KR100252072B1 - 형광체광특성측정장치 - Google Patents
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Abstract
형광체 광특성 측정장치가 개시된다.
개시된 형광체 광특성 측정장치는, 소정의 램프를 채용한 광원과; 상기 광원의 일측에 설치되어 입사된 광을 분광시켜 주는 여기용 모노크로미터와; 상기 여기용 모노크로미터의 일측에 설치되고, 측정되는 시료가 위치되도록 하여 투과식 또는 반사식에 의한 측정을 할 수 있도록 구비된 시료 측정용 챔버와; 상기 시료 측정용 챔버에 진공을 유지시켜 주도록 설치된 진공수단을 구비한 진공계와; 상기 시료 측정용 챔버의 일측에 설치되어 발광된 광을 파장별로 분광시키는 분광용 모노크로미터;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 시료를 투과식과 반사식으로 장착할 수 있으며, 다양한 시료의 측정으로 비교 분석할 수 있는 이점이 있다.
Description
본 발명은 형광체 광특성 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 브이유브이(VUV; 진공자외; 이하 VUV라 한다.) 광원에 발광하는 형광소재의 광특성 평가를 위한 분광측정 설비와, 시료를 투과 또는 반사에 의한 측정을 하기 위한 진공 챔버가 채용된 형광체 광특성 측정장치에 관한 것이다.
통상적으로 형광물질의 광특성을 평가하기 위한 방법으로는 평가대상인 형광물질에 소정 광을 투과시켜서 투과된 광의 투과율 및 휘도를 측정하거나, 형광물질에 소정 광을 반사시켜서 반사된 광의 반사율 등을 측정하여 비교 평가하는 방법 등이 이용된다.
종래의 형광체 광특성 측정장치의 일 실시예는, 분광용 모노크로미터(monochrometer)와, 투과형 시료 챔버(chamber)와, 여기용 모노크로미터와, 광원 등을 포함하여 이루어져 있고, 종래의 형광체 광특성 측정장치의 다른 실시예는, 반사용 시료 챔버와, 여기용 모노크로미터와, 분광용 모노크로미터와, 광원 등을 포함되어 이루어진다. 이러한 형광체 광특성 측정장치는, 반사식의 형광체 광특성 측정장치와, 투과식의 형광체 광특성 측정장치가 있다.
우선, 반사식의 형광체 광특성 측정장치의 경우는, 시료가 3 내지 5조씩 또는, 1조씩 장착하도록 되어 있고, 반사식의 형광체 광특성 측정장치의 경우는, 직접 시료를 측정할 수 있는 챔버는 없으며, 이 반사식의 형광체 광특성 측정장치는 또한 다양한 시료의 측정으로 비교 분석을 할 수 없다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 시료를 투과식과 반사식으로 장착할 수 있으며, 다양한 시료의 측정으로 비교 분석할 수 있는 형광체 광특성 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 형광체 광특성 측정장치의 개략적인 구성도,
도 2는 도 1의 형광체 광특성 측정장치에서 시료 측정용 챔버의 상세도,
도 3은 도 1의 형광체 광특성 측정장치에서 진공계의 구성을 개략적으로 나타낸 도면,
도 4는 도 1의 형광체 광특성 측정장치를 이용한 최적여기 파장 측정을 나타낸 도면,
도 5는 도 1의 형광체 광특성 측정장치를 이용한 분광분포의 측정을 나타낸 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11. 광원 12. 여기용 모노크로미터
13. 시료 측정용 챔버 14. 분광용 모노크로미터
15, 15'. 검출부 16. 진공계
17. 제어부 18. 램프 전원부
131. 시료 장착기 핸들 132. 투과형 시료 장착기
133. 반사형 시료 장착기 134. 오목 반사경
135. 평면 반사경 161. 터보 펌프
162. 제 1진공호스 163. 제 1게이트 밸브
164. 게이지 165. 제 2진공호스
166. 제 2게이트 밸브 167. 제 3진공호스
