KR19990025817A

KR19990025817A - 형광물질 광특성 측정장치

Info

Publication number: KR19990025817A
Application number: KR1019970047601A
Authority: KR
Inventors: 배재우
Original assignee: 손욱; 삼성전관 주식회사
Priority date: 1997-09-18
Filing date: 1997-09-18
Publication date: 1999-04-06

Abstract

형광물질 광특성 측정장치가 개시된다. 이 형광물질 광특성 측정장치는, 형광층을 갖는 시료가 장착되는 지지대와, 상기 지지대에 장착된 상기 시료의 형광층에 소정 광을 출사시키는 발광부와, 상기 지지대에 장착된 상기 시료의 형광층을 투과하거나, 반사된 광을 수광하는 수광부 및 상기 지지대에 장착된 상기 시료에 대하여 소정의 각도로 광을 출사하거나, 수광할 수 있도록 상기 발광부와 수광부를 이송시키는 이송수단을 포함하여 된다.

Description

형광물질 광특성 측정장치

본 발명은 형광물질 광특성 측정장치에 관한 것으로서, 상세하게는 형광물질에 소정 광을 투과시키거나 반사시켜서 광의 투과율, 반사율 및 휘도 등을 측정하기 위한 것으로, 평가대상인 형광물질에 대하여 임의의 각도에서 소정 광을 투과 시키거나 반사시킬 수 있도록 개선된 형광물질 광특성 측정장치에 관한 것이다.

통상적으로 형광물질의 광특성을 평가하기 위한 방법으로는 평가대상인 형광물질에 소정 광을 투과시켜서 투과된 광의 투과율 및 휘도를 측정하거나, 형광물질에 소정 광을 반사시켜서 반사된 광의 반사율 등을 측정하여 비교평가하는 방법 등이 이용된다.

도 1a 및 도 1b는 상술한 바와 같은 형광물질의 광특성을 측정하기 위한 형광물질 광특성 측정장치를 도시한 개략적 구성도로서, 이를 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 1a는 형광물질에 대하여 소정 광을 투과시켜서 투과된 광의 투과율 및 휘도 등의 광특성을 측정하는 투과식 측정방법을 위한 형광물질 광특성 측정장치의 개략적인 구성을 도시한 것으로서, 형광물질(11a)이 배치되는 받침대(12a)와, 소정 광을 받침대(12a)에 배치된 형광물질(11a)에 대하여 출사시키는 발광부(13a)와, 형광물질(11a)을 투과한 광을 수광하는 수광부(14a)를 포함하여 구성된다.

그리고, 도 1b는 형광물질에 대하여 소정 광을 반사시켜서 반사된 광의 반사율 등의 광특성을 측정하는 반사식 측정방법을 위한 형광물질 광특성 측정장치의 개략적인 구성을 도시한 것으로서, 형광물질(11b)이 배치되는 받침대(12b)와, 이 받침대(12b)에 배치된 형광물질(11b)에 대하여 소정 각도를 이루어서 광을 출사시키는 발광부(13b) 및 형광물질(11b)에 반사된 광을 수광하는 수광부(14b)를 포함하여 구성된다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같은 형광물질 광특성 측정장치는, 통상적으로 소정 광을 생성하는 광원이 발광부(13a)(13b)에 연결되어 발광부(13a)(13b)를 통하여 광을 출사시키며, 수광부(14a)(14b)에는 예컨대, 단색광을 꺼내는 모노크로미터(Monochrometer) 등이 연결되어 수광된 광을 분석하게 된다.

하지만 종래의 기술에서는, 형광물질의 광특성을 측정하기 위한 투과식 측정방법과 반사식 측정방법을 실시하기 위해서 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같은 형광물질의 광특성 측정장치를 각각 별개로 구성하여서 이용하였다. 그리고, 상술한 구성의 형광물질의 광특성 측정장치에서는 발광부(13a)(13b) 및 수광부(14a)(14b)가 받침대(12a)(12b)에 배치된 형광물질(11a)(11b)에 대하여 고정된 상태로 설치되는데, 이는 형광물질(11a)(11b)에 대하여 정확한 각도로 소정의 광을 투과 및 반사시켜서 수광하는데 한계를 가진다. 특히, 형광물질(11b)에 대한 반사식 측정방법에 있어서는 발광부(13b) 및 수광부(14b)가 고정 설치되어 있으므로, 최초로 설정된 이외의 각도에서는 형광물질에 대한 광의 반사율을 측정할 수 없게 되어 다양한 형태의 측정이 이루어지지 않는다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 형광물질에 대하여 소정 광을 투과시키거나 반사시켜서 광특성을 측정하는 장치로서, 형광물질에 적용되는 광의 입사각도 및 반사각도를 조절하여 다양한 각도에서 형광물질의 광특성을 측정할 수 있는 형광물질 광특성 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래의 형광물질 광특성 측정장치를 도시한 개략적 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 형광물질 광특성 측정장치를 도시한 개략적 구성도,

