New Physics: Sae Mulli (새물리)

Korean Physical Society (한국물리학회)
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Dependence of the Spectral Characteristics of Conventional Coating-type and Remote Phosphor-type White LEDs on the Driving Current

코팅형 백색 LED와 이격 형광체형 백색 LED의 분광특성의 전류의존성 연구

  • 최민혁 (한림대학교 전자물리학과) ;
  • 이헌재 (한림대학교 전자물리학과) ;
  • 고재현 (한림대학교 전자물리학과)
  • Received : 2014.08.18
  • Accepted : 2014.10.22
  • Published : 2014.12.31
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Abstract

The conventional white LED (light-emitting diode) is composed of blue LED chips over which a phosphor coating has been formed. Because of the short distance between the LED chips and phosphor particles, the emission efficiency of the phosphors is usually decreased. In order to overcome this problem, the remote-phosphor structure, in which the distance between the chips and the phosphor particles was increased, was adopted in the LED design. The spectral and the color characteristics of conventional and remote-phosphor white LEDs were investigated and were compared as a function of the driving current. The remote-phosphor white LED was found to have advantages over the conventional white LED from the viewpoints of efficiency and color uniformity. This was attributed to the higher phosphor efficiency at high currents, as well as to the reduced absorption by the LED chips of the light emitted from the phosphors.

기존에 가장 많이 사용되는 백색 LED (Light Emitting Diodes, LED)의 경우 청색 LED칩 위에 형광체가 도포되는 방식으로 구성되어 있어 구동 전류나 온도와 같은 조건 변화에 따른 발광효율 및 색도변화가 심해지는 문제점이 있다. 이를 보완하기 위한 방안으로 청색 LED 칩과 형광체 사이에 일정한 거리를 두는 이격 형광체 (Remote Phosphor) 구조의 백색 LED를 제작하여, 전류에 따른 분광 특성을 연구하였다. 구동 전류에 따른 휘도 및 색좌표의 변화를 비교한 결과 이격 형광체형 백색 LED가 기존의 백색 LED보다 발광효율 및 색도 균일성 측면에서 더 우수하다는 것을 알 수 있었다. 이는 구동전류의 증가에 따라 온도가 올라가는 청색 칩과 형광체 사이에 설정된 간격으로 인해 고전류에서 형광체의 효율 저하가 줄어들 뿐 아니라 형광체가 방출하는 황색 빛이 LED 칩에 의해 재흡수되는 비중을 줄이기 때문인 것으로 생각된다.

Keywords

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