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형광체 광특성 측정장치는, 소정의 램프를 채용한 광원과; 상기 광원의 일측에 설치되어 입사된 광을 분광시켜 주는 여기용 모노크로미터와; 상기 여기용 모노크로미터의 일측에 설치되고, 측정되는 시료가 위치되도록 하여 투과식 또는 반사식에 의한 측정을 할 수 있도록 구비된 시료 측정용 챔버와; 상기 시료 측정용 챔버에 진공을 유지시켜 주도록 설치된 진공수단을 구비한 진공계와; 상기 시료 측정용 챔버의 일측에 설치되어 발광된 광을 파장별로 분광시키는 분광용 모노크로미터;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 분광용 모노크로미터의 일측에 설치되고, 진공자외 영역과 비져블 영역을 검출할 수 있도록 하는 검출부를 더 포함하고, 상기 여기용 모노크로미터와 상기 분광용 모노크로미터를 자동 제어하며 상기 검출부에서 검출한 광 시그널을 포톤 시그널로 바꾸어 광측정을 할 수 있도록 하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 광원은 100nm 내지 450nm에서 연속 스펙트럼 분포를 갖는 중수소 램프를 포함하고, 상기 시료 측정용 챔버는 진공이 형성되도록 구비된 챔버와 상기 챔버 내부에 설치되어 측정하고자 하는 시료가 장착되는 시료 장착기와 상기 시료 장착기가 설치되어 상기 시료 장착기를 조정할 수 있도록 구비된 다수개의 시료 장착기 핸들과 상기 시료 장착기의 일측에 각각 설치된 복수개의 반사경을 포함하여 되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 시료 장착기는 반사형 시료 측정기와 투과형 시료 장착기를 포함하고, 상기 반사형 시료 장착기와 상기 투과형 시료 장착기는 상기 시료가 각각 10개조씩 장착될 수 있도록 설치되며, 상기 반사경은 오목 반사경과 평면 반사경을 포함하여 되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 진공수단은 상기 시료 측정용 챔버에 진공을 시키기 위한 펌핑수단과; 상기 펌핑수단으로부터 상기 시료 측정용 챔버와, 상기 여기용 모노크로미터와, 상기 광원을 각각 연결하는 진공 연결수단;을 포함하고, 상기 펌핑수단은 터보 펌프를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 진공 연결수단은 상기 펌핑수단으로부터 상기 시료 측정용 챔버와 상기 여기용 모노크로미터와 상기 광원을 각각 연결하는 진공호스를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 진공호스는 상기 터보 펌프와 상기 시료 측정용 챔버를 연결하는 제 1진공호스와; 상기 시료 측정용 챔버와 상기 여기용 모노크로미터를 연결하는 제 2진공호스와; 상기 여기용 모노크로미터와 상기 광원을 연결하는 제 3진공호스;를 포함하며, 상기 제 1, 2진공호스에는 진공을 공급 및 차단할 수 있도록 설치된 게이트 밸브를 포함하여 되는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명에 따른 형광체 광특성 측정장치의 개략적 구성도가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 형광체 광특성 측정장치는, 중수소 램프(deuterium lamp)를 채용한 광원(11)과, 상기 광원(11)의 일측에 설치되어 입사된 광을 분광시켜 주는 여기용 모노크로미터(12)와, 상기 여기용 모노크로미터(12)의 일측에 설치되며 측정하고자 하는 시료를 위치시키는 시료 측정용 챔버(13)와, 상기 시료 측정용 챔버(13)의 일측에 설치되어 발광된 광을 파장별로 분광시키는 분광용 모노크로미터(14)를 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 분광용 모노크로미터(14)의 일측에 설치되고 VUV 영역과 비져블(visible) 영역을 검출할 수 있도록 하는 검출부(15, 15')와, 진공을 유지시켜 주도록 하는 진공계(16)와, 상술한 구성 요소들과 각각 전기적으로 연결된 제어부(17)와, 상기 광원(11)의 중수소 램프에 전원을 공급하는 램프 전원부(18)를 포함하여 이루어진다.
상기 광원(11)은 100nm 내지 450nm에서 연속 스펙트럼 분포를 갖는 중수소 램프를 사용하고, 상기 여기용 모노크로미터(12)는 여기용 광에서 입사된 광을 100nm 내지 450nm로 원하는 파장대로 분광시켜 준다. 상기 검출부(15, 15')는 광전 배증관(PMT; photomultiplier)으로 VUV 영역과 비져블 영역을 검출한다. 그리고, 상기 제어부(17)는, 상기 여기용 모노크로미터(12)와 분광용 모노크로미터(14)를 자동 제어하며, 상기 검출부(15, 15')에서 검출한 광 시그널(signal)을 포톤(photon) 시그널로 바꾸어 광측정을 할 수 있도록 하며 또한, 컴퓨터와 이 컴퓨터 주변기기가 설치된다.
