KR20230144325A - Far ultraviolet light emitting device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상판; 방전 공간을 사이에 두고 상기 상판과 대면하는 하판; 상기 상판의 상부에 다수개로 분할되어 구동되는 제1 전극; 상기 제1 전극과 중첩되며 상기 하판 하부에 다수개로 분할되어 구동되는 제2 전극; 및 상기 상판의 상부 또는 상기 제1 전극 상부에 코팅되는 유해 파장 차광층;을 포함하는 원자외선 발광 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 원자외선 발광 장치는 인체에 무해한 파장의 원자외선을 발광시킬 수 있고, 광량의 손실을 없애 원자외선 발광 장치의 효율을 증가시킬 수 있다.The present invention relates to a top plate; a lower plate facing the upper plate with a discharge space therebetween; a first electrode divided into a plurality of electrodes on the top of the upper plate and driven; a second electrode that overlaps the first electrode and is divided into multiple pieces and driven under the lower plate; and a harmful wavelength light-shielding layer coated on the top of the upper plate or the first electrode. The far-ultraviolet light-emitting device according to the present invention can emit far-ultraviolet rays of a wavelength that is harmless to the human body, and the efficiency of the far-ultraviolet light-emitting device can be increased by eliminating the loss of light quantity.
Description
본 발명은 인체에 무해한 자외선을 발생시킬 수 있는 원자외선 발광 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a far-ultraviolet light-emitting device that can generate ultraviolet rays that are harmless to the human body.
일반적으로 자외선 램프는 자외선을 발생시켜, 세균 및 진균 등의 살균을 목적으로 다양한 방면에서 사용된다.In general, ultraviolet lamps generate ultraviolet rays and are used in various fields for the purpose of sterilizing bacteria and fungi.
자외선 램프는 램프 방식을 사용함으로써, 필요한 시기에 간편한 조작으로 적절히 사용 가능하다. 그리고, 자외선 램프를 설치하기 위한 설치비와 유지비가 저렴하다. 또한, 자외선 램프에서 발생되는 자외선은 변화가 거의 없어, 지속적으로 동일한 살균력을 가진다.By using the lamp method, the ultraviolet ray lamp can be used appropriately with simple operation when needed. Additionally, the installation and maintenance costs for installing an ultraviolet lamp are low. In addition, the ultraviolet rays generated from the ultraviolet lamp show little change and continuously have the same sterilizing power.
자외선 램프는 램프의 내부에 제공되는 물질에 의하여 다양한 파장의 자외선(Ultraviolet rays, UV)을 발생시킨다. 예를 들어, UV-A(315 nm ~ 400 nm), UV-B(280 nm ~ 315 nm), UV-C(100 nm ~ 280 nm) 등을 발생시킬 수 있다.Ultraviolet lamps generate ultraviolet rays (UV) of various wavelengths by materials provided inside the lamp. For example, UV-A (315 nm to 400 nm), UV-B (280 nm to 315 nm), UV-C (100 nm to 280 nm), etc. can be generated.
그 중, UV-C에 해당되는 파장에서, 253.7nm 파장의 자외선이 가장 살균력이 우수하다. 세균 및 진균 등에 UV-C가 조사되면, 세균 및 진균 등의 DNA가 손상되어 사멸된다. 즉, 자외선은 생물의 DNA를 손상시킴으로써, 다양한 균들에 대하여 유효한 살균력을 가진다.Among them, among the wavelengths corresponding to UV-C, ultraviolet rays with a wavelength of 253.7 nm have the best sterilizing power. When UV-C is irradiated to bacteria and fungi, their DNA is damaged and killed. In other words, ultraviolet rays have effective sterilizing power against various bacteria by damaging the DNA of living things.
따라서, 자외선 램프를 이용한 살균은 열에 의한 살균, 약품에 의한 살균, 오존 등에 의한 살균, 방사선에 의한 살균 보다 효율적이다. 다만, 자외선은 생물의 DNA를 손상시킴으로써, 사람 등에게 조사되지 않도록 주의가 필요하다.Therefore, sterilization using an ultraviolet lamp is more efficient than sterilization by heat, sterilization by chemicals, sterilization by ozone, etc., and sterilization by radiation. However, since ultraviolet rays damage the DNA of living things, care must be taken not to expose them to humans.
이와 관련된 특허로는 US 등록특허 10756586호(공개일: 2019.06.27)가 있으며, 미생물 비활성화 처리 장치 및 세포 활성화 처리 장치를 개시하고 있다. Related patents include US Patent No. 10756586 (publication date: June 27, 2019), which discloses a microbial inactivation treatment device and a cell activation treatment device.
그러나, 전술한 특허는 램프 형태의 UV 발생 장치를 사용하고 인체에 유해한 유해 파장 차광을 위해 별도의 석영판에 유해 파장 차광을 위한 필터를 코팅한 형태로 구성되어, 별도의 석영판을 구비해야 될 뿐만 아니라, 투과율이 감소되는 문제가 있다.However, the above-mentioned patent uses a lamp-type UV generator and coats a separate quartz plate with a filter for blocking harmful wavelengths to block harmful wavelengths harmful to the human body, requiring a separate quartz plate. In addition, there is a problem of reduced transmittance.
