Wave Scan mode를 이용하여 측정한 LED 형광체 분말의 흡광, 발광 스펙트럼은 그림 6와 같다. 스펙트럼을 통하여 형광체 물질들이 공통적으로 300 nm에서 500 nm 근방의 근 자외 및 청색 영역에서의 넓은 흡광 특성을 갖고, 각각의 색상에 해당하는 노란색 (λmax=558 nm)과 주황색 (λmax=580 nm) 파장에서 발광 특성을 확인 할 수 있다.

그림 6. LED 분말의 흡광/발광 스펙트럼

다음으로 그림 7은 입사각 조절에 따른 형광 세기 변화와 반사된 빛을 확인 한 스펙트럼이다.

기기에 따라 차이가 있지만 일반적인 형광체의 형광 값은 45도(붉은색)에서 최대로 측정되고, 이에서 멀어 질 수록 감소하는 경향을 갖는다. 하지만 일반적으로 45도에서는 반사된 빛의 유입이 가장 크며, 입자의 구조적, 광학적 성질에 따라 45도가 아닌 각에서 최대 측정 세기가 확인되는 경우도 있다. 그림 7 (a)의 노란색 LED 분말과 그림 7 (b)의 주황색 LED 분말은 50도(파란색)에서 45도와 비슷하거나 좀 더 큰 최대 형광 세기를 보이고, 55도에서 멀어질 수록 세기가 감소하는 경향을 보인다.

또한 각도에 따른 반사된 빛의 영향은 예상한 대로 두 형광체의 스펙트럼 모두 45도의 입사각에서 스펙트럼의 바탕선을 들뜨게 하는 반사된 빛을 확인 할 수 있다 (그림 7). 이외의 각도에서는 바탕선이 평탄한 스펙트럼을 보이면서 반사된 빛이 유입되지 않음을 확인 할 수 있다.

그림 7. 각도에 따른 LED 형광 세기의 변화와
반사된 빛 확인 스펙트럼 (a. 노란색 시료, b 주황색 시료)

본 실험에서는 ㈜신코의 형광 분광광도계 FS-2와 Variable Angle Solid Sample Cell Holder 액세서리를 이용하여 LED 형광체 분말의 흡광, 발광 스펙트럼 확인과 각도에 따른 반사된 빛의 감소와 형광 세기 변화에 대하여 살펴보았다. Variable Angle Solid Sample Cell Holder를 이용한 각도 제어를 통해 형광체 분말의 특성 연구와 시료에 따른 최적화 위치를 찾을 수 있음을 확인 하였다.

1.	N. Kijima, et al., Luminescent Materials For Solid-State Light Sources PGS (2006).
2.	R.-J. Xie, et al., J. Phys. Chem. B, 108, 12027 (2004) .