KR101432479B1 - Yellow phosphor paste composite, manufacturing method of white light emitting diode apparatus using the composite and white light emitting diode apparatus manufactured by the method - Google Patents

Yellow phosphor paste composite, manufacturing method of white light emitting diode apparatus using the composite and white light emitting diode apparatus manufactured by the method Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a yellow phosphor paste composition, a method of manufacturing white light emitting diode device therewith and a white light emitting diode device manufactured thereby, the yellow phosphor paste composition having a yellow phosphor dispersed uniformly on a glass frit with a low softening point, being chemically stable and resistant to temperature and humidity, not generating a crack or the like even when used for a long time, having almost no color change even when exposed to high-power and high-temperature environment for a long term to have excellent light efficiency, being manufactured by a relatively easy process with an simple equipment, having high uniformity of the process, being applicable using a screen printing method which uses a less amount of yellow phosphor in particular and being usable in a remote phosphor type of a package.

Description

황색 형광체 페이스트 조성물, 이를 이용한 백색 발광다이오드 소자의 제조방법 및 이에 의해 제조된 백색 발광다이오드 소자{Yellow phosphor paste composite, manufacturing method of white light emitting diode apparatus using the composite and white light emitting diode apparatus manufactured by the method}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a yellow phosphor paste composition, a method of manufacturing a white light emitting diode device using the same, and a white phosphor paste composite manufactured by the method. }

본 발명은 형광체 페이스트 조성물, 이를 이용한 발광다이오드 소자의 제조방법 및 이에 의해 제조된 발광다이오드 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저연화점 유리 프릿에 황색 형광체가 균일하게 분산되어 있고, 화학적으로 안정하며, 온도와 습도에 강하고, 장시간 사용 시에도 크랙(crack) 등이 생기지 않으며, 고출력 및 고온환경에 장기간 노출되어도 변색이 거의 없어 광효율이 우수하고, 비교적 제조 공정이 쉽고, 제조 장비가 간단하며, 공정의 균일도가 높으며, 특히 형광체의 양이 적게 사용되는 스크린 프린팅법을 이용하여 도포가 가능하고, 리모트 형광체(remote phosphor) 타입의 패키지에 사용될 수 있는 황색 형광체 페이스트 조성물, 이를 이용한 백색 발광다이오드 소자의 제조방법 및 이에 의해 제조된 백색 발광다이오드 소자에 관한 것이다.
The present invention relates to a phosphor paste composition, a method of manufacturing a light emitting diode device using the phosphor paste composition, and a light emitting diode device manufactured thereby. More particularly, the present invention relates to a phosphor paste composition which uniformly disperses a yellow phosphor on a low softening point glass frit, It is resistant to temperature and humidity, does not cause cracks even when used for a long time, exhibits excellent light efficiency because of long-term exposure to high power and high temperature environment, and is relatively easy to manufacture, A yellow phosphor paste composition which can be applied to a remote phosphor type package which can be applied by using a screen printing method in which the uniformity is high and especially the amount of phosphor is small and a method of manufacturing a white light emitting diode device using the paste composition And a white light emitting diode device manufactured thereby The.

발광다이오드(Light Emitting Diode; 이하 'LED'라 함)를 통해 백색을 구현하는 방법은 여러 가지가 있으나, 현재 상용화되어 보편적으로 이용되는 방법은 청색(blue) LED에 황색(yellow) 형광체를 도포하는 방법이다. 단일형광체를 사용하기 때문에 제조가 용이하고 황색 형광체의 광변환 효율이 매우 높기 때문에 광손실이 적다는 장점으로 널리 사용되고 있다.There are various methods of realizing white light through a light emitting diode (LED), but a commonly used method is a method of applying a yellow phosphor to a blue LED Method. Since a single phosphor is used, it is easy to manufacture, and since the light conversion efficiency of the yellow phosphor is very high, it is widely used because of its advantage that the light loss is small.

일반적으로 백색 LED 소자는 청색 LED 칩(chip), 다이 프레임(Die frame), 형광체(Phosphor), 봉지재(Encapsulation materials), 골드 와이어(Gold Wire), 접착제(Adhesive) 등으로 구성된다. Generally, a white LED device is composed of a blue LED chip, a die frame, a phosphor, encapsulation materials, a gold wire, and an adhesive.

수직구조의 백색 LED 소자는 대부분 형광체와 실리콘 수지를 혼합하여 몰딩하는 형태로 제작되는데, 형광체를 너무 많이 혼합하는 경우에는 광출력이 감소하며, 형광체의 양이 적은 경우에는 청색 계열의 색온도가 높은 백색광을 얻게 되어 조명용 광원으로 적합하지 않다. 또한, 수명을 고려한 측면에서 고온에 의한 청색 LED 칩의 성능저하보다는 패키지 제조에 사용된 봉지재와 형광체의 열화현상으로 신뢰성 저하의 주요인으로 작용하고 있다. Most of the vertical white LED devices are formed by molding a mixture of phosphor and silicone resin. When the phosphor is mixed too much, the light output is decreased. When the amount of the phosphor is small, the white light Which is not suitable as an illumination light source. In addition, from the viewpoint of the life span, deterioration of the encapsulant and the fluorescent material used in the package manufacture rather than the deterioration of the performance of the blue LED chip due to the high temperature has been a main cause of lowering the reliability.

이러한 문제를 개선하기 위해 백색 LED 소자는 청색 LED 칩 위에 황색 형광체와 실리콘 혹은 에폭시를 일정비율 혼합하여 봉지하는 형태를 적용하고 있다. 그러나, 이러한 유기봉지재의 경우 온도와 습도에 매우 약하고, 장시간 사용 시 딱딱해지거나, 크랙(crack), 황변 등의 현상을 나타내어 효율이 떨어지는 문제가 있다. 이러한 문제로 인해 특히 열을 많이 발생하는 고출력 백색 LED 소자에는 청색 LED 칩 표면에 바로 유기봉지재를 적용하는 현재의 구조로는 적용이 어렵다. In order to solve this problem, a white LED device uses a mixture of yellow phosphor and silicon or epoxy mixed on a blue LED chip at a certain ratio. However, such an organic encapsulant is very weak in temperature and humidity, has a problem that it becomes hard when it is used for a long period of time, exhibits cracks, yellowing, and the like, resulting in low efficiency. Due to such problems, it is difficult to apply the current sealing structure to the surface of the blue LED chip by applying the organic sealing material to the high output white LED device which generates a lot of heat.

리모트 형광체 타입의 LED는 기존 조명보다 눈부심이 적고, 에너지효율이 높으며, 방열이 좋고, 수명이 길어 교체비용이 적으며, 진동이나 충격에도 강하고, 수은과 같은 유독물질의 사용이 불필요하기 때문에 에너지 절약, 환경보호 등의 장점으로 인하여 기존 조명을 대체하는 신조명으로 시장에 진입하고 있다.Remote fluorescent type LED has less glare than existing lighting, has high energy efficiency, good heat dissipation, long life, low replacement cost, strong against vibration and shock, and does not require the use of toxic substances such as mercury, , And environmental protection, we are entering the market with new lighting that replaces existing lighting.

따라서, 청색 LED 칩 위에 형광체를 혼합한 봉지재를 사용하지 않고 청색 LED 칩과 형광체를 일정한 간격을 띄우는 리모트 형광체(Remote Phosphor) 구조의 패키지에 대한 연구 및 관심이 늘어가고 있는 추세이다.
Accordingly, there is a growing interest and interest in a package having a remote phosphor structure in which a blue LED chip and a phosphor are spaced apart at a predetermined interval without using a sealing material mixed with a phosphor on a blue LED chip.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 저연화점 유리 프릿에 황색 형광체가 균일하게 분산되어 있고, 화학적으로 안정하며, 온도와 습도에 강하고, 장시간 사용 시에도 크랙(crack) 등이 생기지 않고, 고출력 및 고온환경에 장기간 노출되어도 변색이 거의 없어 광효율이 우수하며, 비교적 제조 공정이 쉽고, 제조 장비가 간단하며, 공정의 균일도가 높으며, 특히 형광체의 양이 적게 사용되는 스크린 프린팅법을 이용하여 도포가 가능하고, 리모트 형광체(remote phosphor) 타입의 패키지에 사용될 수 있는 황색 형광체 페이스트 조성물을 제공함에 있다. A problem to be solved by the present invention is to provide a glass frit which is uniformly dispersed in a low-softening point glass frit, is chemically stable, resistant to temperature and humidity, cracked during long-term use, It is possible to apply it by using a screen printing method in which the light efficiency is excellent, the manufacturing process is relatively easy, the manufacturing equipment is simple, the process uniformity is high, especially the amount of the phosphor is small, And to provide a yellow phosphor paste composition which can be used in a remote phosphor type package.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 저연화점 유리에 황색 형광체가 균일하게 분산되어 있고, 화학적으로 안정하며, 온도와 습도에 강하고, 장시간 사용 시에도 크랙(crack) 등이 생기지 않고, 고출력 및 고온환경에 장기간 노출되어도 변색이 거의 없어 광효율이 우수하며, 비교적 제조 공정이 쉽고, 제조 장비가 간단하며, 공정의 균일도가 높으며, 형광체의 양이 적게 사용되는 스크린 프린팅 방법을 이용하며, 리모트 형광체(remote phosphor) 타입의 패키지가 적용되는 백색 발광다이오드 소자를 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 백색 발광다이오드 소자를 제공함에 있다.
Another object to be solved by the present invention is to provide a phosphor which is uniformly dispersed in a low-softening glass and is chemically stable, resistant to temperature and humidity, cracked during long-term use, A screen printing method in which the light efficiency is excellent, the manufacturing process is relatively easy, the manufacturing equipment is simple, the process uniformity is high, the amount of the phosphor is small, and the remote phosphor ) Type package is applied to a white light emitting diode device and a white light emitting diode device manufactured by the method.

본 발명은, Bi2O3 18.0∼26.0몰%, B2O3 32.5∼42.5몰% 및 ZnO 34.5∼45.5몰%를 포함하는 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿 20∼80중량%, 황색 형광체 20∼80중량%, 상기 유리 프릿과 상기 황색 형광체의 전체 함량 100중량부에 대하여 유기 바인더 용액 20∼60중량부를 포함하며, 상기 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿의 연화점은 600℃보다 낮은 것을 특징으로 하는 황색 형광체 페이스트 조성물을 제공한다.The present invention relates to Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO-based glass frit 20 to 80 containing Bi 2 O 3 18.0 to 26.0 mol%, B 2 O 3 32.5 to 42.5 mol% and ZnO 34.5 to 45.5 mol% And 20 to 80 parts by weight of an organic binder solution based on 100 parts by weight of the total amount of the glass frit and the yellow phosphor, wherein the Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO series And a softening point of the glass frit is lower than 600 ° C.

또한, 본 발명은, B2O3 34.5∼45.5몰%, Al2O3 1.0∼7.0몰%, ZnO 25.0∼35.0몰% 및 BaO 25.0∼35.0몰%를 포함하는 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿 10∼90중량%, 황색 형광체 10∼90중량%, 상기 유리 프릿과 상기 황색 형광체의 전체 함량 100중량부에 대하여 유기 바인더 용액 20∼60중량부를 포함하며, 상기 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿의 연화점은 600℃보다 낮은 것을 특징으로 하는 황색 형광체 페이스트 조성물을 제공한다.In addition, the present invention, B 2 O 3 34.5~45.5 mol%, Al 2 O 3 1.0~7.0 mol%, ZnO 25.0~35.0 mol% and BaO 25.0~35.0 B 2 O 3 -Al 2 O containing a mole% 10 to 90% by weight of 3- ZnO-BaO glass frit, 10 to 90% by weight of a yellow phosphor, and 20 to 60 parts by weight of an organic binder solution with respect to 100 parts by weight of the total content of the glass frit and the yellow phosphor, 2 O 3 of the softening point -Al 2 O 3 -ZnO-BaO-based glass frit provides a yellow phosphor paste composition, wherein less than 600 ℃.

또한, 본 발명은, SiO2 9.0∼17.5몰%, B2O3 34.7∼45.7몰%, ZnO 34.8∼45.8몰%, ZrO2 4.6∼14.6몰% 및 R2O(여기서, R은 Na 또는 K) 0.4∼4.0몰%를 포함하는 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-R2O(여기서, R은 Na 또는 K)계 유리 프릿 20∼80중량%, 황색 형광체 20∼80중량%, 상기 유리 프릿과 상기 황색 형광체의 전체 함량 100중량부에 대하여 유기 바인더 용액 20∼60중량부를 포함하며, 상기 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-R2O계 유리 프릿의 연화점은 600℃보다 낮은 것을 특징으로 하는 황색 형광체 페이스트 조성물을 제공한다. The present invention also relates to a process for producing a zirconium oxide-zirconate-zirconium composite oxide, which comprises: 9.0 to 17.5 mol% of SiO 2, 34.7 to 45.7 mol% of B 2 O 3, 34.8 to 45.8 mol% of ZnO, 4.6 to 14.6 mol% of ZrO 2 and R 2 O, SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -R 2 O (wherein R is Na or K) glass frit containing from 0.4 to 4.0 mol% of a red phosphor and from 20 to 80 wt% , And 20 to 60 parts by weight of an organic binder solution based on 100 parts by weight of the total amount of the glass frit and the yellow phosphor. The softening point of the SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -R 2 O glass frit is Lt; RTI ID = 0.0 > 600 C. ≪ / RTI >

상기 유리 프릿은 500㎚∼30㎛의 평균 입자 크기를 갖고, 상기 황색 형광체는 세륨이 도핑된 이트륨 알루미늄 산화물(Y3Al5O12:Ce)로 이루어지며, 상기 유기 바인더 용액은 알파-터피놀, n-부틸아세테이트 및 에틸셀룰로오스가 6.5∼2.5:6.5∼2.5:1의 중량비로 혼합된 용액으로 이루어질 수 있다.The glass frit has an average particle size of 500㎚~30㎛, wherein the yellow phosphor is yttrium aluminum oxide, the cerium-doped: composed of a (Y 3 Al 5 O 12 Ce ), the organic binder solution is an alpha-emitter pinol , n-butyl acetate and ethyl cellulose are mixed in a weight ratio of 6.5 to 2.5: 6.5 to 2.5: 1.

또한, 본 발명은, 상기 황색 형광체 페이스트 조성물을 유리 기판 상에 스크린 프린팅법으로 도포하는 단계와, 상기 황색 형광체 페이스트 조성물이 도포된 유리 기판을 상기 유리 프릿의 연화점 보다 높은 600∼900℃의 온도에서 열처리하여 황색 형광 렌즈를 형성하는 단계와, 인쇄회로기판 상부에 청색 발광다이오드 칩이 안착되어 있고 상기 인쇄회로기판과 상기 청색 발광다이오드 칩의 전기적 연결을 위한 와이어가 본딩되어 있는 발광다이오드 램프를 준비하는 단계 및 상기 청색 발광다이오드 칩의 발광면 상부에 상기 황색 형광 렌즈를 장착하는 단계를 포함하며, 상기 청색 발광다이오드 칩과 상기 황색 형광 렌즈는 서로 이격되게 장착하는 것을 특징으로 하는 백색 발광다이오드 소자의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method of manufacturing a phosphor paste composition, comprising the steps of: applying the yellow phosphor paste composition onto a glass substrate by screen printing; and applying the yellow phosphor paste composition to the glass frit at a temperature of 600 to 900 占 폚 higher than the softening point of the glass frit Forming a yellow fluorescent lens by heat treatment; preparing a light emitting diode lamp in which a blue light emitting diode chip is mounted on a printed circuit board, and a wire for electrically connecting the printed circuit board and the blue light emitting diode chip is bonded; And mounting the yellow fluorescent lens on the light emitting surface of the blue light emitting diode chip, wherein the blue light emitting diode chip and the yellow fluorescent lens are mounted so as to be spaced apart from each other. ≪ / RTI >

상기 스크린 프린팅법으로 도포하는 단계는, 상기 유리 기판 상에 제1 황색 형광체 페이스트 조성물을 스크린 프린팅법으로 도포하는 단계와, 상기 제1 황색 형광체 페이스트 조성물이 도포된 유리 기판을 오븐에서 건조하는 단계와, 상기 유리 기판 상에 도포된 제1 황색 형광체 페이스트 조성물 상부에 제2 황색 형광체 페이스트 조성물을 스크린 프린팅법으로 도포하는 단계 및 상기 제2 황색 형광체 페이스트 조성물이 도포된 유리 기판을 오븐에서 건조하는 단계를 포함할 수 있다.The step of applying by the screen printing method comprises the steps of: applying a first yellow phosphor paste composition on the glass substrate by screen printing; drying the glass substrate coated with the first yellow phosphor paste composition in an oven; Applying a second yellow phosphor paste composition on top of the first yellow phosphor paste composition applied on the glass substrate by a screen printing method and drying the glass substrate coated with the second yellow phosphor paste composition in an oven .