따라서, 본 발명은 유해한 자외선 파장을 제거하기 위해 별도의 석영판을 구비하지 않고 평판 구조의 원자외선 발광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the purpose of the present invention is to provide a far-ultraviolet light-emitting device with a flat structure without a separate quartz plate to remove harmful ultraviolet wavelengths.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. Additionally, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof indicated in the patent claims.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 유해 파장 차광 필터를 위한 별도의 기판을 구비할 필요 없이 상판 및 제1 전극 상에 유해 파장 차광층을 코팅시켜 판상형의 원자외선 발광 장치를 제공한다. In order to solve the above-described technical problem, the present invention provides a plate-shaped far-ultraviolet light-emitting device by coating a harmful wavelength light-shielding layer on an upper plate and a first electrode without the need to provide a separate substrate for a harmful wavelength light-shielding filter.
구체적으로, 본 발명에 따른 원자외선 발광 장치는 상판; 방전 공간을 사이에 두고 상기 상판과 대면하는 하판; 상기 상판의 상부에 다수개로 분할되어 구동되는 제1 전극; 상기 제1 전극과 중첩되며 상기 하판 하부에 다수개로 분할되어 구동되는 제2 전극; 및 상기 상판의 상부 또는 상기 제1 전극 상부에 코팅되는 유해 파장 차광층;을 포함한다.Specifically, the far-ultraviolet light-emitting device according to the present invention includes a top plate; a lower plate facing the upper plate with a discharge space therebetween; a first electrode divided into a plurality of electrodes on the top of the upper plate and driven; a second electrode that overlaps the first electrode and is divided into multiple pieces and driven under the lower plate; and a harmful wavelength light blocking layer coated on the top of the upper plate or the first electrode.
이때, 상기 상판 및 상기 하판은 석영 유리 또는 세라믹일 수 있고, 상기 하판은 방전 공간을 위한 오목부를 더 포함할 수 있다.At this time, the upper plate and the lower plate may be made of quartz glass or ceramic, and the lower plate may further include a concave portion for a discharge space.
또한, 상기 방전 공간에는 아르곤(Ar), 네온(Ne), 크세논(Xe), 크립톤(Kr)로 이루어진 군으로부터 선택되는 불활성 가스가 구비되고, 상기 불활성 가스는 ArBr, ArCl, ArF, ArO, NeF, XeI, XeO, XeBr, XeCl, XeF, KrBr, KrCl, KrO 및 KrF로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.In addition, the discharge space is provided with an inert gas selected from the group consisting of argon (Ar), neon (Ne), xenon (Xe), and krypton (Kr), and the inert gas is ArBr, ArCl, ArF, ArO, and NeF. , XeI, XeO, XeBr, XeCl, XeF, KrBr, KrCl, KrO and KrF.
본 발명에 따른 원자외선 발광 장치는 상기 상판 및 상기 하판 사이에 스페이서를 더 포함할 수 있고, 상기 스페이서는 상기 상판 및 상기 하판의 가장자리에 형성될 수 있다. The far-ultraviolet light emitting device according to the present invention may further include a spacer between the upper plate and the lower plate, and the spacer may be formed at the edges of the upper plate and the lower plate.
또한, 상기 원자외선 발광 장치에서 발생되는 원자외선의 파장은 190 ~ 230 nm일 수 있다.Additionally, the wavelength of deep ultraviolet rays generated from the deep ultraviolet light emitting device may be 190 to 230 nm.
이때, 본 발명에 따른 원자외선 발광 장치는 평판형 광원인 것을 특징으로 할 수 있다.At this time, the far-ultraviolet light emitting device according to the present invention may be characterized as a flat light source.
또한, 본 발명에 따른 원자외선 발광 장치에서 발생된 원자외선량은 5 cm의 거리에서 0.1 ~ 20 mW/cm2 범위일 수 있으나, 원자외선량은 면광원의 주입 가스 농도 및 압력, 회로의 전압, 전류, 주파수, 상판과 하판의 간격 등에 따라 광량은 차이가 발생할 수 있다.In addition, the far-ultraviolet radiation dose generated from the far-ultraviolet light-emitting device according to the present invention may be in the range of 0.1 to 20 mW/cm 2 at a distance of 5 cm, but the far-ultraviolet radiation dose depends on the concentration and pressure of the injection gas of the surface light source and the voltage of the circuit. , the amount of light may vary depending on current, frequency, gap between the upper and lower plates, etc.
종래의 원자외선 발광 장치는 램프 광원에 유해 파장 차광 필터를 구비하기 위해 융해 석영(fused silica) 기판이 구비되어야 하나, 본 발명에 따른 원자외선 발광 장치는 유해 파장 차광층을 판상형 형태의 면 광원 상에 코팅된 형태도 구비될 수 있어, 유해 파장 차광 필터를 구비하기 위한 기판이 생략될 수 있다.A conventional far-ultraviolet light-emitting device must be provided with a fused silica substrate to provide a harmful-wavelength-shielding filter in the lamp light source, but the far-ultraviolet-ray-emitting device according to the present invention has a harmful-wavelength-shielding layer on a planar light source in the form of a plate. It can also be provided in a coated form, so a substrate for providing a harmful wavelength light blocking filter can be omitted.
