[go: up one dir, main page]

WO2016114480A1 - Color conversion glass for leds having excellent light uniformity - Google Patents

Color conversion glass for leds having excellent light uniformity Download PDF

Info

Publication number
WO2016114480A1
WO2016114480A1 PCT/KR2015/012176 KR2015012176W WO2016114480A1 WO 2016114480 A1 WO2016114480 A1 WO 2016114480A1 KR 2015012176 W KR2015012176 W KR 2015012176W WO 2016114480 A1 WO2016114480 A1 WO 2016114480A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
glass
color conversion
weight
filler
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2015/012176
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Inventor
박태호
황평하
임형석
김종성
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bass Co Ltd
Original Assignee
Bass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bass Co Ltd filed Critical Bass Co Ltd
Publication of WO2016114480A1 publication Critical patent/WO2016114480A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/078Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing an oxide of a divalent metal, e.g. an oxide of zinc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00Compositions for glass with special properties
    • C03C4/12Compositions for glass with special properties for luminescent glass; for fluorescent glass

Definitions

  • the glass included in the basic color conversion glass in weight%, SiO 2 55-70%, Al 2 O 3 10-22%, B 2 O 3 1-15%, CaO 10% or less and SrO 2-10% Consisting of R 2 O (R Li, Na, K, Rb and Cs), Sb 2 O 3 , F, Cl, SO 3 , P 2 O 5 , V 2 O 5 , PbO, ZnO and Bi 2 O 3 may be glass that is not intentionally added. (Glass composition 1)
  • the phosphor discoloration did not occur as a whole, although firing was performed at 800 ° C. or higher. However, in case of specimen 42, the phosphor was slightly discolored when firing was performed at an excessively high temperature of 1000 ° C.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

Disclosed is a color conversion glass for LEDs having excellent light uniformity. The color conversion glass for LEDs according to the present invention is a color conversion glass (phosphor in glass: PIG), disposed on the front of an LED, for converting colors, wherein a filler having a refractive index of 1.63-1.80 is added to a basic color conversion glass containing phosphor and glass having a refractive index of 1.5-1.6.

Description

광균일도가 우수한 LED용 색변환 유리Color conversion glass for LED with excellent light uniformity

본 발명은 LED용 색변환 유리(Phosphor In Glass; PIG) 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 색변환 효율이 우수하고 또한 광균일도가 우수한 LED용 색변환 유리에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Phosphor In Glass (PIG) manufacturing technology, and more particularly, to a color conversion glass for LED having excellent color conversion efficiency and excellent light uniformity.

청색광과 같이 단색광을 방출하는 LED로부터 백색 발광을 위해서는 형광체가 요구된다.Phosphors are required for white light emission from LEDs emitting monochromatic light such as blue light.

형광체를 구현하는 방법으로는 아래와 같은 주로 3가지 방법이 이용된다. The following three methods are mainly used to implement the phosphor.

첫번째는 청색 LED 칩 상에 황색 형광체가 혼합된 실리콘을 몰딩하는 방법이다. 이러한 형태로 제조된 백색 LED 패키지의 경우, 고온에서 색변환 소재의 열화에 의해 황변 현상이 발생하는 문제점이 있으며, 또한 가스 및 수분 침투로 인하여 신뢰성 저하의 주요인으로 작용하고 있다. The first method is to mold silicon mixed with yellow phosphor on a blue LED chip. In the case of the white LED package manufactured in such a form, there is a problem in that yellowing occurs due to deterioration of the color conversion material at a high temperature, and also serves as a main factor in the deterioration of reliability due to gas and moisture penetration.

두번째는, 에폭시 등과 같은 유기 소재에 황색 형광체를 분산하여 몰딩하는 방법이다. 이 경우 역시, 유기 소재를 이용함으로써 내열성이 취약한 문제점이 있다. The second is a method of dispersing and molding a yellow phosphor in an organic material such as epoxy. In this case, too, there is a problem that the heat resistance is weak by using an organic material.

세번째는, 유리에 황색 형광체를 분산시킨 색변환 유리(Phosphor In Glass; PIG)를 커버 형태로 장착하는 방법이다. 이 경우, 상기와 같은 고온 열화 문제를 해결할 수 있으며, 가스 및 수분 침투에 대한 저항성도 우수하다. The third method is to mount a color conversion glass (Phosphor In Glass (PIG)) in which a yellow phosphor is dispersed in the glass in a cover form. In this case, the high temperature deterioration problem can be solved as described above, and the resistance to gas and moisture penetration is also excellent.

