수동적 안티

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 13039(2023) 이 기사 인용

257 액세스

측정항목 세부정보

pcW-LED 과열로 인해 발생하는 '블루라이트 누출' 현상이 최근 확인되어 사용자에게 위험을 초래하고 있습니다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위한 솔루션을 조사하고 최적화하는 데 중점을 둡니다. 과열 및 청색광 누출 문제를 해결하기 위해 크리스탈 나노 셀룰로오스(CNC)라는 특정 열변색 소재의 적용을 탐구했습니다. 백색 LED의 에폭시 렌즈 내부에 CNC를 도입했습니다. 중요한 것은 표준 조건에서 CNC가 출력 백색광의 광학적 특성에 미미한 영향을 미친다는 것입니다. 그러나 과열 조건이 발생하여 청색광 누출이 발생하면 온도 상승으로 인해 CNC가 어두워지는 효과가 발생합니다. CNC의 이러한 열변색 특성으로 인해 청색광을 강력하게 흡수하여 출력 광속을 크게 억제할 수 있습니다. 결과적으로 램프가 어두워지며 이는 사용자의 눈이 유해한 청색광에 노출되는 것을 방지할 뿐만 아니라 pcW-LED의 노화를 나타내는 지표 역할도 합니다. 본 연구에서는 백색 LED 설계에 반응형 소재로 CNC를 적용함으로써 과열로 인한 청색광 누출의 부정적인 영향을 완화할 수 있는 실용적이고 효과적인 솔루션을 제공합니다. 이러한 개선은 사용자의 안전과 편안함을 향상시키는 동시에 pcW-LED의 노화에 대한 조기 경고 시스템을 제공합니다.

인광변환 백색발광다이오드(pcW-LED)의 백색광원을 이용한 고체조명(SSL)은 높은 에너지 효율, 빠른 응답, 적절한 연색성, 긴 수명, 저렴한 비용1 등의 특징을 보여왔습니다. 2,3,4,5,6. 백색광은 2색성, 3색성, 4색성2을 기반으로 생성될 수 있습니다. 가장 간단하고 효율적이며 널리 활용되는 방법은 파란색 LED 다이를 사용하여 YAG:Ce의 하향 변환 노란색 형광체를 여기시키는 것입니다. 파란색과 노란색 빛의 출력 혼합은 인간의 눈에 "백색" 인식을 유발합니다2. pcW-LED 관련 연구 중 낮은 공간적 색균일성 분포, 낮은 연색지수(CRI), 청색광 위험, 효율의 온도 의존성, 색 성능 문제는 많은 과학자들의 관심을 끌며 많은 논문을 통해 연구되고 보고되고 있습니다. ,8,9,10,11,12,13,14,15,16. 최근 Sun et al.은 pcW-LED의 동작 과정에서 발생하는 청색 누출 현상을 보고하였다. 202217년 보고서에 따르면 파란색 누출 현상은 형광체의 노란색 방출이 크게 감소하고 다이에서 나오는 파란색 빛이 그다지 중요하지 않게 감소하는 것으로 정의됩니다. 따라서 Blue/Yellow 비율과 관련된 상관 색온도(CCT) 값이 급격히 증가합니다. 청색광 출력의 이유는 내부 양자 효율의 제한과 형광체의 스토크 손실에서 발생하는 과열 효과와 관련이 있습니다. 인간 눈의 망막 조직에 청색광이 미치는 영향에 대한 많은 보고가 있습니다21,22,23,24. 인간의 눈은 시각화, 건강한 조명 및 광생물학 안전과 관련하여 위험에 직면해 있습니다. 인간의 생물학적 안전, 시각화 및 수면의 질에 대한 청색광의 부정적인 영향을 줄이기 위해 약간의 노력이 이루어졌습니다25,26,27,28. 여러 연구에서 pcW-LED의 열 관리를 위한 솔루션을 제안했습니다. Yanget al. 형광체의 여기 효율과 변환 효율 사이의 자체 보상을 기반으로 pcW-LED에서 CCT의 안정화를 얻을 수 있다고 보고했습니다. 관련 연구에서는 Yang et al. pcW-LED의 열 효과를 제어하기 위한 열 조건에 대한 정보를 얻는 데 도움이 될 수 있는 pcW-LED 작동 시 형광체 온도를 측정하기 위한 실용적인 접근 방식을 제안했습니다30. Sunet al. 과열 조건이 발생하는 경우 pcW-LED로부터 인간 눈의 광생물학적 안전을 강화하기 위한 회로 보호를 설계했습니다17.