또한, 본 발명에 따른 원자외선 발광 장치는 엑시머 가스를 이용하고 유해 파장 차광층을 사용하여 인체에 무해한 190 ~ 230 nm의 파장만이 나오게 되어, 인체에 유해한 영향을 주지 않으면서 균을 사멸시킬 수 있다.In addition, the far-ultraviolet light-emitting device according to the present invention uses excimer gas and a harmful wavelength light-shielding layer to emit only a wavelength of 190 to 230 nm, which is harmless to the human body, and can kill bacteria without having a harmful effect on the human body. there is.
또한, 본 발명에 따른 원자외선 발광 장치는 인체에 유해한 파장을 제거하기 위한 별도의 기판 또는 플레이트가 필요하지 않아 투과율이 향상되며, 원자외선 발생 장치의 부피 및 무게를 감소시킬 수 있으며, 최종적으로 제조 비용 비용을 감소시킬 수 있다.In addition, the far-ultraviolet light-emitting device according to the present invention does not require a separate substrate or plate to remove wavelengths harmful to the human body, thereby improving transmittance and reducing the volume and weight of the far-ultraviolet ray-generating device. Cost Costs can be reduced.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, specific effects of the present invention are described below while explaining specific details for carrying out the invention.
도 1은 본 발명에 따른 원자외선 발광 장치의 단면도이다.
도 2는 유해 파장 차광 필터를 위한 기판이 구비된 종래 램프형 자외선 발광 장치를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자외선 발광 장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 원자외선 발광 장치의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 원자외선 발광 장치의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 원자외선 발광 장치의 사시도이다.1 is a cross-sectional view of a far-ultraviolet light-emitting device according to the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing a conventional lamp-type ultraviolet light-emitting device equipped with a substrate for a harmful wavelength light-shielding filter.
Figure 3 is a perspective view of a far-ultraviolet light-emitting device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a perspective view of a far-ultraviolet light-emitting device according to another embodiment of the present invention.
Figure 5 is a perspective view of a far-ultraviolet light-emitting device according to another embodiment of the present invention.
Figure 6 is a perspective view of a far-ultraviolet light-emitting device according to another embodiment of the present invention.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-mentioned objects, features, and advantages will be described in detail later with reference to the attached drawings, so that those skilled in the art will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. In the drawings, identical reference numerals are used to indicate identical or similar components.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although first, second, etc. are used to describe various components, these components are of course not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component, and unless specifically stated to the contrary, the first component may also be a second component.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다. Throughout the specification, unless otherwise stated, each element may be singular or plural.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.As used herein, singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “consists of” or “comprises” should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the specification, and some of the components or steps may include It may not be included, or it should be interpreted as including additional components or steps.
이하에서는, 본 발명에 따른 원자외선 발광 장치를 설명하도록 한다.Hereinafter, the far-ultraviolet light-emitting device according to the present invention will be described.
본 발명은 상판;The present invention relates to a top plate;
방전 공간을 사이에 두고 상기 상판과 대면하는 하판;a lower plate facing the upper plate with a discharge space therebetween;
상기 상판의 상부에 다수개로 분할되어 구동되는 제1 전극;a first electrode divided into a plurality of electrodes on the top of the upper plate and driven;
상기 제1 전극과 중첩되며 상기 하판 하부에 다수개로 분할되어 구동되는 제2 전극; 및 상기 상판의 상부 또는 상기 제1 전극 상부에 코팅되는 유해 파장 차광층;을 포함하는 원자외선 발광 장치를 제공한다.a second electrode that overlaps the first electrode and is divided into multiple pieces and driven under the lower plate; and a harmful wavelength light-shielding layer coated on the top of the upper plate or the first electrode.
본 발명에 따른 원자외선 발광 장치는 엑시머 가스를 이용하고 유해 파장 차광층을 사용하여 인체에 무해한 190 ~ 230 nm의 파장만이 나오게 되어, 인체에 유해한 영향을 주지 않으면서 균을 사멸시킬 수 있다.The far-ultraviolet light-emitting device according to the present invention uses excimer gas and a harmful wavelength light-shielding layer to emit only a wavelength of 190 to 230 nm, which is harmless to the human body, and can kill bacteria without having a harmful effect on the human body.
또한, 본 발명에 따른 원자외선 발광 장치는 인체에 유해한 파장을 제거하기 위한 별도의 기판 또는 플레이트가 필요하지 않아 자외선량의 손실을 방지할 수 있고, 공정 효율 및 제조 비용 절감을 이룰 수 있다.In addition, the deep ultraviolet light emitting device according to the present invention does not require a separate substrate or plate to remove wavelengths harmful to the human body, thereby preventing loss of ultraviolet rays and achieving process efficiency and manufacturing cost reduction.
