KR102004054B1 - 넓은 색재현 범위를 갖는 형광체 함유 유리복합체, 이를 이용한 led 소자 및 lcd 디스플레이 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 유리복합체는 네오디뮴이 함유된 유리 프릿, 및 상기 유리 프릿에 분산된 녹색형광체 및 적색형광체를 포함한다.
Description
본 발명은 넓은 색재현 범위를 갖는 형광체 함유 유리복합체, 이를 이용한 LED 소자 및 LCD 디스플레이에 관한 것이다.
발광다이오드(light emitting diode)는 에너지 변환 효율이 높고, 수명이 길며, 저 전압 구동이 가능하며, 복잡한 구동회로가 필요하지 않는 장점이 있다. 따라서, 발광다이오드는 가까운 미래에 백열등, 형광등 및 수은 등과 같은 기존의 광원을 대체할 고체 조명(solid-state lighting)으로 기대를 모으고 있다.
백색 발광다이오드는 차세대 광원으로서의 효용 가치가 높으며, 액정디스플레이 장치(LCD)의 배면광원(BLU; back light unit)으로도 널리 사용되고 있다. 특히, LCD의 색품질은 BLU용 백색발광다이오드에 전적으로 의존하게 되며, 최근 고해상도 TV의 발전에 따라 고연색지수 및 고색재현성이 요구됨에 따라 백색 발광다이오드의 색품질 요구 조건도 크게 높아지고 있다.
백색 발광다이오드의 일반적인 구현 방법은 GaN 또는 InGaN의 청색 LED 칩 위에 황색을 방출하는 YAG계 형광체를 사용하여 백색을 구현한다. 청색 LED 칩 위에 형광체를 고정하기 위해 유기물 수지 등을 사용하는데, 이렇게 구현된 백색 발광다이오드를 고출력으로 장시간동안 사용하였을 경우 유기물 수지의 낮은 내열성으로 인해 열화 현상이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 한국등록특허 제10-1593470호에는 유기물 수지를 사용하는 대신 유리 프릿을 이용한 백색 발광다이오드를 제시하고 있다.
황색 YAG계 형광체를 사용한 백색 발광다이오드의 경우 적색 발광이 부족하여, 연색지수가 떨어지고 BLU로 사용시 색재현성이 떨어지는 문제가 있다. 이를 보완하기 위해 최근에는 녹색 형광체와 적색 형광체를 동시에 사용한 백색 발광다이오드가 사용되고 있다. 그러나, 녹색 형광체와 적색 형광체의 넓은 발광 선폭으로 인해 색 재현 범위가 북미 TV 규격인 NTSC의 색재현 범위를 달성하기 어려운 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 최근 고해상도 LCD TV에는 발광 선폭이 매우 좁은 양자점을 색변환 소재로 활용하고 있으나, 생산단가가 높고, 양자점의 화학적, 열적 내구성이 취약하며, 공정이 까다로운 단점이 있다. 특히, 갈수록 대형화 되고 있는 TV 시장에 대응하는 동시에 가격경쟁력을 확보하기 위해서는 내구성이 우수하며, 공정단가의 확보가 가능한 녹색 및 적색의 발광 선폭이 좁은 백색 발광다이오드의 구현이 필수적이다.
한편, 기존 백색 LED를 이용하기 위해, 적색 및 녹색 형광체를 이용한 백색 LED 위에 별도의 color 필터를 구비하는 장치도 있으나, 기존 백색 LED는 실리콘 또는 유기바인더를 사용하여서 내구성이 취약한 문제를 가지고 있으며, 별도의 color 필터를 제작한 후 기존 백색 LED 위에 장착해야 하므로 제작공정이 추가되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 색재현성이 우수한 유리복합체를 제공함에 있다.
또한 본 발명은 상기 유리복합체를 이용한 LED 소자를 포함한다.