한편, 이러한 색변환 유리의 경우, LED 광원 전면의 중앙 부분에 광이 집중되고, 그 외 부분에는 광도가 다소 낮은 문제점이 있다. On the other hand, in the case of such a color conversion glass, the light is concentrated in the center portion of the front surface of the LED light source, there is a problem that the light intensity is somewhat lower.

이를 해결하는 방안으로 주로 확산판과 같은 별도의 부재를 색변환 유리 전면에 배치하고 있다. 그러나 이와 같은 방법의 경우, 확산판과 같은 별도 부재 사용에 따라 비용이 크게 증가하며, 또한 광이 확산판을 통과하면서 광의 강도가 저하되는 문제점이 있다. As a solution to this problem, a separate member such as a diffuser plate is mainly disposed on the front surface of the color conversion glass. However, in the case of such a method, the cost is greatly increased according to the use of a separate member such as a diffusion plate, and there is a problem in that the light intensity decreases while the light passes through the diffusion plate.

본 발명에 관련된 배경기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0054680호(2011.05.25. 공개)에 개시된 LED 조명용 확산 부재 및 이를 구비한 LED 조명등이 있다. 상기 문헌에는 커버와 확산판을 포함하고, 확산판에 요철이 형성된 구조의 확산 부재를 제시하고 있다. Background art related to the present invention is a LED lighting diffusion member disclosed in the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0054680 (published on May 25, 2011) and the LED lamp having the same. The document discloses a diffusion member having a cover and a diffusion plate, and having a structure in which irregularities are formed in the diffusion plate.

본 발명의 목적은 확산판과 같은 별도의 부재를 사용하지 않고도 우수한 광균일도를 발휘할 수 있는 색변환 유리를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a color conversion glass that can exhibit excellent light uniformity without using a separate member such as a diffusion plate.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 LED용 색변환 유리는 LED 전면에 배치되어 색을 변환하는 색변환 유리(Phosphor In Glass; PIG)로서, 형광체 및 굴절률이 1.5~1.6인 유리를 포함하는 기본 색변환 유리에, 굴절률이 1.63~1.80인 필러가 첨가된 것을 특징으로 한다. Color conversion glass for LED according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a color conversion glass (Phosphor In Glass (PIG)) is disposed on the front surface of the LED to convert the color, phosphor and glass having a refractive index of 1.5 ~ 1.6 A filler having a refractive index of 1.63 to 1.80 is added to the basic color conversion glass to be included.

이때, 상기 필러는 사파이어 단결정 분말 및 란탄계 글라스 분말 중 1종 이상을 포함할 수 있다. In this case, the filler may include at least one of sapphire single crystal powder and lanthanum glass powder.

또한, 상기 필러는 유리 100중량부에 대하여 50중량부 이하로 첨가될 수 있다. In addition, the filler may be added to 50 parts by weight or less based on 100 parts by weight of glass.

또한, 상기 필러는 최대 입경이 20㎛ 이하인 것이 바람직하다. Moreover, it is preferable that the said filler has a largest particle diameter of 20 micrometers or less.

또한, 상기 유리는 중량%로, SiO2 55~70%, Al2O3 10~22%, B2O3 1~15%, CaO 10% 이하 및 SrO 2~10%로 이루어지고, R2O(R = Li, Na, K, Rb 및 Cs), Sb2O3, F, Cl, SO3, P2O5, V2O5, PbO, ZnO 및 Bi2O3이 의도적으로 첨가되지 않은 유리일 수 있다.In addition, the glass by weight, SiO 2 55-70%, Al 2 O 3 10-22%, B 2 O 3 1-15%, CaO 10% or less and SrO 2-10%, R 2 O (R = Li, Na, K, Rb and Cs), Sb 2 O 3 , F, Cl, SO 3 , P 2 O 5 , V 2 O 5 , PbO, ZnO and Bi 2 O 3 are not intentionally added May be glass.

또한, 상기 유리는 중량%로, SiO2 55~70%, Al2O3 10~22%, B2O3 1~15%, CaO 10% 이하, SrO 2~10%, MgO 5중량% 이하와 BaO : 5중량% 이하 중 1종 이상으로 이루어지고, R2O(R = Li, Na, K, Rb 및 Cs), Sb2O3, F, Cl, SO3, P2O5, V2O5, PbO, ZnO 및 Bi2O3이 의도적으로 첨가되지 않은 유리일 수 있다. In addition, the glass by weight, SiO 2 55-70%, Al 2 O 3 10-22%, B 2 O 3 1-15%, CaO 10% or less, SrO 2-10%, MgO 5% by weight or less And BaO: made of at least one of 5 wt% or less, R 2 O (R = Li, Na, K, Rb and Cs), Sb 2 O 3 , F, Cl, SO 3 , P 2 O 5 , V It may be a glass in which 2 O 5 , PbO, ZnO and Bi 2 O 3 are not intentionally added.

