KR101750194B1 - 파장 변환 유리, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 발광 장치 - Google Patents

파장 변환 유리, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 발광 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 파장 변환 유리, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 발광 장치에서, 본 발명의 파장 변환 유리는 산화텔루륨(tellurium dioxide, TeO2), 산화붕소(boric oxdie, B2O3), 산화아연(znic oxide, ZnO), 및 산화바륨(barium oxide, BaO), 및 형광체(phosphor)를 포함하되, TeO2, B2O3, ZnO, 및 BaO은 TeO2-B2O3-ZnO-BaO계 투명 유리를 형성하고, 상기 형광체는 상기 투명 유리 내에 마이크로 입자 형태로 분산된다.

Description

파장 변환 유리, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 발광 장치{WAVELENGTH CONVERSION GLASS, MANUFACTURING METHOD OF THE WAVELENGTH CONVERSION GLASS, AND LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING THE WAVELENGTH CONVERSION GLASS}
본 발명은 파장 변환 유리에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 파장 변환 유리, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 발광 장치에 관한 것이다.
파장 변환 물질은 조사되는 광에 의해 형광 발광함으로써, 파장을 변환하는 물질이다. 파장 변환 물질은 다양한 분야에서 이용되며, 특히, 좁은 파장 범위의 단색광을 방출하는 발광 다이오드 등의 색 구현을 위해 이용된다. 발광 다이오드는 파장 변환 물질에 의해 변환된 파장과 변환되지 않은 파장 광의 혼색에 의해 색을 구현할 수 있다. 파장 변환 물질로는 형광체, 반도체, 염료 등이 있으며, 그 중 형광체(phosphor)가 가장 일반적으로 이용되고 있다.
형광체는 빛, 방사선 등의 조사로 형광을 발하는 물질로서, 실리케이트계, 가넷계, 질화물계 형광체 등이 있다. 형광체는 일반적으로 합성 유기 소재나 세라믹 물질 등에 담지되어 파장 변환 물질로서 이용되고 있으며, 특히, 담지체로서 유리를 이용한 형광체 함유 유리(phosphor in glass)에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.
그러나, 기존의 형광체 함유 유리는 그 두께가 1 mm 이하로 매우 얇고, 판막의 형태로 사용되며, 낮은 투과도를 나타낸다. 때문에, 기존의 형광체 함유 유리는 장시간 사용 시 광원으로부터의 열, 빛 등의 요인에 의해 컬러가 변화하거나 열화되는 단점이 있다. 뿐만 아니라, 이로 인해, 형광체 함유 유리의 수명이 감소되고, 고온 환경, 고출력 광원의 파장 변환 물질로서의 이용이 제한되는 문제점이 있다.
때문에, 고투과도 및 우수한 열적 안정성을 나타내는 파장 변환 유리에 대한 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 일 목적은 고투과도, 우수한 열적 안정성, 및 파장 변환 효율을 나타내는 파장 변환 유리를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 파장 변환 유리의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 파장 변환 유리를 포함하는 발광 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적을 위한 파장 변환 유리는 산화텔루륨(tellurium dioxide, TeO2), 산화붕소(boric oxdie, B2O3), 산화아연(znic oxide, ZnO), 및 산화바륨(barium oxide, BaO)를 포함하는 TeO2-B2O3-ZnO-BaO계 투명 유리 및 상기 투명 유리 내에 마이크로 입자 형태로 분산된 형광체(phosphor)를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 TeO2-B2O3-ZnO-BaO계 투명 유리는 TeO2 15 내지 40 몰%(mol%), B2O3 20 내지 45 몰%, ZnO 10 내지 20 몰%, 및 BaO 5 내지 20 몰%를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 형광체는 이트륨 알루미늄 가넷(Yttrium Aluminium Garnet, YAG) 형광체, 가넷(Garnet)계 형광체, 실리케이트(Silicate)계 형광체, 황화물(sulfide)계 형광체, 질화물(Nitride)계 형광체, 산화물(Oxide)계 형광체 및 플루오르화물(Fluoride)계 형광체 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다.
