KR102257204B1 - Phosphor film and Method for Manufacturing the same, and Apparatus and Method for Measuring Optical Properties Using the same - Google Patents
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Abstract
형광체 필름 및 그의 제조방법과 이를 이용한 광 특성 측정 장치 및 측정 방법을 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 형광체 필름으로 광원을 조사하여 상기 형광체 필름의 광 특성을 측정하는 광 특성 측정 장치에 있어서, 기 설정된 파장 대역의 광원을 조사하는 광원부; 상기 형광체 필름으로 조사된 광원을 전반사시키는 적분구; 상기 적분구 내측에 배치되고, 상기 형광체 필름을 안치시키는 홀더; 및 상기 적분구에 의해 전반사된 광원을 수신하여, 광원의 광 특성 스펙트럼을 검출하는 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 특성 측정 장치를 제공한다.Disclosed are a phosphor film, a method for manufacturing the same, and an apparatus and method for measuring optical properties using the same.
According to an aspect of the present embodiment, there is provided an optical characteristic measuring apparatus for measuring optical characteristics of the phosphor film by irradiating a light source with a phosphor film, comprising: a light source unit for irradiating a light source of a preset wavelength band; An integrating sphere for total reflection of the light source irradiated with the phosphor film; A holder disposed inside the integrating sphere to place the phosphor film; And a detector that receives the light source totally reflected by the integrating sphere and detects an optical characteristic spectrum of the light source.
Description
본 발명은 형광체의 광 특성을 정확하게 측정할 수 있는 형광체 필름 및 그의 제조방법과 이를 이용한 광 특성 측정 장치 및 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a phosphor film capable of accurately measuring the optical properties of a phosphor, a method of manufacturing the same, and an apparatus and a measurement method for measuring optical properties using the same.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information on the present embodiment and does not constitute the prior art.
형광체는 광원(여기원)으로부터 높은 에너지를 흡수하여 낮은 에너지를 갖는 가시광 영역의 빛을 발광하는 물질로써, 조명 및 디스플레이 분야에 활용되며, 제품의 효율 및 광 특성과 직접 연관되는 핵심소재이다. 형광체의 광 특성에 따라 형광체가 적용된 LED(Light Emitting Diode)의 발광 효율은 달라질 수 있으므로, 형광체의 광 특성을 측정하는 것은 매우 중요하다. 종래의 광 특성 측정 장치 및 이를 이용하여 형광체의 광 특성을 측정하는 방법에 대해서는 도 1을 참조하여 설명하도록 한다.Phosphor is a material that absorbs high energy from a light source (excitation source) and emits light in the visible light region with low energy, and is used in lighting and display fields, and is a core material that is directly related to the efficiency and optical characteristics of the product. It is very important to measure the optical properties of the phosphor, since the luminous efficiency of the LED (Light Emitting Diode) to which the phosphor is applied may vary depending on the optical properties of the phosphor. A conventional optical characteristic measuring apparatus and a method of measuring optical characteristics of a phosphor using the same will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 종래의 광 특성 측정 장치를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a conventional optical property measuring apparatus.
통상적으로, 광 특성 측정 장치는 휘도 및 양자 효율(Quamtum Efficiency)과 같은 형광체의 광 특성을 측정한다. 종래의 광 특성 측정 장치(100)를 이용하여 형광체의 광 특성을 측정하는 방법은 다음과 같다. Typically, an optical characteristic measuring device measures optical characteristics of a phosphor such as luminance and quantum efficiency. A method of measuring the optical characteristics of a phosphor using the conventional optical
종래의 광 특성 측정 장치(100)는 광원부(120)를 이용하여 광원을 형광체(110)로 여기한다. 여기서, 광 특성 측정장치(100)의 측정 대상인 형광체(110)는 고상 분말 상태이며, 정량만큼 쿼츠 디쉬(Quartz Dish, 미도시)에 담겨진 채로 플레이트(140) 상면에 놓여진다. The conventional optical characteristic measuring
여기서, 사용자 등은 형광체(110)의 광 특성을 측정하고자 형광체(110)를 쿼츠 디쉬(미도시)에 담거나 쿼츠 디쉬(미도시)에 담긴 형광체(110)를 비우는 등의 과정을 반복하게 된다. 이러한 과정에서 쿼츠 디쉬(미도시)에 묻어 있던 형광체(110) 분말이 플레이트(140)를 오염시킬 수 있는데, 플레이트(140)가 오염됨에 따라 형광체(110)의 광 특성은 왜곡될 수 있다. 이에 대해서는 도 2를 참조하여 설명하도록 한다.Here, the user or the like repeats the process of placing the
도 2는 플레이트가 오염된 모습을 도시한 사진이다.2 is a photograph showing the state that the plate is contaminated.
도 2를 참조하면, 플레이트(140)는 적분구(150) 내 구성요소로서, 플레이트(140)의 상면에는 쿼츠 디쉬(미도시)에 담겨진 형광체(110)가 놓여진다. 상술한 바와 같이, 사용자 등은 형광체(110)를 쿼츠 디쉬(미도시)에 담거나 비우는 과정을 반복하게 되는데, 이러한 과정에서 쿼츠 디쉬(미도시)의 외측에는 형광체(110) 분말이 잔존하게 된다. 형광체(110) 분말이 묻어 있는 쿼츠 디쉬(미도시)에 의해 플레이트(140)의 상면이 오염될 수 있으며, 쿼츠 디쉬(미도시) 자체가 플레이트(140)의 상면에 지속적으로 접촉됨으로써 플레이트(140)의 반사율이 저하될 수 있다. 특히, 플레이트(140)의 반사율이 저하됨에 따라 레퍼런스(즉, 참고치)의 광량이 감소하게 되며, 이러한 측정값을 토대로 양자효율을 계산할 경우, 양자효율이 100%를 초과하는 심각한 오류가 발생되기도 한다. 따라서, 플레이트(140)의 오염을 방지하기 위해 종래의 광 특성 측정 장치(100)는 필터 페이퍼(Filter Paper) 등과 같은 별도의 부재를 구비해야 하는 불편함이 있다.Referring to FIG. 2, the
그 뿐만 아니라, 플레이트(140) 상에 놓여있는 형광체(110)로 광원(여기광)이 조사됨에 따라 형광체(110) 내 입자 간에 광원을 재흡수하는 현상이 발생할 수 있다. 형광체(110) 내 입자 간 광원의 재흡수는 광 특성 데이터를 왜곡시킴으로써, 광 특성 측정 장치(100)의 신뢰도를 저하시킨다. 형광체(110) 내 입자 간 광원의 재흡수에 대해서는 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.In addition, as a light source (excitation light) is irradiated to the
도 3은 광원이 조사됨에 따라 형광체 내 입자가 광원을 재흡수하는 모습을 도시한 도면이다.3 is a diagram showing a state in which particles in a phosphor reabsorb the light source as the light source is irradiated.