상기 제2 황색 형광체 페이스트 조성물 상부에 제3 황색 형광체 페이스트 조성물을 스크린 프린팅법으로 도포하는 단계 및 상기 제3 황색 형광체 페이스트 조성물이 도포된 유리 기판을 오븐에서 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.Applying the third yellow phosphor paste composition on top of the second yellow phosphor paste composition by screen printing, and drying the glass substrate coated with the third yellow phosphor paste composition in an oven.

상기 황색 형광체 페이스트 조성물은 유리 프릿의 입자 크기를 고려하여 상기 유리 기판 상에 10∼100㎛의 두께로 도포하는 것이 바람직하다.The yellow phosphor paste composition is preferably applied on the glass substrate in a thickness of 10 to 100 탆 in consideration of the particle size of the glass frit.

상기 황색 형광체 페이스트 조성물은, 유리 프릿과 황색 형광체를 목표하는 비율에 따라 혼합하는 단계와, 유리 프릿과 황색 형광체의 혼합물을 목표하는 크기로 분쇄하는 단계 및 분쇄된 유리 프릿과 황색 형광체의 혼합물에 목표하는 비율에 따라 유기 바인더 용액을 첨가하는 단계를 통하여 제조되고, 상기 분쇄에 의해 상기 유리 프릿은 500㎚∼30㎛의 평균 입자 크기를 갖고, 상기 황색 형광체는 세륨이 도핑된 이트륨 알루미늄 산화물(Y3Al5O12:Ce)로 이루어지며, 상기 유기 바인더 용액은 알파-터피놀, n-부틸아세테이트 및 에틸셀룰로오스가 6.5∼2.5:6.5∼2.5:1의 중량비로 혼합된 용액으로 이루어질 수 있다.The yellow phosphor paste composition is prepared by mixing the glass frit and the yellow phosphor at a target ratio, pulverizing the mixture of the glass frit and the yellow phosphor to a target size, and subjecting the mixture to a mixture of the glass frit and the yellow phosphor been manufactured through a step of adding an organic binder solution, depending on the rate at which, by the pulverization of the glass frit having an average particle size of 500㎚~30㎛, wherein the yellow phosphor is a cerium doped yttrium aluminum oxide (Y 3 Al 5 O 12 : Ce), and the organic binder solution may be a mixture of alpha-terpineol, n-butyl acetate and ethyl cellulose in a weight ratio of 6.5 to 2.5: 6.5 to 2.5: 1.

또한, 본 발명은, 인쇄회로기판과, 전압을 인가하면 청색 가시광선을 발광하는 청색 발광다이오드 칩과, 상기 인쇄회로기판과 상기 청색 발광다이오드 칩의 전기적 연결을 위한 와이어와, 상기 청색 발광다이오드 칩의 발광면 상부에 장착된 황색 형광 렌즈를 포함하며, 상기 청색 발광다이오드 칩과 상기 황색 형광 렌즈는 서로 이격되어 있고, 상기 황색 형광 렌즈는 유리 기판 상에 적층된 형광체막을 포함하며, 상기 형광체막은, Bi2O3 18.0∼26.0몰%, B2O3 32.5∼42.5몰% 및 ZnO 34.5∼45.5몰%를 포함하고 연화점은 600℃보다 낮은 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 20∼80중량%와 황색 형광체 20∼80중량%를 포함하거나, B2O3 34.5∼45.5몰%, Al2O3 1.0∼7.0몰%, ZnO 25.0∼35.0몰% 및 BaO 25.0∼35.0몰%를 포함하고 연화점은 600℃보다 낮은 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 10∼90중량%와 황색 형광체 10∼90중량%를 포함하거나, SiO2 9.0∼17.5몰%, B2O3 34.7∼45.7몰%, ZnO 34.8∼45.8몰%, ZrO2 4.6∼14.6몰% 및 R2O(여기서, R은 Na 또는 K) 0.4∼4.0몰%를 포함하고 연화점은 600℃보다 낮은 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-R2O(여기서, R은 Na 또는 K)계 유리 20∼80중량%와 황색 형광체 20∼80중량%를 포함하는 백색 발광다이오드 소자를 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a printed circuit board comprising: a printed circuit board; a blue light emitting diode chip emitting blue visible light when a voltage is applied; a wire for electrically connecting the printed circuit board and the blue light emitting diode chip; Wherein the blue light emitting diode chip and the yellow fluorescent lens are spaced apart from each other and the yellow fluorescent lens includes a phosphor film laminated on a glass substrate, Bi 2 O 3 18.0~26.0% by mole, B 2 O 3 32.5~42.5 comprises a mol% and ZnO 34.5~45.5% mol and a softening point is lower Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO -based glass 20 through more than 600 ℃ And 20 to 80% by weight of a yellow phosphor, or 34.5 to 45.5 mol% of B 2 O 3, 1.0 to 7.0 mol% of Al 2 O 3, 25.0 to 35.0 mol% of ZnO and 25.0 to 35.0 mol% of BaO and the softening point is lower than the B 2 O 600 ℃ 3 -Al 2 O 3 -ZnO -BaO -based glass, and 10 to 90% by weight sulfur A phosphor, or 10-90% by weight, SiO 2 9.0~17.5 mol%, B 2 O 3 34.7~45.7 mol%, ZnO 34.8~45.8 mol%, ZrO 2 4.6~14.6 mol% and R 2 O (wherein, R SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -R 2 O (where R is Na or K) glass containing from 0.4 to 4.0 mol% of Na or K and having a softening point lower than 600 ° C., And 20 to 80% by weight of a yellow fluorescent substance.

본 발명의 황색 형광체 페이스트 조성물에 의하면, 저연화점 유리 프릿에 형광체가 균일하게 분산되어 있고, 화학적으로 안정하며, 온도와 습도에 강하고, 장시간 사용 시에도 크랙(crack) 등이 생기지 않고, 고출력 및 고온환경에 장기간 노출되어도 변색이 거의 없어 광효율이 우수하며, 비교적 제조 공정이 쉽고, 제조 장비가 간단하며, 공정의 균일도가 높으며, 특히 형광체의 양이 적게 사용되는 스크린 프린팅법을 이용하여 도포가 가능하고, 리모트 형광체(remote phosphor) 타입의 패키지에 사용될 수 있다. According to the yellow phosphor paste composition of the present invention, the phosphor is uniformly dispersed in the low-softening point glass frit, is chemically stable, is resistant to temperature and humidity, does not crack during long-time use, It can be applied by screen printing method in which the light efficiency is excellent, the manufacturing process is simple, the manufacturing equipment is simple, the uniformity of the process is high and especially the amount of phosphor is small, , And a remote phosphor type package.

본 발명에 의해 제조된 백색 발광다이오드 소자는, 저연화점 유리에 형광체가 균일하게 분산되어 있고, 화학적으로 안정하며, 온도와 습도에 강하고, 장시간 사용 시에도 크랙(crack) 등이 생기지 않고, 고출력 및 고온환경에 장기간 노출되어도 변색이 거의 없어 광효율이 우수하며, 비교적 제조 공정이 쉽고, 제조 장비가 간단하며, 공정의 균일도가 높으며, 형광체의 양이 적게 사용되는 스크린 프린팅 방법을 이용하며, 리모트 형광체(remote phosphor) 타입의 패키지가 적용된다.
The white light-emitting diode device produced by the present invention is a white light-emitting diode device which is uniformly dispersed in a low-softening point glass, chemically stable, resistant to temperature and humidity, cracked during long- A screen printing method in which the light efficiency is excellent, the manufacturing process is simple, the manufacturing equipment is simple, the process uniformity is high, the amount of the phosphor is small, and the remote fluorescent material remote phosphor) type package is applied.

도 1은 청색 LED 칩과 황색 형광체를 일정한 간격을 띄우는 리모트 형광체(Remote Phosphor) 타입의 백색 LED 소자의 예를 보여주는 도면이다.
도 2는 실시예 1에 따라 리모트 형광체 타입의 백색 LED 패키지 구조를 갖는 백색 LED 소자를 보여주는 도면이다.
도 3은 실시예 1에 따라 금속 인쇄회로기판에 청색 LED 칩 12개가 실장된 모습을 보여주는 사진이다.
도 4는 실시예 1에 따라 제조된 백색 LED 소자가 발광하는 모습을 보여주는 사진이다.
도 5a 내지 도 7c는 실험예 1에 따라 황색 형광체와 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿의 함량과 코팅 횟수에 따른 형광 유리 렌즈를 보여주는 사진들이다.
도 8a 내지 도 8c는 실험예 2에 따라 황색 형광체와 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿의 함량에 따른 형광 유리 렌즈를 보여주는 사진들이다.
도 9a 내지 도 9h는 실험예 3에 따라 650℃에서 열처리하여 형성한 경우로서 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿의 함량에 따른 형광 유리 렌즈를 보여주는 사진들이다.
도 10a 내지 도 10h는 실험예 3에 따라 680℃에서 열처리하여 형성한 경우로서 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿의 함량에 따른 형광 유리 렌즈를 보여주는 사진들이다.
도 11은 실험예 1에 따라 황색 형광체와 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿을 혼합하여 제조한 페이스트 조성물을 800℃에서 2시간 열처리하여 제조된 황색 형광체막의 두께를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 12는 실험예 2에 따라 황색 형광체와 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿을 혼합하여 제조한 페이스트 조성물을 600℃에서 2시간 열처리하여 제조한 황색 형광체막의 두께를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 13은 실험예 3에 따라 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 혼합하여 제조한 황색 형광체 페이스트 조성물을 680℃와 650℃에서 각각 2시간 열처리하여 제조된 황색 형광체막의 두께를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 14는 실험예 1에 따라 황색 형광체와 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿을 혼합한 황색 형광체 페이스트 조성물의 코팅 횟수에 따른 색온도(CCT)를 나타낸 그래프이다.
도 15는 실험예 1에 따라 황색 형광체와 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿을 혼합한 황색 형광체 페이스트 조성물의 코팅 횟수에 따른 연색성(CRI)을 나타낸 그래프이다.
도 16은 실험예 1에 따라 황색 형광체와 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿을 혼합한 황색 형광체 페이스트 조성물의 코팅 횟수에 따른 광효율을 나타낸 그래프이다.
도 17은 실험예 2에 따라 황색 형광체와 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿을 혼합한 황색 형광체 페이스트 조성물의 함량에 따른 색온도(CCT)를 나타낸 그래프이다.
도 18은 실험예 2에 따라 황색 형광체와 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿을 혼합한 황색 형광체 페이스트 조성물의 함량에 따른 연색성(CRI)을 나타낸 그래프이다.
도 19는 실험예 2에 따라 황색 형광체와 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿을 혼합한 황색 형광체 페이스트 조성물의 함량에 따른 광효율을 나타낸 그래프이다.
도 20은 실험예 3에 따라 황색 형광체 함량과 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿의 함량에 따른 페이스트 조성물을 각각 650℃와 680℃에서 열처리하여 황색 형광 렌즈를 제조한 경우의 색온도를 나타낸 그래프이다.
도 21은 실험예 3에 따라 황색 형광체 함량과 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿의 함량에 따른 페이스트 조성물을 각각 650℃와 680℃에서 열처리하여 황색 형광 렌즈를 제조한 경우의 연색성을 나타낸 그래프이다.FIG. 1 is a view showing an example of a remote phosphor type white LED device having a blue LED chip and a yellow phosphor spaced apart at regular intervals.
FIG. 2 is a view showing a white LED device having a white LED package structure of a remote fluorescent type according to Example 1. FIG.
3 is a photograph showing 12 blue LED chips mounted on a metal printed circuit board according to the first embodiment.
4 is a photograph showing a state in which the white LED device manufactured according to the first embodiment emits light.
5A to 7C are photographs showing the fluorescent glass lens according to the content of the yellow phosphor and SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O glass frit and the number of coatings according to Experimental Example 1.
8A to 8C are photographs showing a fluorescent glass lens according to the content of the yellow fluorescent material and the Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO glass frit according to Experimental Example 2.
9A to 9H are photographs showing a fluorescent glass lens according to the content of a yellow fluorescent material and a B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit in the case of heat treatment at 650 ° C. according to Experimental Example 3 .
10A to 10H are photographs showing a fluorescent glass lens according to the content of a yellow fluorescent substance and a glass frit of B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO system formed by heat treatment at 680 ° C. according to Experimental Example 3 .
11 is a graph showing the results of a comparison between a yellow phosphor prepared by mixing a yellow phosphor and SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O glass frit according to Experimental Example 1, And the thickness is measured.
12 is a graph showing the thickness of a yellow phosphor film prepared by heat-treating a paste composition prepared by mixing a yellow phosphor and a Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO glass frit according to Experimental Example 2 at 600 ° C. for 2 hours Graph.
FIG. 13 is a graph showing the results of a comparison between a yellow phosphor paste composition prepared by mixing a yellow phosphor and a B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit according to Experimental Example 3 by heat treatment at 680 ° C. and 650 ° C. for 2 hours, respectively And the thickness of the yellow phosphor film is measured.
14 is a graph showing the color temperature (CCT) according to the number of times of coating of the yellow phosphor paste composition in which yellow phosphor and SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O glass frit are mixed according to Experimental Example 1 .
15 is a graph showing the color rendering index (CRI) according to the number of times of coating of the yellow phosphor paste composition in which yellow phosphor and SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O glass frit are mixed according to Experimental Example 1 .
16 is a graph showing the light efficiency according to the number of coatings of the yellow phosphor paste composition in which yellow phosphor and SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O glass frit are mixed according to Experimental Example 1. FIG.
17 is a graph showing a color temperature (CCT) according to the content of a yellow phosphor paste composition obtained by mixing a yellow phosphor and a Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO glass frit according to Experimental Example 2. FIG.
18 is a graph showing the color rendering index (CRI) according to the content of the yellow phosphor paste composition obtained by mixing the yellow fluorescent material and the Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO glass frit according to Experimental Example 2. FIG.
19 is a graph showing the light efficiency according to the content of the yellow phosphor paste composition obtained by mixing the yellow phosphor and the Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO glass frit according to Experimental Example 2. FIG.
FIG. 20 is a graph showing the results of the heat treatment at 650 ° C. and 680 ° C. of the paste composition according to Experimental Example 3, in accordance with the content of yellow phosphor and the content of B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit, Is a graph showing the color temperature of the case.
FIG. 21 is a graph showing the results of the heat treatment at 650 ° C. and 680 ° C. of the paste composition according to Experimental Example 3 according to the content of yellow phosphor and the content of B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit, Is a graph showing the color rendering properties of the case.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the following embodiments are provided so that those skilled in the art will be able to fully understand the present invention, and that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is not. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 황색 형광체 페이스트 조성물은, Bi2O3 18.0∼26.0몰%, B2O3 32.5∼42.5몰% 및 ZnO 34.5∼45.5몰%를 포함하는 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿 20∼80중량%, 황색 형광체 20∼80중량%, 상기 유리 프릿과 상기 황색 형광체의 전체 함량 100중량부에 대하여 유기 바인더 용액(또는 비이클) 20∼60중량부를 포함한다. 상기 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿의 연화점은 600℃보다 낮은 온도(예컨대, 450℃ 이상이고 600℃ 미만의 온도)를 갖는 것이 바람직하다. 낮은 연화점을 가지므로 후술하는 열처리 온도를 낮출 수 있고, 따라서 에너지가 절약되어 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다. Yellow phosphor paste composition according to the first embodiment of the present invention, Bi 2 O 3 18.0~26.0 mol%, B 2 O 3 Bi 2 O 3 mol% and ZnO containing 32.5~42.5 34.5~45.5 mol% - 20 to 60 parts by weight of an organic binder solution (or a vehicle) is added to 20 to 80% by weight of B 2 O 3 -ZnO glass frit, 20 to 80% by weight of a yellow phosphor and 100 parts by weight of the total content of the glass frit and the yellow phosphor. . It is preferable that the softening point of the Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO glass frit has a temperature lower than 600 ° C. (for example, a temperature of 450 ° C. or higher and lower than 600 ° C.). Since it has a low softening point, it is possible to lower the heat treatment temperature to be described later, thereby saving energy and reducing costs.