이때, 상기 형광체는 이트륨 알루미늄 가넷:세륨(YAG:Ce)일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 파장 변환 유리는 TeO2, B2O3, ZnO, 및 BaO로 구성된 TeO2-B2O3-ZnO-BaO계 투명 유리 및 상기 투명 유리 내에 마이크로 입자 형태로 분산된 형광체로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 위한 파장 변환 유리의 제조 방법은 TeO2, B2O3, ZnO, 및 BaO을 포함하는 파장 변환 유리용 유리 프릿(frit) 조성물을 준비하는 단계, 상기 유리 프릿 조성물을 유리 프릿 소성 온도에서 소성한 후, 이를 분말화하여, TeO2-B2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 형성하는 단계, 상기 TeO2-B2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿 및 형광체 분말을 혼합하여, 파장 변환 유리용 유리 조성물을 준비하는 단계, 및 상기 파장 변환 유리용 유리 조성물을 파장 변환 유리 소성 온도에서 소성하여, 상기 형광체가 마이크로 입자 형태로 분산된 파장 변환 유리를 형성하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 파장 변환 유리를 형성하는 단계에서 상기 파장 변환 유리 소성 온도는 상기 TeO2-B2O3-ZnO-BaO계 상기 유리 프릿을 형성하는 단계의 상기 유리 프릿 소성 온도 보다 낮은 온도일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 TeO2-B2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 형성하는 단계에서, 상기 유리 프릿 소성 온도는 1000℃ 이상이고, 상기 파장 변환 유리를 형성하는 단계에서, 상기 파장 변환 유리 소성 온도는 800℃ 이하일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 형광체는 이트륨 알루미늄 가넷 형광체, 가넷계 형광체, 실리케이트계 형광체, 황화물계 형광체, 질화물계 형광체, 산화물계 형광체 및 플루오르화물계 형광체 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다.
이때, 상기 형광체는 이트륨 알루미늄 가넷:세륨일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 파장 변환 유리용 유리 프릿 조성물은 TeO2 15 내지 40 몰%(mol%), B2O3 20 내지 45 몰%, ZnO 10 내지 20 몰%, 및 BaO 5 내지 20 몰%를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적을 위한 발광 장치는 광원 및 상기에서 설명한 파장 변환 유리 중 적어도 어느 하나를 포함하되, 상기 파장 변환 유리는 상기 광원에서 방출된 광의 파장을 변환한다.
일 실시예에서, 상기 광원은 발광 다이오드(light emitting diode, LED), 유기발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED), 레이저 다이오드(laser diode, LD), 및 레이저 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 파장 변환 유리, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 발광 장치에 따르면, 형광체가 유리 내에 마이크로 입자의 형태로 분산되어 있어, 우수한 형광 발광 특성을 나타내는 파장 변환 유리를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 파장 변환 유리는 형광체의 담지체로서 유리를 이용하므로, 형광체의 조절이 용이하며, 우수한 열적 안정성을 나타낼 수 있다. 때문에, 고온 환경에서도 형광체가 변형되지 않고, 고투명도를 유지할 수 있다. 또한, 본 발명의 파장 변환 유리를 고출력 광원의 파장 변환 물질로서 이용할 수 있고, 이를 포함하는 발광 장치를 구성할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 파장 변환 유리의 제조 방법에 따르면, 제조 공정이 용이하고, 경제적으로 파장 변환 유리를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 파장 변환 유리의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 변환 유리를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 파장 변환 유리는 산화텔루륨(tellurium dioxide, TeO2), 산화붕소(boric oxdie, B2O3), 산화아연(znic oxide, ZnO), 및 산화바륨(barium oxide, BaO), 및 형광체를 포함하되, TeO2, B2O3, ZnO, 및 BaO은 TeO2-B2O3-ZnO-BaO계 투명 유리를 형성하고, 상기 형광체는 상기 투명 유리 내에 마이크로 입자 형태로 분산된다.
유리는 투명도가 높은 비결정질의 고체 물질로, 일반적으로 유리 조성물을 고온으로 용융 후 냉각하거나 소성하여 형성된 투명도가 높은 물체를 의미할 수 있다. 본 발명의 파장 변환 유리는 형광체를 포함하는 유리, 형광체 담지/함유 유리(phosphor in glass, PiG)와 같은 의미를 나타낼 수 있다.
