일반적인 LED 칩의 색 파장 및 응용 소개
1. 블루 LED
청색광 방출 다이오드{0}를 나타냅니다. 질화갈륨(GaN){1}} 기반 반도체는 일반적으로 청색 LED의 재료로 사용됩니다. 아연 셀레나이드(ZnSe)-기반 반도체를 사용한 청색 LED 개발은 이전에 인기가 있었지만 1993년 12월 질화갈륨-기반 반도체를 사용한 고휘도 청색 LED의 개발 이후{3} , 청색 LED의 주류는 GaN{6}}기반 반도체 제품이 되었습니다.
질화갈륨(GaN){0}} 기반 청색광{1}}방출 다이오드의 방출 파장 중심은 약 470nm입니다. 조명기구 및 표시등과 같은 청색 표시 부품의 광원, LED 디스플레이 화면의 청색 광원, 액정 패널의 백라이트 광원 등에 사용됩니다. 형광체 재료와 조합하여 사용할 경우 백색광은 얻다. 현재 백색 LED는 일반적으로 청색 LED에 형광체를 결합한 구조를 채택하고 있다.
2. 레드 LED
red-emitting diode. At present, the commonly used materials for red LEDs are aluminum indium gallium phosphide or aluminum indium gallium phosphide (AlInGaP) compound semiconductors. In the field of LEDs, quaternary materials generally refer to AlInGaP. AlInGaP is called quaternary materials because it uses four elements: aluminum (Al), gallium (Ga), indium (In) and phosphorus (P). AlInGaP doesn't just refer to red, it also covers the wavelength range from red to yellow.
AlInGaP가 등장하기 전에는 GaAs 반도체가 주류였습니다. 액상 에피택시 성장 기술이 사용됩니다. 1990년대부터 MOCVD법으로 대표되는 기상 에피택시 성장 기술이 발전하여 AlInGaP의 휘도가 급격히 높아짐에 따라 결정의 품질이 향상되었다.
적색 LED 발광의 중심 파장은 약 620-630 nm이다. 응용 범위가 넓으며 주로 네온 등, 표시기, 자동차 미등 및 신호의 적색 표시 부분의 광원, LED 디스플레이의 적색 광원 및 액정 패널의 백라이트 광원에 사용됩니다.
3. 녹색 LED
녹색 빛을 방출하는 다이오드. 주로 녹색 LED에 사용되는 질화갈륨(GaN){0}} 기반 반도체 재료는 청색 LED에 사용되는 것보다 효율이 낮고 동일한 입력 전류에 대해 광 출력 전력이 더 낮습니다. 현재 판매되고 있는 GaN{1}}반도체 녹색 LED의 낮은 효율은 주로 압전장 때문입니다. 압전장은 결정 구조의 응력에 의해 발생하는 압전 분극(piezoelectric polarization)에 의해 발생하는 전계를 말한다. 일본 국내외의 대학과 LED 칩 제조업체는 효율을 크게 향상시키기 위해 GaN 결정의 성장면을 변경하는 연구를 시작했습니다. GaN{2}} 기반 반도체의 결정면을 변경하면 녹색 LED의 전류 효율을 2배 이상 높일 수 있습니다.
시장에서 고휘도와 균형 잡힌 백색을 변조하기 위해 인간의 눈의 시각 감도를 고려하여 RGB 색 혼합 방법이 자주 사용되며 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED와 결합하여 LED 디스플레이 또는 LCD 패널의 백라이트 소스, RGB 3개가 사용됩니다. 컬러 LED 광량의 분포 비율은 약 3:6:1 또는 약 3:7:1이어야 합니다. 녹색 LED의 밝기가 충분하지 않기 때문에 출력 전력을 높이려면 여러 개의 녹색 LED를 사용해야 합니다. 적색 및 청색 LED에 비해 녹색 LED는 개선의 여지가 많다고 판단된다.
녹색 LED, 발광의 중심 파장은 약 560nm입니다. 일반적으로 네온등 및 표시등, LED 디스플레이 등의 녹색 표시 부분의 광원 및 액정 패널 등의 백라이트 광원으로 사용됩니다.
4. 적외선 LED
이름에서 알 수 있듯이 적외선을 방출하는 다이오드를 말합니다. 알루미늄 갈륨 비소 인화물(AlGaAsP)과 같은 갈륨 비소(GaAs) 반도체 재료가 일반적으로 사용됩니다. 적외선 LED는 오랜 역사를 가지고 있습니다. 1962년에 갈륨 비소(GaAs)로 대표되는 III{1}}V 화합물 반도체의 pn 접합이 적외선에 해당하는 전자기파를 방출할 수 있다는 것이 발견되었습니다.
적외선 LED의 순방향 전압은 약 1.5V로 적색 LED의 경우 2V 이상, 청색 LED의 경우 3V 이상에 비해 낮습니다. 700nm 이상의 방출 파장을 갖는 적외선 LED는 적외선 원격 제어 라인 통신용 광원으로 주로 센서 광원, 광 커플러 광원 및 프린터 헤드용 광원으로 사용됩니다.
5. 자외선 LED
자외선을 방출하는 다이오드. 자외선 LED는 주로 질화갈륨(GaN) 반도체를 사용합니다. 일반적으로 방출 파장이 400nm 미만인 LED를 말하지만, 방출 파장이 380nm보다 크면{1}근자외선 LED라고 하고, 방출 파장이 300nm보다 짧으면 심자외선 LED라고 합니다.{3} . 단파장의{5}}빛은 살균 효과가 좋기 때문에 자외선 LED는 형광체와 결합하여 가시광선을 방출하는 LED뿐만 아니라 냉장고, 가전제품의 살균 및 탈취에 많이 사용됩니다. 예를 들어 적색, 녹색 및 청색 형광체를 UV LED와 결합하여 백색 LED를 얻을 수도 있습니다.