도 1은 본 발명에 따른 원자외선 발광 장치의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a far-ultraviolet light-emitting device according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 원자외선 발광 장치(100)는 면 광원(110) 및 유해 파장 차광층(120)이 구비된다. As shown in FIG. 1, the far-ultraviolet light-emitting
본 발명에 따른 원자외선 발광 장치(100)는 램프 형태의 종래 자외선 발광 장치와는 달리 판상형 형태의 면 광원(110)을 사용하며, 인체에 유해한 235 ~ 260 nm의 자외선 파장을 최소화하고, 인체에 무해한 190 ~ 230 nm의 파장이 나오게 하기 위해 유해 파장 차광층(120)을 구비한다. 전술한 유해 파장 차광층(120)은 구체적으로 면 광원(110) 상에 코팅된 형태로 형성된다.Unlike conventional lamp-type ultraviolet light-emitting devices, the far-ultraviolet light-emitting
도 2는 종래 자외선 발광 장치를 나타낸 단면도로서, 도 2에 도시된 바와 같이 종래의 자외선 발광 장치는 램프 광원(10)에 유해 파장 차광 필터(30)를 구비하기 위해 융해 석영(fused silica) 기판(20)이 구비되어야 하나, 본 발명에 따른 원자외선 발생 장치는 유해 파장 차광층(120)을 판상형의 면 광원(110) 상에 코팅된 형태도 구비될 수 있어, 유해 파장 차광 필터를 구비하기 위한 기판(20)이 생략될 수 있다.FIG. 2 is a cross-sectional view showing a conventional ultraviolet light-emitting device. As shown in FIG. 2, the conventional ultraviolet light-emitting device uses a fused silica substrate (fused silica) to provide a harmful wavelength light-shielding
또한, 기판 생략됨에 따라 유해 파장 차광층이 코팅되지 않은 면에서 추가로 발생하는 반사를 생략할 수 있어 투과율이 향상되며, 원자외선 발광 장치의 부피 및 무게를 감소시킬 수 있으며, 최종적으로 제조 비용을 감소시킬 수 있다. In addition, by omitting the substrate, additional reflection that occurs on the surface not coated with the harmful wavelength light-shielding layer can be omitted, improving transmittance, reducing the volume and weight of the far-ultraviolet light-emitting device, and ultimately lowering the manufacturing cost. can be reduced.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자외선 발광 장치를 나타낸 사시도이다. Figure 3 is a perspective view showing a far-ultraviolet light-emitting device according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자외선 발생 장치(200)는 상판(210), 하판(220), 제1 전극(230), 제2 전극(240) 및 유해 파장 차광층(250)을 포함한다. Referring to FIG. 3, the far
상기 하판(220)은 방전 공간을 사이에 두고 상기 상판(210)과 대면한다. 상기 상판(210)과 하판(220) 사이에 방전 공간을 마련하기 위해 상기 상판(210)과 상기 하판(220)의 테두리에 스페이서(260)가 구비될 수 있다. The
상기 스페이서(260)의 형태는 사각 기둥 모양일 수 있고, 상판(210)과의 접합 면적을 최소화하는 것이 공정 효율의 관점에서 유리하다.The shape of the
또한, 상기 스페이서(260)는 상기 상판(210)과 상기 하판(220)의 중앙에도 구비될 수 있다. 상기 스페이서(260)가 상기 상판(210)과 상기 하판(220)의 중앙에 구비됨으로써 상판(210) 및 하판(220)의 결합 안정성 및 방전 공간 확보를 더 안정적으로 할 수 있다.Additionally, the
상기 상판(210) 및 상기 하판(220)은 석영 유리 또는 세라믹 등을 사용할 수 있다.The
상기 제1 전극(230)은 상기 상판(210)의 상부에 다수개로 분할되어 구동된다. 이를 위해 상기 제1 전극(230)은 메쉬(mesh)형 또는 격자(grid)형일 수 있다.The
상기 제2 전극(240)은 상기 제1 전극(230)과 중첩되며 상기 하판(220) 하부에 다수개로 분할되어 구동된다.The
상기 제1 전극(230) 및 상기 제2 전극(240)은 상기 상판(210)의 상부 및 상기 하판(220)의 하부에 메쉬형 또는 격자형으로 인쇄되어 형성될 수도 있다. The
상기 제1 전극(230) 및 상기 제2 전극(240)은 교류 전원부(미도시)에 접속된다. 교류 전원부를 통해 제1 전극(230)과 제2 전극(240)의 사이에 인가 전압으로서 수 kV의 고주파 고전압이 인가되면, 동시에 상판(210) 및 하판(220) 사이에 유전체 배리어 방전이 생긴다. The
상기 방전 공간에는 방전 가스로서 엑시머 가스, 즉 아르곤(Ar), 네온(Ne), 크세논(Xe), 크립톤(Kr)로 이루어진 군으로부터 선택되는 불활성 가스가 구비된다. 구체적으로, 상기 불활성 가스는 ArBr, ArCl, ArF, ArO, NeF, XeI, XeO, XeBr, XeCl, XeF, KrBr, KrCl, KrO 및 KrF로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.The discharge space is provided with an excimer gas as a discharge gas, that is, an inert gas selected from the group consisting of argon (Ar), neon (Ne), xenon (Xe), and krypton (Kr). Specifically, the inert gas may be selected from the group consisting of ArBr, ArCl, ArF, ArO, NeF, XeI, XeO, XeBr, XeCl, XeF, KrBr, KrCl, KrO, and KrF.
엑시머는 여기된 다이머를 의미하며, 바닥 상태(ground state)는 전자들이 안정되어 있는 상태이고, 에너지를 받으면 여기 상태(excited state)로 전자가 올라간다. 반대로 전자가 여기 상태에서 바닥 상태로 내려오면서 에너지를 방출한다. An excimer means an excited dimer. The ground state is a state in which electrons are stable, and when energy is received, the electrons rise to the excited state. Conversely, as electrons descend from the excited state to the ground state, energy is released.
