WO2015046812A1 - Light-emitting device, mercury-free fluorescent lamp and white light-emitting diode using anthracene crystals - Google Patents

Light-emitting device, mercury-free fluorescent lamp and white light-emitting diode using anthracene crystals Download PDF

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WO2015046812A1
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anthracene
crystal
nano
light
mercury
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이동화
김병국
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주식회사 안트라센
이동화
김병국
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    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device using an anthracene crystal, a mercury-free fluorescent lamp and a white light emitting diode, and more particularly, a light emitting device that generates light by applying energy to an anthracene crystal in a nano-crystalline powder state, and is generated from a discharge gas.
  • a mercury-free fluorescent lamp that generates light by applying ultraviolet light to an anthracene nano-crystal powder layer, and a white light emitting diode that generates white light by applying ultraviolet light emitted from an anthracene nano-crystal part.
  • a typical white light emitting device is a white light emitting device formed by forming a yellow phosphor layer made of yttrium aluminum garnet (YAG: Ce), i.e., Y3AlO12: Ce3 +, doped with cerium on an emission surface of a blue LED light source having an InGaN single quantum well.
  • YAG: Ce yttrium aluminum garnet
  • Y3AlO12: Ce3 + doped with cerium on an emission surface of a blue LED light source having an InGaN single quantum well.
  • blue light emitted from a blue LED excites a phosphor to emit yellow light, and blue light and yellow light are mixed to generate white light.
  • a white light emitting device that generates white light by forming a phosphor layer in which a red phosphor and a green phosphor are mixed on a blue LED light source has also been proposed.
  • the white light emitting device using the blue LED as a light source has a problem that the color rendering index is poor, so that the color is not properly represented, and the luminous efficiency is low, which is not suitable for use in lighting applications requiring high color rendering and high luminous efficiency.
  • the method of using the blue LED as a light source there is also a method of manufacturing a white light emitting device using all three color (red, green, blue) light emitting diodes, but this method is expensive to manufacture and the size of the product due to the complicated driving circuit And the temperature characteristics of each light emitting diode are different from each other, which may adversely affect the optical properties and reliability of the product.
  • gas lamps, fluorescent lamps, metal halide lamps (metal halide lamps) used in conventional lighting generally contain mercury, which is one of the heavy metals. There is a need.
  • the anthracene crystal emits light of blue to cyan wavelengths (400 nm to 500 nm peak) by applying light energy by a UV light source, but it is difficult to use as a white light emitting device due to the narrow wavelength range.
  • the luminous efficiency is very low, so there is a limit to use the light emitting device such as a lighting device.
  • the conventional fluorescent lamp forms a gas discharge (gaseous discharge) by the excitation of the discharge gas, such as mercury by the kinetic energy of the electrons in the path and the ultraviolet emission accordingly, the excitation of the fluorescent material by the emitted ultraviolet rays and thus visible light It is common to operate on the principle of emitting light with the light energy of the region.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the structure of a conventional fluorescent lamp.
  • a pair of electrodes 120 are provided inside the sealed tube body 110, and electrons are emitted from the pair of electrodes 120 by discharge. Electrons emitted with kinetic energy excite mercury 130 in the tube body 110, and thus mercury 130 emits ultraviolet rays. The emitted ultraviolet rays stimulate the fluorescent layer 140 applied inside the tube 110 to emit light in the visible region.
  • an inert gas 150 such as argon gas may be injected into the tube 110 under a low pressure of several mmHg.
  • mercury is used as a means for emitting ultraviolet rays, and like other heavy metals, mercury is very dangerous because it accumulates without being discharged, and can be absorbed not only through skin contact but also through the respiratory system. Contaminated air, grain, or shellfish builds up on your body. Therefore, there is a problem that can cause serious environmental problems when a conventional fluorescent lamp using mercury is discarded at the end of its life. This is an important issue considering that regulations on mercury use are being tightened with increasing interest in environmental issues in recent years.
  • such a conventional fluorescent lamp has a low energy conversion efficiency because about 75% is lost to heat and only 25% is converted to visible light in the process of converting the applied electric energy into visible light through several steps. There is also a problem that the light is shaken, and the reaction speed until the visible light emission to the application of electrical energy is slow.
  • a conventional white light emitting diode has a structure of generating white light by combining two or more LEDs, or generating white light using a fluorescent material based on UV or blue LEDs.
  • the white light generation method of the conventional white light emitting diode is complicated in structure and manufacturing steps, and costly, and there is an increasing need for a white light emitting diode that can be simply manufactured with a simple structure.
  • the present invention solves the above problems, has a high luminous efficiency, has a wide range of emission spectrum and has a variety of natural color reproducibility, in particular white light emitting device by emitting light in a wide wavelength range from a short wavelength region to a long wavelength region It is to provide a light emitting device using an anthracene crystal suitable for use as.
  • the present invention is to provide an environmentally friendly fluorescent lamp that does not use any mercury by generating light by applying the ultraviolet light generated from the discharge gas to the anthracene nano-crystal powder layer.
  • the present invention is to provide a white light emitting diode having a simple structure and a simple manufacturing method by applying the ultraviolet light emitted from the UV emitting portion to generate an anthracene nano-crystal portion.
  • the present invention includes a light emitting part in which an anthracene crystal in a nano-crystalline powder state exists and an energy applying unit for applying energy to the light emitting unit, and the anthracene crystal in the nano-crystalline powder state is various.
  • the light emitting part may include a sealing member including a nano-crystal dispersion in which an anthracene crystal in the nano-crystal powder state or an anthracene crystal in the nano-crystal powder state is dispersed in an inert gas or a liquid.
  • the light emitting part may include a substrate on which an anthracene crystal in the nano-crystal powder state is attached to a surface.
  • the sealing member may be a glass tube.
  • the substrate may be a glass substrate.
  • the inert gas may be at least one selected from the group consisting of argon gas, nitrogen gas, helium gas, neon gas, xenon gas, and krypton gas.
  • the energy applying unit may use at least one selected from the group consisting of UV (ultra violet) light, plasma, electric field, radiation, and RF (high frequency) as an energy applying means.
  • the present invention to achieve the above another object; A pair of electrodes respectively present at both ends of the tube; Anthracene nano-crystalline powder layer present in the tube; And a discharge gas present in the tube, wherein the anthracene nano-crystal powder layer is formed by stacking anthracene crystals in a nano-crystal powder state in which anthracene crystals having a diameter of several hundred nanometers or less are present in powder form.
  • the anthracene crystal in the nano-crystal powder state comprises anthracene crystals having various diameters, thereby providing a mercury-free fluorescent lamp using the anthracene crystal.
  • the tubular body may be sealed in that the inside is physically blocked from the outside.
  • the tube may be made of tempered glass.
  • the discharge gas may include at least one selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, helium, neon, argon, krypton, xenon, radon, and a mixture thereof.
  • the UV absorbing layer may be further included between at least one of the inner wall of the tube and the anthracene nano-crystalline powder layer and a surface of the outer tube wall.
  • the ultraviolet absorbing layer may have a thickness of 3 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • the ultraviolet absorbing layer may include a base polymer and an ultraviolet absorber.
  • the base polymer may include at least one selected from the group consisting of acrylic resins, polyurethanes, polyesters, fluorine resins, silicone resins, polyamideimide, and epoxy resins.
  • the ultraviolet absorber may include at least one selected from the group consisting of a salicylic acid ultraviolet absorber, a benzophenone ultraviolet absorber, a benzotriazole ultraviolet absorber, and a cyanoacrylate ultraviolet absorber.
  • the anthracene nano-crystal powder layer may further include at least one selected from the group consisting of gadolinium and titanium oxide.
  • the gadolinium and titanium oxide may each be included in a volume of more than 0 and 0.5% or less of the internal volume of the tube.
  • the present invention to achieve the above another object is a recess; At least one UV emitting part mounted on a bottom surface of the recess; And an anthracene nano-crystal portion located on the UV emitting portion, wherein the anthracene nano-crystal portion includes an anthracene crystal in nano-crystalline powder state in which anthracene crystals having a diameter of several hundred nanometers or less exist in powder form.
  • the anthracene crystals in the nano-crystal powder state include anthracene crystals having various diameters, thereby providing a white light emitting diode using anthracene crystals.
  • the UV emitter may be at least one selected from the group consisting of a UV light emitting diode and a UV laser diode.
  • the anthracene nano-crystal part may be an anthracene crystal in a nano-crystal powder state applied to the surface of the UV emitter.
  • the anthracene nano-crystal part may include an encapsule and an anthracene crystal in a nano-crystal powder state distributed in the encapsulation material.
  • the anthracene nano-crystal part may include an encapsule and an anthracene crystal in a nano-crystalline powder state applied on the encapsulation outer surface.
  • the present invention has a high luminous efficiency compared to the conventional white light emitting device, has a wide range of emission spectrum and has a variety of natural color reproducibility, in particular using an anthracene crystal suitable for use as a white light emitting device
  • a light emitting device can be provided.
  • the mercury-free fluorescent lamp using the anthracene crystal according to the present invention by applying the ultraviolet light generated from the discharge gas to the anthracene nano-crystal powder layer to generate light, it can emit light without using any mercury, and also emit harmful ultraviolet light Does not have eco-friendly features.
  • it can be used for a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) used as a back light unit (BLU), and can replace the existing white fluorescent lamps in addition to fluorescent and CCFL.
  • CCFL cold cathode fluorescent lamp
  • BLU back light unit
  • the white light emitting diode of the anthracene crystal according to the present invention generates white light by applying ultraviolet rays emitted from the UV emitting portion to the anthracene nano-crystal portion, thereby having a simple structure and a simple manufacturing method as compared with the conventional white light emitting diode. It is characterized by being manufacturable.
  • FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing the structure of a light emitting device using an anthracene crystal according to the present invention.
  • FIG 3 is a graph showing the emission spectrum by UV light irradiation according to the embodiment of the present invention in intensity according to the wavelength of light.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the structure of a conventional fluorescent lamp.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the structure of the mercury-free fluorescent lamp using an anthracene crystal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the structure of a white light emitting diode using an anthracene crystal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the structure of a white light emitting diode using an anthracene crystal according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view showing the structure of a white light emitting diode using an anthracene crystal according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing the structure of a light emitting device using an anthracene crystal according to the present invention.
  • energy is applied to the light emitting unit 102 and the light emitting unit 102 in which the anthracene crystal is present in a nano-crystalline powder state. It may include a portion 101.
  • the light emitting unit 102 includes a sealing member (not shown) including an anthracene crystal in a nano-crystal powder state or a nano-crystal dispersion of anthracene crystal therein, or an anthracene crystal in a nano-crystal powder state adheres to a surface thereof. It may include a substrate (not shown).
  • the nano-crystal powder state refers to a state in which anthracene crystals having various diameters of several hundred nanometers or less (a few nanometers to several hundred nanometers) exist in powder form, and the nano-crystal dispersion is the nano-crystal powder
  • Anthracene crystals in the state are stable dispersion systems, meaning crystal aggregates in a state that are randomly dispersed-rich in a fluid, for example in a gas or a liquid.
  • Such anthracene crystals in the form of nano-crystal powder can be obtained by heating an anthracene crystal of high purity at a high temperature, preferably from about 150 ° C to 350 ° C under normal pressure.
  • a high temperature preferably from about 150 ° C to 350 ° C under normal pressure.
  • the high purity anthracene crystal is a general high purity crystal obtaining method known to those skilled in the art For example, a chemical precipitation method, a physical melting method, an extraction method using a supercritical fluid, or an evaporation method can be obtained alone or in combination thereof.
  • the sealing member may block the anthracene crystal in the nano-crystal powder state or the nano-crystal dispersion of the anthracene crystal from contacting the external atmosphere, and the anthracene crystal in the nano-crystal powder state or the nano-crystal of the anthracene crystal Any material that can transmit light generated from the dispersion may be used without particular limitation, and glass tubes may be preferably used.
  • Anthracene crystals in the nano-crystal powder state may be included in the sealing member alone or in a nano-crystal dispersion state mixed with an inert gas or a liquid dispersion medium.
  • the inert gas allows energy applied by the energy applying unit 101 to be more efficiently transferred to the anthracene crystal in the nano-crystal powder state, thereby contributing to increasing the luminous efficiency for energy application, and also inducing the inert gas.
  • the inert gas may be at least one selected from argon gas, nitrogen gas, helium gas, neon gas, xenon gas, or krypton gas, and the volume ratio of the anthracene crystal in the nano-crystalline powder state to the inert gas may be 1: 1 to 1. It may range from 1: 1000.
  • the liquid dispersion medium is not particularly limited as long as it is a material having good light transmittance, but may preferably be ultrapure water.
  • the substrate on which the anthracene crystal in the nano-crystal powder state is attached to the surface is not particularly limited thereto, but may be a glass substrate having excellent heat resistance and light transmittance.
  • the energy applying unit 101 is a means for applying energy to the light emitting unit 102, and excitation energy that can excite the anthracene crystal in the nano-crystal powder state of the light emitting unit 102 from the ground state to an excited state.
  • excitation energy that can excite the anthracene crystal in the nano-crystal powder state of the light emitting unit 102 from the ground state to an excited state.
  • it can be used without any kind.
  • light having energy of 3.0 eV or more eg, Ultra Violet (UV) light
  • plasma eg., electric field, radiation, or RF (high frequency)
  • RF radio frequency
  • the energy applying unit 101 may be combined with the light emitting unit 102 without particular limitation on the form of the bond, provided that energy can be applied to the anthracene crystal in the nano-crystal powder state, and directly contact each other. It may be coupled or coupled so as to apply energy in a spaced apart state.
  • the anthracene crystals in the nano-crystal powder state of the light emitting unit 102 are excited in the ground state to emit light.
  • the wavelength peak of the emitted light is divided into the UV adjacent wavelength (eg, wavelength ⁇ ⁇ 420 nm) and above (eg, wavelength ⁇ > 420 nm)
  • the diameter of the anthracene crystal is reduced as the diameter of the anthracene crystal becomes smaller.
