• 제목/요약/키워드: 백색 LED

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백색 LED 패키지용 형광체 광학 시뮬레이션 정확도에 관한 연구 (Accuracy-Enhancement of Optical Simulation for a White LED Based on Phosphors)

  • 노주현;전시욱;김재필;송상빈;여인선
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제29권6호
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    • pp.27-34
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    • 2015
  • There has been a critical issue in optical simulation of phosphors in LEDs due to their light-reabsorption properties. To improve the accuracy of optical modeling for a white LED package, we utilized the spectrum data of the phosphor-dispersed encapsulant film instead of the phosphor powder. By measuring white LED packages with green and red phosphors, the maximum difference between simulation and experimental results of a color temperature, a color rendition index number and a color coordinate corresponds to ${\Delta}T=95K$, ${\Delta}Ra=1.7$ and ${\Delta}xy=0.007$, respectively. Based on those results, the proposed method can well explain the change of emission spectra of white LEDs with more than two phosphors which introduce the complex optical phenomena such as absorption, reabsorption, light emission, reflection and scattering, etc.

백색광과 청색 LED 방식의 광학스캐너로 채득된 디지털 모형의 비교분석 (Comparative analysis on digital models obtained by white light and blue LED optical scanners)

  • 최석순;김재홍;김지환
    • 대한치과기공학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.17-23
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    • 2014
  • Purpose: The purpose of this study was to analyze and compare the relative accuracy of digitized stone models of lower full arch, using two different scanning system. Methods: Replica stone models(N=20) were produced from lower arch acrylic model. Twenty digital models were made with the white light and blue LED($Medit^{(R)}$, Korea) scanner. Two-dimensional distance between the landmarks were measured on the Delcam $CopyCAD^{(R)}$(Delcam plc, UK). Independent samples t-test was applied for comparison of the groups. All statistical analyses were performed using the SPSS software package(Statistical Package for Social Sciences for Windows, version 12.0). Results: The absolute disagreement between measurements made directly on the two different scanner-based dental digital models was 0.02~0.04mm, and was not statistically significant(P>0.05). Conclusion: The precision of the blue LED optical scanner was comparable with the digitization device, and relative accuracy was similar. However, there still is room for improvement and further standardization of dental CAD technologies.

백색 UV-LED를 위한 $Eu^{2+}$-활성화 칼슘 알루미늄 실리케이트 형광체 연구 (The Study of $Eu^{2+}$-activated Calcium Aluminium Silicate Phosphors for White UV-LED)

  • 황정하;장보윤;박주석
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.32-35
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    • 2006
  • For the white UV-LED applications, $Eu^{2+}$-activated calcium aluminium silicate phosphors were synthesized for the first time and the structures and luminescence characteristics of these phosphors were investigated. The phosphors in this study emitted blue. green or blue-green light depending on the starting materials for synthesis. In addition, the structure was also changed when the different starting materials were used. When CaO and $CaCO_3$ was used as a starting material. tetragonal $Ca_2Al_2SiO_7$ was formed and blue-green and pure green light was emitted. respectively. However. in the case of $CaSiO_3$, triclinic $CaAl_2Si2O_8$ was formed and only pure blue emission was detected. The maximum emission intensity was obtained from $CaAl_2Si_2O_8:Eu^{2+}$ phosphors, which intensity was about 1.4 times higher than that of YAG:$Ce^{3+}$ phosphor used for blue LED.