본 발명에 따른 LED용 색변환 유리는 기본 색변환 유리에, 굴절률이 1.63~1.80인 필러가 첨가된 결과, 우수한 광균일도를 나타낼 수 있는 장점이 있다. The color conversion glass for LEDs according to the present invention has an advantage of exhibiting excellent light uniformity as a result of adding a filler having a refractive index of 1.63 to 1.80 to the basic color conversion glass.

도 1은 본 발명에 따른 색변환 유리가 적용된 LED 패키지의 예를 개략적으로 나타낸 것이다.1 schematically shows an example of an LED package to which the color conversion glass according to the present invention is applied.

도 2는 지향각 90° 부근에 광이 집중된 예를 나타낸 것이다.2 shows an example in which light is concentrated near a direction angle of 90 °.

도 3은 지향각 45°~135°에서 광이 고르게 분산된 예를 나타낸 것이다.3 shows an example in which light is evenly distributed at a direction angle of 45 ° to 135 °.

[부호의 설명][Description of the code]

101 : 패키지 본체 102 : LED 칩101: package body 102: LED chip

103 : 색변환 유리103: color conversion glass

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들 및 도면을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments and drawings described below in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, only the embodiments are to make the disclosure of the present invention complete, it is common in the art It is provided to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, which is to be defined only by the scope of the claims.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 광균일도가 우수한 LED용 색변환 유리에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail with respect to LED color conversion glass excellent in the light uniformity according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 색변환 유리가 적용된 LED 패키지의 예를 개략적으로 나타낸 것이다.1 schematically shows an example of an LED package to which the color conversion glass according to the present invention is applied.

도 1을 참조하면, 패키지 본체(101) 상에 LED 칩(102)이 실장된다. 전술한 바와 같이, LED 칩(102)에서 출사되는 광은 주로 청색 파장으로써, 이를 백색광으로 이용하기 위해서는 청색과 보색 관계에 있는 황색 형광체가 요구되거나 혹은 빛의 3원색을 구성하기 위한 적색 및 녹색 형광체가 요구된다. Referring to FIG. 1, an LED chip 102 is mounted on a package body 101. As described above, the light emitted from the LED chip 102 is mainly a blue wavelength, and in order to use it as white light, a yellow phosphor having a complementary color relationship with blue is required or red and green phosphors for constituting three primary colors of light. Is required.

이러한 형광체는 패키지 전면에 장착되는 색변환 유리(103)에 포함된다. This phosphor is included in the color conversion glass 103 mounted on the front of the package.

도 2는 지향각 90° 부근에 광이 집중된 예를 나타낸 것이고, 도 3은 지향각 45°~135°에서 광이 고르게 분산된 예를 나타낸 것이다. 조명등, 자동차등, 백라이트 유닛과 같이 LED를 광원으로 사용하는 경우, 도 3과 같은 넓은 지향각에서 광균일도를 확보할 필요성이 있다. FIG. 2 illustrates an example in which light is concentrated around a direction angle of 90 °, and FIG. 3 illustrates an example in which light is evenly distributed at a direction angle of 45 ° to 135 °. When using an LED as a light source such as a lighting lamp, a car lamp, a backlight unit, it is necessary to secure a light uniformity at a wide orientation angle as shown in FIG. 3.

본 발명에 따른 색변환 유리(Phosphor In Glass; PIG)는 LED 전면에 배치되어 색을 변환하는 색변환 유리로서, 형광체 및 굴절률이 1.5~1.6인 유리를 포함한다. 형광체는 형광체와 유리 전체 중량에 대하여 대략 3~70중량%정도 포함될 수 있다. 이러한 형광체의 함량은 색변환 유리의 두께, LED 사이즈, LED 개수 등에 의해 조절될 수 있다.Color converting glass (Phosphor In Glass (PIG)) according to the present invention is a color conversion glass for converting the color disposed on the front of the LED, and includes a phosphor and a glass having a refractive index of 1.5 ~ 1.6. The phosphor may be included in an amount of about 3 to 70 wt% based on the total weight of the phosphor and the glass. The content of the phosphor may be adjusted by the thickness of the color conversion glass, the LED size, the number of LEDs, and the like.