또한 본 발명은 상기 LED 소자를 포함하는 LCD 디스플레이를 포함한다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론 할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유리복합체는 네오디뮴이 함유된 유리 프릿, 및 상기 유리 프릿에 분산된 녹색형광체 및 적색형광체를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유리복합체에 있어, 상기 유리 프릿은 600℃ 이하에서 소성되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유리복합체에 있어, 상기 유리 프릿은 네오디뮴 산화물을 포함하며, 상기 네오디뮴 산화물은 상기 유리 프릿 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유리복합체에 있어, 상기 유리 프릿은 실리케이트계 유리, 보레이트계 유리 및 포스페이트계 유리 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유리복합체에 있어, 상기 유리 프릿 및 상기 녹색형광체의 중량비는 9:1 내지 5:5일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유리복합체에 있어, 상기 적색형광체는 상기 유리 프릿 및 상기 녹색형광체를 합한 100 중량부에 대하여 0 초과 5 중량부 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유리복합체에 있어, 상기 녹색형광체는 Lu3Al5O12:Ce3+, β-SiAlON:Re(Eu2+,Ce3+), (Sr,Ba)Si2O2N2:Eu2 +, Ba3Si6O12N2:Eu2 + 및 Ca3(Sc,Mg)2Si3O12:Ce3+ 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유리복합체에 있어, 상기 적색형광체는 CaAlSiN3:Eu2+, SrAlSiN3:Eu2 + , Ca2Si5N8:Eu2 +, Sr2Si5N8:Eu2 +, 및 Ba2Si5N8:Eu2 + 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 상술한 유리복합체를 이용한 LED 소자를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 LED 소자는 상기 유리복합체로 이루어진 색변환 소재를 포함한다.
또한 본 발명은 상기 LED 소자를 포함하는 LCD 디스플레이를 포함한다.
본 발명에 따른 유리복합체는 녹색형광체 및 적색형광체의 발광 선폭을 효과적으로 제어하므로 70% 이상의 색재현성(NTSC)을 가질 수 있다.
또한 본 발명에 따른 유리복합체를 청색 LED 칩을 포함한 조명 장치에 이용하는 경우, 기존 color 필터를 제조하는 공정이 요구되지 않으므로 공정의 간소화가 가능하다.
또한 본 발명에 따른 유리복합체는 투과도가 높은 유리 프릿에 녹색형광체 및 적색형광체가 분산됨으로써 기본적으로 투과도가 높으며, 열적특성이 우수한 유리프릿을 이용하므로 장시간 광조사에 따른 따른 열화 현상을 방지할 수 있다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리복합체를 이용한 LED 소자의 발광스펙트럼이다.
이하 본 발명에 관하여 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예 및 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 또한, 본 발명의 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명을 상술함에 있어, 용어 "녹색형광체"는 515 내지 550 ㎚의 파장 영역에 하나 또는 둘 이상의 발광 피크를 갖는 형광체를 의미할 수 있다.
본 발명을 상술함에 있어, 용어 "적색형광체"는 590 내지 650 ㎚의 파장 영역에 하나 또는 둘 이상의 발광 피크를 갖는 형광체를 의미할 수 있다.
본 출원인은 백색 발광다이오드에 이용하기 위한 선택적 흡수를 가진 유리 조성물을 오랜기간 연구한 결과, 400 내지 500 nm 파장의 청색광은 투과시키면서 550 내지 650 nm 파장의 녹색 및 연적색광을 흡수하는 유리복합체는, 고연색의 백색광 및 조명의 고품위화를 구현함을 확인하였다.
본 발명에 따른 유리복합체는 네오디뮴(Nd)이 함유된 유리 프릿, 및 상기 유리 프릿에 분산된 녹색형광체 및 적색형광체를 포함한다.
본 발명에 따른 유리 프릿의 종류는 네오디뮴이 포함된 것이라면 제한 없이 사용 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유리복합체는, 광흡수 물질로서 네오디뮴을 포함하고, 하기 관계식 1을 만족하는 제1 파장의 광은 흡수되는 것일 수 있다:
[관계식 1]
560 nm ≤ λ1 ≤ 620 nm
[상기 관계식 1에서 λ1 은 상기 제1 파장의 범주이다.]
