다양한 밀리 칸델라 등급의 LED에 영향을 미치는 몇 가지 요인이 있으며,보다 중요한 것은 의도 한 목적과 mcd 등급의 관련성입니다.
분산 각도 / 빔 각도 :
이것은 user20264의 답변에서 지적했듯이 가장 명확하고 직관적입니다. 빔 각도가 좁을수록 (LED의 광이 축에서 얼마나 멀리 보이는지) 주어진 광속에 대한 광도가 더 커집니다.
Paraphrasing Wikipedia 에서 , 광원 은 540 THz (555 nm 파장, 황록색)의 주파수를 가진 단색 녹색광을 방출하는 경우 주어진 방향으로 하나의 칸델라 를 방출 합니다.
( 소스 )
이것이 바로 조명 등급 LED가 종종 mCd가 아닌 루멘으로 등급을 매기는 이유입니다. 왜냐하면 MCD는 정의에 의해 유효 빔 각도를 변경하는 추가 요소 (렌즈, 확산기, 반사기)에 따라 상당히 오도 될 수 있기 때문입니다.
" 피크 광도 "의 실제 측정 :
피크 광도는로서 측정하도록되어있는 동안 단일 포인트 에 축 값이 "포인트"센서의 형상과 크기에 대한 국제 표준은 없다 :
축 주위에서 1도, 0.01 sq.mm, 사각 베어 웨이퍼 광 센서 / PIN 포토 다이오드, 원형 렌즈 센서 (있는 경우, 어떤 직경 렌즈?), 반 세타 각도 (예, 일부 과학 논문에서는이를 측정으로 사용합니다) 지역) 또는 다른 것이 있습니까? LED 패키지 표면, 웨이퍼 표면 또는 LED 렌즈 내부 또는 외부 표면에서 센서까지의 거리가 측정됩니까?
제조업체만큼 많은 답변을 찾을 수 있으며, 이러한 유연성을 유지하면 일부 "창의적인 회계"를 통해 한 유형의 LED보다 다른 유형의 LED를 선호 할 수 있습니다.
렌즈의 형상 :
LED 렌즈에 사용되는 특정 광학 배열은 조명 빔 각도에 걸쳐 빛의 강도 분포를 변경합니다.-빔의 중심에서 매우 강한 빛을 얻을 수 있고, 긴 감소의 테일 (fall-off) 테일링 또는 상당히 균일 한 강도의 분포 카메라 광학과 마찬가지로 축과 최대 가시 각도 사이.
이것은 강도가 축에서 절반으로 떨어지는 각도 인 " 반 쎄타 "각도에 영향을줍니다 . 렌즈와 강도 분포 곡선에 따라 절반 세타 각도는 작은 각도의 빔 각도 (중앙 집중 빔)이거나 빔 각도의 절반 이상으로 향할 수 있습니다.
반 테타 각도가 작을수록 (꼬리가 긴 마른 벨 벨 커브) 축에서 높은 mcd 값을 나타내지 만 축에서 가시성이 급격히 떨어집니다. 적외선 리모컨과 같이 더 넓은 범위의 경우 더 작은 반 세타가 관심이있는 반면 시각적 표시기 / 조명 요구의 경우 더 큰 반 세타가 고정 빔 각도에서도 더 잘 작동합니다.
화각 :
이것은 이전의 두 가지 점과 밀접한 관련이 있습니다 :
만약 반 세타 또는 빔 각도가 좁다면, mcd 수치는 매우 높게 보일 수 있지만, LED 자체의 지표로서의 실용적인 유용성은 의문의 여지가 있습니다. 그러나 일부 표시기 보드 또는 광섬유와 같은 광 파이프를 사용하는 경우 좁은 반 세타가 좋습니다 .
렌즈의 투과 계수
이것은 LED가 방출하는 특정 광 파장과 관련이 있습니다.
제조업체는 일반적으로 LED 렌즈 요소 설계를 위해 하나 또는 매우 적은 수의 재료로 표준화합니다. 명백하게, 임의의 주어진 투명 물질은 상이한 광 파장에 대해 상이한 투과 특성을 가질 것이다.
