일반기술

Channel letter용 High Power LED Module 설계기술

<기술의 개요>- 광고 및 사인 조명시장에 약 70%이상을 Channel letter 및 간판이 차지하고 있으며, 고효율·장수명의 특성을 나타내는 신광원 LED를 이용한 고효율·친환경성의 제품을 개발되어 각광을 받고 있음- 고출력 RGB LED 모듈을 사용할 경우, 고출력 LED 효율 15lm/W(3W, 50lm)가 기존 고휘도 RGB LED 모듈의 효율 10lm/W(0.45W, 4.7lm)보다 높아서 고출력 LED 모듈당 약 1.5W 에너지 절감효과 발생- 현재 사용되고 있는 Channel letter용 고출력 LED 모듈은 방열 및 신뢰성 등의 문제로 정격전류의 1/2 또는 1/3으로 사용함으로서 LED 모듈의 광출력 및 휘도 저하를 초래하여 고출력 LED의 특성을 최대 사용하지 못함- Channel letter용 LED Module은 소형의 구조물로서 무게와 사용의 편리성을 위하여 소형이면서 방열 효율이 떨어지지 않도록 LED가 설치된 메탈 PCB에 부착될 알루미늄 부분이 heat sink head 역할을 수행하고 주변부에 방열을 위한 fin을 설치하는 구조로 설계하였으며, 이러한 구조는 1W White LED 3EA를 적용하여도 45.9°C 이하의 온도분포와 20.891K/W 열저항 특성을 나타내고 LED 수명이 2만시간 이상 보장됨으로써 LED Module의 신뢰성과 전체 크기는 47(L) X 40(W) X 30(H)mm[고정핀 포함 70(L) X 40(W) X 30(H)mm]로 소형화를 실현<기술의 특징>- 기존 형광램프에 비해 약 50%이상의 에너지 절약, 환경개선 및 유지보수 비용 절감과 Channel letter용 백라이트의 높은 휘도와 균일성, 미려한 광색 표현으로 광고효과 극대화로 매출 및 수축 증대 효과, 국내외 광고 및 조명산업에 새로운 시장성 부여- Channel letter용 광고 조명장치는 기존 네온사인보다 2배 이상의 고효율과 10 배 이상의 장수명을 특성, 부드러운 광색 창출, 고휘도화에 따른 고시인성 등을 나타내는 LED가 적용되고 있음<기술 및 시장동향>- 현재 국내외 Channel letter에 적용되는 기존 광원(네온, 형광등 등등)에 비해 소비전력이 적어(네온대비 80%이상 감소) 전력에너지절감, 장수명(반영구적), 높은 휘도 특성을 가지고 있는 LED를 채택하여 사용하고 있음- 최근 국내외 선진사에 출시되고 있는 제품으로는 고휘도 RGB LED를 배열한 LED 모듈과 제어장치(DMX 방식 등)를 사용하여 Channel letter가 광색가변 및 다양한 광색을 나타내도록 하고 있으며, 일부에서는 고출력 1W 백색 LED 한 개를 이용한 LED 모듈 제품이 개발되고 있음- 미국의 Channel letter 회사로 SloanLED, TIR, Golden-Idea, Borderline, Leotek 등이 있으며, 이들 회사들은 고휘도 LED를 이용한 LED Module을 제조하는 업체임. GE 조명과 Emcore가 합자한 Gelocre사는 1W 고출력 LED를 이용한 TetraTM Power White라는 제품을 출시하고 있음- 국내는 신성룩스테크롤로지(주), 대안트랜스, (주)네스라이트 등 약 10여개 업체가 생산하고 있으며 주로 고휘도 LED를 어레이한 단순 모듈 제품이 주류를 이루고 있으나, 대한트랜스의 경우에는 삼성전기 고출력 1W LED 한 개를 적용한 LED 모듈 제품이 출시되고 있음