상기 네오디뮴은 상기 제1 파장의 광을 흡수하는 물질을 의미한다. 일 예로, 상기 네오디뮴은 네오디뮴을 함유한 산화물, 불화물, 탄화물, 질화물, 및 이들의 복합물 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것일 수 있다.
또한 상기 유리 조성물은 상기 제1 파장이 약 60% 이하로 흡수될 수 있으며, 구체적으로 약 50% 이하, 보다 구체적으로 약 45% 이하로 흡수될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유리복합체에 있어, 상기 유리 프릿은 네오디뮴 산화물을 포함하며, 상기 네오디뮴 산화물은 상기 유리 프릿 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부일 수 있다. 상기 네오디뮴 산화물의 범주를 만족하는 경우, 본 발명에 따른 유리복합체의 색재현율(NTSC, National Television System Committee)은 70% 이상, 좋게는 75% 이상을 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 네오디뮴 산화물의 함량이 0.1 중량부 미만이거나, 상기 제1 파장의 흡수가 미미할 수 있다. 한편 상기 네오디뮴 산화물의 함량이 5 중량부를 초과하면, 유리의 내구성이 저하되거나 유리의 형성이 어렵게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 유리복합체에 있어, 상기 유리 프릿은 네오디뮴 산화물이 포함된 유리원료를 약 1000℃ 이상의 온도에서 녹인 후 급냉하여 제조된 분말 형태일 수 있다.
이후, 분말 형태의 유리 프릿을 상술한 녹색형광체 및 적색형광체와 혼합한 후 600℃ 이하의 온도에서 소성해서 본 발명에 따른 유리복합체를 제조할 수 있다.
상세하게, 600℃ 이하의 온도에서 상기 유리 프릿과, 상기 녹색형광체 및 적색형광체를 함께 소성하면, 상기 유리 프릿의 유동으로 인해 분말 형태의 녹색형광체 및 적색형광체를 각각 감쌀 수 있다. 즉, 상기 유리 프릿 내에 상기 녹색형광체 및 적색형광체가 각각 균일하게 분산된 유리복합체를 제조할 수 있게 된다.
또한, 상기 600℃ 이하의 온도에서 소성하면, 네오디뮴 산화물이 함유된 상기 유리 프릿이 상기 녹색형광체 및 적색형광체의 표면 외부에 형성될 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 유리복합체는 광조사 시 상기 녹색형광체 및 적색형광체에서 발광하는 상기 λ1 파장을 상기 유리 프릿에서 대부분 흡수하게 되므로 색재현성(NTSC)이 상승하게 된다.
다만, 600℃ 초과의 온도에서 소성되는 유리복합체는 적색형광체의 열화 현상으로 인하여 적색형광체의 발광효율이 감소할 수 있으므로, 600℃ 이하의 온도에서 상기 유리 프릿과, 상기 녹색형광체 및 적색형광체를 함께 소성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유리복합체에 있어, 상기 유리 프릿은 실리케이트(silicate)계 유리, 보레이트(borate)계 유리 및 포스페이트(phosphate)계 유리 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.
상세하게, 본 발명에 따른 유리 프릿에 포함되는 유리 원료의 예를 들어보면, 산화아연(ZnO)-산화붕소(B2O3)-산화규소(SiO2)계, 산화아연(ZnO)-산화붕소(B2O3)-산화규소(SiO2)-산화알루미늄(Al2O3)계, 산화아연(ZnO)-산화붕소(B2O3)-산화규소(SiO2)-산화알루미늄(Al2O3)계, 산화아연(ZnO)-산화붕소(B2O3)-산화규소(SiO2)-산화알루미늄(Al2O3)-인산(P2O5)계, 산화비스무트(Bi2O3)-산화붕소(B2O3)-산화규소(SiO2)계, 산화비스무트(Bi2O3)-산화붕소(B2O3)-산화규소(SiO2)-산화알루미늄(Al2O3)계, 또는 산화비스무트(Bi2O3)-산화아연(ZnO)-산화붕소(B2O3)-산화규소(SiO2)-산화알루미늄(Al2O3)계 유리 등을 그 예로 들 수 있다.