또한, 본 발명에 따른 색변환 유리는 이러한 형광체 및 유리를 포함하는 기본 색변환 유리에, 굴절률이 1.63~1.80인 필러가 첨가된 것을 특징으로 한다. 이러한 유리보다 높은 굴절률을 갖는 필러가 첨가된 결과, 넓은 지향각에서 우수한 광균일도를 나타낼 수 있었는데, 이는 필러에 의해 난반사가 증가하였기 때문이라 볼 수 있다.In addition, the color conversion glass according to the present invention is characterized in that a filler having a refractive index of 1.63 to 1.80 is added to the basic color conversion glass including such a phosphor and glass. As a result of the addition of a filler having a higher refractive index than that of glass, it was possible to exhibit excellent optical uniformity at a wide orientation angle, because the diffuse reflection was increased by the filler.

이때, 필러는 사파이어 단결정 분말 및 란탄계 글라스 분말 중 1종 이상을 포함할 수 있다. In this case, the filler may include at least one of sapphire single crystal powder and lanthanum glass powder.

또한, 필러는 기본 색변환 유리에 포함되는 유리 100중량부에 대하여 50중량부 이하로 첨가되는 것이 바람직하다. 필러 함량이 증가될수록 난반사 증가에 의해 광균일도를 향상시킬 수 있으나, 필러가 50중량부를 초과하여 지나치게 많을 경우, 광투과율이 크게 감소될 수 있다. 광균일도 확보 및 광투과율 저하 방지를 종합적으로 고려할 때, 필러는 10~40중량부로 포함되는 것이 보다 바람직하고, 15~30중량부로 포함되는 것이 가장 바람직하다.Moreover, it is preferable that a filler is added in 50 weight part or less with respect to 100 weight part of glass contained in basic color conversion glass. As the filler content is increased, light uniformity may be improved by increasing diffuse reflection, but when the filler is excessively more than 50 parts by weight, the light transmittance may be greatly reduced. When comprehensively considering securing the light uniformity and preventing light transmittance, the filler is more preferably contained in an amount of 10 to 40 parts by weight, and most preferably in an amount of 15 to 30 parts by weight.

또한, 필러는 최대 입경이 20㎛ 이하인 것이 바람직하다. 필러 사이즈가 20㎛를 초과하여 조대할 경우, 대략 500㎛ 정도 두께의 색변환 유리의 표면에 지나치게 큰 거칠기를 발생시켜 오히려 광투과율을 저하시킬 수 있다. Moreover, it is preferable that a filler has a largest particle diameter of 20 micrometers or less. When the filler size is coarse beyond 20 µm, an excessively large roughness may be generated on the surface of the color conversion glass having a thickness of about 500 µm, thereby decreasing the light transmittance.

한편, 기본 색변환 유리에 포함되는 유리는 중량%로, SiO2 55~70%, Al2O3 10~22%, B2O3 1~15%, CaO 10% 이하 및 SrO 2~10%로 이루어지고, R2O(R = Li, Na, K, Rb 및 Cs), Sb2O3, F, Cl, SO3, P2O5, V2O5, PbO, ZnO 및 Bi2O3이 의도적으로 첨가되지 않은 유리일 수 있다. (유리 조성 1)On the other hand, the glass included in the basic color conversion glass in weight%, SiO 2 55-70%, Al 2 O 3 10-22%, B 2 O 3 1-15%, CaO 10% or less and SrO 2-10% Consisting of R 2 O (R = Li, Na, K, Rb and Cs), Sb 2 O 3 , F, Cl, SO 3 , P 2 O 5 , V 2 O 5 , PbO, ZnO and Bi 2 O 3 may be glass that is not intentionally added. (Glass composition 1)

또한, 기본 색변환 유리에 포함되는 유리는 중량%로, SiO2 55~70%, Al2O3 10~22%, B2O3 1~15%, CaO 10% 이하, SrO 2~10%, MgO 5중량% 이하와 BaO : 5중량% 이하 중 1종 이상으로 이루어지고, R2O(R = Li, Na, K, Rb 및 Cs), Sb2O3, F, Cl, SO3, P2O5, V2O5, PbO, ZnO 및 Bi2O3이 의도적으로 첨가되지 않은 유리일 수 있다. (유리 조성 2)In addition, the glass contained in the basic color conversion glass in weight%, SiO 2 55-70%, Al 2 O 3 10-22%, B 2 O 3 1-15%, CaO 10% or less, SrO 2-10% , MgO 5% by weight or less, BaO: 5% by weight or less of one or more, and R 2 O (R = Li, Na, K, Rb and Cs), Sb 2 O 3 , F, Cl, SO 3 , It may be a glass in which P 2 O 5 , V 2 O 5 , PbO, ZnO and Bi 2 O 3 are not intentionally added. (Glass composition 2)