따라서 녹색 LED에 가장 적합한 렌즈 재료는 적색에 이상적 일 수 있습니다.
백색의 경우, 일반적인 "백색"LED는 짙은 청색 스펙트럼 라인을 방출하는 질화 갈륨 칩에 이트륨 알루미늄 가넷의 형광체 층이 있기 때문에 훨씬 더 복잡합니다. 자연 스펙트럼과 인광 스펙트럼 라인의 조합은 투과 및 위상의 절충이 필요하므로, 조합은 광학 설계의 특성상 각 스펙트럼 라인에 대한 투과에 이상적이다.
투명한 v / s 반투명 LED :
유백색 LED는 생성 된 빛을 LED 표면 전체에 가능한 한 균등하게 -180도 ( 또는 90 도 근처 ) 고체 각도 및 절반- 거의 동일한 세타 값이 일반적이며 바람직하다.
따라서, 유백색 LED는 일반적으로 "물-투명"LED와 동일한 화학 및 구조에 대해 불량한 mcd 값을 가질 것이고, 착색 된 투명 LED는 중간 어딘가에있을 것이다. 그러나 표시 목적으로 반투명 LED가 가장 이상적입니다!
방출 된 빛의 파장 광도의 정의에서 볼 수 있듯이, 이것은 인간이 인식 한 문제의 빛의 세기를 고려할 때 복사 강도와 다릅니다. 인간은 특징적으로 스펙트럼의 황록색 부분에 가장 약 555 나노 미터의 파장에 가장 민감합니다 :
( 출처 는 Wikipedia, 고해상도 이미지입니다 )
따라서, LED를 통한 주어진 양의 전력에 대해, 광도는 LED 색상에 따라 광범위하게 변할 것이고, 물론 인간의 시력이인지 할 수없는 자외선 및 적외선에 대해 0으로 떨어진다.
LED 접합의 화학 :
이것에 대해 웹의 다른 곳뿐만 아니라 다른 답변에서도 충분히 언급되었습니다. 화학 은 LED의 "빛 의 방출 된 색상 스펙트럼 ( 이전 포인트 참조 )과 변환 효율을 결정합니다. 방출 "측면. 또한, 약간의 변화는 스펙트럼 이동을 유발하므로, 명목상 동일한 두 화학 물질이 필요하지 않습니다 . 따라서 이것이 광속과 강도를 결정한다는 것은 명백합니다.
웨이퍼 / 배치 효율 :
최고의 제조 공정 제어에도 불구하고, LED 제조는 웨이퍼 배치 간, 심지어 배치 또는 단일 웨이퍼 내에서의 효율 및 출력 특성의 변화로 유명하다. 제조업체는 " 비닝 (binning) " 프로세스를 통해이를 해결합니다. 백색 LED는 복잡한 프로세스, 컬러 및 광 출력에 의해 비닝되는 반면, 컬러 LED는 기본적으로 선형 비닝 프로세스를 거쳐 광 출력에 사용됩니다. 다른 광 출력 레벨은 다른 등급의 제품으로 패키지됩니다.
평판이 좋은 제조업체는 일반적으로 LED에 대해 진실한 비닝 및 게시 등급을 수행하지만, 이름이없는 LED는 명시된 데이터 시트 등급 내에서 강도가 크게 변하는 것으로 유명하며 극단적 인 경우에는 1 : 3 비율입니다.
nb Philips (Luxeon 범위)와 같은 일부 제조업체 는 제조 기술의 현대적인 개선으로 인해 비닝 프리 프로세스 를 요구하기 시작했습니다 .
LED 캡슐화 :
이것은 렌즈 설계 논의에서 이미 몇 가지 요점을 다루었지만, 접촉 휘스커 / 와이어 본드의 위치와 같은 추가 요소는 LED 광 출력에 큰 영향을 미칩니다. 와이어 본드는 광원의 폐색을 생성하며, 그 특성은 디자인에 따라 다릅니다.