도 3(a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 플레이트(140)에 도포된 형광체(110)는 고상 분말 상태로써, 입자(310)와 주변 입자(320) 간의 간격이 매우 좁다. 형광체(110)로 광원이 조사됨에 따라 형광체(110) 내 복수 개의 입자는 광원을 반사시키는데, 이때, 하나의 입자(310)가 반사한 광원이 주변 입자(320)로 흡수되는 재흡수 현상이 발생할 수 있다. 다른 입자(320)로 재흡수된 광원은 다시 발광되지만, 입자(320)의 발광 효율은 감소된다. 즉, 형광체(110) 내 입자(310, 320) 간 재흡수에 따른 발광 효율 저하로 인해 종래의 광 특성 측정 장치(100)는 형광체(110)의 광 특성을 정확하게 측정할 수 없다는 심각한 문제를 갖는다.3(a) and (b), the
도 4는 형광체의 재흡수율을 도시한 그래프이다.4 is a graph showing the reabsorption rate of a phosphor.
도 4(a)는 형광체 종류인 야그(YAG)의 흡수영역(Excitation) 및 발광영역(Emission)을 도시한 그래프이고, 도 4(b)는 형광체 종류인 실리케이트 옐로우(Silicate Yellow)의 흡수영역(Excitation) 및 발광영역(Emission)을 도시한 그래프이다.FIG. 4(a) is a graph showing an absorption area (Excitation) and an emission area (Emission) of YAG, which is a phosphor type, and FIG. 4(b) is a graph showing an absorption area (Silicate Yellow), which is a phosphor type. Excitation) and emission area (Emission).
도 4에 도시된 바와 같이, 형광체(110)는 흡수영역(Excitation)과 발광영역(Emission)이 겹쳐지는 영역(Overlapped Region)을 포함하고 있으며, 이 영역에서는 형광체(110)의 재흡수 현상이 발생한다. 전술한 대로, 형광체(110) 내 입자(310)로부터 반사된 광원을 주변의 다른 입자(320)가 재흡수함에 따라 형광체(110)의 발광 효율은 저하된다. 특히, 형광체(110)가 분말 상태인 경우, 입자(310)와 입자(320) 사이의 간격이 매우 좁기 때문에, 형광체(110) 내 입자(310, 320) 간 재흡수 현상은 더욱 활발해지며, 이는 곧, 형광체의 발광 효율을 크게 감소시키는 원인으로 작용한다. 즉, 종래의 광 특성 측정 장치(100)는 분말 상태의 형광체(110)를 이용하여 형광체(110)의 광 특성을 측정하기 때문에, 형광체(110)의 광 특성을 정확하게 검출할 수 없다는 한계를 갖는다.As shown in FIG. 4, the
다시, 도 1을 참조하면, 종래의 광 특성 측정 장치(100)는 형광체(110)로부터 반사된 광원을 광섬유(160)를 이용하여 검출기(170)로 전송한다. 검출기(170)는 빛의 파장과 세기에 따라 광 신호를 전기적인 신호로 변환시킴으로써, 형광체(110)의 광 특성을 스펙트럼 형태로 출력한다. 서버(180)는 검출기(170)로부터 광 특성 스펙트럼을 수신하여, 이를 분석, 저장함으로써 사용자에게 알맞은 데이터를 제공한다.Referring again to FIG. 1, the conventional optical characteristic measuring
전술한 대로, 종래의 광 특성 장치(100)에 의해 출력된 형광체(110)의 광 특성 데이터는 형광체(110) 내 입자(310, 320) 간의 광원 재흡수 및 적분구(150)의 오염에 따라 왜곡될 가능성이 매우 높다. 이러한 문제를 해결하고자, 형광체(110)의 광 특성을 보다 정확하게 측정할 수 있는 측정 장치 및 그 방법이 요구되는 바이다.As described above, the optical characteristic data of the
본 발명의 일 실시예는, 형광체의 광 특성 데이터의 오차를 감소시키고자 형광체 필름을 이용한 광 특성 측정 장치 및 측정 방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for measuring optical properties using a phosphor film in order to reduce an error in optical property data of a phosphor.
본 발명의 일 측면에 의하면, 형광체 필름으로 광원을 조사하여 상기 형광체 필름의 광 특성을 측정하는 광 특성 측정 장치에 있어서, 기 설정된 파장 대역의 광원을 조사하는 광원부; 상기 형광체 필름으로 조사된 광원을 전반사시키는 적분구; 상기 적분구 내측에 배치되고, 상기 형광체 필름을 안치시키는 홀더; 및 상기 적분구에 의해 전반사된 광원을 수신하여, 광원의 광 특성 스펙트럼을 검출하는 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 특성 측정 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an optical characteristic measuring apparatus for measuring optical characteristics of the phosphor film by irradiating a light source with a phosphor film, comprising: a light source unit for irradiating a light source of a preset wavelength band; An integrating sphere for total reflection of the light source irradiated with the phosphor film; A holder disposed inside the integrating sphere to place the phosphor film; And a detector that receives the light source totally reflected by the integrating sphere and detects an optical characteristic spectrum of the light source.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 적분구는, 상기 광원부로부터 조사된 광원이 유입되는 제1 관통공을 구비하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the integrating sphere is characterized in that it has a first through hole through which the light source irradiated from the light source unit is introduced.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 적분구는, 상기 형광체 필름으로 조사된 광원을 전반사시키고, 전반사된 광원을 상기 검출기로 유출시키는 제2 관통공을 구비하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the integrating sphere is characterized in that it has a second through-hole for totally reflecting the light source irradiated by the phosphor film and allowing the total reflected light source to flow out to the detector.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 형광체 필름이 안치된 홀더는, 상기 적분구 내 중공으로 삽입되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the holder in which the phosphor film is placed is inserted into the integrating sphere hollow.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 홀더는, 상기 형광체 필름이 통과되는 관통공 및 상기 형광체 필름이 안치되는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the holder includes a through hole through which the phosphor film passes and a support portion in which the phosphor film is placed.