상기 방전 공간 내에서 유전체 배리어 방전에 의해 자외광이 발생하고, 그 결과 자외광이 방사된다. 이때, 방사되는 자외광의 파장은 사용되는 불활성 가스의 종류에 따라 차이가 있지만, 235 ~ 260 nm의 파장이 발생한다.Ultraviolet light is generated by dielectric barrier discharge within the discharge space, and as a result, ultraviolet light is emitted. At this time, the wavelength of the emitted ultraviolet light varies depending on the type of inert gas used, but has a wavelength of 235 to 260 nm.
이러한 파장 영역에서는 인체에 유해한 파장이 포함되어 있으므로, 유해 파장 차광층(250)이 상기 상판(210)의 상부에 코팅된다. Since this wavelength range contains wavelengths harmful to the human body, a harmful wavelength
따라서, 본 발명에 따른 원자외선 발광 장치(200)는 인체에 무해한 222 nm 이하의 파장의 자외선이 방사될 수 있어 인체에 해를 끼치지 않으면서 세균을 사멸시킬 수 있다. Therefore, the far-ultraviolet light-emitting
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원자외선 발광 장치(300)를 나타낸 사시도이다. Figure 4 is a perspective view showing a far-ultraviolet
도 4를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 원자외선 발광 장치(300)는 상판(310), 하판(320), 제1 전극(330), 제2 전극(340) 및 유해 파장 차광층(350)을 포함한다.Referring to FIG. 4, the far-ultraviolet light-emitting
상기 상판(310)은 석영 유리 또는 세라믹으로 이루어지고, 상기 하판(320) 또한 석영 유리 또는 세라믹으로 이루어진다.The
상기 하판(320)은 방전 공간을 사이에 두고 상기 상판(310)과 대면한다. The
본 발명의 다른 실시예에 따른 원자외선 발광 장치(300)는 상기 상판(310)과 상기 하판(320) 사이에 스페이서를 구비하지 않기 때문에, 상기 하판(320)은 방전 공간을 위해 오목부를 포함할 수 있다. Since the far-ultraviolet
상기 하판(320)은 방전 공간을 위한 오목부를 구비하기 위해 2T(2 mm) 이상의 두께로 형성될 수 있다. The
상기 제1 전극(330)은 상기 상판(310)의 상부에 다수개로 분할되어 구동되고, 상기 제2 전극(340)은 상기 제1 전극(330)과 중첩되며 상기 하판(320) 하부에 다수개로 분할되어 구동된다.The
상기 제1 전극(330) 및 상기 제2 전극(340)은 다수개로 분할되도록 형성되어 교류 전원부에 의해 유전체 배리어 방전이 다수개에서 발생할 수 있어 면 발광이 가능하다.The
상기 방전 공간에는 아르곤(Ar), 네온(Ne), 크세논(Xe), 크립톤(Kr)로 이루어진 군으로부터 선택되는 불활성 가스가 구비되고, 구체적으로, 상기 불활성 가스는 ArBr, ArCl, ArF, ArO, NeF, XeI, XeO, XeBr, XeCl, XeF, KrBr, KrCl, KrO 및 KrF로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.The discharge space is provided with an inert gas selected from the group consisting of argon (Ar), neon (Ne), xenon (Xe), and krypton (Kr). Specifically, the inert gas is ArBr, ArCl, ArF, ArO, It may be selected from the group consisting of NeF, XeI, XeO, XeBr, XeCl, XeF, KrBr, KrCl, KrO and KrF.
상기 상판(310) 상에는 상기 원자외선 발광 장치에서 발생하는 원자외선의 파장이 190 ~ 230 nm이도록 유해 파장 차광층(350)이 코팅된다.A harmful wavelength
전술한 바와 같이, 스페이서를 구비하지 않기 때문에 공정이 좀 더 단순해지고 제조 비용이 절감되는 효과가 있다.As described above, since a spacer is not provided, the process is simpler and manufacturing costs are reduced.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원자외선 발광 장치(400)의 사시도이다.Figure 5 is a perspective view of a far-ultraviolet
도 5를 참고하면, 상기 원자외선 발광 장치(400)는 상판(410), 하판(420), 제1 전극(430), 제2 전극(440), 유해 파장 차광층(450) 및 스페이서(460)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the far-ultraviolet
상기 상판(410), 상기 하판(420), 제1 전극(430), 제2 전극(440) 및 스페이서(460)에 대한 설명은 도 3에서 설명한 바와 동일하다.Descriptions of the upper plate 410, the
다만, 상기 유해 파장 차광층(450)은 제1 전극(430) 상에 코팅된다. 상기 유해 파장 차광층(450)이 제1 전극(430) 상에 형성됨으로써, 유해 파장 차광층을 형성시키는 공정이 용이하여 공정이 단순해질 수 있다. 다만, 도 4에서와 같이 상판 상에 유해 파장 차광층이 형성되는 경우보다 원자외선 발광 장치(400)에서 발생되는 원자외선량이 다소 낮아질 수 있다.However, the harmful wavelength
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원자외선 발광 장치(500)의 사시도이다.Figure 6 is a perspective view of a far-ultraviolet
도 6을 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원자외선 발광 장치(500)는 상판(510), 하판(520), 제1 전극(530), 제2 전극(540) 및 유해 파장 차광층(550)을 포함한다.Referring to FIG. 6, the far-ultraviolet
상기 상판(510), 하판(520), 제1 전극(530) 및 제2 전극(540)은 상기 도 3 및 도 4에서 설명된 바와 동일하고, 상기 제1 전극(530) 상에 유해 파장 차광층(550)이 코팅된다.The