상기 유리들의 경우, 형광체와의 화학적인 반응을 보일 수 있는 성분들, 예를 들어 R2O(R = Li, Na, K, Rb 및 Cs), Sb2O3, F, Cl, SO3, P2O5, V2O5, PbO, ZnO 및 Bi2O3 등의 사용을 원천 방지함으로써 색변환 효율을 극대화시킬 수 있으며, 연화 온도 이상에서 짧은 시간 동안 소성함에 따라 기포 발생을 억제할 수 있고, 이에 따라 광 투과율 및 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.In the case of the glasses, components capable of exhibiting chemical reactions with phosphors, such as R 2 O (R = Li, Na, K, Rb and Cs), Sb 2 O 3 , F, Cl, SO 3 , By preventing the use of P 2 O 5 , V 2 O 5 , PbO, ZnO, and Bi 2 O 3 , the color conversion efficiency can be maximized and bubbles can be suppressed by firing for a short time above the softening temperature. As a result, light transmittance and light extraction efficiency can be improved.

이하, 상기 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, the role of each component and its content will be described.

SiO2는 3차원 망목 구조를 형성하여 유리 안정성을 향상시키는데 기여한다. 상기 SiO2는 유리 전체 중량의 55~70중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. SiO2의 첨가량이 55중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, SiO2가 70중량%를 초과하는 경우, 유리 연화온도가 지나치게 높아지는 문제점이 있다.SiO 2 contributes to improving the glass stability by forming a three-dimensional network structure. The SiO 2 is preferably added at 55 to 70% by weight of the total weight of the glass. When the addition amount of SiO 2 is less than 55% by weight, the addition effect is insufficient. In contrast, if SiO 2 exceeds 70% by weight, there is a problem in the glass softening temperature is too high.

Al2O3는 유리 안정화에 기여한다. 상기 Al2O3는 유리 전체 중량의 10~22중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. Al2O3의 첨가량이 10중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, Al2O3의 첨가량이 22중량%를 초과하는 경우, 유리 유동성이 크게 저하될 수 있다. Al 2 O 3 contributes to glass stabilization. The Al 2 O 3 is preferably added at 10 to 22% by weight of the total weight of the glass. When the addition amount of Al 2 O 3 is less than 10% by weight, the addition effect is insufficient. On the contrary, when the addition amount of Al 2 O 3 exceeds 22% by weight, the glass fluidity may be greatly reduced.

B2O3는 망목 형성에 기여하며, 점도 저하를 통한 소성 온도를 낮추는데 기여한다. 상기 B2O3는 유리 전체 중량의 1~15중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. B2O3의 첨가량이 1중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, B2O3의 첨가량이 15중량%를 초과하는 경우, 유리의 결정화가 빠르게 진행될 수 있다.B 2 O 3 contributes to the formation of mesh, and contributes to lowering the firing temperature through viscosity reduction. The B 2 O 3 is preferably added in 1 to 15% by weight of the total weight of the glass. When the amount of B 2 O 3 added is less than 1% by weight, the effect of addition is insufficient. In contrast, when the amount of B 2 O 3 added exceeds 15% by weight, crystallization of the glass may proceed rapidly.

CaO 및 SrO는 유리의 연화온도를 낮추어, 색변환 유리 제조를 위한 소성 온도를 낮추는데 기여한다. 이들 성분들은 각각 CaO : 10중량% 이하, SrO : 2~10중량%로 첨가되는 것이 바람직하고, 추가로 MgO 5중량% 이하와 BaO : 5중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 CaO, SrO, MgO, BaO 전체 합산 함량이 유리 전체 중량의 10~25중량%인 것이 보다 바람직하다. 상기 범위에서 광 투과율 감소없이 연화온도를 낮출 수 있으며, 어느 성분이라도 상기 범위를 초과할 경우, 유동성 저하, 결정화 촉진 등의 문제점이 발생할 수 있다.CaO and SrO lower the softening temperature of the glass, contributing to lowering the firing temperature for producing color converted glass. These components are preferably added in CaO: 10% by weight or less, SrO: 2-10% by weight, and may further include one or more of 5% by weight or less of MgO and 5% by weight or less of BaO. In addition, the total content of CaO, SrO, MgO, BaO is more preferably 10 to 25% by weight of the total weight of the glass. In the above range, the softening temperature may be lowered without reducing the light transmittance, and when any component exceeds the above range, problems such as reduced fluidity and promotion of crystallization may occur.

상기 조성을 갖는 유리는 연화온도 이상에 해당하는 대략 800℃ 이상에서 소성하여 제조될 수 있다. 유리 파우더의 연화온도 미만에서 소성할 경우, 소성된 유리에 기포가 다량 발생하여 광 투과율 및 광 추출 효율이 저하되는 문제점이 있는 바, 유리 파우더의 연화온도 이상에서 소성을 수행하는 것이 바람직하다. 다만, 소성온도가 980℃를 초과하여 지나치게 높을 경우, 형광체 변색이 발생할 수 있다.The glass having the composition may be prepared by firing at about 800 ° C. or more corresponding to a softening temperature or more. When firing below the softening temperature of the glass powder, there is a problem that a large amount of bubbles are generated in the fired glass to lower the light transmittance and light extraction efficiency, it is preferable to perform the firing above the softening temperature of the glass powder. However, when the firing temperature is too high exceeding 980 ℃, phosphor discoloration may occur.

상기 유리 조성의 효과를 평가하기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.In order to evaluate the effect of the glass composition was carried out the following experiment.

하기 표 1 및 표 2에 기재된 유리 조성을 갖는 유리 파우더에 형광체를 동일한 양으로 혼합하여 플레이트 형태로 성형한 후에 표 3에 기재된 소성 온도에서 30분간 소성하여 색변환 소재를 제조하였다. To the glass powder having a glass composition shown in Table 1 and Table 2, the phosphors were mixed in the same amount and molded in a plate form, and then baked at the firing temperature shown in Table 3 for 30 minutes to prepare a color conversion material.

표 1 및 표 2에서 단위는 중량부이며, 합계가 100중량부인 경우 중량%와 동일한 값이다. In Table 1 and Table 2, a unit is a weight part, and when a total is 100 weight part, it is the same value as weight%.

[표 1]TABLE 1

Figure PCTKR2015012176-appb-I000001
Figure PCTKR2015012176-appb-I000001

[표 2]TABLE 2

Figure PCTKR2015012176-appb-I000002
Figure PCTKR2015012176-appb-I000002

[표 3]TABLE 3

Figure PCTKR2015012176-appb-I000003
Figure PCTKR2015012176-appb-I000003

(2) 유리 조성 1~42가 적용된 기본 색변환 유리에 대하여 육안으로 형광체 반응 여부를 평가하여, 다음과 같은 기준으로 평가하였다.(2) Visually evaluating the phosphor reaction with respect to the basic color conversion glass to which glass compositions 1 to 42 were applied, and evaluated according to the following criteria.

O : 우수 (형광체 변색되지 않음)O: Excellent (no phosphor discoloration)

△ : 보통 (형광체 미세하게 변색됨)(Triangle | delta): Normal (phosphor discolors finely)

X : 적용불가 (형광체 변색) X: Not applicable (phosphor discoloration)

표 3을 참조하면, 본 발명에서 제시한 유리 성분을 만족하는 시편 38~41의 경우, 800℃ 이상에서 소성을 수행하였음에도 불구하고, 전체적으로 형광체 변색이 발생하지 않았다. 다만, 시편 42의 경우, 1000℃의 지나치게 높은 온도에서 소성을 수행한 결과 형광체가 미세하게 변색되었다. Referring to Table 3, in the case of the specimens 38 to 41 satisfying the glass component presented in the present invention, the phosphor discoloration did not occur as a whole, although firing was performed at 800 ° C. or higher. However, in case of specimen 42, the phosphor was slightly discolored when firing was performed at an excessively high temperature of 1000 ° C.

그러나, 본 발명에서 제시한 유리 성분을 만족하지 않은 시편 1~37의 경우, 전체적으로 형광체 변색이 발생하였다.However, in the case of specimens 1 to 37 that did not satisfy the glass component presented in the present invention, phosphor discoloration occurred as a whole.

표 4는 색변환 유리 2종에 대한 지향각별 광의 강도를 나타낸 것이다. LED 광원의 전면에 해당하는 90° 지향각에서의 광의 강도를 100%로 하였을 때, 다른 지향각에서 강도를 상대적인 값으로 나타내었다.Table 4 shows the intensity of light for each of the beam angles for the two color conversion glasses. When the intensity of light at the 90 ° directivity angle corresponding to the front surface of the LED light source was 100%, the intensity was expressed as a relative value at another directivity angle.