본 발명의 일 측면에 의하면, 형광체 필름을 이용한 광 특성 측정 장치가 상기 형광체 필름의 광 특성을 측정하는 과정에 있어서, 레퍼런스 값을 측정하는 측정과정; 홀더에 고정된 형광체 필름으로 광원을 조사하는 조사과정; 상기 홀더에 고정된 형광체 필름으로부터 반사된 빛을 전반사시키는 전반사과정; 전반사된 빛을 검출기로 전송하는 전송과정; 및 상기 형광체 필름의 광 특성을 스펙트럼으로 출력하는 검출과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체 필름의 광 특성을 측정하는 과정을 제공한다.According to an aspect of the present invention, in the process of measuring the optical properties of the phosphor film by the optical property measuring apparatus using the phosphor film, the measurement process of measuring a reference value; An irradiation process of irradiating a light source with a phosphor film fixed to the holder; A total reflection process of totally reflecting the light reflected from the phosphor film fixed to the holder; A transmission process of transmitting the total reflected light to a detector; And a detecting process of outputting the optical properties of the phosphor film as a spectrum.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 조사과정은, 상기 홀더에 고정된 형광체 필름으로 기 설정된 파장 대역의 광원을 조사하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the irradiation process is characterized in that the phosphor film fixed to the holder irradiates a light source of a preset wavelength band.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 형광체 필름의 광 특성을 측정하는 과정은, 상기 홀더에 고정된 형광체 필름으로 조사된 광원을 유입시키는 통로와 상기 검출기로 상기 전반사된 빛을 전송하는 통로가 일직선 상에 형성되어 있지 않는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, in the process of measuring the optical properties of the phosphor film, a path for introducing a light source irradiated to the phosphor film fixed to the holder and a path for transmitting the total reflected light to the detector are in a straight line. It is characterized in that it is not formed in.
본 발명의 일 측면에 의하면, 광 특성 측정 장치의 측정 대상으로서, 실리콘 및 형광체 분말이 각각 기 설정된 비율로 함유되고, 상기 형광체 분말의 혼합 비율에 따라 단위 면적 당 형광체 입자의 수가 달라지며, 상기 단위 면적 당 형광체 입자의 수에 따라 형광체가 광원을 재흡수하는 확률을 조절할 수 있도록 제조된 형광체 필름을 제공한다.According to an aspect of the present invention, as a measurement object of the optical property measuring apparatus, silicon and phosphor powder are each contained in a preset ratio, and the number of phosphor particles per unit area varies according to the mixing ratio of the phosphor powder, and the unit It provides a phosphor film manufactured so that the probability of the phosphor reabsorbing a light source can be adjusted according to the number of phosphor particles per area.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 형광체 필름은, 형광체의 종류에 따라 혼입되는 형광체 분말의 함유량이 달라지는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the phosphor film is characterized in that the content of the phosphor powder to be mixed varies according to the type of phosphor.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 형광체 필름은, 상기 광 특성 측정 장치로부터 조사된 광원을 반사시키는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the phosphor film is characterized in that it reflects a light source irradiated from the optical property measuring device.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 형광체 필름은, 상기 형광체 필름 내 상기 형광체 입자에 의해 반사된 광원을 주변의 다른 입자가 재흡수하여 반사시키는 특성을 갖는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the phosphor film is characterized in that it has a property of reabsorbing and reflecting a light source reflected by the phosphor particles in the phosphor film by other surrounding particles.
본 발명의 일 측면에 의하면, 광 특성 측정 장치 내 홀더에 안치되는 형광체 필름을 제조하는 과정에 있어서, 형광체의 종류에 따라 실리콘 및 형광체 분말의 혼합 비율을 설계하는 설계과정; 기 설정된 비율의 실리콘 및 형광체 분말을 교반 컵에 투입시키는 투입과정; 상기 기 설정된 비율의 실리콘 및 형광체 분말이 투입된 교반 컵을 교반하는 과정; 상기 기 설정된 비율의 실리콘 및 형광체 분말이 혼합됨에 따라 형성된 혼합액을 진공 탈포하는 탈포과정; 혼합액을 도포하는 도포과정; 상기 도포과정에 의해 도포된 혼합액을 박막 형태로 성형하는 성형과정; 상기 성형과정에 의해 박막 형태로 성형된 혼합액을 경화시키는 경화과정; 및 상기 경화과정에 의해 경화가 완료된 혼합액을 기 설정된 모양으로 가공하는 가공과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체 필름 제조과정을 제공한다.According to an aspect of the present invention, in the process of manufacturing a phosphor film placed in a holder in an optical characteristic measuring device, a design process of designing a mixing ratio of silicon and phosphor powder according to the type of phosphor; Injecting a predetermined ratio of silicon and phosphor powder into a stirring cup; Stirring the stirring cup into which the silicon and phosphor powders of the preset ratio are added; A degassing process of vacuum degassing the mixture formed by mixing the silicon and phosphor powders of the predetermined ratio; An application process of applying the mixed solution; A molding process of molding the mixed solution applied by the coating process into a thin film form; A curing process of curing the mixed liquid formed in the form of a thin film by the molding process; And a processing step of processing the mixed solution, which has been cured by the curing process, into a predetermined shape.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 기 설정된 모양은, 상기 형광체 필름이 상기 홀더 내에 안치될 수 있는 모양인 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the preset shape is a shape in which the phosphor film can be placed in the holder.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 고상 분말 상태의 형광체를 필름 형태로 제조하여 이를 측정함으로써, 적분구 내 오염을 방지함과 동시에 형광체 내 입자 간 광원 재흡수 현상에 따라 발생할 수 있는 데이터 왜곡을 보정할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to an aspect of the present invention, by manufacturing a phosphor in a solid powder state in a film form and measuring it, contamination in the integrating sphere can be prevented and at the same time, it may occur due to reabsorption of light sources between particles in the phosphor. It has the advantage of correcting data distortion.
도 1은 종래의 광 특성 측정 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 플레이트가 오염된 모습을 도시한 사진이다.