  • the phenomenon that the anthracene crystal in the nano-crystal powder state becomes smaller and the peak of UV adjacent wavelength is shifted toward the longer wavelength does not appear in the general anthracene crystal having a diameter of micrometer or more. Therefore, the anthracene crystal in the nano-crystal powder state can emit light closer to white than the general anthracene crystal, has natural color reproducibility, and has a high light emission efficiency due to the light emission superimposition phenomenon, even at the same energy application amount. Can produce significantly brighter light.
  • a light emitting device using anthracene crystal is applied to various fields requiring an optical device, for example, an illumination device.
  • Create a high-efficiency lighting device that replaces existing lighting devices including fluorescent lamps, or apply it to LEDs (Light Emitting Diodes) or BLU (Back Light Units) to implement high-efficiency displays, or apply to solar cells for light conversion It can also be used to convert UV regions that were not used into electrical energy.
  • visible light wavelengths in the vicinity of UV light can be used to create new storage media, such as violet ray lasers, which can store more capacity than blue ray lasers.
  • High purity anthracene crystals were obtained by recrystallizing 100 mg of sigma Aldrich (purity 99% anthracene bulk powder of SIGMA-ALDRICH® in a mixed solution of acetone and methanol in a volume ratio of 4: 1 and drying).
  • the glass tube After placing the high purity anthracene crystal into a glass tube and making it into a vacuum state, the glass tube was heated to about 300 ° C. for 1 minute to form 20 mg of nano-crystal powder. Thereafter, a mercury lamp light emitting device emitting UV light having an energy of 3.4 eV was disposed under the glass tube to irradiate UV light having a wavelength of 365 nm.
  • SIGMA-ALDRICH® (99% purity anthracene bulk powder of SIGMA-ALDRICH®) is placed in a glass tube, and a mercury lamp light emitting device emitting UV light with an energy of 3.4 eV is then placed under the glass tube to provide a UV of 365 nm wavelength. The light was irradiated.
  • Example 2 100 mg of Sigma-AlDRICH® purity 99% anthracene bulk powder was recrystallized in the same manner as in Example 1.
  • the high-purity anthracene crystal was obtained in a glass tube, and then 3.4 eV under the glass tube.
  • a mercury lamp light emitting device for emitting UV light having an energy of was disposed and irradiated with UV light having a wavelength of 365 nm.
  • the left side is a photograph of Comparative Example 1 in which UV light is irradiated to a sigma aldrich (purity 99% anthracene bulk powder of SIGMA-ALDRICH®, and the middle is a 99% purity anthracene bulk powder of sigma-AlDRICH®. It is the photograph of the comparative example 2 which irradiated UV light to the high purity anthracene crystal obtained by recrystallization, The right side is the photograph of the Example which irradiated UV light to the anthracene crystal of a nano-crystal powder state.
  • Comparing the Examples with Comparative Examples 1 and 2 in Comparative Example 1, the anthracene powder is excited by UV light to emit light close to cyan, but the color becomes darker toward the right side, and thus closer to white in the right example. It can be seen that blue light is emitted.
  • Comparative Example 2 and Example the example in which the high purity anthracene crystal is present as a nano-crystal powder is less than 1/3 compared to Comparative Example 2 in which the size of the high purity anthracene crystal is larger than the nano size In spite of the amount of intoxication, it can be seen that it emits much brighter and shorter light.
  • the glass tube of the above example was irradiated with varying energy of UV light to 100 mA, 300 mA, 500 mA and 700 mA, and the emission spectrum of the light emitted in each case was measured.
  • FIG 3 is a graph showing the emission spectrum by UV light irradiation according to the embodiment of the present invention in intensity according to the wavelength of light.
  • the spectrum is distributed over a wide range from about 370 nm to about 800 nm, thereby producing light close to white, and various and natural. It can be seen that it has color reproducibility. It is also confirmed that the strongest intensity is exhibited in the wavelength band of about 370 nm to about 400 nm, which is shorter than blue, and light of short wavelength can be emitted.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the structure of the mercury-free fluorescent lamp using an anthracene crystal according to an embodiment of the present invention.
  • the mercury-free fluorescent lamp 200 using anthracene crystals includes a tube 210, a pair of electrodes 220 and tube bodies respectively present at both ends of the tube 210.
  • 210 includes an ultraviolet absorbing layer 240 present in the inner wall, an anthracene nano-crystal powder layer 230 and a discharge gas 250 present in the tube 210.
  • the tubular body 210 forms the body of the mercury-free fluorescent lamp 200 using anthracene crystals, and the tubular body 210 may be sealed by being physically blocked from the outside.
  • Tube 210 may be made of a material that can transmit light efficiently without particular limitation, preferably made of a known milky glass material commonly used in conventional fluorescent lamps, more preferably It may be made of a milky white tempered glass material.
  • the electrode 220 is for applying a direct current or alternating voltage of several hundred volts to several kV to the discharge gas 250, and may be present at both ends of the tube 210, and is commonly known in conventional fluorescent lamps.
  • the electrodes can be used without particular limitation.
  • the discharge gas 250 is to generate ultraviolet rays due to electron emission generated by voltage application of the electrode 220, and may exist in a sealed form inside the tubular body 210.
  • the discharge gas 250 may include at least one of nitrogen, oxygen, helium, neon, argon, krypton, xenon, radon, and a mixture thereof, and may exist in the tube 210 at a low pressure of several to several tens of torr. .
  • the ultraviolet absorbing layer 240 absorbs ultraviolet rays generated from the discharge gas 250, and is intended to prevent harmful effects due to the ultraviolet rays emitted outside the tube 210.
  • the thickness of the ultraviolet absorption layer 30 is not specifically limited, It may be 3 micrometers or more and 30 micrometers or less.
  • the ultraviolet absorbing layer 240 may include a base polymer and an ultraviolet absorber included in the base polymer.
  • the base polymer is not particularly limited thereto, and may include acrylic resins, polyurethanes, polyesters, fluorine resins, silicone resins, polyamideimide or epoxy resins.
  • a plasticizer, a stabilizer, a deterioration inhibitor, a dispersant, an antistatic agent, or the like may be added to the base polymer.
  • the ultraviolet absorber can be converted into thermal energy with high efficiency while absorbing ultraviolet rays, and if it is a compound that is stable against light, known one can be used without particular limitation.
  • the ultraviolet absorbing function is good, the compatibility with the base polymer is good, and the salicylic acid type ultraviolet absorber, the benzophenone type ultraviolet absorber, the benzotriazole type ultraviolet absorber, and cyanoacrylate type which can be stably present in the base polymer.
  • a ultraviolet absorber or 2 or more types selected from these can be used.
  • the ultraviolet absorbing layer 240 is formed on the inner wall surface of the tubular body 210, but is not limited thereto.
  • the ultraviolet absorbing layer 240 may be formed on the inner wall surface of the tubular body 210, the outer surface of the tubular body 210, or the tubular body ( 210 may be formed on the inner wall surface and the outer surface, and may not be formed if necessary.
  • the anthracene nano-crystal powder layer 230 is excited by ultraviolet rays generated from the discharge gas 250 to generate light, and the inner surface of the ultraviolet absorbing layer 240, that is, the ultraviolet absorbing layer 240 is connected to the tubular body 210. It may be formed on the surface opposite the abutting surface.
  • the ultraviolet absorbing layer 240 is formed on the inner wall surface of the tubular body 210
  • anthracene is formed on the inner surface of the ultraviolet absorbing layer 240, that is, the surface opposite to the surface where the ultraviolet absorbing layer 240 is in contact with the tubular body 210.
  • the nano-crystal powder layer 230 is formed, but is not limited thereto.
  • the anthracene nano-crystalline powder layer 230 is formed on the inner wall surface of the tubular body 210. Can be formed on.
  • Anthracene nano-crystal powder layer 230 is a stack of anthracene crystals in the nano-crystalline powder state, the nano-crystalline powder state is an anthracene crystal having a variety of diameters of several hundred nanometers or less (1 nanometer to 999 nanometers) This means that they exist in powder form.
  • the anthracene crystal in the nano-crystalline powder state is excited in the ground state by the ultraviolet light generated from the discharge gas 250 to emit light, wherein the wavelength peak of the emitted light is below the UV adjacent wavelength (for example , The wavelength ⁇ ⁇ 420 nm) and the ideal (for example, the wavelength ⁇ > 420 nm) are separated, and as the diameter of the anthracene crystal decreases, peaks above the UV adjacent wavelength among the wavelength peaks of the emitted light move toward the longer wavelength, Light emitted below the wavelength transfers energy back to the anthracene crystal in the adjacent nano-crystal powder state, whereby the anthracene crystal in the adjacent nano-crystal powder state is excited and emits light.
  • the UV adjacent wavelength for example ,
  • the ideal for example, the wavelength ⁇ > 420 nm
  • the light emitted from the light emitting unit 102 has a light emission wavelength range of a wide area close to natural light with respect to the UV adjacent wavelength, thereby producing light close to white. And natural color reproducibility.
  • the anthracene nano-crystal powder layer 230 may further include gadolinium or titanium oxide in a nano-crystalline powder state.
  • the emission color temperature of the mercury-free fluorescent lamp is adjusted from a warm white light of about 2800K to about 8000K.
  • the cool white light may be adjusted as described above, and the light efficiency of UV generated in the tubular body 210 may be increased by gadolinium in the nano-crystalline powder state.
  • the content of anthracene crystals, gadolinium, and titanium oxide in the nano-crystal powder state is the volume ratio (a) of the anthracene crystal in the nano-crystal powder state when the total volume inside the tube 210 is 100, and that of gadolinium
  • the following relationship can be satisfied between the volume ratio (b), the volume ratio (c) of the titanium oxide, and the volume ratio (d) of the discharge gas.
  • a + b + c + d 100, 0 ⁇ a ⁇ 0.5, 0 ⁇ b ⁇ 0.5, 0 ⁇ c ⁇ 0.5 and 0 ⁇ d ⁇ 99.5
  • the mercury-free fluorescent lamp using the anthracene crystal according to the present invention having the structure as described above may emit light without using mercury by applying light generated by applying ultraviolet rays generated from the discharge gas to the anthracene nano-crystal powder layer.
  • Eco-friendly features that do not emit harmful ultraviolet rays.
  • the white light emitting diode using the anthracene crystal of the present invention includes a recess, at least one UV emitting part mounted on the bottom surface of the recess, and an anthracene nano-crystal part located on the UV emitting part.
  • the anthracene nano-crystal part may be provided in the form of an anthracene crystal in a nano-crystalline powder state on the surface of the UV emitting part or physically spaced apart from the UV emitting part.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the structure of a white light emitting diode using an anthracene crystal according to an embodiment of the present invention.
  • a white light emitting diode using an anthracene crystal includes a recess 1 and at least one UV emitter 2 mounted on a bottom surface of the recess 1. And an anthracene nano-crystal part 3 located on the UV emitting part 2.
  • the recess 1 provides a place where the UV emitter 2 is mounted and fixed, and a known one generally used in a conventional light emitting diode can be used.
  • the UV emitting part 2 emits ultraviolet rays to be applied to the anthracene nano-crystal part 3, and any UV light emitting device can be used without particular limitation as long as it can emit ultraviolet rays.
  • a UV laser diode (LD) may be used.
  • the anthracene nano-crystal part 3 is excited by ultraviolet light emitted from the UV emitting part 2 to generate light, and anthracene crystals in the form of nano-crystal powder are applied to the surface of the UV emitting part 2 or It may be provided in a form physically spaced apart from the UV emitter (2).
  • the anthracene nano-crystal part 3 is composed of anthracene crystals in a nano-crystalline powder state, and the nano-crystalline powder state is an anthracene crystal powder having various diameters of several hundred nanometers or less (1 nanometer to 999 nanometers). It means a state that exists in the form.
  • the anthracene crystal in the nano-crystalline powder state is excited in the ground state by the ultraviolet light emitted from the UV emitting unit 2 to emit light, wherein the wavelength peak of the emitted light is below the UV adjacent wavelength (for example, when the wavelength ⁇ ⁇ 420 nm) and the ideal (for example, the wavelength ⁇ > 420 nm) are distinguished, as the diameter of the anthracene crystal decreases, peaks above the UV adjacent wavelength among the wavelength peaks of the emitted light are shifted toward the longer wavelengths.
  • the light emitted below the adjacent wavelengths transfers energy back to the anthracene crystals in the adjacent nano-crystal powder state, whereby the anthracene crystals in the adjacent nano-crystal powder state are excited and emit light. Therefore, due to the shift of the emission peak toward the longer wavelength and the emission overlapping phenomenon, the light emitted from the anthracene nano-crystal part 3 has a broad emission wavelength range close to natural light with respect to UV adjacent wavelengths, thereby producing white light. It can emit near light and have natural color reproducibility.
  • anthracene crystals in the nano-crystal powder state can emit light closer to white than normal anthracene crystals, have natural color reproducibility, and have a high luminous efficiency due to luminescence superimposition, which is significantly higher for the same level of voltage. Can emit bright light.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the structure of a white light emitting diode using an anthracene crystal according to another embodiment of the present invention.
  • a white light emitting diode using an anthracene crystal may include a recess 11 and at least one UV emitter 12 mounted on a bottom surface of the recess 11. And anthracene nano-crystal portion 13, wherein the anthracene nano-crystal portion 13 is encapsulated in the encapsulation body 14 and the encapsulation body 14 encapsulating the recess 11 and the UV emitting part 12. It consists of anthracene crystals 15 in a disorderedly distributed nano-crystal powder state.
  • the anthracene nano-crystal part 13 is excited by the ultraviolet light emitted from the UV emitting part 2 to generate light, and the anthracene crystal 15 in the nano-crystal powder state is randomly distributed in the encapsulation body 14. It may be provided in the form.
  • the encapsulant 14 encapsulates the components of the white light emitting diode such as the UV emitting part 12 or the concave part 11 to protect them from external environmental changes or physical shocks, and at the same time, the nano-crystal powder therein. It serves to include the anthracene crystal 15 of the state.
  • the encapsulation member 14 may be a light-emitting diode encapsulation member without particular limitation as long as the encapsulation member 14 has light transmittance, durability, heat resistance, and the like.
  • the anthracene crystal 15 in the form of nano-crystal powder may be dispersed and cured in the encapsulation composition.
  • FIG. 8 is a perspective view showing the structure of a white light emitting diode using an anthracene crystal according to another embodiment of the present invention.