도 2에는 상기 시료 측정용 챔버(13) 구성의 상세도가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 시료 측정용 챔버(13)는, 진공이 형성되도록 구비된 챔버(13a)와, 다수개의 시료 장착기 핸들(131)과, 상기 시료 장착기 핸들(131)에 각각 설치된 투과형 시료 장착기(132) 및 반사형 시료 장착기(133)와, 그리고, 상기 투과형 시료 장착기(132)와 반사형 시료 장착기(133)의 일측에 각각 설치된 복수개의 오목 반사경(134)과 평면 반사경(135)이 포함되어 이루어지며 상기 반사형 시료 장착기(133)에는 상기 모노크로미터(12)로부터 반사경들을 통하여 반사된 광을 투과형 시료 장착기(132)측으로 반사시키는 반사경(133a)이 구비된다.
상술한 바와 같이 구성된 시료 측정용 챔버(13)는, 상기 반사형 시료 장착기(133)에 10개조의 시료가, 그리고 투과형 시료 장착기(132)에 10개조의 시료가 장착될 수 있으며, 각각의 상기 시료 장착기 핸들(131)로 측정하고자 하는 시료를 위치시킨다. 여기용 광원(11)이 분광되어 선택된 시료에 조사되어 시료가 발광하면 이 광을 상기 분광용 모노크로미터(14)에서 수광한다.
도 3에는 도 1의 진공수단이 구비된 본 발명에 따른 형광체 광특성 측정장치를 도시한 구성도이다.
도면을 참조하면, 상기 시료 측정용 챔버(13)에 진공을 유지시킬 수 있도록 펌핑수단 예컨대, 하나의 터보 펌프(161)를 연결시킨다. 상기 터보 펌프(161)와 시료 측정용 챔버(13), 여기용 모노크로미터(12), 및 광원(11) 사이를 진공 연결수단에 의해 연결되며, 이 진공 연결수단은 진공호스이다. 상기 진공호스는, 상기 터보 펌프(161)와 시료 측정용 챔버(13)를 제 1진공호스(162)로 연결시키고, 상기 제 1진공호스(162)에 각각 제 1게이트 밸브(163)와 게이지(164)를 설치한다.
그리고, 상기 시료 측정용 챔버(13)와 여기용 모노크로미터(12) 사이를 제 2진공호스(165)로 연결시키고, 상기 제 2진공호스(165)에 제 2게이트 밸브(166)를 설치한다. 또한, 상기 여기용 모노크로미터(12)와 광원(11)을 제 3진공호스(167)로 연결하여 결국, 상기 광원(11), 여기용 모노크로미터(12), 및 시료 측정용 챔버(13)의 진공을 유지시킨다. 상기 제 1, 2게이트 밸브(163, 166)는 각각에 진공을 공급 및 차단할 수 있도록 설치된다.
도 4에는 본 발명에 따른 형광체 광특성 측정장치를 이용한 최적여기 파장 측정법을 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 반사 시료 측정, 투과 시료 측정, 및 공기 최적 여기 분광 분포를 찾는 방법으로 분광용 모노크로미터(14)에서 관측하고자 하는 파장을 고정시켜 놓고, 상기 여기용 모노크로미터(12)의 그레이팅(grating)을 스캔(scan)하여 최적여기 파장을 찾는다. 그리고, 100nm 내지 450nm의 여기 광원을 사용함으로 120nm에서 180nm까지의 산소흡수 대역을 피하기 위해 상기 시료 측정용 챔버(13)를 진공상태로 유지한다. 상기 시료 측정용 챔버(13)에 진공을 시키는 하나의 펌프를 이용하여 광원(11), 여기용 모노크로미터(12), 및 시료 측정용 챔버(13)에 진공을 유지시킨다.
도 5에는 본 발명에 따른 형광체 광특성 측정장치를 이용한 최적여기 파장으로 형광체의 발광분포 측정법을 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 반사 시료측정, 투과 시료측정, 및 공기 최적여기 파장을 측정한 후, 그 최적여기 파장을 여기용 모노크로미터(12)로 고정하고 선택된 시료를 여기시켜 분광용 모노크로미터(14)의 그레이팅을 스캔하여 분광분포를 측정한다.