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TV 조명용 백색 LED의 광원 특성 분석 (Analysis of Characteristics of White LED Light Source for TV Lighting)

  • 이국세;문남미
    • 방송공학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.461-473
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    • 2010
  • 최근 녹색 성장과 에너지 절감 방안이 크게 대두하면서 친환경과 절전형 광원으로 평가받는 LED 조명에 대한 관심이 급증하고 있다. 특히 LED 조명의 높은 효율성과 긴 수명, 소형 박형화에 따른 조명기구의 공간 효율성, 디지털 디밍(Dimming)에 의한 다양한 연출 효과 등의 장점이 있어 방송제작 현장에서도 미래 방송조명의 광원으로 기대되고 있다. 본 논문에서는 CIE의 기준에 따른 측광 방법으로 방송용 조명의 기본적인 광원특성을 용도별, 조명기구별로 측정하였다. 이를 바탕으로 기존 방송조명과 LED 조명의 분광분포 특성 및 연색성 등에 대한 비교 분석으로 LED 조명의 활용을 위한 기초자료를 확보하였다. 한편, 그림자 투영 실험과 색 재현성 실험을 통하여 LED의 새로운 광원에 의한 TV 조명이 고품질을 요구하는 방송영상에 미치는 영향과 문제점에 대한 개선방안을 제안한다.

Deep Blue LED 광원과 형광체를 이용한 초고연색 백색 인공태양광 LED 소자의 개발 (Development & Reliability Verification of Ultra-high Color Rendering White Artificial Sunlight LED Device using Deep Blue LED Light Source and Phosphor)

  • 안종욱;권대규
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.59-68
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    • 2023
  • Currently, yellow phosphor of Y3Al5O12:Ce3+ (YAG:Ce) fluorescent material is applied to a 450~480nm blue LED light source to implement a white LED device and it has a simple structure, can obtain sufficient luminance, and is economical. However, in this method, in terms of spectrum analysis, it is difficult to mass-produce white LEDs having the same color coordinates due to color separation cause by the wide wavelength gap between blue and yellow band. There is a disadvantage that it is difficult to control optical properties such as color stability and color rendering. In addition, this method does not emit purple light in the range of 380 to 420nm, so it is white without purple color that can not implement the spectrum of the entire visible light spectrum as like sunlight. Because of this, it is difficult to implement a color rendering index(CRI) of 90 or higher, and natural light characteristics such as sunlight can not be expected. For this, need for a method of implementing sunlight with one LED by using a method of combining phosphors with one light source, rather than a method of combining red, blue, and yellow LEDs. Using this method, the characteristics of an artificial sunlight LED device with a spectrum similar to that of sunlight were demonstrated by implementing LED devices of various color temperatures with high color rendering by injecting phosphors into a 405nm deep blue LED light source. In order to find the spectrum closest to sunlight, different combinations of phosphors were repeatedly fabricated and tested. In addition, reliability and mass productivity were verified through temperature and humidity tests and ink penetration tests.

박물관 전시 공간 조명 환경 기준 연구(I) - 색온도를 중심으로 (A Study on the Lighting Environment Standard for Museum Exhibition Halls, with a Focus on Color Temperature)

  • 이승은;노현숙
    • 박물관보존과학
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    • 제18권
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    • pp.65-76
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    • 2017
  • 기술의 발달과 친환경 에너지 필요성 증가로 인하여 박물관의 조명은 퇴색방지 형광등과 할로겐 등에서 LED 등으로 교체되고 있다. 본 논문에서는 LED 조명뿐 아니라 향후 박물관에 도입될 다양한 조명 검토 기준 설정에 관한 연구를 진행하였다. LED는 기존 알려진 것처럼 자외선은 거의 방출되지 않았으나 가시광선으로도 적산조도에 따라 변색이 발생하는 것이 확인되었다. 또한 전구색이라는 색온도 2800K의 LED와 백색의 색온도 5500K LED의 변색을 비교 실험하였다. 분광분포 스펙트럼에서 확인 결과 LED는 색온도가 높을수록 블루스파이크가 증가하는데 이에 따라 변색도 더 많이 발생함이 확인되었다. 따라서 앞으로 박물관에서 조명 환경 기준에 대하여 기존 조도와 더불어 색온도 등을 분광분포 스펙트럼을 활용하여 같이 검토할 필요가 있다.

CFD를 이용한 GaN 성장로 내부 유동해석 연구 (A Study on CFD Analysis of Internal Flow for GaN Growth Reactor)

  • 정의만;권혜림;최주호;장석필;장현수;이혜용
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.618-619
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    • 2010
  • LED는 기존의 발광원에 비해 훨씬 높은 파워와 효율성으로 인해 최근 들어 각종 조명이나 교통신호 등에서 사용이 급증하고 있다. LED 재료를 위해 지금까지 여러가지가 연구되어 왔는데, 갈륨 질화물 (Gallium Nitride, GaN)에 기반한 시스템이 최근들어 가장 큰 관심을 받고 있다. GaN 방식은 열적으로 매우 안정성이 있고, 1.9 ~ 6.2 eV 범위의 넓은 밴드의 Gap, 그리고 인듐이나 알루미늄과 결합하여 청, 녹, 백색등의 다양한 빛을 발생할 수 있는 장점을 가지고 있다. 예를 들어 청색 LED는 광학 방식의 기록매체에, 백색 LED는 기존의 조명램프의 대체용으로 활용이 가능하다. 이러한 장점 덕분에 GaN기반 LED 시장은 1994년에 최초로 상용화 된 이래 최근 급격한 성장을 보여 왔다. 그러나 GaN은 다른 III~V 타입의 반도체 재료와는 달리 재료가 성장하기 위해 사파이어와 같은 별도의 기판을 필요로 하는 문제가 있다. 이것은 결국 전위발생과 같은 격자의 부조화 같은 문제를 야기하여 결국 LED의 성능을 떨어뜨리는 요인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 방법이 개발되었는데, 이 방법은 시간당 100 미크론의 매우 빠른 성장속도로 높은 두께의 레이어를 만드는 장점이 있다. 이렇게 성장된 GaN 레이어는 베이스 기판에서 쉽게 분리되어 활용이 가능하다. 그러나 HVPE 기술은 성장 공정에서 두께를 균일하게 만들도록 제어하는 것이 매우 어렵다는 문제가 있다. 따라서 HVPE 방식에서는 이러한 조건을 만족시키기 위해 반응현상에 대한 물리적 해석을 토대로 공정조건을 정밀하게 설계해야 한다. 이를 위해 최근에 실험 또는 시뮬레이션을 활용하여 이러한 공정조건을 향상시키기 위한 여러 연구가 진행되었다. 본 연구에서는 이러한 연구의 일환으로 반응로에 투입되는 여러 기체의 유량과 존별 주변온도 조건을 입력변수로 하고, 이들이 GaN 성장에 미치는 영향을 분석하였다. HVPE 시스템에서 가장 이상적인 목표는 반응기체가 층류유동을 유지하면서 대부분의 반응이 기판위에서 이뤄지며, 기판위에서 성장되는 재료의 두께가 균일하게 되는 것이다. 입력변수들이 이러한 결과에 어떠한 영향을 미치는 지 분석하기 위해 전산유체역학(CFD, Computational Fluid Dynamics)을 수행하는 상용코드 FLUENT를 사용하였다. 보다 실제에 가까운 해석을 위해서는 기체간의 화학반응을 포함해야 하나, 해석의 편의와 효율을 위해 본 연구에서는 열 및 유동해석만을 수행하였다. 한편 실제 반응로의 우수성은 성장속도와 두께분포의 균일도를 통해 평가된다. CFD 해석을 통해 이들을 분석하기 위해 기존에 수행한 실험조건을 해석하고 해석결과의 유동패턴/압력분포를 실험결과의 성장속도/두께분포와 비교하고, 이중에서 관련성이 높은 해석결과변수를 우수성 평가에 활용하였다. 기존의 실험결과를 토대로 이러한 중요 결과변수와 함께 이들에 대한 목표값이 도출되고 나면, 입력 공정조건 - 사용기체의 유량과 주변온도 조건 - 에 대해 실험계획(DOE,Design of Experiment)을 수립하고 목표성능을 구현하기 위한 최적설계를 수행할 수 있다. 일반적으로 CFD를 통해 최적의 설계나 공정조건을 탐색하는 작업은 1회의 CFD 계산시간이 매우 오래 소요되기 때문에 쉽지 않다. 그러나 본 연구에서는 CFD와 DOE의 적절한 조합을 통해 적은 수의 해석을 가지고도 원하는 결과를 효율적으로 얻는 것이 가능함을 입증하고자 한다. 본 발표에서는 아직 이러한 연구가 완성되지 않은 시점에서 제반 연구개요를 소개하고 현 시점까지의 연구 결과 및 향후 계획을 소개하고자 한다.

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고휘도 LED 를 이용한 의료용 링 라이트의 최적 설계 (Optimum Design of Ring Light for Medical Purpose using High Brightness LED)

  • 천민우;박용필
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.757-758
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    • 2010
  • 진료 및 수술 집도 시 조명용 광원으로 할로겐램프와 플라즈마램프가 주로 사용되고 있다. 두 광원은 램프의 수명 및 과도한 발열로 인한 다양한 문제점을 야기할 뿐 아니라 냉각기로 인하여 부피 또한 매우 크다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 의료용 신조명 부품으로 주목받고 있는 고휘도 LED를 사용하여 진료실 및 수술실에서 환자의 환부에 대한 국소 무영 촬영이 가능하도록 링라이트를 설계 개발하였다. 개발에 적용한 LED는 환부 근접 무영 촬영시 피사체 고유의 Tone에 대한 섬세한 표현력과 강한 하이라이트, 간결한 쉐도우, 그리고 입체감을 부각시키기 위하여 다양한 색상 구현과 광량 조절이 가능하고 백색광을 얻을 수 있는 FULL COLOR용 고휘도 3색 LED를 사용하였다.

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LED용 (Sr,Ba)2Ga2SiO7:Eu2+ 녹색 형광체의 합성 및 발광특성 (Synthesis and Luminescent Characteristics of (Sr,Ba)2Ga2SiO7:Eu2+ Green Phosphor for LEDs)

  • 박정규;이승재;연정호;김창해
    • 대한화학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.137-140
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    • 2006
  • Eu2+를 활성제로 한(Sr,Ba)2Ga2SiO7 녹색 형광체를 일반적인 고상 반응으로 합성하였고, 그 합성된 형광체의 광발광 특성을 연구하였다. 형광체 제조 시, 마노유발에서 보다 효과적인 혼합을 위하여 아세톤을 사용하여 혼합하였다. 또한 25%H2/75%N2의 혼합기체를 이용한 환원조건에서 단순한 공정으로 형광체를 합성하였다. 이 형광체는 405 nm의 여기 파장하에서 효율적으로 발광되는 녹색 밴드(513 nm)를 갖고 있기 때문에 백색 LED(Light Emitting Diode)램프에 응용할 수 있다.

백색 레이저 조명용 Y3Al5O12:Ce3+,Pr3+ 단결정 특성 (Properties of Y3Al5O12:Ce3+,Pr3+ Single Crystal for White Laser Lightings)

  • 강태욱;임석규;김종수;이봉
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.37-41
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    • 2018
  • $Y_3A_{l5}O_{12}:Ce^{3+},Pr^{3+}$ single crystal phosphor was prepared by floating zone method. single crystal was confirmed to have a Ia-3d (230) space group of cubic structure and showed regular morphology. The optical properties, single crystal exhibited a emission band from green, yellow wide wavelength and 610nm, 640nm red wavelength vicinity. The luminance maintenance rate was decreased by phonon with increasing temperature, but high luminance is maintained more than powder phosphor. In addition, $Y_3A_{l5}O_{12}:Ce^{3+},Pr^{3+}$ single crystal phosphor was applied to a high power blue laser diode, we implemented high power white laser lightings. and it was confirmed that thermal properties over time, due to the effective heat transfer of complete crystal structure. We confirmed that excellent radiant heat properties than powder phosphor was applied to a high power white laser diode.