도 3은 광원이 조사됨에 따라 형광체 내 입자가 광원을 재흡수하는 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 형광체의 재흡수율을 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 특성 측정 장치의 정면도 및 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 특성 측정 장치의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광특성 측정 장치의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더에 고정된 형광체 필름을 촬영한 사진이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광체 필름을 제조하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광체 필름을 도시한 사진이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광체 분말의 혼합비율을 달리하였을 때 형광체 필름을 도시한 사진이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광체 분말의 혼합비율을 달리하였을 때 각각 측정한 형광체 필름의 광 특성 스펙트럼을 도시한 그래프이다.
도 13은 야그(YAG) 형광체를 분말 상태로 측정했을 때와 필름 상태로 측정했을 때의 발광 스펙트럼을 도시한 그래프이다.
도 14는 실리케이트 옐로우(Silicate Yellow) 형광체를 분말 상태로 측정했을 때와 필름 상태로 측정했을 때의 발광 스펙트럼을 도시한 그래프이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광체 필름을 이용한 광 특성 측정 장치를 이용하여 형광체의 광 특성을 측정하는 과정을 도시한 순서도이다. 1 is a diagram showing a conventional optical property measuring apparatus.
2 is a photograph showing the state that the plate is contaminated.
3 is a diagram showing a state in which particles in a phosphor reabsorb the light source as the light source is irradiated.
4 is a graph showing the reabsorption rate of a phosphor.
5 is a front view and a side view of an optical property measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a plan view of an optical characteristic measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of an optical property measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a photograph of a phosphor film fixed to a holder according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a process of manufacturing a phosphor film according to an embodiment of the present invention.
10 is a photograph showing a phosphor film according to an embodiment of the present invention.
11 is a photograph showing a phosphor film when the mixing ratio of phosphor powder is varied according to an embodiment of the present invention.
12 is a graph showing optical characteristic spectra of a phosphor film measured at different mixing ratios of phosphor powders according to an exemplary embodiment of the present invention.
Fig. 13 is a graph showing emission spectra when a YAG phosphor is measured in a powder state and a film state.
Fig. 14 is a graph showing emission spectra when a silicate yellow phosphor is measured in a powder state and a film state.
15 is a flowchart illustrating a process of measuring optical properties of a phosphor using the optical property measuring apparatus using a phosphor film according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.In the present invention, various changes may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element. The term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. It should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" should be understood as not precluding the possibility of existence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification. .
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless otherwise defined, all terms including technical or scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. Does not.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.In addition, each configuration, process, process, or method included in each embodiment of the present invention may be shared within a range not technically contradictory to each other.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 특성 측정 장치의 정면도 및 측면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 특성 측정 장치의 평면도이다. 그리고 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광특성 측정 장치의 단면도이다.5 is a front view and a side view of an optical characteristic measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a plan view of an optical characteristic measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. And Figure 7 is a cross-sectional view of an optical property measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 특성 측정 장치(500)는 필름 형태로 제조된 형광체(510)의 광 특성을 측정함으로써, 형광체의 양자효율(Quantum Yield) 및 발광 스펙트럼(Emission Spectrum) 등의 데이터를 사용자에게 제공한다. 종래의 광 특성 장치(100)는 분말 상태의 형광체(110)를 이용하여 광 특성을 측정하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 특성 측정 장치(500)는 형광체 필름(510)을 측정 대상으로 사용한다는 점에서 매우 큰 차이점이 있다. The optical
배경기술에서 언급하였듯이, 사용자 등이 형광체(110)를 쿼츠 디쉬(미도시)에 옮겨 담거나 쿼츠 디쉬(미도시)로부터 형광체(110)를 제거하는 과정에서 쿼츠 디쉬(미도시)의 외측에는 분말 상태의 형광체(110)가 잔존하게 된다. 이러한 상태의 쿼츠 디쉬(미도시)가 플레이트(140)의 상면에 놓여질 경우, 플레이트(140)의 상면은 쿼츠 디쉬(미도시)의 외측에 묻어 있던 형광체(110) 분말에 의해 오염될 수 있다. 이에 따라, 플레이트(140)의 반사율이 저하됨으로써 형광체(110)의 광 특성 데이터가 왜곡될 우려가 존재한다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 광 특성 측정 장치(500)는 형광체 필름(510)을 사용함으로써 적분구 오염에 따른 데이터 왜곡 문제를 해결할 수 있다. 그 뿐만 아니라, 제조 장치 등은 형광체 필름(510) 내 형광체의 혼입 비율을 조절함으로써, 형광체 필름(510) 내 형광체 입자 간의 재흡수 현상을 최소화시킬 수 있다. 이에 따라, 형광체 필름(510)을 이용한 광 특성 측정 장치(500)는 레퍼런스 값과 비교하여 오차 범위가 현저히 작은 형광체의 광 특성 데이터를 도출할 수 있다.As mentioned in the background art, in the process of transferring the