표 2의 38번 유리 조성을 갖는 유리와 형광체로 이루어진 기본 색변환 유리에 필러를 첨가하지 않은 경우를 비교예로 하고, 표 2의 38번 유리 조성을 갖는 기본 색변환 유리에 굴절률이 1.76이고 최대 입경이 20㎛인 사파이어 단결정 분말 필러를 기본 색변환 유리에 포함되는 유리 중량 대비 20중량부 첨가하였을 때를 실시예로 하였다. As a comparative example, a filler was not added to the basic color conversion glass composed of the glass having the glass composition of No. 38 and the phosphor of Table 2, and the refractive index was 1.76 and the maximum particle diameter of the basic color conversion glass having the glass composition of No. 38 of Table 2 was used. An example was given when 20 parts by weight of sapphire single crystal powder filler having a thickness of 20 μm was added to the glass weight contained in the basic color conversion glass.

[표 4]TABLE 4

Figure PCTKR2015012176-appb-I000004
Figure PCTKR2015012176-appb-I000004

표 4를 참조하면, 필러가 적정량 첨가된 실시예의 경우, 필러가 첨가되지 않은 비교예에 비하여 현저히 넓은 지향각 범위에서 광균일도가 상대적으로 우수한 것을 볼 수 있다. Referring to Table 4, it can be seen that in the case of the embodiment in which the filler is added in an appropriate amount, the light uniformity is relatively excellent in the remarkably wide direction angle range compared to the comparative example in which the filler is not added.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above embodiments and can be modified in various forms, and having ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

Claims (6)

LED 전면에 배치되어 색을 변환하는 색변환 유리(Phosphor In Glass; PIG)로서, Phosphor In Glass (PIG) disposed on the front of the LED to convert color, 형광체 및 굴절률이 1.5~1.6인 유리를 포함하는 기본 색변환 유리에, 굴절률이 1.63~1.80인 필러가 첨가된 것을 특징으로 하는 색변환 유리. The color conversion glass characterized by adding the filler of refractive index 1.63-1.80 to the basic color conversion glass containing fluorescent substance and the glass of refractive index 1.5-1.6. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 필러는 사파이어 단결정 분말 및 란탄계 글라스 분말 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 색변환 유리. The filler is a color conversion glass, characterized in that it comprises at least one of sapphire single crystal powder and lanthanum-based glass powder. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 필러는 유리 100중량부에 대하여 50중량부 이하로 첨가되는 것을 특징으로 하는 색변환 유리. The filler is added to 50 parts by weight or less based on 100 parts by weight of glass, color conversion glass. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 필러는 최대 입경이 20㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 색변환 유리.The filler has a maximum particle diameter of 20㎛ or less, color conversion glass. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유리는 The glass is 중량%로, SiO2 55~70%, Al2O3 10~22%, B2O3 1~15%, CaO 10% 이하 및 SrO 2~10%로 이루어지고,By weight%, consisting of 55 to 70% SiO 2 , 10 to 22% Al 2 O 3 , 1 to 15% B 2 O 3 , CaO 10% or less and SrO 2 to 10%, R2O(R = Li, Na, K, Rb 및 Cs), Sb2O3, F, Cl, SO3, P2O5, V2O5, PbO, ZnO 및 Bi2O3이 의도적으로 첨가되지 않은 유리인 것을 특징으로 하는 색변환 유리.R 2 O (R = Li, Na, K, Rb and Cs), Sb 2 O 3 , F, Cl, SO 3 , P 2 O 5 , V 2 O 5 , PbO, ZnO and Bi 2 O 3 are intentionally Color converting glass, characterized in that the glass is not added. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유리는The glass is 중량%로, SiO2 55~70%, Al2O3 10~22%, B2O3 1~15%, CaO 10% 이하, SrO 2~10%, MgO 5중량% 이하와 BaO : 5중량% 이하 중 1종 이상으로 이루어지고,By weight%, SiO 2 55-70%, Al 2 O 3 10-22%, B 2 O 3 1-15%, CaO 10% or less, SrO 2-10%, MgO 5% by weight or BaO: 5 weight It consists of one or more of% or less, R2O(R = Li, Na, K, Rb 및 Cs), Sb2O3, F, Cl, SO3, P2O5, V2O5, PbO, ZnO 및 Bi2O3이 의도적으로 첨가되지 않은 유리인 것을 특징으로 하는 색변환 유리.R 2 O (R = Li, Na, K, Rb and Cs), Sb 2 O 3 , F, Cl, SO 3 , P 2 O 5 , V 2 O 5 , PbO, ZnO and Bi 2 O 3 are intentionally Color converting glass, characterized in that the glass is not added.
PCT/KR2015/012176 2015-01-13 2015-11-12 Color conversion glass for leds having excellent light uniformity Ceased WO2016114480A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150006429A KR101640588B1 (en) 2015-01-13 2015-01-13 Phosphor in glass for led with luminous intensity uniformity
KR10-2015-0006429 2015-01-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016114480A1 true WO2016114480A1 (en) 2016-07-21