이것에 대한 명백한 반응은 왜 와이어 본드를 가능한 한 적게 폐쇄하도록 설계하지 않는 것입니까? 이는 와이어 본드 위치, 재료 및 두께가 전기 전도뿐만 아니라 열 소산에 관한 것이므로 수행되지 않습니다.
일부 설계는 더 나은 냉각이 필요하므로 칩의 대략 중간에 부착 된 수염 또는 리드 프레임의 여러 와이어 본드가 선택됩니다. 다른 설계는이 점에 대해 실제로 신경 쓰지 않습니다. 전력이 너무 낮거나 기판이 열 배출을 위해 더 잘 설계되었습니다.
이러한 절충점은 폐색 타협과 LED 빔 축에서 실제 측정 된 광도를 결정합니다.
패키지 내 LED 기판의 방향
이 요소는 대부분의 최신 LED, 특히 SMD 부품과 관련이 없습니다. 그러나, 구형 LED 디자인, 그리고 여전히 일부 생산 단계는 때때로 LED 방출 표면에 방향 허용 오차 문제가있었습니다. 간단히 말해서, 실제 LED 칩은 LED 패키지의 축에 완벽하게 수직 일 수도 아닐 수도있다.
따라서 축을 따라 측정 된 광도는 이러한 LED에 대해 조각마다 또는 생산 과정마다 다를 수 있습니다.
LED의 실제 전력 :
LED의 정격 전류는 일반적으로 데이터 시트 사양을 충족하기 위해 회로에 의해 제어되지만, 해당 설정 전류에서 의 정격 및 실제 접합 전압은 제조 공차와 데이터 시트 사양의 단축으로 인해 항상 달라집니다. 즉, 전기에서 빛으로 변환 된 실제 전력 P = V x I은 각 LED 디자인, 반도체 도핑의 각 작은 변동 및 다양한 기타 요인에 따라 달라집니다 . 이것의 일부는 비닝 (binning) 공정에 의해 다루어지고, 부분적으로 웨이퍼의 다른 배치 (batch) 인 "다른 LED 모델"에 대한 데이터 시트는 측정 된 강도의 결과적인 변화를 반영한다.
가장 중요한 마케팅 점보 점보 :
이 퍼지 팩터는 아마도 엔지니어링 커뮤니티에서 가장 잘 알지 못하지만 여러 해 동안 다양한 제품에 LED를 사용하고 추천하는 것은 제조업체의 마케팅 부서가 판촉 자료 및 데이터 시트에 표시된 데이터에 매우 큰 영향을 미친다는 것을 보여주었습니다 주어진 LED 제품에 대해. 이것은 아마도 대부분의 다른 반도체 거래보다 LED 산업에서 더 두드러집니다.
발광 강도와 같은 LED 데이터를 측정하거나 나타내는 여러 가지 다른 방법이 있고 해당 매개 변수에 대해 업계에 몇 가지 표준 또는 지침이있는 경우 마케팅 담당자가 다른 제품 라인을 보장하도록 할 수 있습니다 또는 모델은 단일 제조업체 내에서도 다양한 측정 및 측정 방법을 사용하여 모든 LED에 최상의 스핀을 제공합니다.
더 평판이 좋은 제조업체는 단순히 다른 강도 측정 장비를 편리하게 사용하는 것을 고수 할 수 있지만 덜 꼼꼼한 제조업체는 제품 간행물에 대한 철저한 사전 변동에서 벗어나지 않습니다.
더 재밌는 것은 가장 유명한 제조업체 중 일부는 리셀러이기도합니다. 즉, 프리미엄이 아닌 제품 라인을 대량 판매자와 같은 공장에서 공급하므로 상자 나 릴의 브랜딩은 물론 100 %-300 %의 브랜드 가치 마크 업. 이 리셀러 중 몇 명이 실제로 측정 및 매개 변수의 유효성을 다시 확인하려고 하는가 는 누구나 추측합니다.