도 5 내지 도 7을 참조하면, 광 특성 측정 장치(500)는 하우징(520), 광원부(530), 적분구(540), 홀더(550) 및 검출기(560)를 포함한다.5 to 7, the optical
형광체 필름(510)은 필름(Film) 형태로 제조된 형광체로서, 광 특성 측정 장치(500)의 측정 대상으로 이용된다. 종래의 광 특성 측정 장치(100)는 고상 분말 상태의 형광체(110)를 이용하여 광 특성을 측정하였으나, 이 경우, 적분구(150)의 오염 및 형광체(110) 내 입자(310, 320) 간 광원 재흡수 등의 문제가 발생됨에 따라 광 특성 데이터가 왜곡될 수 있는 확률이 높아진다는 문제가 존재했다. 이러한 문제를 해결하고자, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 특성 측정 장치(500)는 형광체 필름(510)을 이용하여 광 특성을 측정함으로써 데이터를 보다 정확하게 도출할 수 있다. The
형광체 필름(510)에 대한 구체적인 설명은 도 9 내지 도 13을 참조하여 후술하도록 한다.A detailed description of the
하우징(520)은 광 특성 측정 장치(500)의 최외곽에 형성됨으로써, 광 특성 측정 장치(500) 내 구성요소를 보호하고 광 특성 측정 장치(500) 내 구성요소가 안정적으로 배치될 수 있도록 한다. 하우징(520)은 일 측면에 개폐용 도어(미도시)를 구비함으로써, 광 특성 측정 장치(500)가 형광체 필름(510)의 광 특성을 측정하는 과정에서 외부의 빛이 하우징(520) 내로 유입되지 않도록 한다. 또한, 하우징(520)은 외부의 빛을 차단하기 위해 흑색(黑色)으로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 외부로부터 유입되는 빛을 차단할 수 있다면 다른 색상으로 구성되어도 무관하다.The
광원부(530)는 형광체 필름(510)이 위치한 방향으로 광원을 조사한다.The
광원부(530)는 하우징(520) 내측에 배치됨으로써, 형광체 필름(510)을 여기시키기 위한 광을 출력한다. 광원부(530)는 기 설정된 파장 대역의 광을 형광체 필름(510)으로 조사함으로써, 형광체 필름(510) 내 형광체 입자를 여기시킨다. 광원부(530)는 제논 램프(Xenon Lamp)로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 고출력의 레이저 광을 발진시키는 레이저 다이오드(LD)로 구성될 수도 있다. 다만, 광원부(530)는 형광체 필름(510) 내 형광체 입자를 여기시킬 수 있는 파장 대역의 광을 출력할 수 있어야 한다.The
적분구(540)는 형광체 필름(510)에 의해 반사된 빛을 전반사시킨다.The integrating
광원부(530)로부터 조사된 광원은 형광체 필름(510)에 의해 반사되며, 이에, 적분구(540)는 형광체 필름(510)으로부터 반사된 빛을 균일한 광도로 전반사시킨다. 일반적으로, 적분구(540)는 중공을 포함하는 구형(求刑)으로 구성될 수 있으며, 중공 내측은 황산바륨(Ba2SO4)과 같은 고효율 반사물질에 의해 코팅됨으로써, 형광체 필름(510)으로부터 반사된 빛을 균일한 광도로 전반사시킬 수 있다.The light source irradiated from the
적분구(540)는 제1 관통공(542) 및 제2 관통공(544)을 포함한다.The integrating
제1 관통공(542)은 광원부(530)로부터 조사된 빛을 적분구(540) 내로 유입시킴으로써, 광원이 형광체 필름(510)으로 조사될 수 있도록 한다.The first through
제2 관통공(544)은 형광체 필름(510)에 의해 반사된 후, 적분구(540)에 의해 전반사된 빛을 검출기(560)로 가이딩(Guiding)한다. 여기서, 제2 관통공(544)은 제1 관통공(542)과 일직선 상에 놓여있지 않도록 정렬됨으로써, 제1 관통공(542)으로 입사된 광이 적분구(540)에 의해 전반사되지 않고 제2 관통공(544)으로 빠져나가는 것을 방지한다.After the second through
홀더(550)는 광 특성 측정장치(500)의 측정 대상인 형광체 필름(510)을 고정시킨다.The
홀더(550)에 대해서는 도 8을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.The
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더에 고정된 형광체 필름을 촬영한 사진이다.8 is a photograph of a phosphor film fixed to a holder according to an embodiment of the present invention.
도 8(a)는 홀더(550)의 구조를 도시한 사진이고, 도8(b)는 홀더(550)에 고정된 형광체 필름(510)을 촬영한 사진이다.FIG. 8(a) is a photograph showing the structure of the
도 8(a) 및 (b)를 참조하면, 홀더(550)는 박막 형태의 형광체 필름(510)을 고정시키는 광 특성 측정 장치(500)의 구성요소로서, 홀더(550)에 의해 형광체 필름(510)이 고정됨에 따라 형광체 필름(510)은 적분구(540) 내로 삽입될 수 있다. 8(a) and (b), the
홀더(550)는 관통공(810) 및 지지부(820)를 포함한다.The
관통공(810)은 형광체 필름(510)의 일단이 통과되는 통로로서, 관통공(810)을 통과한 형광체 필름(510)은 지지부(820)에 안치될 수 있다.The through
지지부(820)는 형광체 필름(510)의 타단이 안치되는 일종의 받침대로서, 지지부(820)에 의해 형광체 필름(510)은 홀더(550)에 안정적으로 고정될 수 있다.The
관통공(810)과 지지부(820)는 기 설정된 간격을 두고 서로 이격된 형태로 구성되며, 이에 따라, 홀더(550) 내에 고정된 형광체 필름(510)으로 광원이 충분히 조사될 수 있다.The through
다시, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 검출기(560)는 제2 관통공(544)으로부터 유출된 광원의 스펙트럼(Spectrum)을 측정한다.Again, referring to FIGS. 5 to 7, the
검출기(560)는 제2 관통공(544)과 서로 마주보는 위치에 형성됨으로써, 제2 관통공(544)으로부터 유출된 광을 수신한다. 검출기(560)는 분광계를 구비함으로써, 유출된 광원의 반사율 및 투과율 등과 같은 광 특성을 스펙트럼 형태로 구현하고, 이를 별도의 서버(미도시)로 전송한다. 검출기(560)에 의해 검출된 형광체 필름(510)의 발광 스펙트럼은 도 14 및 도 15를 참조하여 후술하도록 한다.The
도면에는 도시되지 않았지만, 제2 관통공(544)과 검출기(560)의 사이에는 제2 관통공(544)으로부터 유출되는 광을 가이딩할 수 있는 광섬유(미도시)와 같은 가이딩 부재가 구비될 수 있다.Although not shown in the drawing, a guiding member such as an optical fiber (not shown) is provided between the second through
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광체 필름을 제조하는 과정을 도시한 순서도이다.9 is a flowchart illustrating a process of manufacturing a phosphor film according to an embodiment of the present invention.
형광체 필름(510)은 제조장치 등에 의해 액체 상태의 실리콘(Silicone)과 형광체 분말이 기 설정된 비율로 혼합되고, 경화됨에 따라 제조된다.The
제조장치 등이 형광체의 종류에 따라 실리콘과 형광체 분말의 혼합 비율을 설계한다(S910). 일반적으로, 형광체 분말의 비율은 0.5wt%, 2.5wt% 및 6.5wt%로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 형광체의 종류에 따라 형광체 필름(510) 내로 혼입되는 형광체 분말의 비율은 달라질 수 있다. 단, 100%를 기준으로 하였을 때, 실리콘은 형광체 분말의 함유량을 제외한 만큼 투입된다.A manufacturing apparatus or the like designs a mixing ratio of silicon and phosphor powder according to the type of phosphor (S910). In general, the proportion of the phosphor powder may be composed of 0.5wt%, 2.5wt%, and 6.5wt%, but is not limited thereto, and the proportion of the phosphor powder incorporated into the
제조장치 등이 기 설정된 비율의 형광체 분말 및 실리콘을 교반 컵에 투입시킨다(S920).The manufacturing apparatus or the like puts the phosphor powder and silicon in a preset ratio into the stirring cup (S920).