도 3a 및 도 3b는 도 2의 형광물질 광특성 측정장치에 이용되는 투과형 시료홀더 및 반사형 시료홀더를 각각 도시한 사시도,

도 4는 도2의 제1이송부 및 제2이송부의 구조를 개략적으로 도면,

그리고, 도 5a 내지 도 5b는 본 발명에 따른 형광물질 광특성 측정장치를 이용하여 형광물질에 대한 투과식 측정방법과 반사식 측정방법을 측정하는 상태를 도시한 도면이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100.지지대 110.시료

121.투과형 시료홀더 122.반사형 시료홀더

130.홀더받침대 200.발광부

300.수광부 210,310.렌즈부

220,320.렌즈거치부 230,330.조절수단

400.가이드부 410.가이드레일

411.제1기어부 412.눈금

420.제1이송부 421.본체

422.제2기어부 423.구동모터

424.롤러 430.제2이송부

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명인 형광물질 광특성 측정장치는, 형광층을 갖는 시료가 장착되는 지지대와, 상기 지지대에 장착된 상기 시료의 형광층에 소정 광을 출사시키는 발광부와, 상기 지지대에 장착된 상기 시료의 형광층을 투과하거나, 반사된 광을 수광하는 수광부 및 상기 지지대에 장착된 상기 시료에 대하여 소정의 각도로 광을 출사하거나, 수광할 수 있도록 상기 발광부와 수광부를 이송시키는 이송수단을 포함하여 된다.

그리고 본 발명에 있어서, 상기 이송수단은, 상기 지지대를 중심으로 소정 반경의 궤도를 가지며 외주면에 제1기어부가 형성된 원형의 가이드레일과, 상기 가이드레일을 따라 이동되며 상기 발광부가 장착되는 제1이송부와, 상기 가이드레일을 따라 이동되며 상기 수광부가 장착되는 제2이송부를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 형광물질의 광특성 측정장치의 일 실시예를 도시한 투시도로서, 그 구성은 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 이 형광물질의 광특성 측정장치는 시료(110)가 장착되는 지지대(100)와, 이 지지대(100)에 장착된 시료(110)에 대하여 소정 광을 출사시키는 발광부(200)와, 지지대(100)에 장착된 시료의 형광층을 투과하거나, 반사된 광을 수광하는 수광부(300) 및 지지대(100)에 장착된 시료에 대하여 소정의 각도로 광을 출사하거나, 수광할 수 있도록 발광부(200)와 수광부(300)를 이송시키는 이송수단(400)을 포함하여 구성된다.

상기 지지대(100)는 형광물질이 도포되거나 충전되어 형성된 형광층을 갖는 시료(110)가 설치되는 시료홀더(120)와, 이 시료홀더(120)가 장, 탈착 가능하게 설치되는 홀더받침대(130)를 포함하여 된다. 여기서, 시료홀더(120)는 복수개의 시료(110)가 설치되는 것으로 투과형 시료홀더(121)와 반사형 시료홀더(122)로 구분되는데, 각각 홀더받침대(130)에 설치된 상태를 도 3a 내지 도 3b에 각각 도시해 보였다.

도 3a는 투과형 시료홀더(121)가 홀더받침대(130)에 설치된 상태를 도시한 것으로서, 홀더받침대(130)에는 소정 깊이와 폭으로 안착홈이 형성되어 있고, 이 안착홈에 홀더받침대(130)의 상면에 대하여 수직으로 시료가 설치되는 투과형 시료홀더(121)가 설치된다. 이러한 투과형 시료홀더(121)는 시료가 복수개 장착될 수 있도록 복수개의 안착부(121a)가 형성되어 있으며, 홀더받침대(130)에 대하여 장, 탈착이 가능하게 설치된다. 또한, 홀더받침대(130)에 대하여 투과형 시료홀더(121)에 장착된 복수개의 시료의 배치 위치를 조절할 수 있도록, 투과형 시료홀더(121)는 홀더받침대(130)에 대하여 슬라이드 가능하게 설치된다.

