해 휴대폰 LCD창 뒤에서 빛을 밝혀주는 백라이트유닛(BLU) 역할로 전환 적용되었다. LED램프는 다른 램프와 비교해 볼 때 빛의 파장대역이 순수하여, 자동차 방향지시등이나 보조 등으로도 적용되었고, 앞으로는 헤드램프까지 적용될 것으로 예상되고 있다. 이미 LED는 노트북 모니터나 LCD TV등 일반 디스플레이 가전제품의 BLU로도 적용되고 있으며, 기존의 일반 형광등이나 할로겐램프, 백열전구를 대체하는 직접 조명제품ㅂ으로도 상용화되고 있다. 또 한 기존 조명기기들을 사용할 수 있는 전기소켓에 바로 꽂을 수 있는 LED램프들이 국내에 속속 등장하고 있고, 사무실이나 음식점, 백화점 진열장, 가로등용으로 이용되는 제품도 등장하고 있다. 이처럼 앞으로는 일반 조명 대체 시장이 LED 산업에서 성장성이 가장 높은 분야가 될 것이라 예측된다.
특히 LED조명은 일반 백열전구의 5분의 1, 형광등의 3분의 1 수준의 전력만 있으면 작동이 가능하기 때문에 에너지 효율성이 좋다는 특징을 갖고 있다. 또 한 LED조명의 수명은 약 5만 시간으로, 일반 백열등이나 형광등에 비해 10배 이상 길기 때문에 현재의 qlTKs 모듈 생산단가가 현실화된다면 기존램프에 비해 경쟁력을 가질 수 있게 된다. 이미 몇몇 기업에서 생산되고 있는 조명용 백색 LED의 경우 밝기 또 한 형광등과 비슷한 수준에까지 올라와 있으며, 형광등처럼 수은 등의 유해물질이 전혀 사용되지 않기 때문에 친환경적인 제품으로 각광받고 있다.
LED램프는 여러 개의 LED소자를 결합해서 하나의 램프를 구성하기 때문에 가격은 qlTK지만, 앞으로 하나의 LED소자로도 충분한 밝기를 낼 수 있는 고출력 LED제품이 등장할 것으로 예상되기 때문에 그 가격은 점차 내려갈 것으로 전망되고 있다. 이처럼 LED조명 시장은 2010년 300억 달러 수준에서 2015년 600억 달러, 2020년에는 1000억 달러로까지 성장할 것으로 예상되고 있다.
2. 관련기업 동향
-> 국내 LED 업체는 대부분 패키징 분야에 집중하고 있다. 삼성전기, LG이노텍 등 일부 대기업이 웨이퍼에서부터 패키징까지 전공정을 자체적으로 수행하고 있으며, 에피밸리, 에피플러스 등 일부 중소 전문업체들이 웨이퍼와 칩 분야에 진출하여 있다. 국내에는 LED 산업과 관련하여 약 450여개 업체가 있는 것으로 광기술원조사결과 나타나고 있다. 그중에서 에피와 LED 칩 분야에는 삼성전기와 LG이노텍, 에피밸리 등 13개 업체가 참여 중이다.
LED 분야에는 서울반도체, 일진반도체, 대진DMP 등 80여개업체가 참여 중이다. LED 제품 분야는 중소기업의 참여가 가장 활발한 분야로 남영전구,아토디스플레이 등 360여개 업체가 참여하고 있다. 최근에 와서 신규로 LED사업에 진출하거나 LED 패키징 업체가 LED 칩 업체를 인수하는 사례 등이 본격적으로 나타나고 있다. 국내 업체들은 지금까지는 휴대폰용 LED 중 사이드 뷰 타입 LED에 주력하여 왔으나, 최근 급속도로 증가하고 있는 LED BLU용 시장과 조명용 광원시장에 진입하기 위한 제품을 경쟁적으로 개발하고 있다.
다음은 LED를 대표하는 4곳의 기업동향에 대해 살펴보겠다.
(1) 필립스

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