  • a white light emitting diode using an anthracene crystal may include a recess 21 and at least one UV emitter 22 mounted on a bottom surface of the recess 21.
  • anthracene nano-crystal portion 23 wherein the anthracene nano-crystal portion 23 encapsulates the concave portion 21 and the UV emitting portion 22. It consists of anthracene crystals 25 in the form of nano-crystal powders applied on an outer surface.
  • the anthracene nano-crystal part 23 is excited by ultraviolet light emitted from the UV emitting part 22 to generate light, and the anthracene crystal 25 in nano-crystal powder state is formed on the outer surface of the encapsulation material 24.
  • the anthracene crystal 25 in the form of nano-crystal powder may be applied to cover the entire area or only a partial area of the outer surface of the encapsulation material 24.
  • the encapsulant 24 encapsulates the components of the white light emitting diode such as the UV emitter 22 or the recess 21 to protect from external environmental changes or physical shocks. If it has, a well-known light emitting diode sealing body can be used without a restriction
  • the white light emitting diode using an anthracene crystal according to the present invention having the structure as described above has a simple structure and a simple manufacturing method by generating light by applying ultraviolet rays emitted from a UV emitting portion to an anthracene crystal in a nano-crystalline powder state. It is also characterized by the fact that it can be manufactured.

Abstract

Disclosed are a light-emitting device, a mercury-free fluorescent lamp and a white light-emitting diode using anthracene crystals. Anthracene crystals in a state of nano-crystal powder, which emit white light upon application of energy, are present within the disclosed light-emitting device, mercury-free fluorescent lamp and white light-emitting diode using anthracene crystals. The light-emitting device using anthracene crystals has a wide range of light-emitting spectrum, thereby providing varied and natural color reproduction. In particular, the light-emitting device emits light in a wide wavelength region from short wavelength regions to long wavelength regions and is thus suitable for use as a white light emitting device. The mercury-free fluorescent lamp is capable of emitting light without using mercury because the mercury-free fluorescent lamp generates light by directing ultraviolet rays generated from discharge gas to an anthracene nano-crystal powder layer. Further, the mercury-free fluorescent lamp does not emit harmful ultraviolet rays, and thus is eco-friendly. The white light-emitting diode has a simple structure and can be manufactured by a simple manufacturing method because the white light-emitting diode generates light by directing ultraviolet rays emitted from a UV emitting unit to anthracene crystals in a state of nano-crystal powder.

Description

안트라센 결정을 이용한 발광 장치, 무수은 형광등 및 백색 발광 다이오드Light Emitting Devices Using Anthracene Crystals, Mercury-Free Fluorescent Tubes and White Light Emitting Diodes
본 발명은 안트라센 결정을 이용한 발광 장치, 무수은 형광등 및 백색 발광 다이오드에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정에 에너지를 인가함으로써 광을 발생시키는 발광 장치, 방전가스로부터 발생되는 자외선을 안트라센 나노-결정 파우더층에 인가함으로써 광을 발생시키는 무수은 형광등 및 UV 방출부로부터 방출되는 자외선을 안트라센 나노-결정부에 인가함으로써 백색광을 발생시키는 백색 발광 다이오드에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device using an anthracene crystal, a mercury-free fluorescent lamp and a white light emitting diode, and more particularly, a light emitting device that generates light by applying energy to an anthracene crystal in a nano-crystalline powder state, and is generated from a discharge gas. A mercury-free fluorescent lamp that generates light by applying ultraviolet light to an anthracene nano-crystal powder layer, and a white light emitting diode that generates white light by applying ultraviolet light emitted from an anthracene nano-crystal part.
종래의 대표적인 백색 발광 장치로는 InGaN 단일 양자 우물을 갖는 청색 LED 광원의 출사면에 세륨이 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(YAG:Ce), 즉 Y3AlO12:Ce3+로 이루어진 황색 형광체 층을 형성하여 제조되는 백색 발광 장치를 들 수 있다. 이러한 백색 발광 장치에서 청색 LED로부터 방출된 청색광은 형광체를 여기시켜 황색광을 방출하고, 청색광과 황색광이 혼합되어 백색광이 발생하게 된다. 또한, 청색 LED 광원 상에 적색 형광체와 녹색 형광체가 혼합된 형광체층을 형성함으로써 백색광을 발생시키는 백색 발광 장치도 제안되었다. 그러나 이와 같이 청색 LED를 광원으로 사용하는 백색발광장치들의 경우, 연색 지수가 나빠 색 표현이 제대로 되지 않는다는 문제점이 있었으며 발광효율이 낮아, 고연색성 및 고발광효율이 요구되는 조명용 등으로 사용하기에는 부적절하다는 문제점이 있었다. 상기 청색 LED를 광원으로 이용하는 방법 이외에 삼색(적색, 녹색, 청색) 발광 다이오드를 모두 사용하여 백색발광장치를 제조하는 방법도 있으나, 이 방법은 제조 비용이 고가이고, 구동 회로가 복잡하여 제품의 크기가 커지고, 각각의 발광 다이오드의 온도 특성이 서로 달라 제품의 광학적 특성 및 신뢰성에 악영향을 미칠 수 있다는 단점이 있었다.A typical white light emitting device is a white light emitting device formed by forming a yellow phosphor layer made of yttrium aluminum garnet (YAG: Ce), i.e., Y3AlO12: Ce3 +, doped with cerium on an emission surface of a blue LED light source having an InGaN single quantum well. A device is mentioned. In such a white light emitting device, blue light emitted from a blue LED excites a phosphor to emit yellow light, and blue light and yellow light are mixed to generate white light. In addition, a white light emitting device that generates white light by forming a phosphor layer in which a red phosphor and a green phosphor are mixed on a blue LED light source has also been proposed. However, the white light emitting device using the blue LED as a light source has a problem that the color rendering index is poor, so that the color is not properly represented, and the luminous efficiency is low, which is not suitable for use in lighting applications requiring high color rendering and high luminous efficiency. There was this. In addition to the method of using the blue LED as a light source, there is also a method of manufacturing a white light emitting device using all three color (red, green, blue) light emitting diodes, but this method is expensive to manufacture and the size of the product due to the complicated driving circuit And the temperature characteristics of each light emitting diode are different from each other, which may adversely affect the optical properties and reliability of the product.
따라서, 이러한 종래의 백색 발광 장치의 단점을 보완하기 위해, 광원으로 UV(Ultra Violet: 자외선) 광원을 이용하고, RGB 형광체를 조합하여 자연광에 가까운 백색을 발광하는 백색 LED를 개발하려는 노력들이 시도되고 있다. 그러나 실제로 UV 광원에 의해 여기되어 적절한 영역의 적, 녹, 청색광을 발하는, 형광체를 찾아내는 것은 쉽지 않으며, 특히 조명용으로 사용할 수 있을 정도로 자연스러운 색 재현성을 가지며 발광효율이 우수한, 고연색 및 고발광효율의 백색 발광 장치를 구현할 수 있는 형광체의 조합을 찾는 것은 더욱 어렵다. Therefore, to make up for the shortcomings of such a conventional white light emitting device, efforts have been made to develop a white LED that emits white near natural light by using an ultraviolet (Ultra Violet) light source as a light source and combining RGB phosphors. have. However, it is not easy to find a phosphor that is excited by a UV light source and emits red, green, and blue light in an appropriate area, and is particularly high in color rendering and high luminous efficiency. It is more difficult to find a combination of phosphors that can implement a light emitting device.
또한, 종래 조명에 사용되는 가스등, 형광등, 금속 할라이드 램프(Metal halide lamp) 등은 일반적으로 수은을 함유하고 있는데, 이러한 수은은 중금속의 하나로 중독의 위험성이 있기 때문에 인체에 무해한 물질로 대체되어야 할 필요성이 있다.In addition, gas lamps, fluorescent lamps, metal halide lamps (metal halide lamps) used in conventional lighting generally contain mercury, which is one of the heavy metals. There is a need.
한편, 안트라센 결정이 UV 광원에 의한 빛 에너지 인가에 의해 청색에서 청록색 파장(400nm 내지 500nm 피크)의 빛을 발광한다는 사실이 이미 밝혀진 바 있으나, 이는 파장 영역이 좁아서 백색 발광 장치로 사용하기에 곤란하며, 특히 발광효율이 매우 낮아 조명용 기기 등 발광 장치의 용도로 사용하기에는 한계가 있었다. On the other hand, it has already been found that the anthracene crystal emits light of blue to cyan wavelengths (400 nm to 500 nm peak) by applying light energy by a UV light source, but it is difficult to use as a white light emitting device due to the narrow wavelength range. In particular, the luminous efficiency is very low, so there is a limit to use the light emitting device such as a lighting device.
한편, 종래의 형광등은 기체방전(gaseous discharge)을 형성시켜 경로 내의 전자의 운동에너지에 의한 수은과 같은 방전가스의 여기와 이에 따른 자외선 방출, 방출된 자외선에 의한 형광물질의 여기 및 이에 따른 가시광선 영역의 빛 에너지로 발광하는 원리로 작동하는 것이 일반적이다.On the other hand, the conventional fluorescent lamp forms a gas discharge (gaseous discharge) by the excitation of the discharge gas, such as mercury by the kinetic energy of the electrons in the path and the ultraviolet emission accordingly, the excitation of the fluorescent material by the emitted ultraviolet rays and thus visible light It is common to operate on the principle of emitting light with the light energy of the region.
도 4는 종래의 형광등의 구조를 나타내는 사시도이다. 4 is a perspective view showing the structure of a conventional fluorescent lamp.
도 4를 참조하여 종래의 형광등(100)의 원리를 설명하면 다음과 같다. 먼저 밀봉된 관체(110)의 내측으로 한 쌍의 전극(120)이 구비되고, 방전에 의하여 한 쌍의 전극(120)으로부터 전자가 방출된다. 운동에너지를 가지고 방출된 전자는 관체(110) 내의 수은(130)을 여기 시키고, 이에 따라 수은(130)은 자외선을 방출한다. 방출된 자외선은 관체(110) 내부에 도포된 형광층(140)을 자극하여 가시광선 영역의 빛을 방출하게 된다. 이때 전극(120)의 방전을 용이하게 하기 위하여 수 ㎜Hg의 낮은 압력하에 아르곤 가스 등의 비활성기체(150)를 관체(110) 내부로 주입할 수도 있다.Referring to Figure 4 describes the principle of the conventional fluorescent lamp 100 as follows. First, a pair of electrodes 120 are provided inside the sealed tube body 110, and electrons are emitted from the pair of electrodes 120 by discharge. Electrons emitted with kinetic energy excite mercury 130 in the tube body 110, and thus mercury 130 emits ultraviolet rays. The emitted ultraviolet rays stimulate the fluorescent layer 140 applied inside the tube 110 to emit light in the visible region. In this case, in order to facilitate the discharge of the electrode 120, an inert gas 150 such as argon gas may be injected into the tube 110 under a low pressure of several mmHg.
이렇게 종래의 형광등에서는 자외선을 방출하기 위한 수단으로써 수은을 이용하고 있는데, 수은은 다른 중금속들과 마찬가지로 체내에 흡수되면 배출되지 않고 쌓이기 때문에 매우 위험하며, 피부 접촉뿐 아니라 호흡기를 통해서도 흡수될 수 있고, 오염된 공기, 곡물 또는 어패류를 통해서 몸에 쌓이게 된다. 따라서, 수은을 이용하고 있는 종래의 형광등이 수명이 다해 폐기되는 경우 심각한 환경 문제를 야기할 수 있는 문제가 있다. 이는, 최근 환경 문제에 관해 관심이 증대되면서 수은 사용에 관한 규제가 강화되고 있는 것을 고려할 때 중요한 문제라고 할 수 있다.Thus, in the conventional fluorescent lamps, mercury is used as a means for emitting ultraviolet rays, and like other heavy metals, mercury is very dangerous because it accumulates without being discharged, and can be absorbed not only through skin contact but also through the respiratory system. Contaminated air, grain, or shellfish builds up on your body. Therefore, there is a problem that can cause serious environmental problems when a conventional fluorescent lamp using mercury is discarded at the end of its life. This is an important issue considering that regulations on mercury use are being tightened with increasing interest in environmental issues in recent years.
또한, 이러한 종래의 형광등은 인가해준 전기 에너지가 여러 단계를 거쳐서 가시광선으로 전환되는 과정에서 약 75% 정도는 열로 손실되고 나머지 25% 정도만 가시광선으로 전환되므로 에너지 전환 효율이 아주 낮으며, 발광하는 빛에 흔들림이 있고, 전기 에너지 인가에 대한 가시광선 발광까지의 반응 속도가 늦다는 문제도 있다. In addition, such a conventional fluorescent lamp has a low energy conversion efficiency because about 75% is lost to heat and only 25% is converted to visible light in the process of converting the applied electric energy into visible light through several steps. There is also a problem that the light is shaken, and the reaction speed until the visible light emission to the application of electrical energy is slow.
한편, 종래의 백색 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)는 2색 이상의 LED를 조합하여 백색광을 발생시키거나, 혹은 UV 또는 청색 LED 기반에 형광물질을 이용하여 백색광을 발생시키는 구조를 갖는다. 그러나, 이러한 종래의 백색 발광 다이오드의 백색광 발생 방식은 그 구조와 제조 단계가 복잡하고, 비용이 많이 드는 문제점이 있어서, 간단한 구조를 갖고 단순하게 제조될 수 있는 백색 발광 다이오드의 필요성이 증가되고 있다. Meanwhile, a conventional white light emitting diode (LED) has a structure of generating white light by combining two or more LEDs, or generating white light using a fluorescent material based on UV or blue LEDs. However, the white light generation method of the conventional white light emitting diode is complicated in structure and manufacturing steps, and costly, and there is an increasing need for a white light emitting diode that can be simply manufactured with a simple structure.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고, 고발광효율을 갖고, 넓은 범위의 발광 스펙트럼을 가져 다양하고 자연스러운 색 재현성을 가지며, 특히 짧은 파장 영역부터 긴 파장 영역까지 폭 넓은 파장 영역에서 발광하여 백색 발광 장치로 사용하기에 적합한 안트라센 결정을 이용한 발광 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention solves the above problems, has a high luminous efficiency, has a wide range of emission spectrum and has a variety of natural color reproducibility, in particular white light emitting device by emitting light in a wide wavelength range from a short wavelength region to a long wavelength region It is to provide a light emitting device using an anthracene crystal suitable for use as.