그리고, 도 3b는 반사형 시료홀더(122)가 홀더받침대(130)에 설치된 상태를 도시한 것으로서, 상술한 홀더받침대(130)의 안착홈에는 홀더받침대(130)의 상면에 대하여 평행하게 시료가 설치되는 반사형 시료홀더(122)가 설치된다. 그리고, 반사형 시료홀더(122)도 상술한 투과형 시료홀더(121)와 마찬가지로 복수개의 시료가 장착될 수 있도록 복수개의 안착부(122a)가 형성되며, 홀더받침대(130)에 대하여 장, 탈착이 가능하게 설치된다. 또한, 홀더받침대(130)에 대하여 반사형 시료홀더(122)에 장착된 복수개의 시료의 배치 위치를 조절할 수 있도록, 반사형 시료홀더(122)는 홀더받침대(130)에 대하여 슬라이드 가능하게 설치된다. 그리고, 상술한 홀더받침대(130)는 상면의 폭방향과 길이방향으로 미세 이동이 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 발광부(200) 및 수광부(300)는 광 전달통로인 예컨대, 광섬유로 이루어진 광전달라인(21)에 연결되어, 분산광을 집광시키는 광학계를 이루는 복수개의 렌즈로 구성된 렌즈부(210)(310)와, 이 렌즈부(210)(310)가 설치되는 렌즈거치부(220)(320)를 포함하여 된다. 그리고, 렌즈거치부(220)(320)에는 렌즈부(210)(310)의 방향을 조절하여 렌즈부(210)(310)를 통하여 출사되는 광의 작동거리(working distance)를 조절하는 조절수단(230)(330)을 구비한다. 이러한 조절수단(230)(330)은 렌즈거치부(220)(320)에 설치된 렌즈부(210)(310)를 소정 방향으로 미세조절하여 렌즈부(210)로부터 출사되거나 렌즈부(310)에 수광되는 광의 작동거리를 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 이송수단(400)은 지지대(100)를 중심으로 소정 반경의 궤도를 가지도록 설치된 원형의 가이드레일(410)과, 이 가이드레일(410)을 따라 이동하는 것으로, 상기 발광부(200)와 수광부(300)가 장착되는 제1이송부(420) 및 제2이송부(430)를 포함하여 된다. 여기서, 가이드레일(410)의 외주면에는 소정 형상의 제1기어부(411)가 형성되며, 제1이송부(420) 및 제2이송부(430)가 가이드레일(410)을 따라 이동시 지지대(100)와 이루는 각도를 측정할 수 있도록 각도를 표시하는 눈금(412)이 형성된다. 그리고 상술한 제1이송부(420) 및 제2이송부(430)는 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이, 발광부(200) 또는 수광부(300)가 설치되는 본체(421)와, 이 본체(421)에 설치되며 가이드레일(410)과 구름접촉하는 복수개의 롤러(424)와, 본체(421)에 설치되며 가이드레일(410)의 제1기어부(411)와 결합되어 회전시에 본체(421)를 가이드레일(410)을 따라 이송시키는 제2기어부(422)를 포함하여 된다. 여기서, 제2기어부(422)에는 구동모터(423)가 연결되어 작동의 유, 무에 따라 제2기어부(422)가 회전되거나 정지되어 본체(421)를 이동시키거나 정지시킨다. 그리고, 가이드(410)의 내측원주면과 외측원주면에 각각 접촉 구름운동하는 복수개의 롤러(424)는 제1이송부(420) 및 제2이송부(430)가 가이드레일(410)을 따라 이동시에 안정성을 향상시키는 역할을 한다.

도 5a 내지 도 5b는 본 발명에 따른 형광물질 광특성 측정장치를 이용하여 형광물질에 대한 투과식 측정방법과 반사식 측정방법을 측정하는 상태를 도시한 것이다.

