UV(자외선) LED 전구_엘이디
조명용 백색 LED에 관해서 UV LED에 관한 연구는 현재 LED업계의 핫이슈입니다.
아직은 상용화 단계는 아니고 연구개발단계입니다.
현재의 백색 LED는 청색 LED 위에 황색 형광체를 도포하여 만드는 방식입니다.
이 방식은 LED로부터 나온 일부의 빛은 황색 형광체에 흡수되어 노란색 빛으로 변환되고 일부의 빛은 이 형광체를 통과하여 나오게 됩니다.
따라서 최종 방출되는 빛은 청색과 황색이 합쳐진 백색광이 방출되는 방식이지요
UV LED를 이용하여 백색 LED에 관한 연구를 하는 이유는 앞서 설명한 현재의 방식에 한계가 있기 때문입니다. Ra(Rendering average)라고 하는 값이 있는데요, 이것은 물체의 색이 광원 아래에서 얼마나 잘 보이는 가를 나타내는 지표입니다.
태양광 아래에서 잘 보이던 빨간사과가 형광등불빛 아래에서는 좀 어두운빨강색으로 보이는 것과 같은 원리입니다.
우리의 시각은 물체에 반사된 빛을 감지하는데 태양은 380~780nm의 가시광선 영역을 모두 발산하지만 인공조명인 형광등은 국부적인 파장의 빛만 발산하기 때문에 우리 눈에 잡히는 신호가 다릅니다.
그렇기때문에 그런차이가 나는 것인데 Ra값은 태양광이 100, 형광등이 75~80정도 됩니다.
현재 사용하고 있는 청색LED와 노란색 형광체를 사용하는 방식도 형광등수준까지는 올라와 있습니다.
UV LED에는 적,녹,청색 형광체가 모두 사용됩니다.
경우에 따라서는 이 Ra값을 높이기 위해 오렌지색 형광체까지 추가로 사용하는 경우도 있습니다.
이때 사용되는 UV LED의 파장은 현재로서는 400nm정도의 것을 사용합니다.
그보다 짧은파장을 사용하면 몸에도 좋지는 않고 무엇보다 LED를 패키징하는데 사용하는 에폭시나 실리콘이 황색으로 변해버리게 됩니다.
400nm의 파장은 실제로 가시광선 영역의 보라색 빛입니다. 그래서 이때 사용하는 LED를 near UV LED라고도 합니다.
400nm정도는 몸에 그다지 해롭지도 않고 형광체로 빛의 대부분을 가려도 백색이 구현되므로 크게 걱정하지 않으셔도 됩니다.
400nm정도를 사용한다고 표준이 정해져 있지 않기때문에 변화가 있을수는 있으나 더 짧은파장으로 변화한다고 해도 몸에 해롭지 않게 디자인 될 것입니다.
현재 사용중인 형광등은 254nm의 자외선을 사용하고 적,녹,청색 형광체의 조합으로 백색으로 변환시킵니다.
WHITE LED나 형광등은 둘다 아주 유사한 원리를 사용합니다.
기본적으로 둘다 자외선을 만든 다음 형광등은 유리벽 안쪽에 형광물질을 발라 가시광선으로 바꾸고, WHITE LED는 LED 칩 위에 형광물질을 도포하여 가시광선을 만듭니다.
이경우는 대부분 자외선이 가시광선으로 바뀌므로 별 문제가 되지 않습니다.
물론 자외선이 백내장이나 피부암을 유발시킬수 있지만 UV LED(형광물질을 도포하지 않은 그냥 자외선 LED)의 경우 빛이 그리 세지 않고, 또한 파장이 자외선중에서는 비교적 길기 때문에 큰 문제가 없습니다.
참고적으로 자외선의 경우 파장마다 약간씩 성질이나 용도가 달라지는데 살균력이 강한것은 250nm정도의 파장이고, 광학적인(형광,야광)성질이 강한것은 320~400nm 정도,날벌레들이 좋아하는 파장은 350nm정도입니다.
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