본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 황색 형광체 페이스트 조성물은, B2O3 34.5∼45.5몰%, Al2O3 1.0∼7.0몰%, ZnO 25.0∼35.0몰% 및 BaO 25.0∼35.0몰%를 포함하는 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿 10∼90중량%, 황색 형광체 10∼90중량%, 상기 유리 프릿과 상기 황색 형광체의 전체 함량 100중량부에 대하여 유기 바인더 용액(또는 비이클) 20∼60중량부를 포함한다. 상기 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿의 연화점은 600℃보다 낮은 온도(예컨대, 450℃ 이상이고 600℃ 미만의 온도)를 갖는 것이 바람직하다.The yellow phosphor paste composition according to the second preferred embodiment of the present invention comprises 34.5 to 45.5 mol% of B 2 O 3, 1.0 to 7.0 mol% of Al 2 O 3, 25.0 to 35.0 mol% of ZnO and 25.0 to 35.0 mol% 10 to 90% by weight of B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit, 10 to 90% by weight of yellow phosphor, 100% by weight of the total amount of the glass frit and the yellow phosphor, (Or a vehicle) of 20 to 60 parts by weight. It is preferable that the softening point of the B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit has a temperature lower than 600 ° C. (for example, a temperature of 450 ° C. or higher and lower than 600 ° C.).

본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 황색 형광체 페이스트 조성물은, SiO2 9.0∼17.5몰%, B2O3 34.7∼45.7몰%, ZnO 34.8∼45.8몰%, ZrO2 4.6∼14.6몰% 및 R2O(여기서, R은 Na 또는 K) 0.4∼4.0몰%를 포함하는 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-R2O(여기서, R은 Na 또는 K)계 유리 프릿 20∼80중량%, 황색 형광체 20∼80중량%, 상기 유리 프릿과 상기 황색 형광체의 전체 함량 100중량부에 대하여 유기 바인더 용액(또는 비이클) 20∼60중량부를 포함한다. 상기 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-R2O계 유리 프릿의 연화점은 600℃보다 낮은 온도(예컨대, 450℃ 이상이고 600℃ 미만의 온도)를 갖는 것이 바람직하다.The yellow phosphor paste composition according to the third preferred embodiment of the present invention comprises 9.0 to 17.5 mol% of SiO 2, 34.7 to 45.7 mol% of B 2 O 3, 34.8 to 45.8 mol% of ZnO, 4.6 to 14.6 mol% of ZrO 2 and R 2 O (wherein, R represents Na or K) 0.4~4.0 SiO 2 -B containing mol% 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -R 2 O ( wherein, R represents Na or K) based glass frit 20 to 80 20 to 80% by weight of a yellow fluorescent substance, and 20 to 60 parts by weight of an organic binder solution (or a vehicle) based on 100% by weight of the total content of the glass frit and the yellow fluorescent substance. It is preferable that the softening point of the SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -R 2 O glass frit has a temperature lower than 600 ° C. (for example, a temperature of 450 ° C. or higher and lower than 600 ° C.).

상기 유리 프릿은 500㎚∼30㎛의 평균 입자 크기를 갖는 것이 바람직하다. 상기 유리 프릿의 입경이 너무 작으면 제조하기가 어렵고 입경이 작은 유리 프릿을 제조하기 위해 고가의 장비를 필요로 하므로 비경제적이며, 상기 유리 프릿의 입경이 너무 크면 황색 형광체막 형성 시에 표면 요철이 생길 수 있다. The glass frit preferably has an average particle size of 500 nm to 30 mu m. If the particle diameter of the glass frit is too small, it is difficult to produce and it is not economical because expensive equipment is required to manufacture a glass frit having a small particle diameter. If the particle diameter of the glass frit is too large, Can occur.

상기 황색 형광체는 세륨이 도핑된 이트륨 알루미늄 산화물(Y3Al5O12:Ce)로 이루어질 수 있다. The yellow phosphor may be made of yttrium aluminum oxide (Y 3 Al 5 O 12 : Ce) doped with cerium.

상기 유기 바인더 용액은 유기 바인더와 용제가 혼합된 용액이다. The organic binder solution is a solution in which an organic binder and a solvent are mixed.

상기 유기 바인더로는 에틸셀룰로오스(ethyl cellulose), 메틸셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 카르복시셀룰로오스, 폴리비닐알콜, 아크릴산에스테르, 메타크릴산에스테르, 폴리비닐부티랄, n-부틸아세테이트 등을 사용할 수 있으며, 유기 바인더로서 그 외에도 일반적으로 잘 알려진 물질을 사용할 수 있다. Examples of the organic binder include ethyl cellulose, methyl cellulose, nitrocellulose, carboxy cellulose, polyvinyl alcohol, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, polyvinyl butyral, n-butyl acetate, As well as other commonly known materials.

상기 용제로는 유기 바인더를 용해시키고 유리 프릿을 분산시켜 점도를 조절하기 위하여 유기용매를 사용할 수 있으며, 상기 유기용매로서 유기 바인더를 녹일 수 있는 물질이 사용 가능한데, 예컨대, 터피놀(Terpineol), 디하이드로 터피놀(Dihydro terpineol; DHT), 디하이드로 터피놀 아세테이트(Dihydro terpineol acetate; DHTA), 부틸카비톨아세테이트(Butyl Carbitol Acetate; BCA), 에틸렌글리콜, 이소부틸알콜, 메틸에틸케톤, 부틸카비톨, 텍사놀(texanol)(2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올모노이소부티레이트), 에틸벤젠, 이소프로필벤젠, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 디메틸설폭사이드, 디에틸프탈레이트 등이 그 예이다. 용제의 함량이 너무 작으면 황색 형광체 페이스트 조성물의 점도가 높아 황색 형광체 페이스트 조성물을 코팅하는데 어려움이 있고 코팅 두께를 조절하는데도 어려움이 있을 수 있으며, 용제의 함량이 너무 많으면 황색 형광체 페이스트 조성물의 점도가 너무 묽게 되어 건조하는데 시간이 오래 걸리고 코팅 두께를 조절하는데도 어려움이 있을 수 있으므로 적절하게 함량을 선택하는 것이 바람직하다. 상기 용제는 상기 유기 바인더 용액에 20∼80중량% 함유되는 것이 바람직하다.As the solvent, an organic solvent may be used to dissolve the organic binder and disperse the glass frit to adjust the viscosity. As the organic solvent, a material capable of dissolving the organic binder may be used. For example, terpineol, Dihydro terpineol (DHT), dihydro terpineol acetate (DHTA), butyl carbitol acetate (BCA), ethylene glycol, isobutyl alcohol, methyl ethyl ketone, butyl carbitol, Texanol (2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate), ethylbenzene, isopropylbenzene, cyclohexanone, cyclopentanone, dimethylsulfoxide, diethyl phthalate, Yes. If the content of the solvent is too small, the viscosity of the yellow phosphor paste composition may be too high to coat the yellow phosphor paste composition and it may be difficult to control the thickness of the coating. If the content of the solvent is too large, It is preferable to appropriately select the content because it takes time to dry to be diluted and it may be difficult to control the coating thickness. The solvent is preferably contained in the organic binder solution in an amount of 20 to 80% by weight.

바람직하게는 상기 유기 바인더 용액은 알파-터피놀, n-부틸아세테이트 및 에틸셀룰로오스가 6.5∼2.5:6.5∼2.5:1의 중량비로 혼합된 용액으로 이루어질 수 있다.Preferably, the organic binder solution may be composed of a mixture of alpha-terpineol, n-butyl acetate and ethyl cellulose in a weight ratio of 6.5 to 2.5: 6.5 to 2.5: 1.

황색 형광체 페이스트 조성물은 다음과 같은 방법으로 제조할 수 있다.The yellow phosphor paste composition can be prepared by the following method.

먼저 유리 프릿을 제조하는 방법을 설명한다. First, a method of manufacturing glass frit is described.

본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 황색 형광체 페이스트 조성물에 사용되는 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿을 제조하기 위하여 Bi2O3 18.0∼26.0몰%, B2O3 32.5∼42.5몰% 및 ZnO 34.5∼45.5몰%가 함유되게 원료들을 칭량한다. 상기 원료들로는 Bi2O3, B2O3 및 ZnO를 사용할 수 있다. Bi 2 O 3 18.0~26.0% by mole in order to produce a first embodiment Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO used for the yellow phosphor paste composition according to the present invention based glass frits, B 2 O 3 32.5 To 42.5 mol% of ZnO and 34.5 to 45.5 mol% of ZnO are contained. Bi 2 O 3 , B 2 O 3 and ZnO can be used as the raw materials.

본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 황색 형광체 페이스트 조성물에 사용되는 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 제조하기 위하여 B2O3 34.5∼45.5몰%, Al2O3 1.0∼7.0몰%, ZnO 25.0∼35.0몰% 및 BaO 25.0∼35.0몰%가 함유되게 원료들을 칭량한다. 상기 원료들로는 B2O3, Al2O3, ZnO 및 BaO를 사용할 수 있다.B 2 O 3 used in the yellow phosphor paste composition according to a second embodiment of the present invention based -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit to produce the B 2 O 3 34.5~45.5% mol, Al 2 O 3 The raw materials are weighed so that 1.0 to 7.0 mol%, ZnO 25.0 to 35.0 mol% and BaO 25.0 to 35.0 mol% are contained. B 2 O 3 , Al 2 O 3 , ZnO, and BaO may be used as the raw materials.

본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 황색 형광체 페이스트 조성물에 사용되는 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-R2O(여기서, R은 Na 또는 K)계 유리 프릿을 제조하기 위하여 SiO2 9.0∼17.5몰%, B2O3 34.7∼45.7몰%, ZnO 34.8∼45.8몰%, ZrO2 4.6∼14.6몰% 및 R2O(여기서, R은 Na 또는 K) 0.4∼4.0몰%가 함유되게 원료들을 칭량한다. 상기 원료들로는 SiO2, B2O3, ZnO, ZrO2 및 R2O(여기서, R은 Na 또는 K)를 사용할 수 있다.In order to prepare SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -R 2 O (where R is Na or K) glass frit used in the yellow phosphor paste composition according to the third preferred embodiment of the present invention, 2, from 34.7 to 45.7 mol% of B 2 O 3, from 34.8 to 45.8 mol% of ZnO, from 4.6 to 14.6 mol% of ZrO 2 and from 0.4 to 4.0 mol% of R 2 O (where R is Na or K) Weigh the raw materials to be contained. SiO 2 , B 2 O 3 , ZnO, ZrO 2 and R 2 O (where R is Na or K) can be used as the raw materials.

칭량된 원료들이 용융될 수 있는 온도(예컨대, 1000∼1600℃의 온도)에서 일정 시간(예컨대, 10분∼12시간) 동안 유지하여 원료들을 용융시킨다. 용융된 원료들을 급속 냉각하고, 급속 냉각된 벌크 형태의 유리를 분쇄하여 원하는 크기의 평균 입경을 갖는 분말 형태의 유리 프릿을 얻는다. (For example, 10 minutes to 12 hours) at a temperature at which the weighed raw materials can be melted (for example, a temperature of 1000 to 1600 占 폚) to melt the raw materials. The molten raw materials are rapidly cooled, and the glass rapidly cooled in the form of a bulk is pulverized to obtain a glass frit in powder form having an average particle size of a desired size.

상기 벌크 형태 유리의 분쇄는 볼 밀링(Ball Milling), 밀링 미디어(Milling Media), 제트 밀(Jet mill), 유발 분쇄 등과 같은 다양한 방법을 사용할 수 있다. The grinding of the bulk glass may be performed by various methods such as ball milling, milling media, jet mill, induced grinding and the like.

이하 볼 밀링법에 의한 분쇄 공정을 예로 들어 구체적으로 설명한다. 벌크 형태의 유리를 볼밀링기(ball milling machine)에 장입한다. 볼 밀링기를 이용하여 일정 속도로 회전시켜 벌크 형태의 유리를 기계적으로 분쇄한다. 볼 밀링에 사용되는 볼은 지르코니아, 알루미나와 같은 세라믹으로 이루어진 볼을 사용할 수 있으며, 볼은 모두 같은 크기의 것일 수도 있고 2가지 이상의 크기를 갖는 볼을 함께 사용할 수도 있다. 볼의 크기, 밀링 시간, 볼 밀링기의 분당 회전속도 등을 조절하여 목표하는 입자의 크기로 분쇄한다. 예를 들면, 입자의 크기를 고려하여 볼의 크기는 1㎜∼50㎜ 정도의 범위로 설정하고, 볼 밀링기의 회전속도는 100∼500rpm 정도의 범위로 설정할 수 있다. 볼 밀링은 목표하는 입자의 크기 등을 고려하여 1∼48시간 동안 실시한다. 볼 밀링에 의해 미세한 크기의 입자로 분쇄되고, 균일한 입자 크기 분포를 갖게 된다. Hereinafter, the grinding process by the ball milling method will be specifically described as an example. Bulk type glass is charged into a ball milling machine. The bulk glass is mechanically pulverized by rotating it at a constant speed using a ball milling machine. The ball used for ball milling may be a ball made of ceramics such as zirconia or alumina. The balls may be the same size or may be used together with balls having two or more sizes. The size of the balls, the milling time, and the rotation speed per minute of the ball miller are adjusted so as to be crushed to the target particle size. For example, the size of the balls may be set in a range of about 1 mm to 50 mm in consideration of the size of the particles, and the rotational speed of the ball miller may be set in a range of about 100 to 500 rpm. The ball milling is carried out for 1 to 48 hours in consideration of the target particle size and the like. They are pulverized into fine-sized particles by ball milling, and have a uniform particle size distribution.

이렇게 형성된 유리 프릿과 황색 형광체를 목표하는 비율에 따라 혼합한다. 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 황색 형광체 페이스트 조성물은 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿 20∼80중량%와 황색 형광체 20∼80중량%를 혼합하는 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 황색 형광체 페이스트 조성물은 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿 10∼90중량%와 황색 형광체 10∼90중량%를 혼합하는 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 황색 형광체 페이스트 조성물은 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-R2O(여기서, R은 Na 또는 K)계 유리 프릿 20∼80중량%와 황색 형광체 20∼80중량%를 혼합하는 것이 바람직하다. The glass frit thus formed and the yellow phosphor are mixed according to the target ratio. The yellow phosphor paste composition according to the first preferred embodiment of the present invention preferably contains 20 to 80% by weight of Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO glass frit and 20 to 80% by weight of a yellow phosphor. The yellow phosphor paste composition according to the second preferred embodiment of the present invention preferably contains 10 to 90% by weight of B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit and 10 to 90% by weight of yellow phosphor . The yellow phosphor paste composition according to the third preferred embodiment of the present invention comprises 20 to 80% by weight of glass frit based on SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -R 2 O (where R is Na or K) It is preferable to mix 20 to 80% by weight of the phosphor.