제조장치 등이 기 설정된 비율의 형광체 분말 및 실리콘이 들어있는 교반 컵을 교반시킨다(S930).The manufacturing apparatus or the like stirs a stirring cup containing phosphor powder and silicon in a preset ratio (S930).
제조장치 등이 형광체 분말 및 실리콘이 혼합됨에 따라 형성된 혼합액을 진공 탈포시킨다(S940).The manufacturing apparatus or the like vacuum degassing the mixture formed as the phosphor powder and silicon are mixed (S940).
제조장치 등이 진공 탈포된 혼합액을 도포한다(S950). 제조장치 등이 별도의 장소에 배치되어 있는 플레이트(Plate, 미도시)와 같이 평평한 지면을 갖는 물체로 혼합액을 도포한다. A manufacturing apparatus or the like applies the vacuum-degassed mixed solution (S950). The mixed solution is applied to an object having a flat surface, such as a plate (not shown) in which a manufacturing device or the like is disposed in a separate place.
제조장치 등이 도포된 혼합액을 성형한다(S960). 제조장치 등은 플레이트(미도시) 등에 도포된 혼합액을 기 설정된 두께를 갖는 박막 형태로 성형한다.The mixed liquid to which the manufacturing device is applied is molded (S960). A manufacturing apparatus or the like molds a mixed solution applied to a plate (not shown) or the like into a thin film having a predetermined thickness.
제조장치 등이 성형이 완료된 혼합액을 경화시킨다(S970).A manufacturing device or the like cures the molded mixed solution (S970).
제조장치 등이 경화가 완료된 혼합액을 기 설정된 모양으로 가공한다(S980). 형광체 필름(510)은 후술할 홀더(550)에 의해 고정된다. 따라서, 형광체 필름(510)이 홀더(550) 내에 고정될 수 있도록 제조장치 등은 기 설정된 모양을 갖는 형태로 경화된 혼합액을 가공한다.A manufacturing device or the like processes the cured mixture into a predetermined shape (S980). The
이러한 과정에 의해 제조된 형광체 필름(510)은 도 10 및 도 11에 도시된 사진과 같은 형상으로 구현된다.The
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광체 필름을 도시한 사진이다.10 is a photograph showing a phosphor film according to an embodiment of the present invention.
도 10(a)는 형광체의 일종인 야그(YAG)를 형광체 필름으로 제조한 모습을 촬영한 사진이고, 도 10(b)는 형광체의 일종인 실리케이트 옐로우(Silicate Yellow)를 형광체 필름으로 제조한 모습을 촬영한 사진이다.Fig. 10(a) is a photograph of a state in which YAG, a type of phosphor, is manufactured as a phosphor film, and Fig. 10(b) is a state in which silicate yellow, a type of phosphor, is manufactured as a phosphor film. This is a picture taken.
도 10(a) 및 (b)를 참조하면, 형광체 필름(510)은 기 설정된 두께를 갖는 박막 형태로 구현되며, 홀더(550)에 고정됨에 따라 제조장치 등에 의해 직사각형 모양으로 가공되는 것을 알 수 있다. 형광체 필름(510)은 형광체 분말의 함유량에 따라 색상의 농도가 다르게 나타나며, 이에 대해서는 도 11을 참조하여 후술하도록 한다.10(a) and (b), it can be seen that the
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광체 분말의 혼합비율을 달리하였을 때 형광체 필름을 도시한 사진이다. 11 is a photograph showing a phosphor film when the mixing ratio of the phosphor powder is varied according to an embodiment of the present invention.
도 11(a) 내지 (c)는 형광체의 일종인 야그(YAG)를 형광체 필름(510)으로 제조한 모습을 촬영한 사진이다.11 (a) to (c) are photographs of a state in which YAG, which is a kind of phosphor, is manufactured as a
도 11(a)는 야그(YAG) 형광체 분말이 0.5wt%로 함량된 형광체 필름(510)이고, 도 11(b)는 야그(YAG) 형광체 분말이 2.5wt%로 함량된 형광체 필름(510)이다. 그리고 도 11(c)는 야그(YAG) 형광체 분말이 6.0wt%로 함량된 형광체 필름(510)이다.FIG. 11(a) is a
도 11에 도시된 바와 같이, 형광체 분말의 함량이 높아질수록 형광체 필름(510)의 색상 농도는 짙어지는 것을 알 수 있다. 형광체 분말 함량이 높아짐에 따라 형광체 필름(510)의 단위 면적 당 존재하는 형광체 입자의 갯수가 증가하게 되며, 이에, 형광체 입자와 입자 간의 간격은 줄어들게 된다. 전술한 대로, 입자와 입자 간의 간격이 좁아짐에 따라 형광체 입자 간에 광원을 재흡수하는 현상이 증가됨으로써, 광 특성 데이터의 왜곡이 발생할 수 있다. 이에 대해서는 도 12를 참조하여 설명하도록 한다.As shown in FIG. 11, it can be seen that as the content of the phosphor powder increases, the color density of the
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광체 분말의 혼합비율을 달리하였을 때 각각 측정한 형광체 필름의 광 특성 스펙트럼을 도시한 그래프이다.12 is a graph showing optical characteristic spectra of phosphor films measured at different mixing ratios of phosphor powders according to an embodiment of the present invention.
도 12(a)는 형광체의 일종인 야그(YAG)의 광 특성 스펙트럼을 도시한 그래프이고, 도 12(b)는 형광체의 일종인 실리케이트 옐로우(Silicate Yellow)의 광 특성 스펙트럼을 도시한 그래프이다.FIG. 12(a) is a graph showing the optical characteristic spectrum of YAG, a type of phosphor, and FIG. 12(b) is a graph showing the optical characteristic spectrum of silicate yellow, a type of phosphor.