전술한 바와 같이, 상기 제1 전극(530) 상에 상기 유해 파장 차광층(550)이 코팅된다는 점에서 도 4에서 설명된 원자외선 발광 장치(400)와 동일하고, 하기 실험예에서 설명되는 바와 같이 원자외선량이 다소 낮아질 수 있으나, 코팅 공정이 용이하여 공정이 단순해지는 이점이 있다. As described above, it is the same as the far-ultraviolet light-emitting
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 원자외선 발광 장치는 램프 형태의 종래 자외선 발광 장치와는 달리 판상형 형태의 면 광원(110)을 사용하며, 인체에 유해한 235 ~ 260 nm의 자외선 파장을 최소화하고, 인체에 무해한 190 ~ 230 nm의 파장이 나오게 할 수 있다. As discussed above, the far-ultraviolet light-emitting device according to the present invention uses a planar
또한, 본 발명에 따른 원자외선 발광 장치는 유해 파장 차광층을 판상형 형태의 면 광원 상에 코팅된 형태도 구비될 수 있어, 유해 파장 차광 필터를 구비하기 위한 기판이 생략될 수 있다.In addition, the far-ultraviolet light-emitting device according to the present invention may be provided in a form in which a harmful wavelength light-shielding layer is coated on a planar light source in the form of a plate, so that a substrate for providing a harmful wavelength light-shielding filter can be omitted.
또한, 유해 파장 차광 필터의 구비를 위한 기판이 생략됨에 따라 유해 파장 차광층이 코팅되지 않은 면에서 추가로 발생하는 반사를 생략할 수 있어 투과율이 향상되며, 이로 인해 원자외선량이 증가되고, 석영판 지지 구조를 삭제하여 원자외선 발생 장치의 부피 및 무게를 감소시킬 수 있으며, 최종적으로 제조 비용을 감소시킬 수 있다. In addition, as the substrate for providing the harmful wavelength light blocking filter is omitted, additional reflection occurring on the surface not coated with the harmful wavelength light blocking layer can be omitted, thereby improving the transmittance, thereby increasing the amount of far ultraviolet rays, and the quartz plate. By eliminating the support structure, the volume and weight of the far ultraviolet ray generating device can be reduced, and ultimately the manufacturing cost can be reduced.
이하, 실시예들 및 비교예들에 따른 자외선 발광 장치를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실시예는 본 발명을 좀더 상세하게 설명하기 위하여 예시로 제시한 것에 불과하다. 따라서 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through ultraviolet light-emitting devices according to examples and comparative examples. These embodiments are merely provided as examples to explain the present invention in more detail. Therefore, the present invention is not limited to these examples.
<실시예><Example>
실시예 1: 원자외선 발광 장치의 제조 1Example 1: Manufacturing 1 of far-ultraviolet light-emitting device
합성 석영으로 판상 형태의 상판 및 하판을 제작하였다. 상기 제작된 상판에 유해 파장 차광층을 코팅하였다. 상기 상판 및 상기 하판의 중앙 및 가장자리에 스페이서를 구비하여 방전 공간을 만들고, 방전 공간 안에 엑시머 가스를 주입한 후 상기 상판 및 하판을 밀폐하였다. 상기 상판 및 상기 하판 각각에 제1 전극 및 제2 전극을 설치하여 원자외선 발광 장치를 제조하였다. The plate-shaped upper and lower plates were manufactured from synthetic quartz. A harmful wavelength light blocking layer was coated on the manufactured top plate. Spacers were provided at the center and edges of the upper and lower plates to create a discharge space, and excimer gas was injected into the discharge space, and then the upper and lower plates were sealed. A far-ultraviolet light emitting device was manufactured by installing a first electrode and a second electrode on each of the upper and lower plates.
실시예 2: 원자외선 발광 장치의 제조 2Example 2: Manufacturing 2 of a far-ultraviolet light-emitting device
합성 석영으로 판상 형태의 상판을 제작하고 제작된 상판에 유해 파장 차광층을 코팅하였다. 하판은 2 mm 이상의 두께로 가공하여 상기 하판의 내부에 오목부를 만들어 그 안에 엑시머 가스를 주입한 후 밀폐시켰다. 상기 상판 및 상기 하판 각각에 제1 전극 및 제2 전극을 설치하여 원자외선 발광 장치를 제조하였다. A plate-shaped top plate was manufactured from synthetic quartz, and a harmful wavelength light-shielding layer was coated on the top plate. The lower plate was processed to a thickness of 2 mm or more, a concave portion was created inside the lower plate, excimer gas was injected into it, and then it was sealed. A far-ultraviolet light emitting device was manufactured by installing a first electrode and a second electrode on each of the upper and lower plates.
