신소재창의설계 Report-태양광에 가까운 white led 구현을 위한 YAG 형광체 빛의 강도 향상

소개

"태양광에 가까운 white led 구현을 위한 YAG 형광체 빛의 강도 향상"에 대한 내용입니다.

목차

제 1 장 종합설계 개요
1. 종합 설계 제목
2. 설계의 개요(Abstract or Concept)
3. 설계의 배경 및 필요성

제 2 장 설계의 현실적 제한 조건 기술
1. 현실적 제한 조건과 이에 따른 고려 내용의 기술

제 3 장 설계 구성 요소에 따른 결과 기술
1. 목표 설정
1.1 문제 해결을 위한 아이디어 및 구체적인 방법
1.2 수행목표
2. 합성
2.1 기초 조사
2.2 개념의 합성(개념 설계)
3. 분석(작품 구현 과정 중의 문제점 분석 및 해결 방법)
3.1 과제수행에 사용된 이론 및 기술의 조사 및 분석 결과
3.2 설계물에 대한 분석 및 보완
4. 제작
4.1 완성품 제작 결과 (사진)
4.2 완성품 설명
4.3 작품 제작 과정 정리
4.4 작품의 특징 및 종합설계 수행 결론
4.5 완성품의 사용 매뉴얼
5. 시험 (시험 결과 기술)
5.1 최종 결과물에 대한 시험 결과
6. 평가
6.1 작품의 완성도 및 기능 평가
6.2 기대효과 및 영향
6.3 작품제작 후기
6.4 참고문헌

[첨부 1] 작품 사진(동영상) 첨부

본문내용

제 1 장 종합설계 개요
1. 종합 설계 제목
제목 : YAG에서 나오는 빛의 강도 향상
(부제 : 태양광에 가까운 white led 구현을 위한 YAG 형광체 빛의 강도 향상 )

2. 설계의 개요(Abstract or Concept)
● 습식 고상법을 이용하여 YAG 형광체를 제작하였다. (여기서, YAG란 황색 형광체에 가장 이상적인 재료)

● YAG의 Intensity를 높이기 위해 다양한 변수들 (세슘농도, 열처리 온도, 플러스의 종류, 플럭스 wt%, 염산세척 농도)을 설정하여 형광체 제작하였다.

● One-by-one optimization 방법을 이용하여 각 변수들을 변화 하였을 때 가장 높게 나온 형광체를 가지고 다른 변수들을 적용하여 실험하는 방식으로 효율적으로 진행하였다.

3. 설계의 배경 및 필요성
● LED chip으로 백색 광원을 구현하기 위해서는 비용 및 문제점이 많기 때문에 현실적으로 보다 가능한 구조는 적색, 녹색, 청색을 이용하여 세 가지 색을 갖는 반도체 LED를 조합하여 백색 LED를 제작하는 방법과 청색 LED와 황색 형광체를 접목한 형태의 백색 구현방법이 있다.

● 적색 녹색 LED는 청색에 비해 빛의 효율이 떨어져 황색 형광체인 YAG와 청색 LED를 쓰는 방법이 보편적이다.

● 청색 LED와 YAG를 이용한 LED에서 생성된 빛은 태양광보다 CRI(color rendering index)값이 우수하지 않아 좀 더 우수한 CRI값을 가지기 위하여 적색 형광체를 도포하는 방법이 있다.

● 적색 빛을 내는 형광체는 황색 빛을 흡수하여 YAG의 효율을 떨어트린다.

● 적색 형광체의 파장을 우리가 컨트롤 할 수는 없으므로 애초에 황색 형광체에서 발생되는 빛의 Intensity를 높여주는 방법을 고안하였다.

참고자료

· 여러 형태를 가지는 YAG:Ce 형광체의 제조 및 특성연구 (국민대학교 박병규 학위 논문)