유리 프릿과 황색 형광체의 혼합물을 목표하는 크기로 분쇄한다. 상기 분쇄는 볼 밀링(Ball Milling), 밀링 미디어(Milling Media), 제트 밀(Jet mill), 유발 분쇄 등과 같은 다양한 방법을 사용할 수 있다. 일정 크기의 메쉬(Mesh) 형태의 체(sieve)를 이용하여 일정 크기 이상의 불순물을 필터링하여 걸러낼 수도 있다. 황색 형광체 페이스트 조성물에 함유되는 유리 프릿의 평균 입경은 500㎚∼30㎛ 정도인 것이 바람직하다. 유리 프릿의 입경이 너무 작으면 제조하기가 어렵고 입경이 작은 유리 프릿을 제조하기 위해 고가의 장비를 필요로 하므로 비경제적이며, 유리 프릿의 입경이 너무 크면 황색 형광체막 형성 시에 표면 요철이 생길 수 있다. The mixture of glass frit and yellow phosphor is ground to the desired size. The pulverization may be performed by various methods such as ball milling, milling media, jet mill, trigger milling, and the like. Impurities having a predetermined size or more may be filtered and sieved using a sieve of mesh size. The average particle diameter of the glass frit contained in the yellow phosphor paste composition is preferably about 500 nm to 30 m. If the diameter of the glass frit is too small, it is difficult to manufacture and it is not economical because expensive equipment is required to manufacture a glass frit having a small particle size. If the glass frit particle size is too large, surface irregularities may occur when a yellow phosphor film is formed have.

분쇄된 유리 프릿과 황색 형광체의 혼합물에 목표하는 비율에 따라 유기 바인더 용액을 첨가하여 황색 형광체 페이스트(Paste) 조성물을 형성한다. An organic binder solution is added to the mixture of the milled glass frit and the yellow phosphor according to a desired ratio to form a yellow phosphor paste composition.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백색 발광다이오드 소자의 제조방법을 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a white light emitting diode device according to a preferred embodiment of the present invention will be described.

상기 황색 형광체 페이스트 조성물을 유리 기판 상에 스크린 프린팅법으로 도포한다. The yellow phosphor paste composition is applied on a glass substrate by screen printing.

상기 황색 형광체 페이스트 조성물은, Bi2O3 18.0∼26.0몰%, B2O3 32.5∼42.5몰% 및 ZnO 34.5∼45.5몰%를 포함하고 연화점은 600℃보다 낮은 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿 20∼80중량%, 황색 형광체 20∼80중량%, 상기 유리 프릿과 상기 황색 형광체의 전체 함량 100중량부에 대하여 유기 바인더 용액 20∼60중량부를 포함할 수 있다.The yellow phosphor paste composition comprises 18.0 to 26.0 mol% of Bi 2 O 3, 32.5 to 42.5 mol% of B 2 O 3 and 34.5 to 45.5 mol% of ZnO, and has a softening point of Bi 2 O 3 -B 2 O 20 to 80% by weight of 3- ZnO glass frit, 20 to 80% by weight of yellow phosphor, and 20 to 60 parts by weight of an organic binder solution with respect to 100% by weight of the glass frit and the total amount of the yellow phosphor.

또한, 상기 황색 형광체 페이스트 조성물은, B2O3 34.5∼45.5몰%, Al2O3 1.0∼7.0몰%, ZnO 25.0∼35.0몰% 및 BaO 25.0∼35.0몰%를 포함하고 연화점은 600℃보다 낮은 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿 10∼90중량%, 황색 형광체 10∼90중량%, 상기 유리 프릿과 상기 황색 형광체의 전체 함량 100중량부에 대하여 유기 바인더 용액 20∼60중량부를 포함할 수 있다.The yellow phosphor paste composition preferably contains 34.5 to 45.5 mol% of B 2 O 3, 1.0 to 7.0 mol% of Al 2 O 3, 25.0 to 35.0 mol% of ZnO and 25.0 to 35.0 mol% of BaO, 10 to 90% by weight of a low B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit, 10 to 90% by weight of a yellow phosphor, 100 parts by weight of the glass frit and the total amount of the yellow phosphor, To 60 parts by weight.

또한, 상기 황색 형광체 페이스트 조성물은, SiO2 9.0∼17.5몰%, B2O3 34.7∼45.7몰%, ZnO 34.8∼45.8몰%, ZrO2 4.6∼14.6몰% 및 R2O(여기서, R은 Na 또는 K) 0.4∼4.0몰%를 포함하고 연화점은 600℃보다 낮은 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-R2O(여기서, R은 Na 또는 K)계 유리 프릿 20∼80중량%, 황색 형광체 20∼80중량%, 상기 유리 프릿과 상기 황색 형광체의 전체 함량 100중량부에 대하여 유기 바인더 용액 20∼60중량부를 포함할 수 있다.Also, the yellow phosphor paste composition is a paste composition containing 9.0 to 17.5 mol% of SiO 2, 34.7 to 45.7 mol% of B 2 O 3, 34.8 to 45.8 mol% of ZnO, 4.6 to 14.6 mol% of ZrO 2 and R 2 O SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -R 2 O (wherein R is Na or K) glass soft frit having a softening point of lower than 600 ° C. and containing 0.4 to 4.0 mol% 20 to 80% by weight of a yellow fluorescent substance, and 20 to 60% by weight of an organic binder solution based on 100% by weight of the total content of the glass frit and the yellow fluorescent substance.

상기 황색 형광체 페이스트 조성물은, 유리 프릿과 황색 형광체를 목표하는 비율에 따라 혼합하는 단계와, 유리 프릿과 황색 형광체의 혼합물을 목표하는 크기로 분쇄하는 단계 및 분쇄된 유리 프릿과 황색 형광체의 혼합물에 목표하는 비율에 따라 유기 바인더 용액을 첨가하는 단계를 통하여 제조되고, 상기 분쇄에 의해 상기 유리 프릿은 500㎚∼30㎛의 평균 입자 크기를 갖고, 상기 황색 형광체는 세륨이 도핑된 이트륨 알루미늄 산화물(Y3Al5O12:Ce)로 이루어지며, 상기 유기 바인더 용액은 알파-터피놀, n-부틸아세테이트 및 에틸셀룰로오스가 6.5∼2.5:6.5∼2.5:1의 중량비로 혼합된 용액으로 이루어질 수 있다.The yellow phosphor paste composition is prepared by mixing the glass frit and the yellow phosphor at a target ratio, pulverizing the mixture of the glass frit and the yellow phosphor to a target size, and subjecting the mixture to a mixture of the glass frit and the yellow phosphor been manufactured through a step of adding an organic binder solution, depending on the rate at which, by the pulverization of the glass frit having an average particle size of 500㎚~30㎛, wherein the yellow phosphor is a cerium doped yttrium aluminum oxide (Y 3 Al 5 O 12 : Ce), and the organic binder solution may be a mixture of alpha-terpineol, n-butyl acetate and ethyl cellulose in a weight ratio of 6.5 to 2.5: 6.5 to 2.5: 1.

상기 스크린 프린팅법으로 도포하는 단계는, 상기 유리 기판 상에 황색 형광체 페이스트 조성물을 스크린 프린팅법으로 도포하는 단계와, 상기 황색 형광체 페이스트 조성물이 도포된 유리 기판을 오븐에서 건조하는 단계를 포함할 수 있다. 건조 공정은 예를 들면, 60∼180℃에서 10분∼12시간 정도 유지하는 공정으로 이루어질 수 있다. 상기 건조 공정에 의해 용제 성분은 건조되어 없어지게 된다.The step of applying by the screen printing method may include a step of applying a yellow phosphor paste composition on the glass substrate by a screen printing method and a step of drying the glass substrate coated with the yellow phosphor paste composition in an oven . The drying step may be carried out, for example, at 60 to 180 DEG C for 10 minutes to 12 hours. By this drying step, the solvent component is dried off.

또한, 상기 스크린 프린팅법으로 도포하는 단계는, 상기 유리 기판 상에 제1 황색 형광체 페이스트 조성물을 스크린 프린팅법으로 도포하는 단계와, 상기 제1 황색 형광체 페이스트 조성물이 도포된 유리 기판을 오븐에서 건조하는 단계와, 상기 유리 기판 상에 도포된 제1 황색 형광체 페이스트 조성물 상부에 제2 황색 형광체 페이스트 조성물을 스크린 프린팅법으로 도포하는 단계 및 상기 제2 황색 형광체 페이스트 조성물이 도포된 유리 기판을 오븐에서 건조하는 단계를 포함할 수 있다.The step of applying by the screen printing method includes the steps of: applying the first yellow phosphor paste composition on the glass substrate by screen printing; and drying the glass substrate coated with the first yellow phosphor paste composition in an oven Applying a second yellow phosphor paste composition onto the first yellow phosphor paste composition applied on the glass substrate by screen printing, and drying the glass substrate coated with the second yellow phosphor paste composition in an oven Step < / RTI >

상기 제2 황색 형광체 페이스트 조성물 상부에 제3 황색 형광체 페이스트 조성물을 스크린 프린팅법으로 도포하는 단계 및 상기 제3 황색 형광체 페이스트 조성물이 도포된 유리 기판을 오븐에서 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.Applying the third yellow phosphor paste composition on top of the second yellow phosphor paste composition by screen printing, and drying the glass substrate coated with the third yellow phosphor paste composition in an oven.

상기 황색 형광체 페이스트 조성물은 유리 프릿의 입자 크기를 고려하여 상기 유리 기판 상에 10∼100㎛의 두께로 도포하는 것이 바람직하다. 도포 두께는 후술하는 열처리 후 형성되는 황색 형광체막의 두께를 고려하여 조절하며, 황색 형광체 페이스트 조성물의 점도 등에 따라 적절하게 도포한다. The yellow phosphor paste composition is preferably applied on the glass substrate in a thickness of 10 to 100 탆 in consideration of the particle size of the glass frit. The coating thickness is adjusted in consideration of the thickness of the yellow phosphor film formed after the heat treatment to be described later, and is appropriately applied in accordance with the viscosity of the yellow phosphor paste composition.

상기 황색 형광체 페이스트 조성물이 도포된 유리 기판을 상기 유리 프릿의 연화점 보다 높은 600∼900℃의 온도에서 열처리하여 황색 형광 렌즈를 형성한다. The glass substrate coated with the yellow phosphor paste composition is heat-treated at a temperature higher than the softening point of the glass frit at 600 to 900 캜 to form a yellow fluorescent lens.

황색 형광체 페이스트 조성물이 도포된 유리 기판을 퍼니스에 장입하여 상기 열처리를 실시한다. 상기 열처리는 유기 바인더의 타는 온도보다 높고 유리 프릿의 연화점보다 높은 온도에서 실시하는데, 예컨대 600∼900℃의 온도에서 수행한다. 상기 열처리는 5분∼12시간 동안 실시하는 것이 바람직하다. 황색 형광체 페이스트 조성물에 함유된 유기 바인더는 승온 과정 및 열처리 과정에서 태워져서 없어지게 된다. The glass substrate coated with the yellow phosphor paste composition is charged into a furnace and subjected to the heat treatment. The heat treatment is carried out at a temperature higher than the burning temperature of the organic binder and higher than the softening point of the glass frit, for example, at a temperature of 600 to 900 占 폚. The heat treatment is preferably performed for 5 minutes to 12 hours. The organic binder contained in the yellow phosphor paste composition is burned and burned during the heating process and the heat treatment process.

열처리를 수행한 후, 상기 퍼니스 온도를 하강시켜 황색 형광 렌즈를 언로딩한다. 상기 퍼니스 냉각은 퍼니스 전원을 차단하여 자연적인 상태로 냉각되게 하거나, 임의적으로 온도 하강률(예컨대, 10∼15℃/min)을 설정하여 냉각되게 할 수도 있다. After the heat treatment is performed, the temperature of the furnace is lowered to unload the yellow fluorescent lens. The furnace cooling may be effected by shutting down the furnace power source to cool it in a natural state, or optionally by setting a temperature lowering rate (for example, 10 to 15 DEG C / min).

열처리가 완료되면, 용제 및 유기 바인더 성분은 모두 없어지고, 유리 기판 상에 황색 형광체막이 형성된 황색 형광 렌즈를 얻게 된다. Upon completion of the heat treatment, the solvent and the organic binder components disappear, and a yellow fluorescent lens having a yellow phosphor film formed on the glass substrate is obtained.

인쇄회로기판 상부에 청색 발광다이오드 칩이 안착되어 있고 상기 인쇄회로기판과 상기 청색 발광다이오드 칩의 전기적 연결을 위한 와이어가 본딩되어 있는 발광다이오드 램프를 준비한다. A light emitting diode lamp having a blue light emitting diode chip mounted on a printed circuit board and a wire for electrically connecting the printed circuit board and the blue light emitting diode chip is prepared.

상기 청색 발광다이오드 칩의 발광면 상부에 상기 황색 형광 렌즈를 장착한다. 상기 청색 발광다이오드 칩과 상기 황색 형광 렌즈는 서로 이격되게 장착한다.And the yellow fluorescent lens is mounted on the light emitting surface of the blue light emitting diode chip. The blue light emitting diode chip and the yellow fluorescent lens are mounted to be spaced apart from each other.

이렇게 제조된 백색 발광다이오드 소자는, 인쇄회로기판과, 전압을 인가하면 청색 가시광선을 발광하는 청색 발광다이오드 칩과, 상기 인쇄회로기판과 상기 청색 발광다이오드 칩의 전기적 연결을 위한 와이어와, 상기 청색 발광다이오드 칩의 발광면 상부에 장착된 황색 형광 렌즈를 포함하며, 상기 청색 발광다이오드 칩과 상기 황색 형광 렌즈는 서로 이격되어 있다. 상기 황색 형광 렌즈는 유리 기판 상에 적층된 황색 형광체막을 포함하며, 상기 황색 형광체막은, Bi2O3 18.0∼26.0몰%, B2O3 32.5∼42.5몰% 및 ZnO 34.5∼45.5몰%를 포함하고 연화점은 600℃보다 낮은 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 20∼80중량%와 황색 형광체 20∼80중량%를 포함하거나, B2O3 34.5∼45.5몰%, Al2O3 1.0∼7.0몰%, ZnO 25.0∼35.0몰% 및 BaO 25.0∼35.0몰%를 포함하고 연화점은 600℃보다 낮은 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 10∼90중량%와 황색 형광체 10∼90중량%를 포함하거나, SiO2 9.0∼17.5몰%, B2O3 34.7∼45.7몰%, ZnO 34.8∼45.8몰%, ZrO2 4.6∼14.6몰% 및 R2O(여기서, R은 Na 또는 K) 0.4∼4.0몰%를 포함하고 연화점은 600℃보다 낮은 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-R2O(여기서, R은 Na 또는 K)계 유리 20∼80중량%와 황색 형광체 20∼80중량%를 포함할 수 있다.The white light emitting diode device thus manufactured includes a printed circuit board, a blue light emitting diode chip for emitting blue visible light when a voltage is applied, a wire for electrical connection between the printed circuit board and the blue light emitting diode chip, And a yellow fluorescent lens mounted on the light emitting surface of the light emitting diode chip, wherein the blue light emitting diode chip and the yellow fluorescent lens are spaced apart from each other. The yellow fluorescent lens includes a yellow phosphor film laminated on a glass substrate, wherein the yellow phosphor film contains 18.0 to 26.0 mol% of Bi 2 O 3, 32.5 to 42.5 mol% of B 2 O 3, and 34.5 to 45.5 mol% of ZnO and the softening point is lower Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO based glass containing 20 to 80% by weight and a yellow phosphor 20 to 80% by weight or, B 2 O 3 34.5~45.5% mol, Al 2 O than 600 ℃ 3, 1.0 to 7.0 mol% of ZnO, 25.0 to 35.0 mol% of ZnO, and 25.0 to 35.0 mol% of BaO and having a softening point of 10 to 90 wt% of B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO- include a yellow phosphor, or 10-90% by weight, SiO 2 9.0~17.5 mol%, B 2 O 3 34.7~45.7% by mole, ZnO 34.8~45.8% mol, ZrO 2 4.6~14.6% by mole, and R 2 O (wherein, R is Na or K), and the softening point is SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -R 2 O (where R is Na or K) glass having a softening point lower than 600 ° C By weight and 20 to 80% by weight of the yellow phosphor.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예를 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. EXAMPLES Hereinafter, examples according to the present invention will be specifically shown, and the present invention is not limited to the following examples.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

도 1은 청색 LED 칩과 형광체를 일정한 간격을 띄우는 리모트 형광체(Remote Phosphor) 타입의 백색 LED 소자의 예를 보여준다. 도 1에서 참조부호 110은 청색 LED 칩을 나타내고, 참조부호 120은 황색 형광체막을 나타낸다.FIG. 1 shows an example of a remote phosphor type white LED device in which a blue LED chip and a phosphor are spaced apart at a predetermined interval. 1, reference numeral 110 denotes a blue LED chip, and reference numeral 120 denotes a yellow phosphor film.