실시예 3: 원자외선 발광 장치의 제조 3Example 3: Preparation of far-ultraviolet light-emitting device 3
합성 석영으로 판상 형태의 상판 및 하판을 제작하였다. 상기 제작된 상판 및 하판 각각에 제1 전극 및 제2 전극을 인쇄하였다. 상기 제1 전극이 인쇄된 상판에 유해 파장 차광층을 코팅하였다. 상기 상판 및 상기 하판의 중앙 및 가장자리에 스페이서를 구비하여 방전 공간을 만들고, 방전 공간 안에 엑시머 가스를 주입한 후 상기 상판 및 하판을 밀폐시켜 원자외선 발광 장치를 제조하였다.The plate-shaped upper and lower plates were manufactured from synthetic quartz. A first electrode and a second electrode were printed on each of the manufactured upper and lower plates. A harmful wavelength light blocking layer was coated on the top plate on which the first electrode was printed. A discharge space was created by providing spacers at the center and edges of the upper and lower plates, excimer gas was injected into the discharge space, and the upper and lower plates were sealed to manufacture a far-ultraviolet light emitting device.
실시예 4: 원자외선 발광 장치의 제조 4Example 4: Preparation of far-ultraviolet light-emitting device 4
합성 석영으로 판상 형태의 상판을 제작하고 제작된 상판에 유해 파장 차광층을 코팅하였다. 하판은 2 mm 이상의 두께로 가공하여 상기 하판의 내부에 오목부를 만들어 그 안에 엑시머 가스를 주입한 후 밀폐시켰다. 상기 상판 및 상기 하판 각각에 제1 전극 및 제2 전극을 설치하여 원자외선 발광 장치를 제조하였다.A plate-shaped top plate was manufactured from synthetic quartz, and a harmful wavelength light-shielding layer was coated on the top plate. The lower plate was processed to a thickness of 2 mm or more, a concave portion was created inside the lower plate, excimer gas was injected into it, and then it was sealed. A far-ultraviolet light emitting device was manufactured by installing a first electrode and a second electrode on each of the upper and lower plates.
비교예 1Comparative Example 1
합성 석영으로 원기둥 형상의 램프를 제조한 후 램프에 엑시머 가스를 주입하여 자외선 발광 장치를 제조하였다.An ultraviolet light-emitting device was manufactured by manufacturing a cylindrical lamp using synthetic quartz and then injecting excimer gas into the lamp.
비교예 2Comparative Example 2
비교예 1에서 제조된 램프형 자외선 발광 장치에 유해 파장 차광 필터가 형성된 융용 실리콘 기판을 구비하여 자외선 발광 장치를 제조하였다. An ultraviolet light-emitting device was manufactured by equipping the lamp-type ultraviolet light-emitting device manufactured in Comparative Example 1 with a molten silicon substrate on which a harmful wavelength blocking filter was formed.
<실험예><Experimental example>
실험예 1: 자외선량 측정Experimental Example 1: Ultraviolet ray dose measurement
본 발명에 따른 원자외선 발광 장치, 자외선 램프 및 별도의 차광 필터가 구비된 자외선 램프의 자외선량을 측정하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The amount of ultraviolet rays of the far ultraviolet light emitting device according to the present invention, the ultraviolet lamp, and the ultraviolet lamp equipped with a separate light blocking filter were measured, and the results are shown in Table 1 below.
상기 실시예 1 내지 4, 비교예 1 및 2에서 제조된 자외선 발광 장치를 5 cm 거리에서 자외선량을 측정하였다. The amount of ultraviolet light was measured from a distance of 5 cm from the ultraviolet light-emitting devices manufactured in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2.
상기 표 1에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4를 비교예 2와 비교하면, 비교예 2와 같이 유해 파장 차광 필터를 용융 실리카 기판 상에 형성시켜 구비한 자외선 발광 장치에서는 자외선량이 가장 낮은 것을 알 수 있다. As shown in Table 1, when comparing Examples 1 to 4 according to the present invention with Comparative Example 2, in the ultraviolet light-emitting device equipped with a harmful wavelength light-shielding filter formed on a fused silica substrate as in Comparative Example 2, the amount of ultraviolet rays is You can see that it is the lowest.
유해 파장 차광 필터가 설치되지 않은 비교예 1의 램프는 자외선 측정값이 가장 높았으나, 인체에 유해한 자외선 파장이 함께 방출된다.The lamp of Comparative Example 1, which was not installed with a filter to block harmful wavelengths, had the highest measured ultraviolet rays, but also emitted ultraviolet rays that are harmful to the human body.
반면, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4에는 비교예 2 대비 자외선 측정값이 높아 투과율이 높은 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 원자외선 발광 장치에서 상판의 상부에 유해 파장 차광층을 코팅한 경우 자외선량이 높은 것을 알 수 있고, 상판의 상부에 전극을 형성한 후 유해 파장 차광층을 코팅한 경우에는 자외선량이 다소 낮아지나, 별도의 유해 파장 차광 필터를 구비한 비교예 2와 비교하여도 자외선량이 높은 것을 알 수 있다. On the other hand, it can be seen that Examples 1 to 4 according to the present invention have higher ultraviolet ray measurement values compared to Comparative Example 2, resulting in high transmittance. In addition, it can be seen that in the far-ultraviolet light emitting device according to the present invention, when a harmful wavelength light-shielding layer is coated on the top of the top plate, the amount of ultraviolet rays is high, and when an electrode is formed on the top of the top plate and then a harmful wavelength light-shielding layer is coated, the ultraviolet rays are Although the amount is somewhat lower, it can be seen that the amount of ultraviolet rays is high even compared to Comparative Example 2, which is equipped with a separate harmful wavelength blocking filter.
