이격 형광체 구조가 적용된 백색 LED 광원의 온도변화에 따른 발광 특성 분석
Effect of Temperature on the Luminous Properties of Remote-Phosphor White Light-Emitting Diodes
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초록
본 논문에서는 일반적인 코팅형 형광체와 이격 형광체 등 두 가지의 형광체 구조가 적용된 백색 LED를 제작한 후 온도변화에따라 각 백색 LED의 발광 특성이 어떻게 변하는지 측정, 비교하였다. 상온에서 80oC 사이의 구간에서 측정된 두 백색 LED의발광 스펙트럼을 분석하기 위해 Gaussian Lorentz-cross product 함수와 Asymmectic double sigmoidal 함수를 각각 청색 피크와황색 피크의 곡선맞춤에 활용하였다. 이로부터 각 피크의 중심파장과 진폭, 반치폭 및 비대칭성을 온도의 함수로 구할 수 있었다. 온도에 따른 휘도와 색좌표를 측정한 결과 이격형광체 구조의 백색 LED의 온도에 따른 휘도저하율 및 색좌표 변화율이 훨씬적었다. 이는 청색 LED 칩과 형광체가 분리됨에 따라 형광체의 온도가 일반 형광체 도포형 LED의 경우에 비해 낮아져서 효율이상승했고 아울러 형광체에서 발생한 빛의 칩에 의한 흡수가 감소했기 때문인 것으로 해석된다.
Abstract
Two types of white light-emitting diodes (LEDs) with different phosphor structures were fabricated and compared in terms oftheir optical characteristics. Their spectroscopic properties were analyzed as a function of temperature, from room temperatureto 80℃. The temperature dependence of the luminance and the color coordinates showed that the decrease in luminance andchange in the color coordinates of the remote-phosphor type LED were much smaller compared to the conventional white LED. These improvements were attributed to the decrease in phosphor temperature, due to the distance between the LED chip and thephosphor layer, as well as to the reduced absorption by the LED chip of the light emitted from the phosphor layer.
참고문헌 (21)
- E. F. Schubert, "Light-Emitting Diodes" (2006), Cambridge University Press
- C. C. Lin, "Advances in phosphors for light-emitting diodes", J. Phys. Chem. Lett, 2, pp.1268~ (2011)
- M. Zachau, "Phosphors for solid state lighting", Proc. SPIE, 6910, pp.691010~ (2008)
- H. Luo, "Analysis of high-power packages for phosphor-based white-light-emitting diodes", APPLIED PHYSICS LETTERS, 86(24), pp.243505~ (2005), AMER INST PHYSICS
- S. C. Allen, "ELiXIR-Solid-state luminaire with enhanced light extraction by internal reflection", J. Disp. Tech, 3, pp.155~159 (2007)
- C. Hoelen, "Remote phosphor LED modules for general illumination – towards 200 lm", W general lighting LED light sources, 2008, pp.7058, 70580M~
- M. T. Lin, "Design of the ring remote phosphor structure for phosphor-converted whitelight-emitting diodes", Jpn. J. Appl. Phys, 49, pp.072101~ (2010)
- H.-C. Kuo, "Patterned structure of REMOTE PHOSPHOR for phosphor-converted white LEDs", Opt. Express, 19, pp.A930~A936 (2011)
- 박상철, "Luminous Efficiency of Open Remote Phosphor-converted White-light-emitting Diodes", Journal of the Korean Physical Society, 60(7), pp.1191~1195 (2012), 한국물리학회[DOI]
- J. Burgin, "Screen-printed phosphor coatings for white LED emission", J. Mater. Sci, 46, pp.2235~2241 (2011)
- Y. K. Lee, "Phosphor in glasses with Pb-free silicate glass powders as robust color-converting materials for white LED applications", OPTICS LETTERS, 37(15), pp.3276~3278 (2012), Optics letters
- C. -C. Tsai, "Ultra-high thermal-stable glass phosphor layer for phosphor-converted white lightemitting diodes", J. Disp. Tech, 9, pp.427~432 (2013)
- L. Yang, "Preparation of a YAG:Ce phosphor glass by screen-printing technology and its application in LED packaging", Opt. Lett, 38, pp.2240~2243 (2013)
- M.-H. Choi, "Comparison of spectral characteristics of conventional and remote-phosphor white LEDs as a function of driving current", Saemulli
- 최현우, "황색 형광체의 종류에 따른 백색 LED 광원의 발광 특성 분석", 한국광학회지, 24(2), pp.64~70 (2013), 한국광학회
- 고재현, "온도 변화에 따른 YAG 및 Silicate형광체 기반 백색 LED의 광특성 변화에 대한 연구", 한국광학회지, 24(3), pp.135~142 (2013), 한국광학회
- F. Reifegerste, "Modelling of the temperature and current dependence of LED spectra", J. Light Vis. Environ, 32, pp.18~24 (2008)
- A. Keppens, "Modeling high power light-emitting diode spectra and their variation with junction temperature", J. Appl. Phys, 108, pp.043104~ (2010)
- 정수성, "Analysis of the spectral characteristics of white light-emitting diodes under various thermal environments", Journal of Information Display, 13(1), pp.37~42 (2012), 한국정보디스플레이학회
- A. Keppens, "High power light-emitting diode junction temperature determination from current-voltage characteristics", J. Appl. Phys, 104, pp.093104~ (2008)
- 이병우, "분리형 형광체 구조를 이용한 LED 평판 조명의 광학특성에 대한 시뮬레이션 연구", 새물리, 62(1), pp.47~55 (2012), 한국물리학회