조명용 LED에서 청색 LED 칩과 황색 형광체를 이용하여 백색 LED 소자를 리모트 형광체 타입(remote phosphor type)으로 제조하였다. A white LED device was fabricated as a remote phosphor type using a blue LED chip and a yellow phosphor in a lighting LED.

본 실시예에서 제작한 백색 LED 소자는 도 2에 나타낸 바와 같이 리모트 형광체 타입의 패키지를 채용한 구조를 갖는다. 8.5×8.5 mm 크기의 금속 인쇄회로기판(Metal PCB)(140)에 지름이 6mm, 높이가 4mm인 원형 홀을 가공한 후 청색 LED 칩(110) 12개를 실장하였다. As shown in Fig. 2, the white LED device manufactured in this embodiment has a structure adopting a remote fluorescent type package. A circular hole having a diameter of 6 mm and a height of 4 mm was processed on a metal PCB 140 of 8.5 x 8.5 mm size and then 12 blue LED chips 110 were mounted.

리모트 형광체 타입의 백색 LED 소자 제조를 위해 황색 형광체와 유리 프릿(glass frit)을 혼합하여 페이스트 조성물을 만든 후, 유리 기판(130)에 황색 형광체막을 입혀 황색 형광 렌즈를 제조하였다. 유리 기판(130)은 보로실리케이트(borosilicate)계 유리를 사용하여 금속 인쇄회로기판(140) 크기와 동일하게 8.5×8.5 mm이며 두께는 0.5mm로 가공한 후, 황색 형광체(120) 조성 비율에 따라 코팅하여 황색 형광 렌즈로 사용하고, 금속 인쇄회로기판(140)에 접착제(150)를 바르고 황색 형광 렌즈를 실장하였다.A yellow fluorescent material was prepared by blending a yellow fluorescent material and glass frit to produce a white fluorescent material of a remote fluorescent material type, and then a yellow fluorescent material was coated on the glass substrate 130 to form a yellow fluorescent material. The glass substrate 130 is processed to have a size of 8.5 × 8.5 mm and a thickness of 0.5 mm using the borosilicate glass and has the same size as that of the metal printed circuit board 140, Coated with a yellow fluorescent lens, an adhesive 150 is applied to the metal printed circuit board 140, and a yellow fluorescent lens is mounted.

황색 형광 렌즈에 적용하는 황색 형광체는 7.8∼9.8㎛ 크기를 갖는 세륨(Cerium)이 도핑된 이트륨 알루미늄 산화물(Yttrium aluminum oxide)이 주성분인 입자를 사용하였다. 발광색은 황색을 나타내며, CIE 색 좌표는 x=0.431, y= 0.549를 갖는다. The yellow phosphor used for the yellow fluorescent lens was a particle mainly composed of cerium-doped yttrium aluminum oxide having a size of 7.8 to 9.8 탆. The luminous color is yellow, and the CIE color coordinates have x = 0.431 and y = 0.549.

황색 형광체와 혼합할 유리는 용융 후 분쇄하여 분말 상태의 유리 프릿으로 제조되었다. 유리 조성은 연화점이 600℃ 이하인 저연화점 유리 조성인 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O인 조성을 사용하였다. The glass to be mixed with the yellow phosphor was prepared as a powdery glass frit by melting and then pulverizing. The glass composition was SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O, which is a low-softening point glass composition having a softening point of 600 ° C or less.

SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리는 SiO2, B2O3, ZnO, ZrO2 및 K2O를 원료로 사용하였으며, SiO2 12.9몰%, B2O3 38.3몰%, ZnO 38.4몰%, ZrO2 9.1몰% 및 K2O 1.3몰% 비율로 조성을 설계하였다. SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO- ZrO 2 -K 2 O -based glass is SiO 2, B 2 O 3, ZnO, ZrO 2 and K 2 O was used as a raw material, SiO 2 12.9 mol%, B 2 O 3 38.3 mol%, ZnO 38.4 mol%, ZrO 2 9.1 mol% and K 2 O 1.3 mol%.

SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리를 제조하기 위하여 원료를 각 비율에 따라 배치한 후, 균질한 혼합을 위해 30분 동안 건식 볼 밀링(ball milling)을 수행하였다. 상기 건식 볼 밀링은 볼 밀링기를 이용하여 200rpm의 속도로 회전시켜 원료를 기계적으로 혼합하였으며, 건식 볼 밀링에 사용되는 볼은 알루미나로 이루어진 10㎜ 크기의 볼을 사용하였고, 건식 볼 밀링은 30분 동안 실시하였다. SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O-based glass, the raw materials were placed in each ratio, and then ball milling was performed for 30 minutes for homogenous mixing . The dry ball milling was performed by rotating a ball mill at a speed of 200 rpm to mechanically mix the raw materials. A ball used for dry ball milling was a 10 mm ball made of alumina, and dry ball milling was performed for 30 minutes Respectively.

혼합한 원료를 40Φ 몰드에 투입하고 성형하였다. The mixed raw material was put into a 40Φ mold and molded.

전기로에서 1000℃에서 예열된 알루미나 도가니에 성형된 원료를 넣고 20분 동안 용융하였다. 20분간 용융된 용융물을 리본 컬릿(Ribbon cullet) 제조기에 부어 얇은 유리 벌크 상태로 제조되었다. The raw material was placed in an alumina crucible preheated at 1000 ° C in an electric furnace and melted for 20 minutes. The molten melt for 20 minutes was poured into a ribbon cullet maker to form a thin glass bulk.

제조한 유리 벌크는 알루미나 유발을 사용하여 분쇄하였다. 유리 벌크는 63㎛ 정도의 평균 입자 크기로 분쇄하여 유리 프릿을 형성하였다. The prepared glass bulk was pulverized using alumina induction. The glass bulk was pulverized to an average particle size of about 63 mu m to form glass frit.

황색 형광체 입자에 유리 프릿을 비율에 따라 혼합하였다. SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿을 사용하여 황색 형광체 페이스트 조성물을 제조하기 위해 황색 형광체와 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿이 중량비로 80:20, 60:40, 40:60의 비율로 첨가하고 마노 유발에서 혼합하였다. The glass frit was mixed in proportion to the yellow phosphor particles. In order to prepare a yellow phosphor paste composition using SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O glass frit, a yellow phosphor and a SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O system The glass frit was added at a weight ratio of 80:20, 60:40, 40:60 and mixed at agate induction.

황색 형광체와 유리 프릿이 혼합된 분말을 페이스트 조성물로 만들기 위해 유기 바인더 용액을 황색 형광체와 유리 프릿 전체 100중량부에 대하여 40중량부를 첨가하였다. 상기 유기 바인더 용액은 알파-터피놀(α-Terpinol), n-부틸아세테이트(n-Butyl Acetate) 및 에틸셀룰로오스(Ethyl Cellulose)가 45:45:10의 중량비로 혼합된 용액을 사용하였다. 40 parts by weight of the organic binder solution was added to 100 parts by weight of the yellow phosphor and the glass frit in order to prepare a paste composition in which the yellow phosphor and the glass frit were mixed. The organic binder solution used was a mixture of α-Terpinol, n-Butyl Acetate and Ethyl Cellulose in a weight ratio of 45:45:10.

황색 형광체, 저연화점 유리 프릿 및 유기 바인더 용액을 고속혼합기를 이용하여 30분간 혼합하여 황색 형광체 페이스트 조성물을 제조하였다. 이때, 상기 고속혼합기는 300rpm의 속도로 회전시키며 혼합하였다.Yellow phosphor, low softening point glass frit and organic binder solution were mixed for 30 minutes using a high-speed mixer to prepare a yellow phosphor paste composition. At this time, the high-speed mixer was rotated and mixed at a speed of 300 rpm.

이렇게 제조된 황색 형광체 페이스트 조성물은 스크린 프린팅법을 이용하여 유제 막 두께가 250㎛인 프레임을 이용하여 유리 기판 위에 막을 입혔다. 상기 유리 기판은 보로실리케이트(borosilicate)계 유리로 이루어져 있으며, 세로 8.5mm, 가로 8.5mm, 두께 0.5mm 크기로 정사각형 형태인 것을 사용하였다. The thus prepared yellow phosphor paste composition was screen-printed onto a glass substrate using a frame having an emulsion thickness of 250 탆. The glass substrate is made of borosilicate glass and has a square shape of 8.5 mm in length, 8.5 mm in width, and 0.5 mm in thickness.

보로실리케이트계 유리 기판을 밑에 두고 황색 형광체 페이스트 조성물을 스크린 프린팅으로 1회 도포한 후, 80℃ 오븐에서 30분 동안 건조하였다. 이러한 방법으로 2회, 3회까지 스크린 프린팅하였다. The borosilicate glass substrate was placed underneath and the yellow phosphor paste composition was applied once by screen printing and then dried in an oven at 80 DEG C for 30 minutes. In this way, screen printing was performed twice or three times.

황색 형광체 페이스트 조성물이 도포된 유리 기판을 시간당 100℃로 800℃까지 승온하고, 2시간 동안 유지한 후, 시간당 100℃로 서냉하여 리모트 형광체 타입의 황색 형광 렌즈를 제조하였다. 유리 기판 위에 황색 형광체 페이스트 조성물을 도포하여 형성된 황색 형광체막의 두께는 6∼17㎛ 정도로 측정되었다. The temperature of the glass substrate coated with the yellow phosphor paste composition was raised to 100 ° C per hour to 800 ° C and maintained for 2 hours and then slowly cooled to 100 ° C per hour to prepare a remote fluorescent phosphor type yellow fluorescent lens. The thickness of the yellow phosphor film formed by applying the yellow phosphor paste composition on a glass substrate was measured to be about 6 to 17 mu m.

본 실시예에서 제작한 백색 LED 소자는 도 3에 나타낸 바와 같이 3W급의 리모트 형광체 타입의 백색 LED 패키지 구조를 갖는다. 8.5×8.5 mm 크기의 금속 인쇄회로기판(Metal PCB)(140)에 지름이 6mm, 높이가 4mm인 원형 홀을 가공한 후 청색 LED 칩(110) 12개를 실장하였고, 보로실리케이트(borosilicate)계 유리 기판(130) 위에 황색 형광체(120)가 코팅된 황색 형광 렌즈를 실장하고, 광속, 광효율, 연색성, 색온도를 비교하였다. As shown in Fig. 3, the white LED device fabricated in this embodiment has a 3W-class remote fluorescent type white LED package structure. A circular hole having a diameter of 6 mm and a height of 4 mm was processed on a metal PCB 140 of 8.5 x 8.5 mm size and then 12 blue LED chips 110 were mounted and a borosilicate system A yellow fluorescence lens coated with a yellow phosphor 120 was mounted on a glass substrate 130 and the luminous flux, optical efficiency, color rendering property, and color temperature were compared.

도 3은 금속 인쇄회로기판에 청색 LED 칩 12개가 실장된 모습을 보여주는 사진이고, 도 4는 실시예 1에 따라 제조된 백색 LED 소자가 발광하는 모습을 보여주는 사진이다.
FIG. 3 is a photograph showing a state in which 12 blue LED chips are mounted on a metal printed circuit board, and FIG. 4 is a photograph showing a state in which a white LED device manufactured according to Example 1 emits light.

이하에서, 본 발명에 따른 실험예들을 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실험예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, experimental examples according to the present invention will be specifically shown, and the present invention is not limited by the following experimental examples.

<실험예 1><Experimental Example 1>

SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿과 황색 형광체(YAG 00902)를 혼합하였다. SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O glass frit and yellow phosphor (YAG 00902) were mixed.

상기 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리는 SiO2 12.9몰%, B2O3 38.3몰%, ZnO 38.4몰%, ZrO2 9.1몰% 및 K2O 1.3몰% 비율로 조성이 설계된 것을 사용하였다.The SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO- ZrO 2 -K 2 O -based glass is SiO 2 12.9 mol%, B 2 O 3 38.3 mol%, ZnO 38.4 mol%, ZrO 2 9.1 mol% and 1.3 mol of K 2 O % Ratio was used.

상기 황색 형광체는 세륨(cerium)이 도핑된 이트륨 알루미늄 산화물(yttrium aluminum oxide)(Y3Al5O12:Ce)를 이용하였다. The yellow phosphor was yttrium aluminum oxide (Y 3 Al 5 O 12 : Ce) doped with cerium.

황색 형광체와 유리 프릿은 80:20, 60:40, 40:60의 중량비로 혼합하였고, 유기 바인더 용액(또는 비이클)은 황색 형광체와 유리 프릿 전체 100중량부에 대하여 40중량부를 첨가하였다. 상기 유기 바인더 용액은 알파-터피놀(α-Terpinol), n-부틸아세테이트(n-Butyl Acetate) 및 에틸셀룰로오스(Ethyl Cellulose)가 45:45:10의 중량비로 혼합된 용액을 사용하였다. The yellow fluorescent substance and the glass frit were mixed at a weight ratio of 80:20, 60:40, and 40:60, and 40 parts by weight of the organic binder solution (or the vehicle) was added to 100 parts by weight of the yellow fluorescent substance and the glass frit as a whole. The organic binder solution used was a mixture of α-Terpinol, n-Butyl Acetate and Ethyl Cellulose in a weight ratio of 45:45:10.

황색 형광체 함량에 따라 제조된 페이스트 조성물은 유제막 두께가 15㎛인 프레임을 사용하여 스크린 프린팅으로 일정한 두께의 코팅막을 입혔으며, 코팅 횟수를 1회, 2회, 3회 실시하여 두께에 따른 특성을 평가하고자 하였다. 코팅된 시료는 800℃에서 2시간 동안 열처리를 실시하여 유리 프릿이 충분히 용융(melting)되어 접착하도록 하였다. The paste composition prepared according to the yellow phosphor content was coated with a coating film having a constant thickness by screen printing using a frame having an emulsion thickness of 15 μm and the number of times of coating was once, twice, and three times, Respectively. The coated samples were heat treated at 800 ° C for 2 hours to allow the glass frit to sufficiently melt and adhere.