또한, 본 발명은 방전가스로부터 발생되는 자외선을 안트라센 나노-결정 파우더층에 인가하여 광을 발생시킴으로써, 수은을 전혀 사용하지 않는 친환경적인 형광등을 제공하는 데 있다.In addition, the present invention is to provide an environmentally friendly fluorescent lamp that does not use any mercury by generating light by applying the ultraviolet light generated from the discharge gas to the anthracene nano-crystal powder layer.
또한, 본 발명은 UV 방출부로부터 방출되는 자외선을 안트라센 나노-결정부에 인가하여 백색광을 발생시킴으로써, 간단한 구조를 갖고 제조 방법이 단순한 백색 발광 다이오드를 제공하는 데 있다.In addition, the present invention is to provide a white light emitting diode having a simple structure and a simple manufacturing method by applying the ultraviolet light emitted from the UV emitting portion to generate an anthracene nano-crystal portion.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정이 내부에 존재하는 발광부 및 상기 발광부에 에너지를 인가하는 에너지 인가부를 포함하고, 상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정은 다양한 직경을 갖는 안트라센 결정들을 포함하며, 상기 에너지 인가부는 상기 발광부에 3.0 eV 이상의 에너지를 인가할 수 있는 것을 에너지 인가 수단으로 사용하는 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 발광 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a light emitting part in which an anthracene crystal in a nano-crystalline powder state exists and an energy applying unit for applying energy to the light emitting unit, and the anthracene crystal in the nano-crystalline powder state is various. An anthracene crystal having a diameter, wherein the energy applying unit provides a light emitting device using an anthracene crystal, characterized in that for applying the energy to the light emitting unit 3.0 eV or more as an energy applying means.
상기 발광부는 상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정 또는 상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정이 불활성 가스 또는 액체에 분산된 나노-결정 분산체를 포함하는 밀봉부재를 포함할 수 있다.The light emitting part may include a sealing member including a nano-crystal dispersion in which an anthracene crystal in the nano-crystal powder state or an anthracene crystal in the nano-crystal powder state is dispersed in an inert gas or a liquid.
상기 발광부는 상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정이 표면에 부착된 기재를 포함할 수 있다.The light emitting part may include a substrate on which an anthracene crystal in the nano-crystal powder state is attached to a surface.
상기 밀봉부재는 유리관일 수 있다.The sealing member may be a glass tube.
상기 기재는 유리 기판일 수 있다.The substrate may be a glass substrate.
상기 불활성 가스는 아르곤 가스, 질소 가스, 헬륨 가스, 네온 가스, 크세논 가스 및 크립톤 가스로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.The inert gas may be at least one selected from the group consisting of argon gas, nitrogen gas, helium gas, neon gas, xenon gas, and krypton gas.
상기 에너지 인가부는 UV(Ultra Violet)광, 플라즈마, 전계, 방사선 및 RF(고주파)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 에너지 인가 수단으로 사용할 수 있다.The energy applying unit may use at least one selected from the group consisting of UV (ultra violet) light, plasma, electric field, radiation, and RF (high frequency) as an energy applying means.
상기 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명은 관체; 상기 관체의 양 단부에 각각 존재하는 한 쌍의 전극; 상기 관체 내에 존재하는 안트라센 나노-결정 파우더층; 및 상기 관체 내에 존재하는 방전가스를 포함하며, 상기 안트라센 나노-결정 파우더층은, 수백 나노미터 이하의 직경을 갖는 안트라센 결정들이 파우더 형태로 존재하는 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정이 적층되어 층을 이루고 있고, 상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정은 다양한 직경을 갖는 안트라센 결정들을 포함하는 것인, 안트라센 결정을 이용한 무수은 형광등을 제공한다.The present invention to achieve the above another object; A pair of electrodes respectively present at both ends of the tube; Anthracene nano-crystalline powder layer present in the tube; And a discharge gas present in the tube, wherein the anthracene nano-crystal powder layer is formed by stacking anthracene crystals in a nano-crystal powder state in which anthracene crystals having a diameter of several hundred nanometers or less are present in powder form. The anthracene crystal in the nano-crystal powder state comprises anthracene crystals having various diameters, thereby providing a mercury-free fluorescent lamp using the anthracene crystal.
상기 관체는 내부가 외부로부터 물리적으로 차단되어 밀봉되어 있을 수 있다.The tubular body may be sealed in that the inside is physically blocked from the outside.
상기 관체는 강화유리로 이루어질 수 있다.The tube may be made of tempered glass.
상기 방전가스는 질소, 산소, 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 크세논, 라돈 및 이들의 혼합 가스로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The discharge gas may include at least one selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, helium, neon, argon, krypton, xenon, radon, and a mixture thereof.
상기 관체 내벽과 상기 안트라센 나노-결정 파우더층 사이 및 상기 관체 외벽 표면 중 적어도 어느 한 곳에 자외선 흡수층을 더 포함할 수 있다.The UV absorbing layer may be further included between at least one of the inner wall of the tube and the anthracene nano-crystalline powder layer and a surface of the outer tube wall.
상기 자외선 흡수층은 두께가 3㎛ 이상 30㎛ 이하일 수 있다.The ultraviolet absorbing layer may have a thickness of 3 μm or more and 30 μm or less.
상기 자외선 흡수층은 기재 폴리머 및 자외선 흡수제를 포함할 수 있다.The ultraviolet absorbing layer may include a base polymer and an ultraviolet absorber.
상기 기재 폴리머는 아크릴계 수지, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 플루오르계 수지, 실리콘계 수지, 폴리아미드이미드 및 에폭시수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The base polymer may include at least one selected from the group consisting of acrylic resins, polyurethanes, polyesters, fluorine resins, silicone resins, polyamideimide, and epoxy resins.
상기 자외선 흡수제는 살리실산계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제 및 시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The ultraviolet absorber may include at least one selected from the group consisting of a salicylic acid ultraviolet absorber, a benzophenone ultraviolet absorber, a benzotriazole ultraviolet absorber, and a cyanoacrylate ultraviolet absorber.
상기 안트라센 나노-결정 파우더층은 가돌리늄 및 티타늄 산화물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.The anthracene nano-crystal powder layer may further include at least one selected from the group consisting of gadolinium and titanium oxide.
상기 가돌리늄 및 티타늄 산화물은 각각 상기 관체의 내부 체적의 0 초과 0.5% 이하의 체적으로 포함될 수 있다.The gadolinium and titanium oxide may each be included in a volume of more than 0 and 0.5% or less of the internal volume of the tube.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명은 오목부; 상기 오목부의 바닥면 상에 실장되는 적어도 하나 이상의 UV 방출부; 및 상기 UV 방출부 상에 위치하는 안트라센 나노-결정부를 포함하며, 상기 안트라센 나노-결정부는, 수백 나노미터 이하의 직경을 갖는 안트라센 결정들이 파우더 형태로 존재하는 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정을 포함하고, 상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정은 다양한 직경을 갖는 안트라센 결정들을 포함하는 것인, 안트라센 결정을 이용한 백색 발광 다이오드를 제공한다.The present invention to achieve the above another object is a recess; At least one UV emitting part mounted on a bottom surface of the recess; And an anthracene nano-crystal portion located on the UV emitting portion, wherein the anthracene nano-crystal portion includes an anthracene crystal in nano-crystalline powder state in which anthracene crystals having a diameter of several hundred nanometers or less exist in powder form. In addition, the anthracene crystals in the nano-crystal powder state include anthracene crystals having various diameters, thereby providing a white light emitting diode using anthracene crystals.
상기 UV 방출부는 UV 발광 다이오드 및 UV 레이저 다이오드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다. The UV emitter may be at least one selected from the group consisting of a UV light emitting diode and a UV laser diode.
상기 안트라센 나노-결정부는 상기 UV 방출부 표면에 도포된 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정일 수 있다. The anthracene nano-crystal part may be an anthracene crystal in a nano-crystal powder state applied to the surface of the UV emitter.
상기 안트라센 나노-결정부는 봉지체 및 상기 봉지체 내에 분포되어 있는 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정을 포함할 수 있다.The anthracene nano-crystal part may include an encapsule and an anthracene crystal in a nano-crystal powder state distributed in the encapsulation material.
상기 안트라센 나노-결정부는 봉지체 및 상기 봉지체 외부 표면 상에 도포되어 있는 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정을 포함할 수 있다.The anthracene nano-crystal part may include an encapsule and an anthracene crystal in a nano-crystalline powder state applied on the encapsulation outer surface.
본 발명의 일 구현예에 의하면, 종래의 백색 발광 장치에 비하여 고발광효율을 갖고, 넓은 범위의 발광 스펙트럼을 가져 다양하고 자연스러운 색 재현성을 가지며, 특히 백색 발광 장치로 사용하기에 적합한, 안트라센 결정을 이용한 발광 장치가 제공될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, it has a high luminous efficiency compared to the conventional white light emitting device, has a wide range of emission spectrum and has a variety of natural color reproducibility, in particular using an anthracene crystal suitable for use as a white light emitting device A light emitting device can be provided.
또한, 본 발명에 따른 안트라센 결정을 이용한 무수은 형광등은, 방전가스로부터 발생되는 자외선을 안트라센 나노-결정 파우더층에 인가하여 광을 발생시킴으로써, 수은을 전혀 사용하지 않고도 발광할 수 있으며, 유해한 자외선도 방출하지 않는 친환경적인 특징을 갖는다. 또한, 백라이트 유닛(BLU: Back Light Unit)으로 사용되는 냉음극 형광램프(CCFL: Cold Cathode Flourescent Lamp)에도 사용될 수 있으며, 형광등과 CCFL 이외에도 기존 형광등 형태의 백색 조명을 대체할 수 있다.In addition, the mercury-free fluorescent lamp using the anthracene crystal according to the present invention, by applying the ultraviolet light generated from the discharge gas to the anthracene nano-crystal powder layer to generate light, it can emit light without using any mercury, and also emit harmful ultraviolet light Does not have eco-friendly features. In addition, it can be used for a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) used as a back light unit (BLU), and can replace the existing white fluorescent lamps in addition to fluorescent and CCFL.
또한, 본 발명에 따른 안트라센 결정을 백색 발광 다이오드는, UV 방출부로부터 방출되는 자외선을 안트라센 나노-결정부에 인가하여 백색광을 발생시킴으로써, 종래의 백색 발광 다이오드에 비하여 간단한 구조를 갖고 단순한 제조 방법으로 제조 가능하다는 특징을 갖는다.In addition, the white light emitting diode of the anthracene crystal according to the present invention generates white light by applying ultraviolet rays emitted from the UV emitting portion to the anthracene nano-crystal portion, thereby having a simple structure and a simple manufacturing method as compared with the conventional white light emitting diode. It is characterized by being manufacturable.
도 1은 본 발명에 따른 안트라센 결정을 이용한 발광 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing the structure of a light emitting device using an anthracene crystal according to the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예, 비교예 1 및 비교예 2 각각의 UV광 조사에 의한 발광 현상을 나타내는 사진이다. 2 is a photograph showing the light emission phenomenon by UV light irradiation of each of Examples, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예의 UV광 조사에 의한 발광 스펙트럼을, 광의 파장에 따른 강도로 나타낸 그래프이다. 3 is a graph showing the emission spectrum by UV light irradiation according to the embodiment of the present invention in intensity according to the wavelength of light.
도 4는 종래의 형광등의 구조를 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view showing the structure of a conventional fluorescent lamp.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안트라센 결정을 이용한 무수은 형광등의 구조를 나타내는 사시도이다. 5 is a perspective view showing the structure of the mercury-free fluorescent lamp using an anthracene crystal according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안트라센 결정을 이용한 백색 발광 다이오드의 구조를 나타낸 사시도이다.6 is a perspective view showing the structure of a white light emitting diode using an anthracene crystal according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 안트라센 결정을 이용한 백색 발광 다이오드의 구조를 나타낸 사시도이다.7 is a perspective view showing the structure of a white light emitting diode using an anthracene crystal according to another embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안트라센 결정을 이용한 백색 발광 다이오드의 구조를 나타낸 사시도이다. 8 is a perspective view showing the structure of a white light emitting diode using an anthracene crystal according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 일 구현예에 따른 안트라센 결정을 이용한 발광 장치에 관하여 상세히 설명하지만, 본 발명이 하기의 구현예에 한정되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다향한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 즉, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, a light emitting device using an anthracene crystal according to an embodiment of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the following embodiments, and those skilled in the art will appreciate the technical spirit of the present invention. The present invention can be implemented in various forms without departing from the scope of the present invention. In other words, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 안트라센 결정을 이용한 발광 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 구성도이다. 1 is a configuration diagram schematically showing the structure of a light emitting device using an anthracene crystal according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 안트라센 결정을 이용한 발광 장치는 안트라센 결정이 나노-결정 파우더 상태로 존재하는 발광부(102) 및 발광부(102)에 에너지를 인가하는 에너지 인가부(101)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, in the light emitting device using an anthracene crystal according to an embodiment of the present invention, energy is applied to the light emitting unit 102 and the light emitting unit 102 in which the anthracene crystal is present in a nano-crystalline powder state. It may include a portion 101.
발광부(102)는 내부에 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정 혹은 안트라센 결정의 나노-결정 분산체를 포함하는 밀봉부재(미도시)를 포함하거나 또는 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정이 표면에 부착된 기재(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 나노-결정 파우더 상태란 수백 나노미터 이하(수 나노미터 내지 수백 나노미터)의 다양한 직경을 갖는 안트라센 결정들이 파우더 형태로 존재하는 상태를 의미하며, 상기 나노-결정 분산체란 상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정들이 유체 속에, 예를 들어 기체나 액체 속에 무질서하게 분산-부유하고 있는 상태의 결정 집합체를 의미하는 것으로서 안정한 분산계이다. The light emitting unit 102 includes a sealing member (not shown) including an anthracene crystal in a nano-crystal powder state or a nano-crystal dispersion of anthracene crystal therein, or an anthracene crystal in a nano-crystal powder state adheres to a surface thereof. It may include a substrate (not shown). The nano-crystal powder state refers to a state in which anthracene crystals having various diameters of several hundred nanometers or less (a few nanometers to several hundred nanometers) exist in powder form, and the nano-crystal dispersion is the nano-crystal powder Anthracene crystals in the state are stable dispersion systems, meaning crystal aggregates in a state that are randomly dispersed-rich in a fluid, for example in a gas or a liquid.
이러한 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정은, 상압 하에서 고순도의 안트라센 결정을 고온, 바람직하게는 약 150℃ 내지 350℃의 온도로 가열하여 얻을 수 있다. 상기 고순도의 안트라센 결정의 순도가 높을수록 발광효율이 높아지고, 나노-결정 파우더 상태로 만들기 위해 요구되는 온도가 낮아지는데, 고순도의 안트라센 결정은 본 기술 분야의 통상의 기술자들에게 알려진 일반적인 고순도 결정 수득 방법들, 예를 들어 화학적 석출 방법, 물리적 용융 방법, 초임계 유체를 이용한 추출법 또는 증발 방법 등을 단독으로 혹은 이들을 조합한 방법으로 얻을 수 있다.Such anthracene crystals in the form of nano-crystal powder can be obtained by heating an anthracene crystal of high purity at a high temperature, preferably from about 150 ° C to 350 ° C under normal pressure. The higher the purity of the high purity anthracene crystal, the higher the luminous efficiency and the lower the temperature required to make the nano-crystal powder state, the high purity anthracene crystal is a general high purity crystal obtaining method known to those skilled in the art For example, a chemical precipitation method, a physical melting method, an extraction method using a supercritical fluid, or an evaporation method can be obtained alone or in combination thereof.
상기 밀봉부재는 상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정 또는 상기 안트라센 결정의 나노-결정 분산체가 외부 대기와 접촉하는 것을 차단할 수 있고, 상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정 또는 상기 안트라센 결정의 나노-결정 분산체로부터 발생하는 빛을 투과시킬 수 있는 소재라면 어떤 것이든 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 유리관이 사용될 수 있다. The sealing member may block the anthracene crystal in the nano-crystal powder state or the nano-crystal dispersion of the anthracene crystal from contacting the external atmosphere, and the anthracene crystal in the nano-crystal powder state or the nano-crystal of the anthracene crystal Any material that can transmit light generated from the dispersion may be used without particular limitation, and glass tubes may be preferably used.
상기 밀봉부재의 내부에는 상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정이 단독으로 혹은 불활성 가스나 액상의 분산매와 혼합된 나노-결정 분산체 상태로 포함될 수 있다.Anthracene crystals in the nano-crystal powder state may be included in the sealing member alone or in a nano-crystal dispersion state mixed with an inert gas or a liquid dispersion medium.
상기 불활성 가스는 에너지 인가부(101)에 의해 인가되는 에너지가 상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정에 보다 효율적으로 전달되도록 하여, 에너지 인가에 대한 발광효율을 높이는 것에 기여할 수 있고, 또한 상기 불활성 가스와의 혼합에 의해 상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정들이 가라앉거나 서로 뭉치지 않고 분산되어 나노-결정 분산체를 유지할 수 있다. 상기 불활성 가스는 아르곤 가스, 질소 가스, 헬륨 가스, 네온 가스, 크세논 가스 또는 크립톤 가스 중에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정과 상기 불활성 가스의 체적 비율은 1:1 내지 1:1000의 범위일 수 있다.The inert gas allows energy applied by the energy applying unit 101 to be more efficiently transferred to the anthracene crystal in the nano-crystal powder state, thereby contributing to increasing the luminous efficiency for energy application, and also inducing the inert gas. By mixing with the anthracene crystals in the nano-crystal powder state can be dispersed without sinking or agglomeration with each other to maintain the nano-crystal dispersion. The inert gas may be at least one selected from argon gas, nitrogen gas, helium gas, neon gas, xenon gas, or krypton gas, and the volume ratio of the anthracene crystal in the nano-crystalline powder state to the inert gas may be 1: 1 to 1. It may range from 1: 1000.
한편, 상기 액상의 분산매는 광 투과성이 양호한 물질이라면 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 초순수일 수 있다. On the other hand, the liquid dispersion medium is not particularly limited as long as it is a material having good light transmittance, but may preferably be ultrapure water.
상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정이 표면에 부착된 기재는, 이에 특별히 제한되는 것은 아니지만, 바람직하게는 내열성과 광 투과성이 우수한 유리 기판일 수 있다.The substrate on which the anthracene crystal in the nano-crystal powder state is attached to the surface is not particularly limited thereto, but may be a glass substrate having excellent heat resistance and light transmittance.
에너지 인가부(101)는 발광부(102)에 에너지를 인가하기 위한 수단으로서, 발광부(102)의 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정을 바닥상태에서 들뜬 상태로 여기시킬 수 있는 여기 에너지(excitation energy)를 인가할 수 있는 것이라면 종류에 제한되지 않고 사용될 수 있다. 구체적으로는 3.0 eV 이상의 에너지를 갖는 빛(예를 들어, UV(Ultra Violet)광), 플라즈마, 전계, 방사선 또는 RF(고주파) 등이 상기 에너지 인가 수단으로 사용될 수 있다. 이렇게 에너지 인가 수단을 특정 종류에 제한되지 않고 다양하게 사용할 수 있으므로, 특정의 제한된 에너지 인가 수단만을 사용할 수 있는 종래의 발광 장치들(예를 들어 형광등 등)과 비교할 때, 다양한 응용 가능성을 갖는다는 점에서 유리하다.The energy applying unit 101 is a means for applying energy to the light emitting unit 102, and excitation energy that can excite the anthracene crystal in the nano-crystal powder state of the light emitting unit 102 from the ground state to an excited state. As long as it can apply energy, it can be used without any kind. Specifically, light having energy of 3.0 eV or more (eg, Ultra Violet (UV) light), plasma, electric field, radiation, or RF (high frequency) may be used as the energy applying means. Since the energy applying means can be used in various ways without being limited to a specific kind, it has various application possibilities when compared with conventional light emitting devices (for example, fluorescent lamps) that can use only certain limited energy applying means. Is advantageous in
에너지 인가부(101)는, 상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정에 에너지가 인가될 수만 있다면, 그 결합의 형태에 특별한 제한없이 발광부(102)와 결합되어 있을 수 있으며, 직접적으로 서로 접촉되어 결합되거나 또는 서로 이격된 상태에서 에너지를 인가할 수 있도록 결합될 수도 있다.The energy applying unit 101 may be combined with the light emitting unit 102 without particular limitation on the form of the bond, provided that energy can be applied to the anthracene crystal in the nano-crystal powder state, and directly contact each other. It may be coupled or coupled so as to apply energy in a spaced apart state.
에너지 인가부(101)의 에너지 인가 수단에 의해 발광부(102)의 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정들이 바닥상태에서 들뜬 상태로 여기되어 빛을 방출하게 된다. 이때 방출되는 빛의 파장 피크를 UV 인접 파장 이하(예를 들어, 파장 λ < 420nm)와 이상(예를 들어, 파장 λ > 420nm)으로 구분하면, 안트라센 결정의 직경이 작아짐에 따라 방출되는 빛의 파장 피크 중 UV 인접 파장 이상의 피크는 장파장 쪽으로 이동하게 되고, UV 인접 파장 이하로 방출되는 빛은 인접한 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정에 다시 에너지를 전달함으로써, 인접한 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정은 중첩하여 여기되어 발광하게 된다. 따라서, 이러한 발광 피크의 장파장 쪽으로의 이동 및 발광 중첩 현상에 의해, 발광부(102)에서 방출되는 빛은 UV 인접 파장을 중심으로 자연광에 가깝게 넓은 영역의 발광 파장 범위를 가짐으로써 백색에 가까운 빛을 낼 수 있고, 자연스러운 색 재현성을 가질 수 있다.By the energy applying means of the energy applying unit 101, the anthracene crystals in the nano-crystal powder state of the light emitting unit 102 are excited in the ground state to emit light. At this time, if the wavelength peak of the emitted light is divided into the UV adjacent wavelength (eg, wavelength λ <420 nm) and above (eg, wavelength λ> 420 nm), the diameter of the anthracene crystal is reduced as the diameter of the anthracene crystal becomes smaller. Peaks above the UV adjacent wavelength of the wavelength peaks move toward the longer wavelength, and light emitted below the UV adjacent wavelength transfers energy back to the anthracene crystals in the adjacent nano-crystal powder state, so that the anthracene crystals in the adjacent nano-crystal powder state Overlapping and excited to emit light. Therefore, due to the shift of the emission peak toward the longer wavelength and the emission overlapping phenomenon, the light emitted from the light emitting unit 102 has a light emission wavelength range of a wide area close to natural light with respect to the UV adjacent wavelength, thereby producing light close to white. And natural color reproducibility.
한편, 상기와 같이 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정의 직경이 작아지면서 UV 인접 파장 이상의 피크가 장파장 쪽으로 이동하는 현상은, 마이크로 미터 이상의 직경을 갖는 일반적인 안트라센 결정에서는 나타나지 않는다. 따라서, 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정은 일반적인 안트라센 결정에 비해 백색에 더 가까운 빛을 낼 수 있고, 자연스러운 색 재현성을 가지며, 발광 중첩 현상에 의해 고발광효율을 가져, 동일 수준의 에너지 인가량으로도 현저히 더 밝은 빛을 낼 수 있다. On the other hand, as described above, the phenomenon that the anthracene crystal in the nano-crystal powder state becomes smaller and the peak of UV adjacent wavelength is shifted toward the longer wavelength does not appear in the general anthracene crystal having a diameter of micrometer or more. Therefore, the anthracene crystal in the nano-crystal powder state can emit light closer to white than the general anthracene crystal, has natural color reproducibility, and has a high light emission efficiency due to the light emission superimposition phenomenon, even at the same energy application amount. Can produce significantly brighter light.
상기와 같은 다양한 응용 가능성, 고발광효율 및 넓은 범위의 발광 스펙트럼으로 인해, 본 발명의 일 구현예에 따른 안트라센 결정을 이용한 발광 장치를 광 장치가 요구되는 다양한 분야, 예를 들어, 조명 장치에 적용하여 기존의 형광등을 비롯한 조명 장치를 대체하는 고효율의 조명 장치를 만들거나, LED(Light Emitting Diode), BLU(Back Light Unit) 등에 적용하여 고효율의 디스플레이를 구현하거나, 태양전지 등에 적용하여 광변환에 사용하지 않던 UV 영역을 전기 에너지로 변환하는데 사용할 수도 있다. 또한, UV광의 근처 영역의 가시광선 파장을 이용해 blue ray 레이저보다 더 많은 용량을 저장할 수 있는 violet ray 레이저 등과 같은 새로운 저장 매체를 만들 수 있다. 또한 원자시계나 결정 진동자에 적용하여 보다 정밀한 원자시계나 결정 진동자를 만들 수도 있으며, 방사선 검출기용 섬광체(Scintilator)에 적용하여 고효율의 섬광체를 얻을 수도 있다.Due to the various application possibilities, high light emission efficiency and a wide range of light emission spectra as described above, a light emitting device using anthracene crystal according to an embodiment of the present invention is applied to various fields requiring an optical device, for example, an illumination device. Create a high-efficiency lighting device that replaces existing lighting devices including fluorescent lamps, or apply it to LEDs (Light Emitting Diodes) or BLU (Back Light Units) to implement high-efficiency displays, or apply to solar cells for light conversion It can also be used to convert UV regions that were not used into electrical energy. In addition, visible light wavelengths in the vicinity of UV light can be used to create new storage media, such as violet ray lasers, which can store more capacity than blue ray lasers. It can also be applied to atomic clocks or crystal oscillators to make more precise atomic clocks or crystal oscillators, and to scintillators for radiation detectors to obtain highly efficient scintillators.
이하, 실시예를 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
실시예Example
100 mg의 시그마 알드리치(SIGMA-ALDRICH®의 순도 99% 안트라센 벌크 파우더를, 아세톤과 메탄올이 부피 기준으로 4:1로 혼합된 혼합 용액에 녹인 후 건조시키는 방법으로 재결정하여 고순도 안트라센 결정을 얻었다.High purity anthracene crystals were obtained by recrystallizing 100 mg of sigma Aldrich (purity 99% anthracene bulk powder of SIGMA-ALDRICH® in a mixed solution of acetone and methanol in a volume ratio of 4: 1 and drying).
상기 고순도 안트라센 결정을 유리관에 넣고 진공 상태로 만든 후, 상기 유리관을 약 300℃로 1분간 가열하여 나노-결정 파우더 20mg을 형성하였다. 그 후, 상기 유리관 밑에 3.4 eV의 에너지를 갖는 UV광을 발산하는 수은 램프 발광장치를 배치하여 365 nm 파장의 UV광을 조사하였다.After placing the high purity anthracene crystal into a glass tube and making it into a vacuum state, the glass tube was heated to about 300 ° C. for 1 minute to form 20 mg of nano-crystal powder. Thereafter, a mercury lamp light emitting device emitting UV light having an energy of 3.4 eV was disposed under the glass tube to irradiate UV light having a wavelength of 365 nm.
비교예 1Comparative Example 1
180 mg의 시그마 알드리치(SIGMA-ALDRICH®의 순도 99% 안트라센 벌크 파우더를 유리관에 넣고, 그 후 상기 유리관 밑에 3.4 eV의 에너지를 갖는 UV광을 발산하는 수은 램프 발광장치를 배치하여 365 nm 파장의 UV광을 조사하였다.180 mg of SIGMA-ALDRICH® (99% purity anthracene bulk powder of SIGMA-ALDRICH®) is placed in a glass tube, and a mercury lamp light emitting device emitting UV light with an energy of 3.4 eV is then placed under the glass tube to provide a UV of 365 nm wavelength. The light was irradiated.