우선, 형광물질에 소정 광을 투과시켜서 광특성을 측정하는 투과식 측정방법을 실시하기 위해서는, 도 4a에 도시된 바와 같이 측정대상인 형광물질로 형성된 형광층을 갖는 복수개의 시료가 장착된 투과형 시료홀더(121)를 홀더받침대(130)에 설치한다. 그리고, 발광부(200)와 수광부(300)가 투과형 시료홀더(121)에 장착된 시료에 대하여 직각 방향으로 상호 대향되게 위치되도록 가이드레일(410)을 따라 이동시켜서 소정 위치에 위치시킨다. 그리고, 발광부(200)를 통하여 시료에 소정 광을 출사시킨 후 수광부(300)를 통하여 투과된 광을 수광하게 된다. 여기서, 투과형 시료홀더(121)는 복수개의 시료가 장착되며 홀더받침대(130)에 대하여 슬라이드 가능하게 설치되므로, 투과형 시료홀더(121)를 홀더받침대(130)에 대하여 소정 간격씩 이동시킴으로써 각각의 시료에 광특성 측정을 간단하게 실시할 수 있다.

그리고, 형광물질에 소정 광을 투과시켜서 광특성을 측정하는 투과식 측정방법을 실시하기 위해서는, 도 4b에 도시된 바와 같이 측정대상인 형광물질로 형성된 형광층을 갖는 복수개의 시료가 장착된 반사형 시료홀더(122)를 홀더받침대(130)에 설치한다. 그리고, 발광부(200)와 수광부(300)를 반사형 시료홀더(122)에 장착된 시료에 대하여 소정의 측정 각도를 이루도록 가이드레일(410)을 따라 이동시켜서 소정 위치에 위치시킨다. 그리고, 발광부(200)를 통하여 시료에 소정 광을 출사시킨 후 반사된 광을 수광부(300)를 통하여 수광하게 된다. 그리고, 형광물질에 적용되는 광의 입사각과 반사각을 달리하여 광특성을 측정하고자 할 경우, 발광부(200)와 수광부(300)를 가이드레일(410)을 따라 이동시켜서 시료에 대하여 임의의 각도를 이루도록 위치시킬 수 있으므로 시료에 대하여 다양한 입사각과 반사각을 적용하여 형광물질의 광특성을 측정할 수 있다.

본 발명에 따른 형광물질 광특성 측정장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 발광부와 수광부가 형광물질이 배치되는 지지대에 대하여 소정 각도를 가지고 이동 가능한 구조이므로, 임의의 입사각, 반사각을 설정하여 현상물질에 대한 광특성을 측정할 수 있다.

둘째, 시료홀더는 투과식 시료홀더와 반사식 시료홀더로 구분되며 홀더받침대에 장, 탈착 가능한 구조이므로, 형광물질에 대한 투과식 측정 및 반사식 측정은 적합한 시료홀더를 홀더받침대에 각각 설치함으로써 간단하게 실시될 수 있다.

Claims

형광층을 갖는 시료가 장착되는 지지대;

상기 지지대에 장착된 상기 시료의 형광층에 소정 광을 출사시키는 발광부;

상기 지지대에 장착된 상기 시료의 형광층을 투과하거나, 반사된 광을 수광하는 수광부; 및

상기 지지대에 장착된 상기 시료에 대하여 소정의 각도로 광을 출사하거나, 수광할 수 있도록 상기 발광부와 수광부를 이송시키는 이송수단;을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 형광물질 광특성 측정장치.
제1항에 있어서,

상기 이송수단은,

상기 지지대를 중심으로 소정 반경의 궤도를 가지며 외주면에 제1기어부가 형성된 원형의 가이드레일과,

상기 가이드레일을 따라 이동되며 상기 발광부가 장착되는 제1이송부와,

상기 가이드레일을 따라 이동되며 상기 수광부가 장착되는 제2이송부를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 형광물질 광특성 측정장치.
제2항에 있어서,

상기 제1이송부와 제2이송부는,

상기 발광부 또는 수광부가 설치되는 본체와,

상기 본체에 설치되며 상기 가이드레일과 구름접촉하는 복수개의 롤러와,

상기 본체에 설치되며 상기 가이드레일의 제1기어부와 결합되어 회전시에 상기 본체를 상기 가이드레일 따라 이송시키는 제2기어부를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 형광물질 광특성 측정장치.
제1항에 있어서,

상기 지지대는,

상기 형광층을 갖는 시료가 복수개 설치되는 시료홀더와,

상기 시료홀더가 장, 탈착 가능하게 설치되는 홀더받침대를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 형광물질 광특성 측정장치.
제1항에 있어서,

상기 발광부 및 수광부는 분산광을 집광시키는 광학계를 형성하는 렌즈부를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 형광물질 광특성 측정장치.