이렇게 제조된 황색 형광 렌즈를 도 5a 내지 도 7c에 나타내었다. 도 5a는 실험예 1에 따라 황색 형광체와 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿을 40:60의 중량비로 혼합하고 유리 기판 위에 1회 스크린 프린팅한 경우이고, 도 5b는 실험예 1에 따라 황색 형광체와 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿을 40:60의 중량비로 혼합하고 유리 기판 위에 2회 스크린 프린팅한 경우이며, 도 5c는 실험예 1에 따라 황색 형광체와 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿을 40:60의 중량비로 혼합하고 유리 기판 위에 3회 스크린 프린팅한 경우이다. 도 6a는 실험예 1에 따라 황색 형광체와 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿을 60:40의 중량비로 혼합하고 유리 기판 위에 1회 스크린 프린팅한 경우이고, 도 6b는 실험예 1에 따라 황색 형광체와 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿을 60:40의 중량비로 혼합하고 유리 기판 위에 2회 스크린 프린팅한 경우이며, 도 6c는 실험예 1에 따라 황색 형광체와 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿을 60:40의 중량비로 혼합하고 유리 기판 위에 3회 스크린 프린팅한 경우이다. 도 7a는 실험예 1에 따라 황색 형광체와 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿을 80:20의 중량비로 혼합하고 유리 기판 위에 1회 스크린 프린팅한 경우이고, 도 7b는 실험예 1에 따라 황색 형광체와 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿을 80:20의 중량비로 혼합하고 유리 기판 위에 2회 스크린 프린팅한 경우이며, 도 7c는 실험예 1에 따라 황색 형광체와 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿을 80:20의 중량비로 혼합하고 유리 기판 위에 3회 스크린 프린팅한 경우이다.
The thus prepared yellow fluorescent lens is shown in Figs. 5A to 7C. FIG. 5A shows a case where yellow phosphor and SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O glass frit are mixed at a weight ratio of 40:60 in accordance with Experimental Example 1 and screen-printed once on a glass substrate, FIG. 5B shows a case in which yellow phosphor and SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O glass frit are mixed at a weight ratio of 40:60 according to Experimental Example 1 and screen-printed twice on a glass substrate, FIG. 5C shows a case where yellow phosphor and SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O glass frit are mixed at a weight ratio of 40:60 according to Experimental Example 1 and screen-printed three times on a glass substrate. FIG. 6A shows a case where yellow phosphor and SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O glass frit are mixed at a weight ratio of 60:40 in accordance with Experimental Example 1 and screen printing is performed once on a glass substrate, 6B shows a case in which yellow phosphor and SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O glass frit are mixed at a weight ratio of 60:40 according to Experimental Example 1, screen printing is performed twice on a glass substrate, FIG. 6C shows a case in which yellow phosphor and SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O glass frit are mixed at a weight ratio of 60:40 according to Experimental Example 1, and screen printing is performed three times on a glass substrate. FIG. 7A shows a case in which yellow phosphor and SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O glass frit are mixed at a weight ratio of 80:20 according to Experimental Example 1 and screen-printed once on a glass substrate, FIG. 7B shows a case in which yellow phosphor and SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O glass frit are mixed at a weight ratio of 80:20 according to Experimental Example 1 and screen-printed twice on a glass substrate, FIG. 7C shows a case where yellow phosphor and SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O glass frit are mixed at a weight ratio of 80:20 according to Experimental Example 1 and screen-printed three times on a glass substrate.

<실험예 2><Experimental Example 2>

Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿과 황색 형광체(YAG 00902)를 혼합하였다. Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO glass frit and yellow phosphor (YAG 00902) were mixed.

상기 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리는 Bi2O3 22.5몰%, B2O3 37.5몰%, ZnO 40몰%의 비율로 조성이 설계된 것을 사용하였다. The above-mentioned Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO-based glass was composed of 22.5 mol% of Bi 2 O 3 , 37.5 mol% of B 2 O 3 , and 40 mol% of ZnO.

상기 황색 형광체는 세륨(cerium)이 도핑된 이트륨 알루미늄 산화물(yttrium aluminum oxide)(Y3Al5O12:Ce)를 이용하였다.The yellow phosphor was yttrium aluminum oxide (Y 3 Al 5 O 12 : Ce) doped with cerium.

황색 형광체와 유리 프릿은 80:20, 60:40, 40:60의 중량비로 혼합하였고, 유기 바인더 용액(또는 비이클)은 황색 형광체와 유리 프릿 전체 100중량부에 대하여 40중량부를 첨가하였다. 상기 유기 바인더 용액은 알파-터피놀(α-Terpinol), n-부틸아세테이트(n-Butyl Acetate) 및 에틸셀룰로오스(Ethyl Cellulose)가 45:45:10의 중량비로 혼합된 용액을 사용하였다. The yellow fluorescent substance and the glass frit were mixed at a weight ratio of 80:20, 60:40, and 40:60, and 40 parts by weight of the organic binder solution (or the vehicle) was added to 100 parts by weight of the yellow fluorescent substance and the glass frit as a whole. The organic binder solution used was a mixture of α-Terpinol, n-Butyl Acetate and Ethyl Cellulose in a weight ratio of 45:45:10.

황색 형광체 함량에 따라 제조된 페이스트 조성물은 유제막 두께가 30㎛인 프레임을 사용하여 스크린 프린팅으로 일정한 두께의 코팅막을 입혔으며, 코팅 횟수를 1회 실시하였다. 코팅된 시료는 600℃에서 2시간 동안 열처리를 실시하여 유리 프릿이 충분히 용융(melting)되어 접착하도록 하였다. The paste composition prepared according to the yellow phosphor content was coated with a coating film having a constant thickness by screen printing using a frame having an emulsion film thickness of 30 μm, and the number of times of coating was once. The coated samples were heat treated at 600 ° C for 2 hours to allow the glass frit to melt sufficiently to adhere.

이렇게 제조된 황색 형광 렌즈를 도 8a 내지 도 8c에 나타내었다. 도 8a는 실험예 2에 따라 황색 형광체와 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿을 80:20의 중량비로 혼합하고 유리 기판 위에 1회 스크린 프린팅한 경우이고, 도 8b는 실험예 2에 따라 황색 형광체와 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿을 60:40의 중량비로 혼합하고 유리 기판 위에 1회 스크린 프린팅한 경우이며, 도 8c는 실험예 2에 따라 황색 형광체와 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿을 40:60의 중량비로 혼합하고 유리 기판 위에 1회 스크린 프린팅한 경우이다.
The thus prepared yellow fluorescent lens is shown in Figs. 8A to 8C. FIG. 8A shows a case where the yellow phosphor and the Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO glass frit were mixed at a weight ratio of 80:20 and screen-printed once on the glass substrate according to Experimental Example 2, 2, a yellow phosphor and a Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO glass frit were mixed at a weight ratio of 60:40 and screen-printed once on a glass substrate. FIG. And Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO glass frit were mixed at a weight ratio of 40:60 and screen-printed once on a glass substrate.

<실험예 3><Experimental Example 3>

B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿과 황색 형광체(YAG 00902)를 혼합하였다. B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit and yellow phosphor (YAG 00902) were mixed.

상기 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리는 B2O3 38.5몰%, Al2O3 3.8몰%, ZnO 28.8몰%, BaO 28.9몰% 비율로 조성이 설계된 것을 사용하였다. The B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass was used in which the composition was designed to be 38.5 mol% of B 2 O 3 , 3.8 mol% of Al 2 O 3 , 28.8 mol% of ZnO, and 28.9 mol% of BaO .

상기 황색 형광체는 세륨(cerium)이 도핑된 이트륨 알루미늄 산화물(yttrium aluminum oxide)(Y3Al5O12:Ce)를 이용하였다.The yellow phosphor was yttrium aluminum oxide (Y 3 Al 5 O 12 : Ce) doped with cerium.

황색 형광체와 유리 프릿은 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50, 40:60, 30:70, 20:80의 중량비로 혼합하였고, 유기 바인더 용액(또는 비이클)은 황색 형광체와 유리 프릿 전체 100중량부에 대하여 100중량부를 첨가하였다. 상기 유기 바인더 용액은 알파-터피놀(α-Terpinol), n-부틸아세테이트(n-Butyl Acetate) 및 에틸셀룰로오스(Ethyl Cellulose)가 45:45:10의 중량비로 혼합된 용액을 사용하였다. The yellow phosphor and the glass frit were mixed at a weight ratio of 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50, 40:60, 30:70, 20:80, and the organic binder solution (or vehicle) Was added to 100 parts by weight of the entirety of the yellow phosphor and the glass frit. The organic binder solution used was a mixture of α-Terpinol, n-Butyl Acetate and Ethyl Cellulose in a weight ratio of 45:45:10.

코팅막을 입히기 위해 보로실리케이트계 유리 기판 양끝에 3M 반투명 테이프를 두 번 감아 틀을 만들었다. 유리 기판 위에 황색 형광체 페이스트 조성물을 올려놓고 유리 막대로 밀어 황색 형광체 페이스트 조성물을 1회 입힌 후 테이프를 제거하였다. 각각의 황색 형광 렌즈를 650℃와 680℃에서 열처리 하였다. In order to apply the coating film, a 3M semi-transparent tape was wound twice on both sides of the borosilicate glass substrate to form a frame. The yellow phosphor paste composition was placed on a glass substrate and pushed with a glass rod to apply the yellow phosphor paste composition once, and then the tape was removed. Each yellow fluorescent lens was heat treated at 650 ° C and 680 ° C.

이렇게 제조된 황색 형광 렌즈를 도 9a 내지 도 10h에 나타내었다. 도 9a 내지 도 9h는 실험예 3에 따라 650℃에서 열처리한 경우로서, 도 9a는 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 90:10의 중량비로 혼합한 경우이고, 도 9b는 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 80:20의 중량비로 혼합한 경우이며, 도 9c는 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 70:30의 중량비로 혼합한 경우이고, 도 9d는 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 60:40의 중량비로 혼합한 경우이며, 도 9e는 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 50:50의 중량비로 혼합한 경우이고, 도 9f는 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 40:60의 중량비로 혼합한 경우이며, 도 9g는 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 30:70의 중량비로 혼합한 경우이고, 도 9h는 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 20:80의 중량비로 혼합한 경우이다. 도 10a 내지 도 10h는 실험예 3에 따라 680℃에서 열처리한 경우로서, 도 10a는 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 90:10의 중량비로 혼합한 경우이고, 도 10b는 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 80:20의 중량비로 혼합한 경우이며, 도 10c는 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 70:30의 중량비로 혼합한 경우이고, 도 10d는 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 60:40의 중량비로 혼합한 경우이며, 도 10e는 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 50:50의 중량비로 혼합한 경우이고, 도 10f는 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 40:60의 중량비로 혼합한 경우이며, 도 10g는 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 30:70의 중량비로 혼합한 경우이고, 도 10h는 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 20:80의 중량비로 혼합한 경우이다.
The thus prepared yellow fluorescent lens is shown in Figs. 9A to 10H. 9A to 9H show the case of heat treatment at 650 DEG C according to Experimental Example 3, wherein FIG. 9A shows a case where the yellow phosphor and the B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit are mixed at a weight ratio of 90:10 FIG. 9B shows a case where the yellow phosphor and the B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit are mixed at a weight ratio of 80:20, FIG. 9C shows the case where the yellow phosphor and B 2 O 3 -Al 2 the O 3 -ZnO-BaO-based glass frit in a weight ratio of 70: 30 when mixing, and Fig 9d is a yellow phosphor and a B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO -based glass frit in a weight ratio of 60: 40 FIG. 9E shows a case where the yellow phosphor and the B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit are mixed at a weight ratio of 50:50, FIG. 9F shows a case where the yellow phosphor and the B 2 O 3- Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit at a weight ratio of 40:60. FIG. 9g shows a case where the yellow fluorescent material and the B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit were mixed at a ratio of 30:70 9H shows a case in which the yellow phosphor and the B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO- BaO-based glass frit at a weight ratio of 20:80. FIGS. 10A to 10H show a case of heat-treating at 680 ° C. according to Experimental Example 3, wherein FIG. 10A shows a case where yellow phosphor and B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit were mixed at a weight ratio of 90:10 FIG. 10B shows a case where the yellow phosphor and the B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit are mixed at a weight ratio of 80:20, FIG. 10C shows a case where the yellow phosphor and B 2 O 3 -Al 2 the O 3 -ZnO-BaO-based glass frit, if mixed in a weight ratio of 70: 30, and Fig. 10d is a yellow phosphor and a B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO -based glass frit in a weight ratio of 60: 40 FIG. 10E shows a case where the yellow phosphor and the B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit are mixed at a weight ratio of 50:50. FIG. 10F shows a case where the yellow phosphor and the B 2 O 3- Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit at a weight ratio of 40:60. FIG. 10g shows a case where the yellow fluorescent material and the glass frit of B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass were mixed in a ratio of 30:70 FIG. 10H shows a case in which yellow phosphor and B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit at a weight ratio of 20:80.

황색 형광 렌즈의 황색 형광체막 두께에 따른 특성을 평가하기 위해 알파-스텝 500(Alpha-step 500)을 이용하였다. 백색 LED 소자의 광특성은 IES LM-79-08(Electrical and Photometric Measurements of Solid-State Lighting Products)에 의한 방법으로 측정을 실시하였다.The alpha-step 500 (Alpha-step 500) was used to evaluate the characteristics of the yellow fluorescent lens according to the thickness of the yellow phosphor. The optical properties of white LED devices were measured by IES LM-79-08 (Electrical and Photometric Measurements of Solid-State Lighting Products).

청색 LED 칩이 실장된 백색 LED 소자에 황색 형광체의 함량과 코팅 횟수에 따라 구분된 황색 형광 렌즈를 바꿔가면서 장착한 후 각각의 특성을 측정하였다. 직류 전원장치로 정격전류를 공급하여 40분 이상 에이징 후 전기적 특성 및 광학적 특성을 측정하였다. 광속 및 광효율은 고니오포토미터(Goniophotometer)(C-type)와 파워 어낼라이저(Power Analyzer)를 이용하였으며, 연색성 및 색온도는 인티그레이팅 스피어(Integrating Sphere)(0.5m)를 이용하여 비교 분석하였다.
The white LED device with the blue LED chip was mounted on the yellow fluorescent lens, which was classified according to the content of the yellow phosphor and the number of coatings. Electrical characteristics and optical characteristics were measured after aging for more than 40 minutes by supplying rated current to a DC power supply. The luminous flux and the light efficiency were measured using a Goniophotometer (C-type) and a Power Analyzer, and the color rendering and color temperature were compared using an Integrating Sphere (0.5 m).

실험예 1에 따라 황색 형광체와 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿(보로실리케이트계 유리 프릿)을 혼합하여 제조한 페이스트 조성물을 800℃에서 2시간 열처리하여 제조된 황색 형광체막의 두께 측정은 도 11에 나타내었다. 도 11에서 'P8G2'는 황색 형광체와 유리 프릿을 80:20의 중량비로 혼합한 경우를 나타내고, 'P6G4'는 황색 형광체와 유리 프릿을 60:40의 중량비로 혼합한 경우를 나타내며, 'P4G6'는 황색 형광체와 유리 프릿을 40:60의 중량비로 혼합한 경우를 나타낸다.The paste composition prepared by mixing yellow phosphor and SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O glass frit (borosilicate glass frit) according to Experimental Example 1 was heat-treated at 800 ° C. for 2 hours The thickness measurement of the yellow phosphor film was shown in Fig. In FIG. 11, 'P8G2' represents a case where yellow phosphor and glass frit are mixed at a weight ratio of 80:20, 'P6G4' represents a case where yellow phosphor and glass frit are mixed at a weight ratio of 60:40, and 'P4G6' Shows a case where yellow phosphor and glass frit are mixed at a weight ratio of 40:60.