비교예 2Comparative Example 2
100 mg의 시그마 알드리치(SIGMA-ALDRICH®의 순도 99% 안트라센 벌크 파우더를 실시예 1과 동일한 방법으로 재결정하여 고순도 안트라센 결정 70mg을 얻었다. 상기 고순도 안트라센 결정을 유리관에 넣고, 그 후 상기 유리관 밑에 3.4 eV의 에너지를 갖는 UV광을 발산하는 수은 램프 발광장치를 배치하여 365 nm 파장의 UV광을 조사하였다.100 mg of Sigma-AlDRICH® purity 99% anthracene bulk powder was recrystallized in the same manner as in Example 1. The high-purity anthracene crystal was obtained in a glass tube, and then 3.4 eV under the glass tube. A mercury lamp light emitting device for emitting UV light having an energy of was disposed and irradiated with UV light having a wavelength of 365 nm.
도 2는 상기 실시예, 비교예 1 및 비교예 2 각각의 발광 현상을 나타내는 사진이다. 2 is a photograph showing the light emission phenomenon of each of Examples, Comparative Example 1 and Comparative Example 2.
도 2를 참조하면, 좌측이 시그마 알드리치(SIGMA-ALDRICH®의 순도 99% 안트라센 벌크 파우더에 UV광을 조사한 비교예 1의 사진이고, 가운데가 시그마 알드리치(SIGMA-ALDRICH®의 순도 99% 안트라센 벌크 파우더를 재결정하여 얻어진 고순도 안트라센 결정에 UV광을 조사한 비교예 2의 사진이며, 우측이 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정에 UV광을 조사한 실시예의 사진이다. Referring to FIG. 2, the left side is a photograph of Comparative Example 1 in which UV light is irradiated to a sigma aldrich (purity 99% anthracene bulk powder of SIGMA-ALDRICH®, and the middle is a 99% purity anthracene bulk powder of sigma-AlDRICH®. It is the photograph of the comparative example 2 which irradiated UV light to the high purity anthracene crystal obtained by recrystallization, The right side is the photograph of the Example which irradiated UV light to the anthracene crystal of a nano-crystal powder state.
실시예와 비교예 1 및 2를 비교하면, 비교예 1에서는 안트라센 파우더가 UV광에 의해 여기되어 청록색에 가까운 빛을 발광하고 있으나, 우측으로 갈수록 푸른색이 짙어져 우측의 실시예에서는 백색에 가까운 푸른 빛을 발광하고 있는 것을 확인할 수 있다. 특히, 비교예 2와 실시예를 비교하면, 고순도 안트라센 결정이 나노-결정 파우더로 존재하는 실시예가, 고순도 안트라센 결정의 사이즈가 나노 사이즈보다 큰 비교예 2에 비하여, 그 양이 1/3에도 못 미치는 양임에도 불구하고 훨씬 밝고 짧은 빛을 발광하고 있는 것을 확인할 수 있다.Comparing the Examples with Comparative Examples 1 and 2, in Comparative Example 1, the anthracene powder is excited by UV light to emit light close to cyan, but the color becomes darker toward the right side, and thus closer to white in the right example. It can be seen that blue light is emitted. In particular, when comparing Comparative Example 2 and Example, the example in which the high purity anthracene crystal is present as a nano-crystal powder is less than 1/3 compared to Comparative Example 2 in which the size of the high purity anthracene crystal is larger than the nano size In spite of the amount of intoxication, it can be seen that it emits much brighter and shorter light.
실험예Experimental Example
상기 실시예의 유리관에 UV광의 에너지를 100 mA, 300 mA, 500 mA 및 700 mA로 변화시키면서 조사하여, 각각의 경우에 발광하는 광의 발광 스펙트럼을 측정하였다. The glass tube of the above example was irradiated with varying energy of UV light to 100 mA, 300 mA, 500 mA and 700 mA, and the emission spectrum of the light emitted in each case was measured.
도 3은 본 발명의 실시예의 UV광 조사에 의한 발광 스펙트럼을, 광의 파장에 따른 강도로 나타낸 그래프이다. 3 is a graph showing the emission spectrum by UV light irradiation according to the embodiment of the present invention in intensity according to the wavelength of light.
도 3을 참조하면, 100 mA, 300 mA, 500 mA 및 700 mA 네 경우 모두 약 370 nm 내지 약 800 nm에 걸친 넓은 범위에 걸쳐 스펙트럼이 분포하고 있어 백색에 가까운 빛을 낼 수 있고, 다양하고 자연스러운 색 재현성을 갖는다는 것을 알 수 있다. 또한, 청색보다도 짧은 파장인 약 370 nm 내지 약 400 nm의 파장대에서 가장 강한 강도를 보이고 있어, 짧은 파장의 빛을 발광할 수 있다는 것도 확인할 수 있다.Referring to FIG. 3, in all four cases of 100 mA, 300 mA, 500 mA, and 700 mA, the spectrum is distributed over a wide range from about 370 nm to about 800 nm, thereby producing light close to white, and various and natural. It can be seen that it has color reproducibility. It is also confirmed that the strongest intensity is exhibited in the wavelength band of about 370 nm to about 400 nm, which is shorter than blue, and light of short wavelength can be emitted.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안트라센 결정을 이용한 무수은 형광등의 구조를 나타내는 사시도이다. 5 is a perspective view showing the structure of the mercury-free fluorescent lamp using an anthracene crystal according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안트라센 결정을 이용한 무수은 형광등(200)은 관체(210), 관체(210)의 양 단부에 각각 존재하는 한 쌍의 전극(220), 관체(210) 내벽에 존재하는 자외선 흡수층(240), 안트라센 나노-결정 파우더층(230) 및 관체(210) 내에 존재하는 방전가스(250)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the mercury-free fluorescent lamp 200 using anthracene crystals according to an embodiment of the present invention includes a tube 210, a pair of electrodes 220 and tube bodies respectively present at both ends of the tube 210. 210 includes an ultraviolet absorbing layer 240 present in the inner wall, an anthracene nano-crystal powder layer 230 and a discharge gas 250 present in the tube 210.
관체(210)는 안트라센 결정을 이용한 무수은 형광등(200)의 몸체를 이루는 것으로서 관체(210) 내부가 외부로부터 물리적으로 차단되어 밀봉되어 있을 수 있다. 관체(210)는 광을 효율적으로 투과시킬 수 있는 소재면 특별한 제한 없이 사용하여 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 종래의 형광등에서 일반적으로 사용되고 있는 공지의 유백색의 유리 소재로 이루어질 수 있고, 더욱 바람직하게는 유백색의 강화유리 재질로 이루어질 수 있다.The tubular body 210 forms the body of the mercury-free fluorescent lamp 200 using anthracene crystals, and the tubular body 210 may be sealed by being physically blocked from the outside. Tube 210 may be made of a material that can transmit light efficiently without particular limitation, preferably made of a known milky glass material commonly used in conventional fluorescent lamps, more preferably It may be made of a milky white tempered glass material.
전극(220)은 방전가스(250)에 수백 볼트에서 수 kV 정도의 직류나 교류 전압을 가하기 위한 것으로서, 관체(210)의 양 단부에 각각 존재할 수 있으며, 종래의 형광등에서 일반적으로 사용되고 있는 공지의 전극들이 특별한 제한 없이 사용될 수 있다.The electrode 220 is for applying a direct current or alternating voltage of several hundred volts to several kV to the discharge gas 250, and may be present at both ends of the tube 210, and is commonly known in conventional fluorescent lamps. The electrodes can be used without particular limitation.
방전가스(250)는 전극(220)의 전압 인가에 의해 발생되는 전자방출(electron emission)로 인해 자외선을 발생시키기 위한 것으로서, 관체(210) 내부에 밀봉된 형태로 존재할 수 있다. 방전가스(250)는 질소, 산소, 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 크세논, 라돈 및 이들의 혼합 가스 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 수 내지 수십 torr의 저기압으로 관체(210) 내에 존재할 수 있다.The discharge gas 250 is to generate ultraviolet rays due to electron emission generated by voltage application of the electrode 220, and may exist in a sealed form inside the tubular body 210. The discharge gas 250 may include at least one of nitrogen, oxygen, helium, neon, argon, krypton, xenon, radon, and a mixture thereof, and may exist in the tube 210 at a low pressure of several to several tens of torr. .
자외선 흡수층(240)은 방전가스(250)로부터 발생되는 자외선을 흡수하는 것으로서, 자외선이 관체(210) 외부로 방출되는 것에 의한 유해한 영향을 방지하기 위한 것이다. The ultraviolet absorbing layer 240 absorbs ultraviolet rays generated from the discharge gas 250, and is intended to prevent harmful effects due to the ultraviolet rays emitted outside the tube 210.
자외선 흡수층(30)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 3㎛ 이상 30㎛ 이하의 두께일 수 있다.Although the thickness of the ultraviolet absorption layer 30 is not specifically limited, It may be 3 micrometers or more and 30 micrometers or less.
자외선 흡수층(240)은 기재 폴리머와 상기 기재 폴리머 중에 포함되는 자외선 흡수제를 포함할 수 있다. 상기 기재 폴리머는, 이에 특별히 제한되는 것은 아니지만, 아크릴계 수지, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 플루오르계 수지, 실리콘계 수지, 폴리아미드이미드 또는 에폭시수지 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기재 폴리머 중에는 가소제, 안정화제, 열화 방지제, 분산제 또는 대전 방지제 등이 첨가될 수도 있다. 상기 자외선 흡수제는 자외선을 흡수하면서 고효율로 열에너지로 변환시킬 수 있으며 빛에 대하여 안정한 화합물이면, 특별한 제한 없이 공지의 것을 사용할 수 있다. 그 중에서도 자외선 흡수 기능이 좋고, 상기 기재 폴리머와의 상용성이 양호하며, 상기 기재 폴리머 중에 안정적으로 존재할 수 있는 살리실산계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제 또는 이들로부터 선택되는 2종 이상의 것을 사용할 수 있다.The ultraviolet absorbing layer 240 may include a base polymer and an ultraviolet absorber included in the base polymer. The base polymer is not particularly limited thereto, and may include acrylic resins, polyurethanes, polyesters, fluorine resins, silicone resins, polyamideimide or epoxy resins. In addition, a plasticizer, a stabilizer, a deterioration inhibitor, a dispersant, an antistatic agent, or the like may be added to the base polymer. The ultraviolet absorber can be converted into thermal energy with high efficiency while absorbing ultraviolet rays, and if it is a compound that is stable against light, known one can be used without particular limitation. Among them, the ultraviolet absorbing function is good, the compatibility with the base polymer is good, and the salicylic acid type ultraviolet absorber, the benzophenone type ultraviolet absorber, the benzotriazole type ultraviolet absorber, and cyanoacrylate type which can be stably present in the base polymer. A ultraviolet absorber or 2 or more types selected from these can be used.
한편, 도 5에서는 자외선 흡수층(240)이 관체(210) 내벽 표면에 형성된 것으로 나타내었지만 이에 한정되는 것은 아니며, 자외선 흡수층(240)은 관체(210) 내벽 표면, 관체(210) 외부 표면 또는 관체(210) 내벽 표면 및 외부 표면에 형성될 수 있으며, 필요에 따라 형성되지 않을 수도 있다. Meanwhile, in FIG. 5, the ultraviolet absorbing layer 240 is formed on the inner wall surface of the tubular body 210, but is not limited thereto. The ultraviolet absorbing layer 240 may be formed on the inner wall surface of the tubular body 210, the outer surface of the tubular body 210, or the tubular body ( 210 may be formed on the inner wall surface and the outer surface, and may not be formed if necessary.
안트라센 나노-결정 파우더층(230)은 방전가스(250)로부터 발생되는 자외선에 의해 여기되어 광을 발생시키는 것으로서, 자외선 흡수층(240)의 내부 표면, 즉 자외선 흡수층(240)이 관체(210)와 접하는 표면의 반대편 표면에 형성될 수 있다. 도 2에서는 자외선 흡수층(240)이 관체(210) 내벽 표면에 형성된 것으로 나타내었으므로, 자외선 흡수층(240)의 내부 표면, 즉 자외선 흡수층(240)이 관체(210)와 접하는 표면의 반대편 표면에 안트라센 나노-결정 파우더층(230)이 형성되었지만 이에 한정되는 것은 아니며, 자외선 흡수층(240)이 관체(210) 외부 표면에만 형성되는 경우에는 안트라센 나노-결정 파우더층(230)은 관체(210) 내벽 표면에 형성될 수 있다.The anthracene nano-crystal powder layer 230 is excited by ultraviolet rays generated from the discharge gas 250 to generate light, and the inner surface of the ultraviolet absorbing layer 240, that is, the ultraviolet absorbing layer 240 is connected to the tubular body 210. It may be formed on the surface opposite the abutting surface. In FIG. 2, since the ultraviolet absorbing layer 240 is formed on the inner wall surface of the tubular body 210, anthracene is formed on the inner surface of the ultraviolet absorbing layer 240, that is, the surface opposite to the surface where the ultraviolet absorbing layer 240 is in contact with the tubular body 210. The nano-crystal powder layer 230 is formed, but is not limited thereto. When the ultraviolet absorbing layer 240 is formed only on the outer surface of the tubular body 210, the anthracene nano-crystalline powder layer 230 is formed on the inner wall surface of the tubular body 210. Can be formed on.
안트라센 나노-결정 파우더층(230)은 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정이 적층된 것으로서, 상기 나노-결정 파우더 상태란 수백 나노미터 이하(1 나노미터 내지 999 나노미터)의 다양한 직경을 갖는 안트라센 결정들이 파우더 형태로 존재하는 상태를 의미한다. 상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정은 방전가스(250)로부터 발생되는 자외선에 의해 바닥상태에서 들뜬 상태로 여기되어 광을 방출하게 되는데, 이때 방출되는 광의 파장 피크를 UV 인접 파장 이하(예를 들어, 파장 λ< 420nm)와 이상(예를 들어, 파장 λ> 420nm)으로 구분하면, 안트라센 결정의 직경이 작아짐에 따라 방출되는 광의 파장 피크 중 UV 인접 파장 이상의 피크는 장파장 쪽으로 이동하게 되고, UV 인접 파장 이하로 방출되는 광은 인접한 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정에 다시 에너지를 전달함으로써, 인접한 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정은 중첩하여 여기되어 발광하게 된다. 따라서, 이러한 발광 피크의 장파장 쪽으로의 이동 및 발광 중첩 현상에 의해, 발광부(102)에서 방출되는 광은 UV 인접 파장을 중심으로 자연광에 가깝게 넓은 영역의 발광 파장 범위를 가짐으로써 백색에 가까운 광을 낼 수 있고, 자연스러운 색 재현성을 가질 수 있다.Anthracene nano-crystal powder layer 230 is a stack of anthracene crystals in the nano-crystalline powder state, the nano-crystalline powder state is an anthracene crystal having a variety of diameters of several hundred nanometers or less (1 nanometer to 999 nanometers) This means that they exist in powder form. The anthracene crystal in the nano-crystalline powder state is excited in the ground state by the ultraviolet light generated from the discharge gas 250 to emit light, wherein the wavelength peak of the emitted light is below the UV adjacent wavelength (for example , The wavelength λ <420 nm) and the ideal (for example, the wavelength λ> 420 nm) are separated, and as the diameter of the anthracene crystal decreases, peaks above the UV adjacent wavelength among the wavelength peaks of the emitted light move toward the longer wavelength, Light emitted below the wavelength transfers energy back to the anthracene crystal in the adjacent nano-crystal powder state, whereby the anthracene crystal in the adjacent nano-crystal powder state is excited and emits light. Therefore, due to the shift of the emission peak toward the longer wavelength and the emission overlapping phenomenon, the light emitted from the light emitting unit 102 has a light emission wavelength range of a wide area close to natural light with respect to the UV adjacent wavelength, thereby producing light close to white. And natural color reproducibility.
한편, 안트라센 나노-결정 파우더층(230)은 나노-결정 파우더 상태의 가돌리늄 또는 티타늄 산화물을 더 포함할 수 있다. 안트라센 나노-결정 파우더층(230)에 포함되는 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정과 가돌리늄, 티타늄 산화물의 함량을 조절하여 무수은 형광등의 발광 색온도를 약 2800K 부근의 따뜻한 백색(warm white light)부터 약 8000K 이상의 차가운 백색광(cool white light)까지 조정할 수 있으며, 또한 나노-결정 파우더 상태의 가돌리늄에 의해 관체(210) 내에서 발생되는 UV의 광 효율을 증가시킬 수도 있다. 한편, 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정, 가돌리늄, 티타늄 산화물의 함량은, 관체(210) 내부의 전체 체적을 100으로 하였을 때의 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정의 체적비율(a), 가돌리늄의 체적비율(b), 티타늄 산화물의 체적비율(c) 및 방전가스의 체적비율(d) 간에 하기 관계를 만족할 수 있다.Meanwhile, the anthracene nano-crystal powder layer 230 may further include gadolinium or titanium oxide in a nano-crystalline powder state. By adjusting the content of anthracene crystals, gadolinium, and titanium oxides in the nano-crystal powder state included in the anthracene nano-crystal powder layer 230, the emission color temperature of the mercury-free fluorescent lamp is adjusted from a warm white light of about 2800K to about 8000K. The cool white light may be adjusted as described above, and the light efficiency of UV generated in the tubular body 210 may be increased by gadolinium in the nano-crystalline powder state. On the other hand, the content of anthracene crystals, gadolinium, and titanium oxide in the nano-crystal powder state is the volume ratio (a) of the anthracene crystal in the nano-crystal powder state when the total volume inside the tube 210 is 100, and that of gadolinium The following relationship can be satisfied between the volume ratio (b), the volume ratio (c) of the titanium oxide, and the volume ratio (d) of the discharge gas.
a + b + c + d=100, 0 < a ≤ 0.5, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.5 및 0 < d ≤ 99.5 a + b + c + d = 100, 0 <a ≤ 0.5, 0 ≤ b ≤ 0.5, 0 ≤ c ≤ 0.5 and 0 <d ≤ 99.5
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 안트라센 결정을 이용한 무수은 형광등은, 방전가스로부터 발생되는 자외선을 안트라센 나노-결정 파우더층에 인가하여 광을 발생시킴으로써, 수은을 전혀 사용하지 않고도 발광할 수 있으며, 유해한 자외선도 방출하지 않는 친환경적인 특징을 갖는다.The mercury-free fluorescent lamp using the anthracene crystal according to the present invention having the structure as described above may emit light without using mercury by applying light generated by applying ultraviolet rays generated from the discharge gas to the anthracene nano-crystal powder layer. Eco-friendly features that do not emit harmful ultraviolet rays.
본 발명의 안트라센 결정을 이용한 백색 발광 다이오드는, 오목부, 상기 오목부의 바닥면 상에 실장되는 적어도 하나 이상의 UV 방출부, 상기 UV 방출부 상에 위치하는 안트라센 나노-결정부를 포함한다. 상기 안트라센 나노-결정부는 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정이 상기 UV 방출부의 표면에 도포되거나 또는 상기 UV 방출부와 물리적으로 이격된 형태로 구비될 수 있다.The white light emitting diode using the anthracene crystal of the present invention includes a recess, at least one UV emitting part mounted on the bottom surface of the recess, and an anthracene nano-crystal part located on the UV emitting part. The anthracene nano-crystal part may be provided in the form of an anthracene crystal in a nano-crystalline powder state on the surface of the UV emitting part or physically spaced apart from the UV emitting part.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안트라센 결정을 이용한 백색 발광 다이오드의 구조를 나타낸 사시도이다.6 is a perspective view showing the structure of a white light emitting diode using an anthracene crystal according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안트라센 결정을 이용한 백색 발광 다이오드는, 오목부(1), 오목부(1)의 바닥면 상에 실장되는 적어도 하나 이상의 UV 방출부(2), UV 방출부(2) 상에 위치하는 안트라센 나노-결정부(3)를 포함한다.Referring to FIG. 6, a white light emitting diode using an anthracene crystal according to an embodiment of the present invention includes a recess 1 and at least one UV emitter 2 mounted on a bottom surface of the recess 1. And an anthracene nano-crystal part 3 located on the UV emitting part 2.
오목부(1)는 UV 방출부(2)가 실장되고 고정되는 장소를 제공하며, 종래의 발광 다이오드에서 일반적으로 사용되는 공지의 것이 사용될 수 있다.The recess 1 provides a place where the UV emitter 2 is mounted and fixed, and a known one generally used in a conventional light emitting diode can be used.
UV 방출부(2)는 안트라센 나노-결정부(3)에 인가할 자외선을 방출하는 것으로서, 자외선을 방출할 수 있는 것이면 특별한 제한 없이 공지의 UV 발광장치가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 UV 발광 다이오드 또는 UV 레이저 다이오드(Laser Diode, LD) 등이 사용될 수 있다.The UV emitting part 2 emits ultraviolet rays to be applied to the anthracene nano-crystal part 3, and any UV light emitting device can be used without particular limitation as long as it can emit ultraviolet rays. Alternatively, a UV laser diode (LD) may be used.
안트라센 나노-결정부(3)는 UV 방출부(2)로부터 방출되는 자외선에 의해 여기되어 광을 발생시키는 것으로서, 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정이 UV 방출부(2)의 표면에 도포되거나 또는 UV 방출부(2)와 물리적으로 이격된 형태로 구비될 수 있다.The anthracene nano-crystal part 3 is excited by ultraviolet light emitted from the UV emitting part 2 to generate light, and anthracene crystals in the form of nano-crystal powder are applied to the surface of the UV emitting part 2 or It may be provided in a form physically spaced apart from the UV emitter (2).
안트라센 나노-결정부(3)는 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정으로 이루어진 것으로서, 상기 나노-결정 파우더 상태란 수백 나노미터 이하(1 나노미터 내지 999 나노미터)의 다양한 직경을 갖는 안트라센 결정들이 파우더 형태로 존재하는 상태를 의미한다. 상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정은 UV 방출부(2)로부터 방출되는 자외선에 의해 바닥상태에서 들뜬 상태로 여기되어 광을 방출하게 되는데, 이때 방출되는 광의 파장 피크를 UV 인접 파장 이하(예를 들어, 파장 λ< 420nm)와 이상(예를 들어, 파장 λ> 420nm)으로 구분하면, 안트라센 결정의 직경이 작아짐에 따라 방출되는 광의 파장 피크 중 UV 인접 파장 이상의 피크는 장파장 쪽으로 이동하게 되고, UV 인접 파장 이하로 방출되는 광은 인접한 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정에 다시 에너지를 전달함으로써, 인접한 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정은 중첩하여 여기되어 발광하게 된다. 따라서, 이러한 발광 피크의 장파장 쪽으로의 이동 및 발광 중첩 현상에 의해, 안트라센 나노-결정부(3)에서 방출되는 광은 UV 인접 파장을 중심으로 자연광에 가깝게 넓은 영역의 발광 파장 범위를 가짐으로써 백색에 가까운 광을 낼 수 있고, 자연스러운 색 재현성을 가질 수 있다.The anthracene nano-crystal part 3 is composed of anthracene crystals in a nano-crystalline powder state, and the nano-crystalline powder state is an anthracene crystal powder having various diameters of several hundred nanometers or less (1 nanometer to 999 nanometers). It means a state that exists in the form. The anthracene crystal in the nano-crystalline powder state is excited in the ground state by the ultraviolet light emitted from the UV emitting unit 2 to emit light, wherein the wavelength peak of the emitted light is below the UV adjacent wavelength (for example For example, when the wavelength λ <420 nm) and the ideal (for example, the wavelength λ> 420 nm) are distinguished, as the diameter of the anthracene crystal decreases, peaks above the UV adjacent wavelength among the wavelength peaks of the emitted light are shifted toward the longer wavelengths. Light emitted below the adjacent wavelengths transfers energy back to the anthracene crystals in the adjacent nano-crystal powder state, whereby the anthracene crystals in the adjacent nano-crystal powder state are excited and emit light. Therefore, due to the shift of the emission peak toward the longer wavelength and the emission overlapping phenomenon, the light emitted from the anthracene nano-crystal part 3 has a broad emission wavelength range close to natural light with respect to UV adjacent wavelengths, thereby producing white light. It can emit near light and have natural color reproducibility.
한편, 상기와 같이 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정의 직경이 작아지면서 UV 인접 파장 이상의 피크가 장파장 쪽으로 이동하는 현상은, 마이크로 미터 이상의 직경을 갖는 일반적인 안트라센 결정에서는 나타나지 않는다. 따라서, 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정은 일반적인 안트라센 결정에 비해 백색에 더 가까운 광을 낼 수 있고, 자연스러운 색 재현성을 가지며, 발광 중첩 현상에 의해 고발광효율을 가져, 동일 수준의 전압에 대하여 현저히 더 밝은 빛을 낼 수 있다. On the other hand, as described above, the phenomenon that the anthracene crystal in the nano-crystal powder state becomes smaller and the peak of UV adjacent wavelength is shifted toward the longer wavelength does not appear in the general anthracene crystal having a diameter of micrometer or more. Thus, anthracene crystals in the nano-crystal powder state can emit light closer to white than normal anthracene crystals, have natural color reproducibility, and have a high luminous efficiency due to luminescence superimposition, which is significantly higher for the same level of voltage. Can emit bright light.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 안트라센 결정을 이용한 백색 발광 다이오드의 구조를 나타낸 사시도이다.7 is a perspective view showing the structure of a white light emitting diode using an anthracene crystal according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 안트라센 결정을 이용한 백색 발광 다이오드는, 오목부(11), 오목부(11)의 바닥면 상에 실장되는 적어도 하나 이상의 UV 방출부(12) 및 안트라센 나노-결정부(13)를 포함하며, 안트라센 나노-결정부(13)는 오목부(11) 및 UV 방출부(12)를 봉지하고 있는 봉지체(14) 및 봉지체(14) 내에 무질서하게 분포되어 있는 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정(15)으로 이루어진다.Referring to FIG. 7, a white light emitting diode using an anthracene crystal according to another embodiment of the present invention may include a recess 11 and at least one UV emitter 12 mounted on a bottom surface of the recess 11. And anthracene nano-crystal portion 13, wherein the anthracene nano-crystal portion 13 is encapsulated in the encapsulation body 14 and the encapsulation body 14 encapsulating the recess 11 and the UV emitting part 12. It consists of anthracene crystals 15 in a disorderedly distributed nano-crystal powder state.
오목부(11), UV 방출부(12) 및 안트라센 나노-결정부(13)의 발광 원리에 대한 설명은 도 1을 참조로 하여 상술한 바와 동일하므로 생략한다.Since the light emission principle of the recess 11, the UV emitter 12, and the anthracene nano-crystal part 13 is the same as described above with reference to FIG. 1, it will be omitted.
안트라센 나노-결정부(13)는 UV 방출부(2)로부터 방출되는 자외선에 의해 여기되어 광을 발생시키는 것으로서, 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정(15)이 봉지체(14) 내에 무질서하게 분포되어 있는 형태로 구비될 수 있다.The anthracene nano-crystal part 13 is excited by the ultraviolet light emitted from the UV emitting part 2 to generate light, and the anthracene crystal 15 in the nano-crystal powder state is randomly distributed in the encapsulation body 14. It may be provided in the form.
봉지체(14)는 UV 방출부(12)나 오목부(11) 등과 같은 백색 발광 다이오드의 구성 요소들을 봉지하여 외부 환경 변화나 물리적 충격으로부터 보호하는 역할을 함과 동시에, 내부에 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정(15)을 포함하는 역할을 한다. The encapsulant 14 encapsulates the components of the white light emitting diode such as the UV emitting part 12 or the concave part 11 to protect them from external environmental changes or physical shocks, and at the same time, the nano-crystal powder therein. It serves to include the anthracene crystal 15 of the state.