상기 TeO2-B2O3-ZnO-BaO계 투명 유리 또는 파장 변환 유리는 TeO2 15 내지 40 몰%(mol%), B2O3 20 내지 45 몰%, ZnO 10 내지 20 몰%, 및 BaO 5 내지 20 몰%를 포함할 수 있다.
상기 파장 변환 유리는 TeO2, B2O3, ZnO, 및 BaO을 포함하고, 상기 TeO2, B2O3, ZnO, 및 BaO이 TeO2-B2O3-ZnO-BaO계 투명 유리를 형성하고 있어, 우수한 열적 안정성을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 상기 파장 변환 유리는 고온에서도 열에 의해 쉽게 변형되지 않는 내열성 및 열을 분산(방산)하는 방열성이 우수할 수 있다. 때문에, 상기 파장 변환 유리는 장시간 고출력 광원에 노출되어도, 상기 파장 변환 유리 또는 상기 파장 변환 유리 내에 분산된 형광체가 쉽게 변형되거나 변색되지 않고, 우수한 형광 발광 특성을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 파장 변환 유리가 우수한 파장 변환 효율을 나타낼 수 있다.
상기 파장 변환 유리는 필요에 따라, Ta2O5, Nb2O5, Al2O3, ZrO2, Ta2O3, Y2O3, WO3, CeO2, In2O3, ZnO, MgO, CaO, 및 SrO 중 적어도 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 이때, Ta2O5, Nb2O5, Al2O3, Na2O, Li2O, K2O, La2O3, ZrO2, Ta2O3, Y2O3, WO3, CeO2, In2O3, ZnO, MgO, CaO, 및 SrO 중 적어도 어느 하나 이상을 0 초과 15 몰% 이하를 포함할 수 있다.
이와 달리, 본 발명의 파장 변환 유리는 TeO2, B2O3, ZnO, 및 BaO로 구성된 TeO2-B2O3-ZnO-BaO계 투명 유리 및 상기 투명 유리 내에 마이크로 입자 형태로 분산된 형광체로 구성될 수 있다.
형광체는 흡수한 에너지 광을 방출하는 물질을 의미하며, 형광체를 구성하는 원자, 분자가 전자 여기상태로 여기(excitation)되어 형광 발광한다.
상기 형광체는 이트륨 알루미늄 가넷(Yttrium Aluminium Garnet, YAG) 형광체, 가넷(Garnet) 형광체, 실리케이트(Silicate)계 형광체, 황화물(sulfide)계 형광체, 질화물(Nitride)계 형광체, 산화물(Oxide)계 형광체 및 플루오르화물(Fluoride)계 형광체 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
일례로, 본 발명의 형광체는 YAG계 형광체일 수 있으며, 구체적으로, 세륨을 도핑한 이트륨 알루미늄 가넷, 즉 이트륨 알루미늄 이트륨 알루미늄 가넷:세륨(YAG:Ce)일 수 있다. YAG는 산화이트륨(Y2O3) 및 산화알루미늄(Al2O3)의 복산화물(Y2Al5O12)로서, YAG:Ce 형광체는 YAG 형광체에 희토류 원소인 세륨을 도핑한 형광체이다.
본 발명의 파장 변환 유리는 상기 투명 유리 내에 형광체가 마이크로 입자의 형태로 분산된 구조를 나타낼 수 있다. 이때, 상기 형광체의 일부는 상기 투명 유리 내에 녹아 있을 수 있다. 구체적으로, 상기 파장 변환 유리는 상기 투명 유리 내에 상기 형광체의 일부는 녹고, 일부는 마이크로 입자 형태로 분산될 수 있다.
또한, 상기 파장 변환 유리는 상기 형광체가 투명 유리 내에 완전히 녹지 않고, 상기 형광체가 마이크로 입자의 형태로 분산되어 있어, 상기 파장 변환 유리의 투명성을 유지하고, 고투과도를 나타낼 수 있다. 이에 따라, 상기 보다 향상된 두께를 갖는 파장 변환 유리를 제공할 수 있다. 일례로, 상기 파장 변환 유리는 2 mm의 두께일 수 있으며, 2 mm의 두께에서도 우수한 형광 효율 및 고투과도를 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명의 파장 변환 유리는 상기에서 설명한 바와 같이, 우수한 열적 안정성, 파장 변환 효율, 및 고투과도 등에 기인하여, 고출력 광원을 포함하는 발광 장치의 파장 변화 물질로서 구성될 수 있다. 상기 파장 변환 유리를 포함하는 발광 장치는 하기에서 보다 상세히 후술하도록 한다.
이하에서는, 본 발명의 파장 변환 유리의 제조 방법을 도 1을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 파장 변환 유리의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 파장 변환 유리를 제조하기 위해, 먼저 TeO2, B2O3, ZnO, 및 BaO을 포함하는 파장 변환 유리용 유리 프릿(frit) 조성물을 준비한다(단계 S110).
이때, 상기 파장 변환 유리용 유리 프릿 조성물은 TeO2 15 내지 40 몰%(mol%), B2O3 20 내지 45 몰%, ZnO 10 내지 20 몰%, 및 BaO 5 내지 20 몰%를 포함할 수 있다.
그 다음, 상기 유리 프릿 조성물을 유리 프릿 소성 온도에서 소성한 후, 이를 분말화하여, TeO2-B2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 형성한다(단계 S110 및 S120).
유리 프릿은 일반적으로 유리(질)의 분말과 동일한 의미를 나타내며, 상기 TeO2-B2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿은 TeO2, B2O3, ZnO, 및 BaO을 포함하는 유리의 프릿을 의미한다.
상기 유리 프릿 소성 온도는 상기 유리 조성물의 성분들이 균일(homogeneous)하게 용융되어 유리 프릿을 형성할 수 있는 온도를 의미하며, 일례로, TeO2, B2O3, ZnO, 및 BaO로 구성된 파장 변환 유리용 유리 프릿 조성물은 1000℃ 이상에서 소성할 수 있다.
그 다음, 상기 TeO2-B2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿 및 형광체 분말을 혼합하여 파장 변환 유리용 유리 조성물을 준비하고, 상기 파장 변환 유리용 유리 조성물을 파장 변환 유리 소성 온도에서 소성하여, 파장 변환 유리를 형성한다(단계 S130 및 단계 S140).
상기 형광체는 상기에서 설명한 것과 실질적으로 동일한 것으로, 이에 중복되는 상세한 설명은 생략한다.
상기 파장 변환 유리 소성 온도는 상기 형광체가 마이크로 입자 형태로 분산된 파장 변환 유리를 소성할 수 있는 소성 온도를 의미하며, 상기 유리 프릿 소성 온도 보다 낮은 온도일 수 있다. 일례로, 상기 파장 변환 유리 소성 온도는 상기 유리 프릿 소성 온도와 비교하여, 100℃ 이상 낮은 온도일 수 있다.
구체적으로, 상기 유리 프릿 조성물을 유리 프릿 온도에서 소성하여 형성된 유리 프릿은 상기 유리 프릿 조성물을 소성한 온도 보다 더 낮은 온도에서 균일하게 용융될 수 있다. 즉, 상기 유리 프릿의 용융점이 낮아질 수 있다. 때문에, 상기 파장 변환 유리 소성 온도는 상기 유리 프릿 소성 온도 보다 낮은 온도일 수 있다.
일례로, TeO2, B2O3, ZnO, 및 BaO으로 구성된 유리 프릿 조성물 및 형광체로서 YAG:Ce을 이용한 구체적인 실시예를 들어 설명하면, 상기 TeO2, B2O3, ZnO, 및 BaO으로 구성된 유리 프릿 조성물의 유리 프릿 소성 온도는 1000℃ 이상일 수 있고, 상기 유리 프릿 및 형광체 분말을 혼합한 파장 변환 유리 조성물의 파장 변환 유리 소성 온도는 800℃ 이하일 수 있다.
형광체는 고온에 노출되면 형광체의 결정 구조가 변형될 수 있다. 때문에, 고온에서 형광체를 포함하는 파장 변환 유리용 유리 조성물을 소성하는 경우, 형광체의 결정 구조 변형으로 인해 형광 발광 특성을 상실할 수 있고, 형광체의 결정 구조의 변화는 파장 변환 유리의 컬러를 변화시킬 수 있다. 구체적으로, 형광체를 포함하는 파장 변환 유리를 유리 프릿 소성 온도와 같은 고온에서 소성하여 형성하는 경우, 형광체의 결정 구조 변화로 인해 형광체가 유리 내에 완전히 녹아들게 되고, 파장 변환 유리의 컬러가 형광체의 컬러로 변화하여 투명도가 감소될 수 있다. 뿐만 아니라, 파장 변환 유리의 투명도의 감소는 상기 파장 변환 유리에 투과되지 못한 빛이 열원으로 변형되어, 다시 형광체의 결정 구조를 변형시킬 수 있다. 때문에, 고온에서 형광체를 포함하는 파장 변환 유리를 소성하는 경우, 투과도 및 형광 발광 특성이 감소될 수 있고, 이에 의해, 형광체를 포함하는 파장 변환 유리의 장시간 사용이 제한될 수 있다.
본 발명의 파장 변환 유리는 상기에서 설명한 바와 같이, 상기 파장 변환 유리 소성 온도가 상기 유리 프릿 소성 온도보다 낮은 온도일 수 있으므로, 상기 형광체가 마이크로 입자 형태로 분산된 파장 변환 유리를 형성할 수 있다. 이때, 상기 형광체의 일부는 녹고, 일부는 마이크로 입자 형태로 분산될 수 있다.
따라서, 본 발명의 파장 변환 유리의 제조 방법에 따르면, 일부 형광체의 결정 구조가 변형되지 않아, 마이크로 입자의 형태로 분산되어 있기 때문에, 형광 발광 특성의 손실이 없이 우수한 형광 효율을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 파장 변환 유리는 우수한 파장 변환 효율을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 형광체가 완전히 녹지 않고 마이크로 입자의 형태로 분산되어 있으므로, 상기 파장 변환 유리는 고투과도를 나타낼 수 있다.
이하에서는 도 2를 참조하여, 본 발명의 파장 변환 유리가 TeO2, B2O3, ZnO, BaO, 및 YAG:Ce로 구성된 구체적인 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 변환 유리의 형광 발광 특성을 성명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파장 변환 유리를 제조하기 위해, TeO2, B2O3, ZnO, 및 BaO을 각각 30, 40, 20, 및 10 몰%를 혼합하여, 유리 프릿 조성물을 준비하였다. 그 다음, 상기 유리 프릿 조성물을 1000℃에서 용융 후 냉각하였다. 이를 분말화하여 유리 프릿을 형성한 다음, YAG:Ce 형광체를 첨가하여 파장 변환 유리용 유리 조성물을 준비하였다. 그 후, 유리 조성물을 800℃에서 소성하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 변환 유리를 제조하였다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 변환 유리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2의 (a)는 광을 조사하기 전의 파장 변환 유리를 나타내고, (b)는 광을 조사한 후의 파장 변환 유리를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 파장 변환 유리는 우수한 투과도를 나타내며, 광원을 조사 시, 우수한 형광 발광 특성을 나타냄을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 파장 변환 유리가 우수한 파장 변환 효율을 나타냄을 확인할 수 있다. 이것은 본 발명에 따른 파장 변환 유리가 상기 파장 변환 유리 내에 형광체의 일부가 결정구조가 변화하지 않고, 마이크로 입자 형태로 분산되어 있음을 의미한다.
따라서, 본 발명의 파장 변환 유리는 마이크로 입자로 분산된 형광체를 포함하며, 우수한 파장 변환 효율 및 투과도를 나타냄을 확인할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 파장 변환 유리의 제조방법에 따르면, 우수한 열적 안정성, 파장 변환 효율, 및 투과도를 나타내는 파장 변환 유리를 제공할 수 있고, 상기 파장 변환 유리는 이러한 특성에 기인하여, 고출력 및 고온의 광원의 파장 물질로서 구성될 수 있다.
본 발명의 발광 장치는 광원 및 상기에서 설명한 파장 변환 유리 중 적어도 어느 하나를 포함하되, 상기 파장 변환 유리는 상기 발광 장치의 광원에서 방출된 광의 파장을 변환한다.
상기 발광 장치는 발광 다이오드(light emitting diode, LED), 유기발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED), 레이저 다이오드(laser diode, LD) 등의 다이오드 소자일 수 있으며, 이때, 상기 파장 변환 유리는 상기 다이오드 소자의 파장 변환 물질로서 이용될 수 있다.
이와 달리, 상기 다이오드 소자는 상기 발광 장치의 광원으로 구성될 수도 있다. 구체적으로, 상기 발광 장치의 광원으로는 발광 다이오드, 유기발광 다이오드, 레이저 다이오드, 레이저 등을 들 수 있다.
상기 파장 변환 유리는 우수한 열적 안정성, 파장 변환 효율, 및 투과도를 나타내므로, 고출력 광원에 장시간 노출되어도 쉽게 변색 및 변형되지 않고 우수한 형광 발광 특성을 유지하므로, 고출력의 발광 다이오드나 레이저 다이오드 등의 광원 또는 발광 장치의 파장 변환 물질로서 적용하여 사용할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (13)

15 내지 40 몰%(mol%)의 산화텔루륨(tellurium dioxide, TeO2);
20 내지 45 몰%의 산화붕소(boric oxdie, B2O3);
10 내지 20 몰%의 산화아연(znic oxide, ZnO); 및
5 내지 20 몰%의 산화바륨(barium oxide, BaO)를 포함하는 유리 프릿이 소성되어 형성한 TeO2-B2O3-ZnO-BaO계 투명 유리; 및
상기 투명 유리 내에 마이크로 입자 형태로 분산된 산화물 형광체(phosphor)를 포함하고,
상기 유리 프릿은 1000 ℃ 이상의 유리 프릿 소성 온도를 갖고, 상기 투명 유리는 상기 유리 프릿 소성 온도 보다 100 ℃ 이상 낮은 유리 소성 온도를 갖는 것을 특징으로 하는,
파장 변환 유리.
제1항에 있어서,
상기 산화물 형광체는 이트륨 알루미늄 가넷:세륨(YAG:Ce)인 것을 특징으로 하는,
파장 변환 유리.
제1항에 있어서,
상기 TeO2-B2O3-ZnO-BaO계 투명 유리는 TeO2, B2O3, ZnO, 및 BaO으로 구성됨을 특징으로 하는,
파장 변환 유리.
삭제
삭제
15 내지 40 몰%의 TeO2, 20 내지 45 몰%의 B2O3, 10 내지 20 몰%의 ZnO, 및 5 내지 20 몰%의 BaO을 포함하는 파장 변환 유리용 유리 프릿(frit) 조성물을 준비하는 단계;
상기 유리 프릿 조성물을 1000 ℃ 이상의 유리 프릿 소성 온도에서 소성하여, TeO2, B2O3, ZnO 및 BaO이 균일하게 용융된 투명 유리를 형성한 후, 이를 분말화하여 TeO2-B2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿을 형성하는 단계;
상기 TeO2-B2O3-ZnO-BaO계 유리 프릿과 산화물 형광체 분말을 혼합하여, 파장 변환 유리용 유리 조성물을 준비하는 단계; 및
상기 파장 변환 유리용 유리 조성물을 상기 유리 프릿 소성 온도 보다 100 ℃ 이상 낮은 온도의 파장 변환 유리 소성 온도에서 소성하여, 상기 산화물 형광체가 마이크로 입자 형태로 분산된 투명한 파장 변환 유리를 형성하는 단계를 포함하는,
파장 변환 유리의 제조 방법.
제6항에 있어서,
상기 산화물 형광체는 이트륨 알루미늄 가넷:세륨(YAG:Ce)인 것을 특징으로 하는,
파장 변환 유리의 제조 방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
광원; 및
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 파장 변환 유리를 포함하되,
상기 파장 변환 유리는 상기 광원에서 방출된 광의 파장을 변환하는,
발광 장치.
제12항에 있어서,
상기 광원은 발광 다이오드(light emitting diode, LED), 유기발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED), 레이저 다이오드(laser diode, LD), 및 레이저 중 적어도 어느 하나를 포함하는,
발광 장치.
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