도 12(a) 및 (b)를 참조하면, 형광체 필름(510)에 함유된 형광체 분말의 함량에 따라 데이터의 왜곡 정도가 다르다는 것을 알 수 있다.Referring to FIGS. 12A and 12B, it can be seen that the degree of distortion of the data is different according to the content of the phosphor powder contained in the
종래의 광 특성 측정 장치(100)를 이용하여 쿼츠 플레이트(140)에 담긴 분말(Powder) 상태의 형광체(110)의 광 특성을 측정할 경우, 데이터의 왜곡이 가장 많이 발생하는 것을 확인할 수 있다. 이는 형광체 분말(110) 내 입자(310)와 주변 입자(320) 간의 간격이 매우 좁아 형광체(110) 내 입자(310, 320) 간 광원 재흡수 현상이 활발하게 발생하기 때문이다. 한편, 형광체 필름(510)의 경우, 단위 면적 당 존재하는 형광체 입자의 갯수가 적기 때문에, 하나의 형광체 입자로부터 반사된 광원을 주변의 다른 입자가 재흡수하는 확률이 현저하게 감소한다. 이에 따라, 형광체 필름(510)의 발광 스펙트럼의 단파장 영역은 확장된다. 다만, 단파장 영역의 확장 정도는 형광체의 종류에 따라 상이하다. 도 4에서 언급하였듯이 발광영역(Excitation)과 흡수영역(Emission)이 중첩되는 구간(Overlapped Region)에서 다른 형광체에 비해 흡수율이 상대적으로 큰 야그(YAG) 형광체의 경우, 형광체 분말일 경우와 형광체 필름(510)일 경우의 차이가 8% 정도로 크게 나타난다. 반면, 발광영역(Excitation)과 흡수영역(Emission)이 중첩되는 구간(Overlapped Region)에서 다른 형광체에 비해 흡수율이 상대적으로 낮은 실리케이트 옐로우(Silicate Yellow) 형광체의 경우, 형광체 분말일 경우와 형광체 필름(510)일 경우의 차이가 3% 정도로 오차 범위가 크지 않은 수준에 속한다. 형광체의 종류에 따라 오차 범위는 다르게 나타나지만, 형광체를 형광체 필름(510)으로 제조하여 이를 측정하였을 경우의 광 특성 데이터가 더욱 정확하다는 것을 알 수 있다.When measuring the optical characteristics of the
도 13은 야그(YAG) 형광체를 분말 상태로 측정했을 때와 필름 상태로 측정했을 때의 발광 스펙트럼을 도시한 그래프이고, 도 14는 실리케이트 옐로우(Silicate Yellow) 형광체를 분말 상태로 측정했을 때와 필름 상태로 측정했을 때의 발광 스펙트럼을 도시한 그래프이다.FIG. 13 is a graph showing emission spectra when a YAG phosphor was measured in a powder state and in a film state, and FIG. 14 is a graph showing an emission spectrum when a silicate yellow phosphor was measured in a powder state and a film. It is a graph showing the emission spectrum when measured in the state.
도 13(a)는 야그(YAG) 형광체를 분말 상태로 측정했을 때의 스펙트럼을 레퍼런스 값과 비교한 그래프이고, (b)는 야그(YAG) 형광체 분말이 0.5wt% 함유된 형광체 필름을 광 특성 측정 장치(500)로 측정했을 때의 스펙트럼과 레퍼런스 값을 비교한 그래프이다. 도 14(a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 측정 값과 레퍼런스 값과의 차이는 야그(YAG) 형광체 분말이 0.5wt% 함유된 형광체 필름(510)을 이용하여 광 특성을 측정했을 때가 더 적은 차이가 나는 것을 알 수 있다. 전술한 대로, 형광체를 형광체 필름(510)으로 제조하고 이를 이용하여 광 특성을 측정하는 경우, 형광체 필름(510) 내 함유된 형광체 입자 간의 광원 재흡수가 발생할 확률이 낮아지므로, 사용자는 형광체의 광 특성에 대한 정확한 데이터를 제공받을 수 있다.FIG. 13(a) is a graph comparing the spectrum obtained by measuring the YAG phosphor in a powder state with a reference value, and (b) is a graph showing a phosphor film containing 0.5 wt% of the YAG phosphor powder. It is a graph comparing the spectrum measured by the measuring
마찬가지로, 도 14(a)는 실리케이트 옐로우(Silicate Yellow) 형광체를 분말 상태로 측정했을 때의 스펙트럼과 레퍼런스 값을 비교한 그래프이고, (b)는 실리케이트 옐로우(Silicate Yellow) 형광체 분말이 0.5wt% 함유된 형광체 필름을 광 특성 측정 장치(500)로 측정했을 때의 스펙트럼을 레퍼런스 값과 비교한 그래프이다. 도 13과 비교하였을 때, 실리케이트 옐로우(Silicate Yellow) 형광체 분말이 0.5wt% 함유된 형광체 필름(510)의 광 특성 스펙트럼은 분말 상태인 경우와 크게 차이는 나지 않는 것을 알 수 있다. 그러나 실리케이트 옐로우(Silicate Yellow) 형광체 분말이 0.5wt% 함유된 형광체 필름(510)의 광 특성 스펙트럼이 레퍼런스 값과 더 유사하다는 것을 알 수 있다.Similarly, Figure 14 (a) is a graph comparing the spectrum and the reference value when the silicate yellow (Silicate Yellow) phosphor is measured in a powder state, (b) is a silicate yellow (Silicate Yellow) phosphor powder containing 0.5wt% It is a graph in which the spectrum obtained when the obtained phosphor film is measured by the optical
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광체 필름을 이용한 광 특성 측정 장치를 이용하여 형광체의 광 특성을 측정하는 과정을 도시한 순서도이다.15 is a flowchart illustrating a process of measuring optical properties of a phosphor using the optical property measuring apparatus using a phosphor film according to an embodiment of the present invention.
광 특성 측정 장치(500)가 형광체 필름(510)을 이용하여 형광체의 광 특성을 측정하는 방법에 대해서는 도 5 내지 도 14를 참조하여 상세하게 설명하였으므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.A method of measuring the optical properties of the phosphor using the
광 특성 측정 장치(500)가 레퍼런스 값을 측정한다(S1510). 홀더(550)에 형광체가 포함되어 있지 않은 투명필름(미도시)이 고정됨에 따라, 광 특성 측정 장치(500)는 형광체가 포함되어 있지 않은 투명필름(미도시)으로 여기 광원을 조사한다. 여기 광원은 형광체가 포함되어 있지 않은 투명필름(미도시) 내로 흡수되는데, 이때, 흡수된 광량을 제외한 나머지 광량이 레퍼런스 값으로 설정된다. 단, 형광체가 포함되어 있지 않은 투명필름(미도시)의 두께는 150㎛ 정도로 매우 얇고 투과율이 높기 때문에 홀더(550)에 아무것도 고정되지 않은 상태에서 광원을 조사하여 측정한 값도 레퍼런스 값으로 설정될 수 있다. 여기서, 홀더(550)는 광 특성 측정 장치(500) 내 구성요소에 의해 직각 방향으로 움직일 수 있으며, 사용자 등은 광 특성 측정 장치(500) 내 구성요소를 조작함으로써 홀더(550) 내에 형광체 필름(510)이 고정된 상태에서도 레퍼런스 값을 측정할 수 있다.The optical
광 특성 측정 장치(500)가 홀더(550)에 고정된 형광체 필름(510)으로 광원을 조사한다(S1520).The optical
광 특성 측정 장치(500)가 형광체 필름(510)으로부터 반사된 빛을 전반사시킨다(S1530).The optical
광 특성 측정 장치(500)가 전반사된 빛을 검출기(560)로 전송한다(S1540).The optical
광 특성 측정 장치(500)가 검출기(560)를 이용하여 형광체 필름(510)의 광 특성을 스펙트럼으로 출력한다(S1550).The optical
도 9 및 도 15에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 각각의 도면에 기재된 과정의 순서를 변경하여 실행하거나 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 9 및 도 15는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.In FIGS. 9 and 15, it is described that each process is sequentially executed, but this is merely illustrative of the technical idea of an embodiment of the present invention. In other words, a person of ordinary skill in the art to which an embodiment of the present invention belongs can change the order of the processes described in each drawing without departing from the essential characteristics of the embodiment of the present invention, or perform one or more of the processes. Since the process is executed in parallel and can be applied by various modifications and modifications, FIGS. 9 and 15 are not limited to a time-series order.
한편, 도 9 및 도 15에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Meanwhile, the processes shown in FIGS. 9 and 15 can be implemented as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. That is, the computer-readable recording medium is a magnetic storage medium (e.g., ROM, floppy disk, hard disk, etc.), optical reading medium (e.g., CD-ROM, DVD, etc.), and carrier wave (e.g., Internet It includes a storage medium such as (transmitted through). In addition, the computer-readable recording medium can be distributed over a computer system connected through a network to store and execute computer-readable codes in a distributed manner.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and those of ordinary skill in the technical field to which the present embodiment pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of this embodiment should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present embodiment.
100: 종래의 광 특성 측정 장치
110, 210: 형광체
120: 광원부
130: 모노크로메이터
140: 플레이트
150: 적분구
160: 광섬유
170: 검출기
180: 서버
310, 320: 형광체 입자
500: 광 특성 측정 장치
510: 형광체 필름
520: 하우징
530: 광원부
540: 적분구
542: 제1 관통공
544: 제2 관통공
550: 홀더
560: 검출기
810: 관통공
820: 지지부100: conventional optical property measurement device
110, 210: phosphor
120: light source unit
130: Monochromator
140: plate
150: integrating sphere
160: optical fiber
170: detector
180: server
310, 320: phosphor particles
500: optical property measurement device
510: phosphor film
520: housing
530: light source unit
540: integrating sphere
542: first through hole
544: second through hole
550: holder
560: detector
810: through hole
820: support
Claims (14)
기 설정된 파장 대역의 광을 조사하는 광원부;
중공을 포함하는 구형으로 구현되어, 상기 광원부로부터 조사되어 상기 형광체 필름에 의해 반사된 광을 균일한 광도로 전반사시키는 적분구;
상기 적분구 내측에 배치되고, 상기 형광체 필름을 안치시키는 홀더; 및
상기 적분구에 의해 전반사된 광을 수신하여, 광의 광 특성 스펙트럼을 검출하는 검출기를 포함하며,
상기 적분구는,
상기 광원부로부터 조사된 광이 상기 형광체 필름으로 조사될 수 있도록 상기 적분구 내부로 유입시키는 제1 관통공; 및
상기 제1 관통공과 일직선 상 놓여있지 않도록 정렬되며, 상기 형광체 필름에 의해 반사된 후 상기 적분구에 의해 전반사된 광을 상기 검출기로 가이딩하는 제2 관통공을 포함하고,
상기 홀더는,
상기 형광체 필름의 일단을 안치시켜, 상기 형광체 필름을 상기 홀더에 고정시키는 지지부; 및
상기 형광체 필름의 일단을 통과시켜, 상기 형광체 필름이 상기 지지부에 안치될 수 있도록 하는 관통공을 포함하며,
상기 검출기는 상기 제2 관통공과 마주보는 위치에 형성되어 상기 제2 관통공으로부터 유출되는 광을 수신하며, 분광계를 구비하여 유출된 광의 특성을 스펙트럼 형태로 구현하는 것을 특징으로 하는 광 특성 측정 장치.
In the optical property measuring device for measuring the optical properties of the phosphor film by irradiating light with a thin-film phosphor film,
A light source unit for irradiating light of a preset wavelength band;
An integrating sphere that is implemented in a spherical shape including a hollow, and totally reflects the light irradiated from the light source unit and reflected by the phosphor film with a uniform light intensity;
A holder disposed inside the integrating sphere to place the phosphor film; And
A detector for receiving the light totally reflected by the integrating sphere, and detecting an optical characteristic spectrum of the light,
The integrating sphere is
A first through hole flowing into the integrating sphere so that the light irradiated from the light source unit can be irradiated to the phosphor film; And
And a second through hole which is aligned so as not to lie in a straight line with the first through hole, and guides the light reflected by the phosphor film and then totally reflected by the integrating sphere to the detector,
The holder,
A support part for placing one end of the phosphor film and fixing the phosphor film to the holder; And
It includes a through hole through one end of the phosphor film to allow the phosphor film to be placed in the support,
The detector is formed at a position facing the second through hole to receive light emitted from the second through hole, and includes a spectrometer to implement the characteristics of the emitted light in a spectral form.
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