봉지체(14)는 광 투과성, 내구성 및 내열성 등을 갖는 것이면 특별한 제한 없이 공지의 발광 다이오드 봉지체를 사용할 수 있으며, 안트라센 나노-결정부(13)는 봉지체 조성물이 경화되기 전에 유동성을 갖는 상태일 때, 상기 봉지체 조성물에 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정(15)을 분산시킨 후 경화시키는 방법으로 형성할 수 있다.The encapsulation member 14 may be a light-emitting diode encapsulation member without particular limitation as long as the encapsulation member 14 has light transmittance, durability, heat resistance, and the like. In the case, the anthracene crystal 15 in the form of nano-crystal powder may be dispersed and cured in the encapsulation composition.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안트라센 결정을 이용한 백색 발광 다이오드의 구조를 나타낸 사시도이다. 8 is a perspective view showing the structure of a white light emitting diode using an anthracene crystal according to another embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안트라센 결정을 이용한 백색 발광 다이오드는, 오목부(21), 오목부(21)의 바닥면 상에 실장되는 적어도 하나 이상의 UV 방출부(22) 및 안트라센 나노-결정부(23)를 포함하며, 안트라센 나노-결정부(23)는 오목부(21) 및 UV 방출부(22)를 봉지하고 있는 봉지체(24) 및 봉지체(24) 외부 표면 상에 도포되어 있는 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정(25)으로 이루어진다.Referring to FIG. 8, a white light emitting diode using an anthracene crystal according to another embodiment of the present invention may include a recess 21 and at least one UV emitter 22 mounted on a bottom surface of the recess 21. ) And anthracene nano-crystal portion 23, wherein the anthracene nano-crystal portion 23 encapsulates the concave portion 21 and the UV emitting portion 22. It consists of anthracene crystals 25 in the form of nano-crystal powders applied on an outer surface.
오목부(21), UV 방출부(22) 및 안트라센 나노-결정부(23)의 발광 원리에 대한 설명은 도 6을 참조로 하여 상술한 바와 동일하므로 생략한다.Since the light emission principle of the recess 21, the UV emitter 22, and the anthracene nano-crystal part 23 is the same as described above with reference to FIG. 6, it will be omitted.
안트라센 나노-결정부(23)는 UV 방출부(22)로부터 방출되는 자외선에 의해 여기되어 광을 발생시키는 것으로서, 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정(25)이 봉지체(24) 외부 표면 상에 도포되어 있는 형태로 구비될 수 있으며, 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정(25)은 봉지체(24) 외부 표면 전 영역 또는 일부 영역만을 커버하도록 도포되어 있을 수 있다.The anthracene nano-crystal part 23 is excited by ultraviolet light emitted from the UV emitting part 22 to generate light, and the anthracene crystal 25 in nano-crystal powder state is formed on the outer surface of the encapsulation material 24. The anthracene crystal 25 in the form of nano-crystal powder may be applied to cover the entire area or only a partial area of the outer surface of the encapsulation material 24.
봉지체(24)는 UV 방출부(22)나 오목부(21) 등과 같은 백색 발광 다이오드의 구성 요소들을 봉지하여 외부 환경 변화나 물리적 충격으로부터 보호하는 역할을 하며, 광 투과성, 내구성 및 내열성 등을 갖는 것이면 특별한 제한 없이 공지의 발광 다이오드 봉지체를 사용할 수 있다.The encapsulant 24 encapsulates the components of the white light emitting diode such as the UV emitter 22 or the recess 21 to protect from external environmental changes or physical shocks. If it has, a well-known light emitting diode sealing body can be used without a restriction | limiting.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 안트라센 결정을 이용한 백색 발광 다이오드는, UV 방출부로부터 방출되는 자외선을 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정에 인가하여 광을 발생시킴으로써, 간단한 구조를 갖고 단순한 제조 방법으로도 제조 가능하다는 특징을 갖는다.The white light emitting diode using an anthracene crystal according to the present invention having the structure as described above has a simple structure and a simple manufacturing method by generating light by applying ultraviolet rays emitted from a UV emitting portion to an anthracene crystal in a nano-crystalline powder state. It is also characterized by the fact that it can be manufactured.
본 발명은 실시예를 참조하여 설명하였지만 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described with reference to the examples, these are merely exemplary, and a person of ordinary skill in the art does not depart from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be understood that various modifications and changes can be made.

Claims (23)

  1. 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정이 내부에 존재하는 발광부 및 상기 발광부에 에너지를 인가하는 에너지 인가부를 포함하고,An anthracene crystal in the form of a nano-crystal powder includes a light emitting unit present therein and an energy applying unit for applying energy to the light emitting unit,
    상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정은 다양한 직경을 갖는 안트라센 결정들을 포함하며, The anthracene crystals in the nano-crystalline powder state include anthracene crystals having various diameters,
    상기 에너지 인가부는 상기 발광부에 3.0 eV 이상의 에너지를 인가할 수 있는 것을 에너지 인가 수단으로 사용하는 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 발광 장치.And the energy applying unit is capable of applying 3.0 eV or more of energy to the light emitting unit as an energy applying unit.
  2. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 발광부는 상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정 또는 상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정이 불활성 가스 또는 액체에 분산된 나노-결정 분산체를 포함하는 밀봉부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 발광 장치.The light emitting unit may include an anthracene crystal including an anthracene crystal in the nano-crystalline powder state or an anthracene crystal in the nano-crystal powder state including a nano-crystal dispersion in which an anthracene crystal is dispersed in an inert gas or liquid. Light emitting device used.
  3. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 발광부는 상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정이 표면에 부착된 기재를 포함하는 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 발광 장치.The light emitting device using an anthracene crystal, characterized in that the anthracene crystal in the nano-crystalline powder state is attached to the surface.
  4. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2,
    상기 밀봉부재는 유리관인 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 발광 장치.The sealing member is a light emitting device using an anthracene crystal, characterized in that the glass tube.
  5. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3,
    상기 기재는 유리 기판인 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 발광 장치.The substrate is a light emitting device using an anthracene crystal, characterized in that the glass substrate.
  6. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2,
    상기 불활성 가스는 아르곤 가스, 질소 가스, 헬륨 가스, 네온 가스, 크세논 가스 및 크립톤 가스로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 발광 장치.And said inert gas is at least one selected from the group consisting of argon gas, nitrogen gas, helium gas, neon gas, xenon gas, and krypton gas.
  7. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 에너지 인가부는 UV(Ultra Violet)광, 플라즈마, 전계, 방사선 및 RF(고주파)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 에너지 인가 수단으로 사용하는 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 발광 장치.The energy applying unit uses an anthracene crystal, characterized in that at least one selected from the group consisting of UV (ultra violet) light, plasma, electric field, radiation and RF (high frequency) as an energy applying means.
  8. 관체;Tube;
    상기 관체의 양 단부에 각각 존재하는 한 쌍의 전극;A pair of electrodes respectively present at both ends of the tube;
    상기 관체 내에 존재하는 안트라센 나노-결정 파우더층; 및Anthracene nano-crystalline powder layer present in the tube; And
    상기 관체 내에 존재하는 방전가스를 포함하며,It includes a discharge gas existing in the tube,
    상기 안트라센 나노-결정 파우더층은, 수백 나노미터 이하의 직경을 갖는 안트라센 결정들이 파우더 형태로 존재하는 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정이 적층되어 층을 이루고 있고,The anthracene nano-crystal powder layer is formed by stacking anthracene crystals in a nano-crystal powder state in which anthracene crystals having a diameter of several hundred nanometers or less are present in powder form,
    상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정은 다양한 직경을 갖는 안트라센 결정들을 포함하는 것인, 안트라센 결정을 이용한 무수은 형광등.The anthracene crystals in the nano-crystal powder state include anthracene crystals having various diameters, mercury-free fluorescent lamp using an anthracene crystal.
  9. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8,
    상기 관체는 내부가 외부로부터 물리적으로 차단되어 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 무수은 형광등.The tube is an mercury-free fluorescent lamp using an anthracene crystal characterized in that the inside is sealed physically blocked from the outside.
  10. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8,
    상기 관체는 강화유리로 이루어진 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 무수은 형광등.The tube is a mercury-free fluorescent lamp using anthracene crystals, characterized in that made of tempered glass.
  11. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8,
    상기 방전가스는 질소, 산소, 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 크세논, 라돈 및 이들의 혼합 가스로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 무수은 형광등.The discharge gas is mercury-free fluorescent lamp using an anthracene crystal, characterized in that at least one selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, helium, neon, argon, krypton, xenon, radon and a mixture thereof.
  12. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8,
    상기 관체 내벽과 상기 안트라센 나노-결정 파우더층 사이 및 상기 관체 외벽 표면 중 적어도 어느 한 곳에 자외선 흡수층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 무수은 형광등.Anhydrous mercury fluorescent lamp using an anthracene crystal further comprising an ultraviolet absorbing layer between at least one of the inner wall of the tube and the anthracene nano-crystal powder layer and the outer wall surface of the tube.
  13. 청구항 12에 있어서,The method according to claim 12,
    상기 자외선 흡수층은 두께가 3㎛ 이상 30㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 무수은 형광등.The ultraviolet absorbing layer is a mercury-free fluorescent lamp using an anthracene crystal, characterized in that the thickness is 3㎛ 30㎛.
  14. 청구항 12에 있어서,The method according to claim 12,
    상기 자외선 흡수층은 기재 폴리머 및 자외선 흡수제를 포함하는 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 무수은 형광등.The ultraviolet absorbing layer is an anhydrous mercury fluorescent lamp using an anthracene crystal, characterized in that the base polymer and the ultraviolet absorber.
  15. 청구항 14에 있어서,The method according to claim 14,
    상기 기재 폴리머는 아크릴계 수지, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 플루오르계 수지, 실리콘계 수지, 폴리아미드이미드 및 에폭시수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 무수은 형광등.The base polymer is an anhydrous mercury fluorescent lamp using an anthracene crystal, characterized in that at least one selected from the group consisting of acrylic resins, polyurethanes, polyesters, fluorine resins, silicone resins, polyamideimide and epoxy resin.
  16. 청구항 14에 있어서,The method according to claim 14,
    상기 자외선 흡수제는 살리실산계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제 및 시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 무수은 형광등.The UV absorber is an anhydrous mercury fluorescent lamp using an anthracene crystal, characterized in that at least one selected from the group consisting of a salicylic acid-based ultraviolet absorber, a benzophenone-based ultraviolet absorber, a benzotriazole-based ultraviolet absorber and a cyanoacrylate-based ultraviolet absorber.
  17. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8,
    상기 안트라센 나노-결정 파우더층은 가돌리늄 및 티타늄 산화물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 무수은 형광등.The anthracene nano-crystal powder layer is a mercury-free fluorescent lamp using an anthracene crystal further comprises at least one selected from the group consisting of gadolinium and titanium oxide.
  18. 청구항 17에 있어서,The method according to claim 17,
    상기 가돌리늄 및 티타늄 산화물은 각각 상기 관체의 내부 체적의 0 초과 0.5% 이하의 체적으로 포함되는 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 무수은 형광등.The gadolinium and titanium oxide are mercury-free fluorescent lamps using anthracene crystals, characterized in that each containing a volume of more than 0 and 0.5% or less of the internal volume of the tube.
  19. 오목부;Recesses;
    상기 오목부의 바닥면 상에 실장되는 적어도 하나 이상의 UV 방출부; 및At least one UV emitting part mounted on a bottom surface of the recess; And
    상기 UV 방출부 상에 위치하는 안트라센 나노-결정부를 포함하며,An anthracene nano-crystal portion located on the UV emitting portion,
    상기 안트라센 나노-결정부는, 수백 나노미터 이하의 직경을 갖는 안트라센 결정들이 파우더 형태로 존재하는 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정을 포함하고,The anthracene nano-crystal part includes an anthracene crystal in a nano-crystalline powder state in which anthracene crystals having a diameter of several hundred nanometers or less exist in powder form,
    상기 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정은 다양한 직경을 갖는 안트라센 결정들을 포함하는 것인, 안트라센 결정을 이용한 백색 발광 다이오드.The anthracene crystal in the nano-crystal powder state comprises anthracene crystals having various diameters, white light emitting diode using an anthracene crystal.
  20. 청구항 19에 있어서,The method according to claim 19,
    상기 UV 방출부는 UV 발광 다이오드 및 UV 레이저 다이오드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 백색 발광 다이오드.The UV emitting unit is a white light emitting diode using an anthracene crystal, characterized in that at least one selected from the group consisting of a UV light emitting diode and a UV laser diode.
  21. 청구항 19에 있어서,The method according to claim 19,
    상기 안트라센 나노-결정부는 상기 UV 방출부 표면에 도포된 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정인 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 백색 발광 다이오드.The anthracene nano-crystal part is a white light emitting diode using an anthracene crystal, characterized in that the anthracene crystal in the form of nano-crystal powder applied to the surface of the UV emitter.
  22. 청구항 19에 있어서,The method according to claim 19,
    상기 안트라센 나노-결정부는 봉지체 및 상기 봉지체 내에 분포되어 있는 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정을 포함하는 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 백색 발광 다이오드.The anthracene nano-crystal part includes an encapsulation body and an anthracene crystal in a nano-crystal powder state distributed in the encapsulation body.
  23. 청구항 19에 있어서,The method according to claim 19,
    상기 안트라센 나노-결정부는 봉지체 및 상기 봉지체 외부 표면 상에 도포되어 있는 나노-결정 파우더 상태의 안트라센 결정을 포함하는 것을 특징으로 하는 안트라센 결정을 이용한 백색 발광 다이오드.The anthracene nano-crystal part is an encapsulated body and a white light emitting diode using an anthracene crystal, characterized in that it comprises an anthracene crystal in the form of nano-crystalline powder applied on the outer surface of the encapsulation.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0529701A (en) * 1991-07-18 1993-02-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Visible light emitting device
US6600175B1 (en) * 1996-03-26 2003-07-29 Advanced Technology Materials, Inc. Solid state white light emitter and display using same
KR20070050970A (en) * 2004-08-27 2007-05-16 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 Mercury-free lamp and lamp apparatus
KR20090028174A (en) * 2007-09-14 2009-03-18 이양운 A no mercury led fluorescent tube
JP2011505479A (en) * 2007-12-04 2011-02-24 ソニー株式会社 Medium for up-converting photon energy

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0529701A (en) * 1991-07-18 1993-02-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Visible light emitting device
US6600175B1 (en) * 1996-03-26 2003-07-29 Advanced Technology Materials, Inc. Solid state white light emitter and display using same
KR20070050970A (en) * 2004-08-27 2007-05-16 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 Mercury-free lamp and lamp apparatus
KR20090028174A (en) * 2007-09-14 2009-03-18 이양운 A no mercury led fluorescent tube
JP2011505479A (en) * 2007-12-04 2011-02-24 ソニー株式会社 Medium for up-converting photon energy

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