Family

ID=56406002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2015/012176 Ceased WO2016114480A1 (en) 2015-01-13 2015-11-12 Color conversion glass for leds having excellent light uniformity

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101640588B1 (en)
WO (1) WO2016114480A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112760095A (en) * 2021-01-26 2021-05-07 复旦大学 Fluorescent material for high-color-rendering fluorescence conversion type white light laser light source and preparation method thereof
KR102609433B1 (en) 2022-02-18 2023-12-04 주식회사 유엑스팩토리 Facial recognition smart security screen control system and method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010266611A (en) * 2009-05-13 2010-11-25 Toppan Printing Co Ltd Light uniform element, optical sheet, backlight unit, and display device
JP2011168627A (en) * 2010-02-16 2011-09-01 National Institute For Materials Science Wavelength converting member, method for manufacturing the same and light-emitting equipment using the same
KR101253381B1 (en) * 2005-05-11 2013-04-11 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 Fluorescent substance composite glass, fluorescent substance composite glass green sheet, and process for producing fluorescent substance composite glass
KR20130038847A (en) * 2010-03-23 2013-04-18 가부시키가이샤 아사히 러버 Silicone resin reflective substrate, manufacturing method for same, and base material composition used in reflective substrate
JP5345414B2 (en) * 2009-02-19 2013-11-20 スタンレー電気株式会社 Semiconductor light emitting device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101253381B1 (en) * 2005-05-11 2013-04-11 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 Fluorescent substance composite glass, fluorescent substance composite glass green sheet, and process for producing fluorescent substance composite glass
JP5345414B2 (en) * 2009-02-19 2013-11-20 スタンレー電気株式会社 Semiconductor light emitting device
JP2010266611A (en) * 2009-05-13 2010-11-25 Toppan Printing Co Ltd Light uniform element, optical sheet, backlight unit, and display device
JP2011168627A (en) * 2010-02-16 2011-09-01 National Institute For Materials Science Wavelength converting member, method for manufacturing the same and light-emitting equipment using the same
KR20130038847A (en) * 2010-03-23 2013-04-18 가부시키가이샤 아사히 러버 Silicone resin reflective substrate, manufacturing method for same, and base material composition used in reflective substrate

Also Published As

Publication number Publication date
KR101640588B1 (en) 2016-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014109564A1 (en) High refractive index glass bead with high retroreflectivity, and method of preparing the same
JP5757238B2 (en) Phosphor-dispersed glass and method for producing the same
JP5013405B2 (en) Phosphor and light emitting diode
WO2014046488A2 (en) Color converting element and method for manufacturing same
JP5633114B2 (en) SnO-P2O5 glass used for phosphor composite material
JP2007161944A (en) Phosphor
WO2016105026A1 (en) Method for manufacturing light extraction substrate for organic light emitting diode, light extraction substrate for organic light emitting diode, and organic light emitting diode comprising same
WO2016114480A1 (en) Color conversion glass for leds having excellent light uniformity
WO2015122649A1 (en) Led color changing material with excellent color change efficiency and light extraction efficiency, and preparation method therefor
WO2017111405A1 (en) Phosphor plate package, light-emitting package, and vehicle head lamp comprising same
WO2013024911A1 (en) Led device having improved luminous efficacy
WO2016105027A1 (en) Method for manufacturing light extraction substrate for organic light emitting diode, light extraction substrate for organic light emitting diode, and organic light emitting diode comprising same
WO2013172619A1 (en) Low temperature fired glass composition for supporting a fluorescent substance and a wavelength converter and a light-emitting device including the same
WO2016114481A1 (en) Method for manufacturing color conversion material using nano glass powder, and white light-emitting device
JP2013197325A (en) Wavelength conversion member and light-emitting device
US20190010079A1 (en) Fluorescent Glass For Light Emitting Diode And Manufacturing Method Thereof
KR20220156235A (en) PiG MANUFACTURING METHOD USING LOW MELTING POINT TIN PHOSPHATE BASED GLASS FRIT
WO2017135584A1 (en) Phosphor plate using light diffuser
WO2016043473A1 (en) Pig for vehicle and manufacturing method therefor
WO2025178212A1 (en) Glass composition, and color conversion glass comprising same
WO2020055070A1 (en) Light module and light assembly including same
WO2017069339A1 (en) Light-emitting device package and manufacturing method therefor
WO2019231197A1 (en) Method for manufacturing color conversion structure for micro-led display
WO2015182963A1 (en) White led package having low color temperature
WO2020209448A1 (en) Glass composition and color conversion glass comprising same

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15878124

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 13.11.2017)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15878124

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1