따라서, 본 발명에 따른 원자외선 발광 장치는 인체에 무해한 파장의 원자외선을 발광시킬 수 있고, 광량의 손실을 없애 원자외선 발광 장치의 효율을 증가시킬 수 있는 것을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the far-ultraviolet light-emitting device according to the present invention can emit far-ultraviolet rays of a wavelength that is harmless to the human body, and the efficiency of the far-ultraviolet light-emitting device can be increased by eliminating the loss of light quantity.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrative drawings, but the present invention is not limited to the embodiments and drawings disclosed herein, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that transformation can occur. In addition, although the operational effects according to the configuration of the present invention were not explicitly described and explained while explaining the embodiments of the present invention above, it is natural that the predictable effects due to the configuration should also be recognized.
100, 200, 300, 400, 500: 원자외선 발광 장치
110: 판상형 면 광원
210, 310, 410, 510: 상판
220, 320, 420, 520: 하판
230, 330, 430, 530: 제1 전극
240, 340, 440, 540: 제2 전극
120, 250, 350, 450, 550: 유해 파장 차광층
260, 460: 스페이서100, 200, 300, 400, 500: Far ultraviolet light emitting device
110: plate-shaped surface light source
210, 310, 410, 510: Top plate
220, 320, 420, 520: lower plate
230, 330, 430, 530: first electrode
240, 340, 440, 540: second electrode
120, 250, 350, 450, 550: Harmful wavelength blocking layer
260, 460: spacer
Claims (8)
방전 공간을 사이에 두고 상기 상판과 대면하는 하판;
상기 상판의 상부에 다수개로 분할되어 구동되는 제1 전극;
상기 제1 전극과 중첩되며 상기 하판 하부에 다수개로 분할되어 구동되는 제2 전극; 및
상기 상판의 상부 또는 상기 제1 전극 상부에 코팅되는 유해 파장 차광층;을 포함하는 원자외선 발광 장치.
top;
a lower plate facing the upper plate with a discharge space therebetween;
a first electrode divided into a plurality of electrodes on the top of the upper plate and driven;
a second electrode that overlaps the first electrode and is divided into multiple pieces and driven under the lower plate; and
A far-ultraviolet light-emitting device comprising: a harmful wavelength light-shielding layer coated on the top of the upper plate or the first electrode.
상기 상판 및 상기 하판은 석영 유리 또는 세라믹인 것을 특징으로 하는 원자외선 발광 장치.
According to paragraph 1,
A far ultraviolet light emitting device, wherein the upper plate and the lower plate are made of quartz glass or ceramic.
상기 하판은 방전 공간을 위한 오목부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자외선 발광 장치.
According to paragraph 1,
The far ultraviolet light emitting device characterized in that the lower plate further includes a concave portion for a discharge space.
상기 방전 공간에는 아르곤(Ar), 네온(Ne), 크세논(Xe), 크립톤(Kr)로 이루어진 군으로부터 선택되는 불활성 가스가 구비되는 것을 특징으로 하는 원자외선 발광 장치.
According to paragraph 1,
A far-ultraviolet light-emitting device, characterized in that the discharge space is provided with an inert gas selected from the group consisting of argon (Ar), neon (Ne), xenon (Xe), and krypton (Kr).
상기 불활성 가스는 ArBr, ArCl, ArF, ArO, NeF, XeI, XeO, XeBr, XeCl, XeF, KrBr, KrCl, KrO 및 KrF로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 원자외선 발광 장치.
According to paragraph 4,
The inert gas is ArBr, ArCl, ArF, ArO, NeF, XeI, XeO, XeBr, XeCl, XeF, KrBr, KrCl, KrO and KrF.
상기 상판 및 상기 하판 사이에 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자외선 발광 장치.
According to paragraph 1,
A far ultraviolet light emitting device further comprising a spacer between the upper plate and the lower plate.
상기 스페이서는 상기 상판 및 상기 하판의 테두리에 형성되는 것을 특징으로 하는 원자외선 발광 장치.
According to clause 6,
The spacer is formed on the edges of the upper plate and the lower plate.
상기 원자외선 발광 장치는 면 광원인 것을 특징으로 하는 원자외선 발광 장치.
According to paragraph 1,
The far ultraviolet light emitting device is characterized in that the far ultraviolet light emitting device is a surface light source.
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|---|---|---|---|
| KR1020220043453A KR20230144325A (en) | 2022-04-07 | 2022-04-07 | Far ultraviolet light emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220043453A KR20230144325A (en) | 2022-04-07 | 2022-04-07 | Far ultraviolet light emitting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230144325A true KR20230144325A (en) | 2023-10-16 |
Family
ID=88506420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220043453A KR20230144325A (en) | 2022-04-07 | 2022-04-07 | Far ultraviolet light emitting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230144325A (en) |
-
2022
- 2022-04-07 KR KR1020220043453A patent/KR20230144325A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |