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[국내논문] LED 램프의 기본 설계이론
Fundamentals of light - emitting diode lamp design 원문보기

한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, v.13 no.4, 2002년, pp.324 - 331  

김선원 (충남대학교 전자공학과) ,  송병기 (충남대학교 전자공학과) ,  이성재 (충남대학교 전자공학과)

초록
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LED 램프의 기본 설계이론을 제시하였다. 설계된 LED 램프에 사용된 reflecting cup과 렌즈는 몇몇의 설계 변수에 의하여 다양한 형태로의 모양의 변화가 가능하다는 특징을 갖는다. Monte Carlo 기법을 이용하여 설계된 램프를 해석한 결과 다양한 응용분야에서 요구되는 빔 패턴특성을 손쉽게 구현할 수 있음을 확인할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The fundamentals of light-emitting diode lamp design are presented. The shapes of the reflecting cup and lens employed in LED lamps can be flexibly adjusted, over a relatively large range, by using a few parameters. The analysis of the designed lamps by Monte Carlo photon simulation shows that diver...

주제어

#LED lamp   #reflecting cup   #LED lens   #far-field beam pattern  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이에 비하여 lead형 LED 램프는 각종 기기 또는 건물의 외부에 부착되어, 비교적 멀리 떨어져 있는 detector나 사람을 대상으로 작동되는 것이 보통이기 때문에, 빔 패턴 특성이 중요하게 고려되어야만 한다. 따라서 본 논문에서는 주로 lead형에 적용이 가능한 LED 램프의 기본 설계이론을 제시하고자 한다.
  • 본 논문의 가장 중요한 목표는 각종의 응용분야에서 요구되는 다양한 형태의 빔 패턴 특성을 구현할 수 있는 LED 램프의 설계이론을 확립하는 것이다. 이를 위한 가장 중요한 과정으로, 비교적 소수의 설계변수들을 간단히 조절함으로써, 넓은 범위에 걸쳐 다양한 모양으로 변화가 가능한 reflecting cup과 렌즈를 도입하였다.
  • 사용했는데, 이 기법은 기본적으로 이미 LED 칩simulatio 위해 사용된 바 있다. 본 연구에서는 단지 기존에 개발된 LED 칩 해석용 프로그램에, 앞에서 도입된 reflecting cup과 렌즈 부분만을 추가했음을 밝힌다. 따라서 Monte Carlo 기넙의 구체적인 내용에 대해서는 인용된 문헌을 참고할 수 있을 것으로 판단되기 때문에, 여기에서는 그 기법의 골격만을 요약하기로 한다.
  • 이상에서는 reflecting cup과 렌즈의 수평단면이 원형인 circular type 의 램프에 대하여 살펴보았지만, 이하에서는 컵과 렌즈의 수평단면이 타원인 oval type의 램프에 대해서 살펴보기로 한다. 일반적으로 oval type의 램프는 수평방향에 대한 빔 폭이 수직방향에 대한 빔 폭보다 훨씬 큰 특성을 갖고 있기 때문에, 옥외용 전광판 등에서 주로 사용된다.

가설 설정

  • 와 같이 동일한 모양의 타원을 하고 있는 타원형 기등으로 가정하였다. 위에서 4와 G는 각각 수평단면 타원의 X와 y 방향으로의 반경을 의미한다.
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참고문헌 (5)

  1. S. Lee, “Efficiency enhancement in light-emitting diodes based on geometrically deformed chips,” Proc. of SPIE, vol. 3621, pp. 237-248, San Jose, California, Jan.1999. 

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  2. F. Kishi, F. Steranka, D. DeFevere, D. Vanderwater, K. Park, C. Kuo, T. Osentowski, M. Peanasky, and J. Yu, R. Fletecher, D. Steigerwald, M. Craford, V. Robins, “Very highefficiency semiconductor wafer-bonded transparent-substrate (Al _x Ga _{1-x} ) _{0.5} In _{0.5} P/GaP light-emitting diodes,” Appl. Phys. Lett., vol. 64, pp. 2839-2841, May. 1994. 

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  3. M. Krames, M. Ochiai-Holcomb, G. Hofler, C. Carter-Coman, E. Chen, I. Tan, P. Grillot, N. Gardner, H. Chui, J. Huang, S. Stockman, F. Kishi, M. Craford, T. Tan, C. Kocot, M. Hueschen, J. Posselt, B. Loh, G. Sasser, and D. Collins, “High-power truncated-inverted-pyramid (Al x Ga 1-x ) 0.5 In 0.5 P/GaP light-emitting diodes exhibiting >50% external quantum efficiency,” Appl. Phy. Lett., vol. 75, pp. 2365-2367, Oct. 1999. 

    상세보기 crossref

  4. S. Lee, “Analysis of light-emitting diodes by Monte Carlo photon simulation,” Appl. Opt., vol. 40, pp. 1427-1437, Mar. 2001. 

    상세보기 crossref

  5. S. Lee, “LED lamp design by Monte Carlo photon simulation,” Proc. of SPIE, vol. 4278, pp. 99-108, San Jose, California, Jan. 2001. 

    crossref

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