(1) 개요

① 조명용으로 사용하기 위해서 물질을 발광시키는 방법에는 온도 방사와 루미네선스(온도방사 이외의 발광을 말하며 일명 냉광이라고도 하고 발광에 자극이 필요하고, 발광 계속 시간에 따라 자극이 제거된 후에도 일정 기간 발광하는 인광과 자극하고 있는 동안만 발광하는 형광으로 구분 )두 가지가 있다.

② 루미네선스의 방사현상을 이용한 조명등이 방전등이며, 아크등은 루미네선스와 온도방사의 두 가지를 모두 이용한 것이다.

③ 루미네선스는 발광의 지속시간에 따라서 형광과 인광으로 구분하는데, 기준으로 발광시간이 이보다 짧은 것을 형광, 긴 것을 인광이라고 한다.

(2) 발광방법

① 온도방사

⑴ 온도방사는 물질의 원자 또는 분자에 열을 가하여 온도를 상승시켜 발광하게 하는 것으로 백열전등, 할로겐 램프 등이 에이 속한다

⑵ 섬광전구는 유리구 내에 알루미늄박 또는 알루미늄 선이나 Al-Mg 합금선을 산소와 함께 봉입하고 착화제를 바른 필라멘트에 전압을 가함으로써 순간적으로 완전연소 시키고 이때 발광되는 섬광을 카메라의 셔터와 동조시키는 것으로 이 또한 온도방사의 일종이다

③ 루미네선스

⑴ 전기 루미네선스

전기 루미네선스 (Electric Luminescence)는 기체 또는 금속의 증기중을 통해서 이루어지는 방전에의해 발광하는 현상을 말한다. 이는 대전된 입자 상호간이나 원자 또는 분자간의 충돌에 의해서 발광하는 것으로, 수은등이나 네온관이 그 예이다.

⑵ 전계 루미네선스

Electro Luminescence는 전계에 의해서 고체가 발광하는 것으로 발광 다이오드나 EL 램프 등이 그 예이다.

⑶ 방사 루미네선스

Photo Luminescence는 어떤 물질의 원자 또는 분자가 광선 자외선 X선 등을 흡수하고, 흡수된 광양자의 파장보다 긴 파장의 광양자를 방사함으로써 발광하는 현상을 말한다. 형광등, 형광 수은등, 야광도료 등이 그 응용 예이다.

방사 루미네선스의 과정에서 방사되는 광양자의 파장은 항상 입사되는 광양자의 파장보다 길게 되는데 이를 스토크의 법칙 (Stoke's Law) 이라고 한다.

⑷ 음극선 루미네선스

Cathode Ray Luminescence는 음극선 즉 전자의 흐름이 어떤 물체를 충격할 때 발광하는 현상을 말한다. 브라운관 (Cathode Ray Tube) , 오실로그래프의 형광판 등이 그 예이다.

⑤ 생물 루미네선스

반딧불, 개똥벌레 등이 발광하는 현상을 말한다.



(3) LED 램프의 발광원리, 구조, 특징

① LED 램프의 발광원리

발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)는 다이오드의 P-N 접합부에 전계가 가해지면 전류가 흐르면서 발광하는 것으로 이는 전계에 의해서 고체가 발광하는 전계 루비네선스의 일종이다.

② LED 램프의 구조

발광 다이오드는 그림과 같이 P-N 접합 다이오드로 구성된다


③ LED 램프의 특징

⑴ 점등 또는 소등 속도가 빠르다

⑵ 전력 소모가 적고 수명이 길다

⑶ 다양한 색상의 발광이 가능하다

⑷ 조명용 다른 광원에 비해 눈부심이 작다

⑸ 필라멘트가 없으므로 백열등과 같이 필라멘트가 끊어지는 일이 없다

④ LED 램프의 용도

⑴ 옥외용 전광판의 광원

⑵ 교통 신호등

⑶ 일반 조명기기

⑷ 광케이블용 전기-광 변환장치

⑸ LCD(Liquid Crystal Display)용 광원