상술한 바와 같이 구성된 형광체 광특성 측정장치는, VUV 광원(11)에 여기되는 형광체의 광특성을 측정하기 위한 진공용 분광계로서, 원하는 VUV 파장 대역으로 시료의 형광체를 여기시킬 때, 투과 또는 반사에 의한 광특성 측정을 한다.
즉, 반사형 형광체 시료를 측정하고자 할 때에는 반사형 시료 장착기에 시료를 장착하고 핸들을 조작하여 진광자외선이 시료에 조사되도록하여 발광되도록 하고, 이 발광된 광이 반사경을 통하여 분광모노크로미터(14)로 조사되도록 함으로써 검출한다. 이때에 시료로부터 발광한 광이 통과하는 경로상의 상기 투과형 시료 장착기에는 시료가 장착되어 있지 않아야 한다. 그리고 투과형 형광체 시료를 측정하기 위해서는 핸들을 조작하여 반사형 시료장착기에 장착된 반사경(133a)을 통하여 모노크로미터로부터 반사된 진공자외선을 투과형 시료 장착기에 장착된 시료에 조사될 수 있도록 함으로써 투과형 시료로부터 발광하는 광을 검출할 수 있다.
그리고, 상기 투과 또는 반사에 의한 광특성 측정은 공히 10개조의 시료를 측정 및 평가할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 형광체 광특성 측정장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.
100nm 내지 200nm의 여기 광원(11)으로 VUV용 형광체 광특성 측정장치에 구비된 투과형 시료 장착기와, 반사형 시료 장착기를 진공 시료측정용 챔버에 투과식과 반사식에 의한 측정이 가능하다.
그리고, 투과형 시료 장착기와 반사형 시료 장착기에 각각 10개조의 시료를 장착할 수 있게 하여 여러 시료를 동시에 측정 비교할 수 있다. 또한, 최적여기 파장과, 이 최적여기 파장에 의한 발광분포를 측정할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
Claims (5)
- 소정의 램프를 채용한 광원과;상기 광원의 일측에 설치되어 입사된 광을 분광시켜 주는 여기용 모노크로미터와;상기 모노크로미터의 일측에 설치되는 진공챔버와;상기 챔버 내부에 설치되며 각각 조정을 위한 핸들을 구비한 반사형 시료 장착기 및 투과형 시료 장착기와;상기 반사형 시료장착기 및 투과형 시료장착기의 일측에 설치되어 상기 모노크로미터로부터 조사되는 광을 시료측으로 유도하는 복수개의 오목 반사경과 평면 반사경과;상기 시료 측정용 챔버에 진공을 유지시켜 주도록 설치된 진공수단을 구비한 진공계와;상기 시료 측정용 챔버의 일측에 설치되어 발광된 광을 파장별로 분광시키는 분광용 모노크로미터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체 광특성 측정장치.
- 제 1항에 있어서,상기 분광용 모노크로미터의 일측에 설치되고, 진공자외 영역과 비져블 영역을 검출할 수 있도록 하는 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체 광특성 측정장치.
- 제 2항에 있어서,상기 여기용 모노크로미터와 상기 분광용 모노크로미터를 자동 제어하며, 상기 검출부에서 검출한 광 시그널을 포톤 시그널로 바꾸어 광측정을 할 수 있도록 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체 광특성 측정장치.
- 제 1항에 있어서,상기 광원은 100nm 내지 450nm에서 연속 스펙트럼 분포를 갖는 중수소 램프인 것을 특징으로 하는 형광체 광특성 측정장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 진공수단은,상기 시료 측정용 챔버에 진공을 시키기 위한 펌핑수단과; 상기 펌핑수단으로부터 상기 시료 측정용 챔버와 상기 여기용 모노크로미터와 상기 광원을 각각 연결하는 진공 연결수단;을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 형광체 광특성 측정장치.
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| KR100420144B1 (ko) * | 1998-06-30 | 2004-04-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 형광물질 광특성 측정장치 |
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| KR100618534B1 (ko) * | 2005-07-27 | 2006-09-01 | 주식회사 신코 | 2차원 광학 구조의 형광 분광분석기 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS618837U (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-20 | オリンパス光学工業株式会社 | 光学素子支持円板の回転機構 |
-
1997
- 1997-12-31 KR KR1019970082063A patent/KR100252072B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS618837U (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-20 | オリンパス光学工業株式会社 | 光学素子支持円板の回転機構 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19990061773A (ko) | 1999-07-26 |
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