도 11을 참조하면, 코팅 횟수가 증가할수록 황색 형광 렌즈의 황색 형광체막의 두께는 점점 증가하는 경향을 나타내었다. 1회 코팅한 경우는 황색 형광체와 유리 프릿의 양에 상관없이 비교적 같은 두께를 나타내었으나, 코팅 횟수가 증가함에 따라 두께는 눈에 띄는 차이를 나타내었다. 황색 형광체와 유리 프릿을 60:40의 중량비로 혼합하여 1회 코팅했을 때, 황색 형광체막의 두께는 약 6㎛로 가장 낮게 측정되었으나, 3회 코팅한 경우 황색 형광체막의 두께는 대략 17.3㎛로 가장 높게 측정되었다.
Referring to FIG. 11, as the number of coatings increases, the thickness of the yellow phosphor layer of the yellow fluorescent lens tends to increase gradually. In the case of one coat, the thickness was comparable regardless of the amount of the yellow phosphor and the glass frit, but the thickness was remarkable as the number of coatings was increased. When the yellow phosphor and the glass frit were mixed at a weight ratio of 60:40 and coated once, the thickness of the yellow phosphor film was the lowest at about 6 탆. When the phosphor was coated three times, the thickness of the yellow phosphor film was about 17.3 탆 Respectively.

실험예 2에 따라 황색 형광체와 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿을 혼합하여 제조한 페이스트 조성물을 600℃에서 2시간 열처리하여 제조한 황색 형광체막의 두께 측정은 도 12에 나타내었다. 도 12에서 'P8G2'는 황색 형광체와 유리 프릿을 80:20의 중량비로 혼합한 경우를 나타내고, 'P6G4'는 황색 형광체와 유리 프릿을 60:40의 중량비로 혼합한 경우를 나타내며, 'P4G6'는 황색 형광체와 유리 프릿을 40:60의 중량비로 혼합한 경우를 나타낸다.The thickness measurement of the yellow phosphor film prepared by heat-treating the paste composition prepared by mixing the yellow phosphor and Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO glass frit according to Experimental Example 2 at 600 ° C. for 2 hours is shown in FIG. 12 . 12, 'P8G2' represents a case where yellow phosphor and glass frit are mixed at a weight ratio of 80:20, 'P6G4' represents a case where yellow phosphor and glass frit are mixed at a weight ratio of 60:40, and 'P4G6' Shows a case where yellow phosphor and glass frit are mixed at a weight ratio of 40:60.

도 12를 참조하면, 황색 형광체 함량에 따라 막의 두께는 차이를 나타내었다. 황색 형광체 함량이 감소하고, 유리 프릿의 함량이 증가함에 따라 황색 형광체막의 두께는 감소하였다. 황색 형광체와 유리 프릿이 80:20의 중량비로 혼합되었을 때 제조된 황색 형광체막 두께는 약 20.5㎛로 가장 높게 측정이 되었고, 40:60의 중량비로 혼합되었을 때의 황색 형광체막 두께는 약 7㎛로 가장 낮게 측정되었다.
Referring to FIG. 12, the thickness of the film was different according to the yellow phosphor content. As the yellow phosphor content decreased and the glass frit content increased, the thickness of the yellow phosphor film decreased. When the yellow phosphor and the glass frit were mixed at a weight ratio of 80:20, the thickness of the yellow phosphor prepared was the highest at about 20.5 μm, and when the phosphor was mixed at a weight ratio of 40:60, the thickness of the yellow phosphor was about 7 μm .

실험예 3에 따라 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 혼합하여 제조한 황색 형광체 페이스트 조성물을 680℃와 650℃에서 각각 2시간 열처리하여 제조된 황색 형광체막의 두께 측정은 도 13에 나타내었다. 도 13에서 'P9G1'은 황색 형광체와 유리 프릿을 90:10의 중량비로 혼합한 경우를 나타내고, 'P8G2'는 황색 형광체와 유리 프릿을 80:20의 중량비로 혼합한 경우를 나타내며, 'P7G3'은 황색 형광체와 유리 프릿을 70:30의 중량비로 혼합한 경우를 나타내고, 'P6G4'는 황색 형광체와 유리 프릿을 60:40의 중량비로 혼합한 경우를 나타내며, 'P5G5'는 황색 형광체와 유리 프릿을 50:50의 중량비로 혼합한 경우를 나타내고, 'P4G6'는 황색 형광체와 유리 프릿을 40:60의 중량비로 혼합한 경우를 나타낸다.The yellow phosphor paste composition prepared by mixing the yellow phosphor and the B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit according to Experimental Example 3 was subjected to heat treatment at 680 ° C. and 650 ° C. for 2 hours, respectively, The thickness measurement is shown in Fig. In FIG. 13, 'P9G1' represents a case where yellow phosphor and glass frit are mixed at a weight ratio of 90:10, 'P8G2' represents a case where yellow phosphor and glass frit are mixed at a weight ratio of 80:20, and 'P7G3''P6G4' represents a case where the yellow phosphor and the glass frit are mixed at a weight ratio of 60:40, 'P5G5' represents the case where the yellow phosphor and the glass frit are mixed at a weight ratio of 70:30, At a weight ratio of 50:50, and 'P4G6' represents a case where the yellow phosphor and glass frit are mixed at a weight ratio of 40:60.

도 13을 참조하면, 황색 형광체 함량이 감소하고 유리 프릿의 함량이 증가할수록 황색 형광체막의 두께는 감소하는 경향을 나타내었다. 황색 형광체와 유리 프릿이 90:10의 중량비로 혼합되었을 때 제조된 황색 형광체막 두께는 680℃, 650℃에서 약 15.8㎛, 15.5㎛로 가장 높게 측정이 되었고, 황색 형광체 함량이 가장 적은 비율인 20:80의 중량비일 때 각각 10.3㎛, 11.2㎛로 가장 낮게 측정된 것을 알 수 있다.
Referring to FIG. 13, as the yellow phosphor content decreases and the glass frit content increases, the thickness of the yellow phosphor layer decreases. When the yellow phosphor and the glass frit were mixed at a weight ratio of 90:10, the thickness of the yellow phosphor prepared was highest at about 15.8 μm and 15.5 μm at 680 ° C. and 650 ° C., and the ratio of yellow phosphor : &Lt; / RTI &gt; 80 weight ratio, the lowest measurement was 10.3 mu m and 11.2 mu m, respectively.

아래의 표 1에 황색 형광체와 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿의 함량과 코팅 횟수에 따른 광속, 광효율, 색온도, 연색성을 나타내었다. 도 14는 실험예 1에 따라 황색 형광체와 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿을 혼합한 황색 형광체 페이스트 조성물의 코팅 횟수에 따른 색온도(CCT)를 나타낸 그래프이고, 도 15는 실험예 1에 따라 황색 형광체와 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿을 혼합한 황색 형광체 페이스트 조성물의 코팅 횟수에 따른 연색성(CRI)을 나타낸 그래프이며, 도 16은 실험예 1에 따라 황색 형광체와 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-K2O계 유리 프릿을 혼합한 황색 형광체 페이스트 조성물의 코팅 횟수에 따른 광효율을 나타낸 그래프이다. 아래의 표 1과 도 14 내지 도 16에서 P4G6은 황색 형광체와 유리 프릿이 40:60의 중량비로 혼합된 페이스트 조성물을 사용한 경우를 나타내고, P6G4는 황색 형광체와 유리 프릿이 60:40의 중량비로 혼합된 페이스트 조성물을 사용한 경우를 나타내며, P8G2는 황색 형광체와 유리 프릿이 80:20의 중량비로 혼합된 페이스트 조성물을 사용한 경우를 나타내고, 1C는 페이스트 조성물을 1회 코팅한 경우를 나타내며, 2C는 페이스트 조성물을 2회 코팅한 경우를 나타내고, 3C는 페이스트 조성물을 3회 코팅한 경우를 나타낸다.Table 1 below shows the luminous flux, the light efficiency, the color temperature and the color rendering depending on the content of the yellow phosphor and SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O glass frit and the number of coatings. 14 is a graph showing the color temperature (CCT) according to the number of times of coating of the yellow phosphor paste composition in which yellow phosphor and SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O glass frit are mixed according to Experimental Example 1 15 is a graph showing the color rendering index (CRI) according to the number of times of coating of the yellow phosphor paste composition obtained by mixing the yellow phosphor and SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O glass frit according to Experimental Example 1 FIG. 16 is a graph showing the light efficiency according to the number of coatings of the yellow phosphor paste composition in which yellow phosphor and SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -K 2 O glass frit are mixed according to Experimental Example 1. FIG. P4G6 in the following Tables 1 and 14 to 16 shows the case where the paste composition in which the yellow phosphor and the glass frit are mixed at a weight ratio of 40:60 is used and P6G4 is a mixture of the yellow phosphor and the glass frit at a weight ratio of 60:40 P8G2 represents the case of using a paste composition in which the yellow phosphor and the glass frit are mixed at a weight ratio of 80:20, 1C represents the case where the paste composition is coated once, 2C represents the case where the paste composition And 3C shows a case where the paste composition is coated three times.

분류Classification 광속(total flux)
(lm)Total flux
(lm) 광효율(luminous efficacy)(lm/W)Luminous efficacy (lm / W) 색온도(CCT)
(K)Color temperature (CCT)
(K) 연색성(CRI)Color rendering (CRI)
P4G6
P4G6
1C1C 134.1134.1 45.045.0 nonenone nonenone 2C2C 193.6193.6 65.065.0 nonenone nonenone 3C3C 208.1208.1 69.869.8 nonenone nonenone
P6G4
P6G4
1C1C 265.2265.2 89.089.0 nonenone nonenone 2C2C 327.5327.5 109.9109.9 1116011160 7878 3C3C 342.6342.6 115.0115.0 88998899 7777
P8G2
P8G2
1C1C 246.0246.0 82.682.6 nonenone nonenone 2C2C 352.5352.5 118.3118.3 49934993 6565 3C3C 371.8371.8 124.8124.8 52195219 6666

색온도는 플랑키안 곡선(Plankian locus)에 나타난 등색 온도선(isotemperature lines)에 따라 상관색온도가 12000K 이상일 때 'none'으로 분류하였다. 연색성도 측정범위를 벗어나는 경우 'none'으로 분류하였다. The color temperature was classified as 'none' when the correlated color temperature was above 12000K according to the isotemperature lines of the Plankian locus. When the color rendering was out of the measurement range, it was classified as 'none'.

표 1과 도 14 내지 도 16을 참조하면, 황색 형광체와 유리 프릿이 40:60의 중량비로 혼합된 페이스트 조성물을 사용한 경우에 광속은 134.1∼208.1 lm으로 코팅 횟수가 많을수록 광속이 올라간다. 또한, 황색 형광체와 유리 프릿이 40:60의 중량비로 혼합된 페이스트 조성물을 사용한 경우에 광효율은 70 lm/W 미만이며 색온도와 연색성은 'none'로 분류되었다. Referring to Table 1 and FIGS. 14 to 16, in the case of using the paste composition in which the yellow phosphor and the glass frit are mixed at a weight ratio of 40:60, the luminous flux is 134.1 to 208.1 lm, and the luminous flux is increased as the number of coatings is increased. In addition, when the paste composition in which the yellow phosphor and the glass frit were mixed at a weight ratio of 40:60 was used, the light efficiency was less than 70 lm / W, and the color temperature and the color rendering property were classified as 'none'.

황색 형광체와 유리 프릿이 60:40의 중량비로 혼합된 페이스트 조성물을 사용한 경우에 265.2∼342.6 lm의 광속과 최대 115 lm/W의 광효율에 도달하였다. 코팅 횟수가 많을수록 광속은 올라가지만 색온도가 8000 K 이상으로 조명용 광원으로는 적합하지 않았다. When using the paste composition in which the yellow phosphor and the glass frit were mixed in a weight ratio of 60:40, the luminous efficiency of 265.2 to 342.6 lm and the maximum efficiency of 115 lm / W were reached. The higher the number of coatings, the higher the luminous flux, but the color temperature is more than 8000 K, which is not suitable as a light source for illumination.

황색 형광체와 유리 프릿이 80:20의 중량비로 혼합된 페이스트 조성물을 사용한 경우에도 코팅 횟수가 많을수록 광속 및 광효율이 증가하였다. 코팅 횟수가 3회일 때 연색성이 66으로 개선이 필요하지만, 광속은 371.8 lm, 광효율은 124.8 lm/W, 색온도 5219 K로 기존에 생산되는 형광체와 실리콘을 혼합한 봉지재 구조의 백색 LED 패키지의 특성에 도달하였다. Even in the case of using the paste composition in which the yellow phosphor and the glass frit were mixed at a weight ratio of 80:20, the luminous flux and the light efficiency were increased as the number of coatings was increased. It is necessary to improve the color rendering to 66 when the coating frequency is 3 times. However, the characteristics of the white LED package with encapsulant structure in which the luminous flux is 371.8 lm, the light efficiency is 124.8 lm / W and the color temperature is 5219 K, .

황색 형광체와 유리 프릿를 혼합하여 페이스트 조성물을 제조할 때 황색 형광체와 유리 프릿 전체 함량에 대하여 황색 형광체의 함량이 80 wt% 이상, 1회 코팅 시 약 50㎛ 두께로 3회 이상 코팅을 실시하였을 때 조명용 광원으로 적합한 백색 LED 패키지의 특성을 나타냄을 알 수 있었다.
When the paste composition was prepared by mixing the yellow phosphor and the glass frit, when the content of the yellow phosphor was more than 80 wt% based on the total content of the yellow phosphor and the glass frit, And the characteristics of a white LED package suitable as a light source are shown.

아래의 표 2에 황색 형광체 함량과 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿의 함량에 따른 광속, 광 효율, 색온도, 연색성을 나타내었다. 도 17은 실험예 2에 따라 황색 형광체와 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿을 혼합한 황색 형광체 페이스트 조성물의 함량에 따른 색온도(CCT)를 나타낸 그래프이고, 도 18은 실험예 2에 따라 황색 형광체와 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿을 혼합한 황색 형광체 페이스트 조성물의 함량에 따른 연색성(CRI)을 나타낸 그래프이며, 도 19는 실험예 2에 따라 황색 형광체와 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿을 혼합한 황색 형광체 페이스트 조성물의 함량에 따른 광효율을 나타낸 그래프이다. 아래의 표 2 및 도 17 내지 도 19에서 P4G6은 황색 형광체와 유리 프릿이 40:60의 중량비로 혼합된 페이스트 조성물을 사용한 경우를 나타내고, P6G4는 황색 형광체와 유리 프릿이 60:40의 중량비로 혼합된 페이스트 조성물을 사용한 경우를 나타내며, P8G2는 황색 형광체와 유리 프릿이 80:20의 중량비로 혼합된 페이스트 조성물을 사용한 경우를 나타내고, 1C는 페이스트 조성물을 1회 코팅한 경우를 나타낸다.Table 2 below shows the luminous flux, light efficiency, color temperature and color rendering depending on the contents of yellow phosphor and Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO glass frit. 17 is a graph showing the color temperature (CCT) according to the content of the yellow phosphor paste composition obtained by mixing the yellow fluorescent material and the Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO glass frit according to Experimental Example 2, FIG. 19 is a graph showing a color rendering index (CRI) according to the content of a yellow phosphor paste composition obtained by mixing a yellow phosphor and a Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO glass frit according to Example 2, And a Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO glass frit mixed with each other, according to the content of the yellow phosphor paste composition. In the following Table 2 and Figs. 17 to 19, P4G6 represents the case where the paste composition in which the yellow phosphor and the glass frit are mixed at a weight ratio of 40:60, P6G4 represents the case where the yellow phosphor and the glass frit are mixed at a weight ratio of 60:40 P8G2 represents a case of using a paste composition in which a yellow phosphor and glass frit are mixed in a weight ratio of 80:20, and 1C represents a case of coating a paste composition once.

광속(lm)The luminous flux (lm) 광효율(lm/W)Luminous efficiency (lm / W) 색온도(K)Color temperature (K) 연색성Color rendering P4G6P4G6 1C1C 338.42338.42 113.65113.65 52385238 66.6366.63 P6G4P6G4 1C1C 329.59329.59 110.73110.73 44214421 62.6362.63 P8G2P8G2 1C1C 346.13346.13 106.19106.19 46844684 64.1564.15

표 2 및 도 17 내지 도 19를 참조하면, 황색 형광체와 유리 프릿이 80:20의 중량비로 혼합된 페이스트 조성물을 사용한 경우 광속은 346.13 lm이며, 황색 형광체 함량이 증가할수록 광속은 올라가지만 광효율은 106.19lm/W로 가장 낮게 측정되었다. 황색 형광체와 유리 프릿이 80:20의 중량비로 혼합된 페이스트 조성물을 사용한 경우에 광속은 338.42 lm/W이지만, 색온도(CCT)가 5238, 연색성(CRI)이 66.63, 그리고 광효율이 116.65 lm/W로 백색 LED 특성에 가장 근접하게 나타났다.
Referring to Table 2 and FIG. 17 to FIG. 19, when the paste composition in which the yellow phosphor and the glass frit are mixed at a weight ratio of 80:20 is used, the luminous flux is 346.13 lm, and the luminous flux increases as the yellow phosphor content increases. However, lm / W. The light flux is 338.42 lm / W, but the color temperature (CCT) is 5238, the color rendering (CRI) is 66.63, and the light efficiency is 116.65 lm / W when a paste composition in which yellow phosphor and glass frit are mixed in a weight ratio of 80:20 is used White LED characteristics.

실험예 3에 따라 황색 형광체 함량과 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿의 함량에 따른 페이스트 조성물을 각각 650℃와 680℃에서 열처리하여 황색 형광 렌즈를 제조한 경우에 색온도와 연색성을 도 20과 도 21에 나타내었다. According to Experimental Example 3, when the paste composition according to the content of the yellow phosphor and the content of the B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit was heat-treated at 650 ° C. and 680 ° C., respectively, And color rendering properties are shown in Figs. 20 and 21. Fig.

도 20 및 도 21을 참조하면, 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿이 90:10, 80:20, 70:30의 중량비로 혼합된 황색 형광체 페이스트 조성물을 사용한 경우가 색온도와 연색성이 백색광의 특성에 근접하였다. 그 중 650℃에서 열처리하고 황색 형광체와 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 80:20의 중량비로 혼합한 페이스트 조성물을 사용한 경우가 색온도가 8864, 연색성이 78로 백색광 범위에 가장 근접하게 측정되었다.
20 and 21, a yellow phosphor paste composition in which yellow phosphor and B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit were mixed at a weight ratio of 90:10, 80:20, and 70:30, The color temperature and the color rendering property were similar to those of white light. Among them, a paste composition obtained by heat-treating at 650 ° C and mixing yellow phosphor and B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit at a weight ratio of 80:20 was used in a color composition of 8864, The range was measured closest to.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, This is possible.

10, 110: 청색 LED 칩
20, 120: 황색 형광체
130: 유리 기판
140: 금속 인쇄회로기판
150: 접착제10, 110: Blue LED chip
20, 120: yellow phosphor
130: glass substrate
140: Metal printed circuit board
150: Adhesive

Claims (10)

Bi2O3 18.0∼26.0몰%, B2O3 32.5∼42.5몰% 및 ZnO 34.5∼45.5몰%를 포함하는 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿 20∼80중량%, 황색 형광체 20∼80중량%, 상기 유리 프릿과 상기 황색 형광체의 전체 함량 100중량부에 대하여 유기 바인더 용액 20∼60중량부를 포함하며,
상기 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 프릿의 연화점은 600℃보다 낮은 것을 특징으로 하는 황색 형광체 페이스트 조성물.
20 to 80% by weight of Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO glass frit containing 18.0 to 26.0 mol% of Bi 2 O 3, 32.5 to 42.5 mol% of B 2 O 3 and 34.5 to 45.5 mol% of ZnO, 20 to 80% by weight of the phosphor, 20 to 60 parts by weight of the organic binder solution with respect to 100% by weight of the total content of the glass frit and the yellow phosphor,
Wherein the softening point of the Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO glass frit is lower than 600 ° C.
B2O3 34.5∼45.5몰%, Al2O3 1.0∼7.0몰%, ZnO 25.0∼35.0몰% 및 BaO 25.0∼35.0몰%를 포함하는 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿 10∼90중량%, 황색 형광체 10∼90중량%, 상기 유리 프릿과 상기 황색 형광체의 전체 함량 100중량부에 대하여 유기 바인더 용액 20∼60중량부를 포함하며,
상기 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿의 연화점은 600℃보다 낮은 것을 특징으로 하는 황색 형광체 페이스트 조성물.
B 2 O 3 34.5~45.5 mol%, Al 2 O 3 1.0~7.0 mol%, ZnO 25.0~35.0 B 2 O 3 containing a mole% of BaO and 25.0~35.0% by mole based -Al 2 O 3 -ZnO-BaO 10 to 90% by weight of a glass frit, 10 to 90% by weight of a yellow phosphor, and 20 to 60 parts by weight of an organic binder solution with respect to 100 parts by weight of the total content of the glass frit and the yellow phosphor,
Wherein the softening point of the B 2 O 3 -Al 2 O 3 -ZnO-BaO glass frit is lower than 600 ° C.
SiO2 9.0∼17.5몰%, B2O3 34.7∼45.7몰%, ZnO 34.8∼45.8몰%, ZrO2 4.6∼14.6몰% 및 R2O(여기서, R은 Na 또는 K) 0.4∼4.0몰%를 포함하는 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-R2O(여기서, R은 Na 또는 K)계 유리 프릿 20∼80중량%, 황색 형광체 20∼80중량%, 상기 유리 프릿과 상기 황색 형광체의 전체 함량 100중량부에 대하여 유기 바인더 용액 20∼60중량부를 포함하며,
상기 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-R2O계 유리 프릿의 연화점은 600℃보다 낮은 것을 특징으로 하는 황색 형광체 페이스트 조성물.
SiO 2 9.0~17.5% mole, B 2 O 3 34.7~45.7 mol%, ZnO 34.8~45.8 mol%, ZrO 2 4.6~14.6 mol% and R 2 O (wherein, R represents Na or K) 0.4~4.0% by mole 20 to 80% by weight of a glass frit based on SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -R 2 O (where R is Na or K), 20 to 80% by weight of a yellow phosphor, And 20 to 60 parts by weight of an organic binder solution based on 100 parts by weight of the total amount of the yellow phosphor,
Wherein the softening point of the SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -R 2 O glass frit is lower than 600 ° C.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 유리 프릿은 500㎚∼30㎛의 평균 입자 크기를 갖고,
상기 황색 형광체는 세륨이 도핑된 이트륨 알루미늄 산화물(Y3Al5O12:Ce)로 이루어지며,
상기 유기 바인더 용액은 알파-터피놀, n-부틸아세테이트 및 에틸셀룰로오스가 6.5∼2.5:6.5∼2.5:1의 중량비로 혼합된 용액으로 이루어진 것을 특징으로 하는 황색 형광체 페이스트 조성물.
The glass frit according to any one of claims 1 to 3, wherein the glass frit has an average particle size of 500 nm to 30 占 퐉,
The yellow phosphor is made of yttrium aluminum oxide (Y 3 Al 5 O 12 : Ce) doped with cerium,
Wherein the organic binder solution comprises a mixture of alpha-terpineol, n-butyl acetate, and ethyl cellulose in a weight ratio of 6.5 to 2.5: 6.5 to 2.5: 1.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 기재된 황색 형광체 페이스트 조성물을 유리 기판 상에 스크린 프린팅법으로 도포하는 단계;
상기 황색 형광체 페이스트 조성물이 도포된 유리 기판을 상기 유리 프릿의 연화점 보다 높은 600∼900℃의 온도에서 열처리하여 황색 형광 렌즈를 형성하는 단계;
인쇄회로기판 상부에 청색 발광다이오드 칩이 안착되어 있고 상기 인쇄회로기판과 상기 청색 발광다이오드 칩의 전기적 연결을 위한 와이어가 본딩되어 있는 발광다이오드 램프를 준비하는 단계; 및
상기 청색 발광다이오드 칩의 발광면 상부에 상기 황색 형광 렌즈를 장착하는 단계를 포함하며,
상기 청색 발광다이오드 칩과 상기 황색 형광 렌즈는 서로 이격되게 장착하는 것을 특징으로 하는 백색 발광다이오드 소자의 제조방법.
Applying the yellow phosphor paste composition according to any one of claims 1 to 3 onto a glass substrate by screen printing;
Treating the glass substrate coated with the yellow phosphor paste composition at a temperature of 600 to 900 캜 higher than the softening point of the glass frit to form a yellow fluorescent lens;
Preparing a light emitting diode lamp in which a blue light emitting diode chip is mounted on a printed circuit board and a wire for electrically connecting the printed circuit board and the blue light emitting diode chip is bonded; And
And mounting the yellow fluorescent lens on the light emitting surface of the blue light emitting diode chip,
Wherein the blue light emitting diode chip and the yellow fluorescent lens are mounted to be spaced apart from each other.
제5항에 있어서, 상기 스크린 프린팅법으로 도포하는 단계는,
상기 유리 기판 상에 제1 황색 형광체 페이스트 조성물을 스크린 프린팅법으로 도포하는 단계;
상기 제1 황색 형광체 페이스트 조성물이 도포된 유리 기판을 오븐에서 건조하는 단계;
상기 유리 기판 상에 도포된 제1 황색 형광체 페이스트 조성물 상부에 제2 황색 형광체 페이스트 조성물을 스크린 프린팅법으로 도포하는 단계; 및
상기 제2 황색 형광체 페이스트 조성물이 도포된 유리 기판을 오븐에서 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 백색 발광다이오드 소자의 제조방법.
[6] The method of claim 5,
Applying the first yellow phosphor paste composition on the glass substrate by screen printing;
Drying the glass substrate coated with the first yellow phosphor paste composition in an oven;
Applying a second yellow phosphor paste composition on top of the first yellow phosphor paste composition applied on the glass substrate by screen printing; And
And drying the glass substrate coated with the second yellow phosphor paste composition in an oven.
제6항에 있어서, 상기 제2 황색 형광체 페이스트 조성물 상부에 제3 황색 형광체 페이스트 조성물을 스크린 프린팅법으로 도포하는 단계; 및
상기 제3 황색 형광체 페이스트 조성물이 도포된 유리 기판을 오븐에서 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백색 발광다이오드 소자의 제조방법.
7. The method of claim 6, further comprising: applying a third yellow phosphor paste composition onto the second yellow phosphor paste composition by screen printing; And
And drying the glass substrate coated with the third yellow phosphor paste composition in an oven. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 15. &lt; / RTI &gt;
제5항에 있어서, 상기 황색 형광체 페이스트 조성물은 유리 프릿의 입자 크기를 고려하여 상기 유리 기판 상에 10∼100㎛의 두께로 도포하는 것을 특징으로 하는 백색 발광다이오드 소자의 제조방법.
6. The method of claim 5, wherein the yellow phosphor paste composition is applied to the glass substrate in a thickness of 10 to 100 mu m considering the particle size of the glass frit.
제5항에 있어서, 상기 황색 형광체 페이스트 조성물은,
유리 프릿과 황색 형광체를 목표하는 비율에 따라 혼합하는 단계;
유리 프릿과 황색 형광체의 혼합물을 목표하는 크기로 분쇄하는 단계; 및
분쇄된 유리 프릿과 황색 형광체의 혼합물에 목표하는 비율에 따라 유기 바인더 용액을 첨가하는 단계를 통하여 제조되고,
상기 분쇄에 의해 상기 유리 프릿은 500㎚∼30㎛의 평균 입자 크기를 갖고,
상기 황색 형광체는 세륨이 도핑된 이트륨 알루미늄 산화물(Y3Al5O12:Ce)로 이루어지며,
상기 유기 바인더 용액은 알파-터피놀, n-부틸아세테이트 및 에틸셀룰로오스가 6.5∼2.5:6.5∼2.5:1의 중량비로 혼합된 용액으로 이루어진 것을 특징으로 하는 백색 발광다이오드 소자의 제조방법.
6. The phosphor paste composition according to claim 5,
Mixing the glass frit and the yellow phosphor according to a target ratio;
Pulverizing a mixture of glass frit and yellow phosphor to a target size; And
And adding the organic binder solution to the mixture of the glass frit and the yellow phosphor according to a target ratio,
By the grinding, the glass frit has an average particle size of 500 nm to 30 mu m,
The yellow phosphor is made of yttrium aluminum oxide (Y 3 Al 5 O 12 : Ce) doped with cerium,
Wherein the organic binder solution comprises a mixture of alpha-terpinol, n-butyl acetate, and ethyl cellulose in a weight ratio of 6.5 to 2.5: 6.5 to 2.5: 1.
인쇄회로기판;
전압을 인가하면 청색 가시광선을 발광하는 청색 발광다이오드 칩;
상기 인쇄회로기판과 상기 청색 발광다이오드 칩의 전기적 연결을 위한 와이어; 및
상기 청색 발광다이오드 칩의 발광면 상부에 장착된 황색 형광 렌즈를 포함하며,
상기 청색 발광다이오드 칩과 상기 황색 형광 렌즈는 서로 이격되어 있고,
상기 황색 형광 렌즈는 유리 기판 상에 적층된 형광체막을 포함하며,
상기 황색 형광체막은,
Bi2O3 18.0∼26.0몰%, B2O3 32.5∼42.5몰% 및 ZnO 34.5∼45.5몰%를 포함하고 연화점은 600℃보다 낮은 Bi2O3-B2O3-ZnO계 유리 20∼80중량%와 황색 형광체 20∼80중량%를 포함하거나,
B2O3 34.5∼45.5몰%, Al2O3 1.0∼7.0몰%, ZnO 25.0∼35.0몰% 및 BaO 25.0∼35.0몰%를 포함하고 연화점은 600℃보다 낮은 B2O3-Al2O3-ZnO-BaO계 유리 10∼90중량%와 황색 형광체 10∼90중량%를 포함하거나,
SiO2 9.0∼17.5몰%, B2O3 34.7∼45.7몰%, ZnO 34.8∼45.8몰%, ZrO2 4.6∼14.6몰% 및 R2O(여기서, R은 Na 또는 K) 0.4∼4.0몰%를 포함하고 연화점은 600℃보다 낮은 SiO2-B2O3-ZnO-ZrO2-R2O(여기서, R은 Na 또는 K)계 유리 20∼80중량%와 황색 형광체 20∼80중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 백색 발광다이오드 소자.Printed circuit board;
A blue light emitting diode chip emitting blue visible light when a voltage is applied thereto;
A wire for electrically connecting the printed circuit board and the blue light emitting diode chip; And
And a yellow fluorescent lens mounted on the light emitting surface of the blue light emitting diode chip,
The blue light emitting diode chip and the yellow fluorescent lens are spaced from each other,
Wherein the yellow fluorescent lens comprises a phosphor film laminated on a glass substrate,
The yellow phosphor film may be formed,
Bi 2 O 3 18.0~26.0% by mole, B 2 O 3 32.5~42.5 comprises a mol% and ZnO 34.5~45.5% mol and a softening point is lower Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -ZnO -based glass 20 through more than 600 ℃ And 20 to 80% by weight of the yellow phosphor,
B 2 O 3 34.5 to 45.5 mol%, Al 2 O 3 1.0 to 7.0 mol%, ZnO 25.0 to 35.0 mol% and BaO 25.0 to 35.0 mol%, and the softening point is B 2 O 3 -Al 2 O 3- ZnO-BaO-based glass and 10 to 90% by weight of a yellow phosphor,
SiO 2 9.0~17.5% mole, B 2 O 3 34.7~45.7 mol%, ZnO 34.8~45.8 mol%, ZrO 2 4.6~14.6 mol% and R 2 O (wherein, R represents Na or K) 0.4~4.0% by mole Wherein the softening point is 20 to 80 wt% of SiO 2 -B 2 O 3 -ZnO-ZrO 2 -R 2 O (where R is Na or K) glass having a softening point lower than 600 ° C. and 20 to 80 wt% Wherein the white light emitting diode element is a white light emitting diode.
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