상술한 본 발명의 목적달성을 위한 상기 유리 프릿의 바람직한 일 예를 들자면, SiO2-Na2O-BaO-ZnO계 유리 조성물을 사용할 수 있다. 상세하게, 상기 SiO2-Na2O-BaO-ZnO계 유리 조성물은 SiO2 55 내지 65 mol%, Na2O 21.16 mol% 이상 25 mol% 미만, (BaO+ZnO) 0 mol% 초과 15 mol% 이하로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유리복합체에 있어, 상기 유리 프릿 및 상기 녹색형광체의 중량비는 9:1 내지 5:5일 수 있다. 상기 유리 프릿 및 상기 녹색형광체의 중량비를 만족하는 경우, 본 발명에 따른 유리복합체는 고연색의 백색광 및 조명의 고품위화가 가능하다. 또한, 상기 유리 프릿 및 상기 녹색형광체의 중량비가 5:5를 초과하는 경우, 예컨대 상기 유리 프릿 및 상기 녹색형광체의 중량비가 4:6인 경우 유리복합체 내 기포(pore)가 증가하고, 또한 유리복합체 제조를 위한 소성온도가 증가하여 적색형광체의 열화현상이 발생할 수 있다.
상세하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 유리복합체에 있어, 상기 녹색형광체는 Lu3Al5O12:Ce3 +, β-SiAlON:Re(Eu2+,Ce3+), (Sr,Ba)Si2O2N2:Eu2 +, Ba3Si6O12N2:Eu2 + 및 Ca3(Sc,Mg)2Si3O12:Ce3+ 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유리복합체에 있어, 상기 적색형광체는 특별히 제한하지 않으나 본 발명에서 목적으로 하는 효과 달성을 위해, 상기 유리 프릿 및 상기 녹색형광체를 합한 100 중량부에 대하여 0 초과 5 중량부 이하일 수 있고, 바람직하게는 0 초과 3 중량부 이하일 수 있다.
구체적이고 비한정적인 일 예로, 상기 유리 프릿 및 상기 녹색형광체의 중량비가 9:1 내지 8:2인 경우에는, 상기 적색형광체는 상기 유리 프릿 및 상기 녹색형광체를 합한 100 중량부에 대하여 0 초과 3 중량부 이하인 것이 상술한 색재현율(NTSC)의 향상을 위해 좋다.
구체적이고 비한정적인 다른 일 예로, 상기 유리 프릿 및 상기 녹색형광체의 중량비가 7:3 내지 5:5인 경우에는, 상기 적색형광체는 상기 유리 프릿 및 상기 녹색형광체를 합한 100 중량부에 대하여 5 중량부 이하인 것이 상술한 색재현율(NTSC)의 향상을 위해 좋다.
한편, 본 발명에 따른 유리복합체는 적색 발광의 증대를 위해 상기 적색형광체의 함량을 인위적으로 더 증가시켜 제조될 수 있다. 즉, 상기 적색형광체는 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위내에서 상기 유리 프릿 및 상기 녹색형광체를 합한 100 중량부에 대하여 적어도 5 중량부 이상 최대 10 중량부 까지 포함될 수 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유리복합체에 있어, 상기 적색형광체는 CaAlSiN3:Eu2+, SrAlSiN3:Eu2 + , Ca2Si5N8:Eu2 +, Sr2Si5N8:Eu2 +, 및 Ba2Si5N8:Eu2 + 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 유리복합체로 이루어진 색변환 소재를 포함하는 LED 소자를 포함한다.
구체적이고 비한정적인 일 예로, 상기 LED 소자는 일면이 개방된 하우징; 상기 하우징의 내부 하단에 위치하는 청색 LED 발광부재; 및 상기 발광부재와 이격되어 마주하며, 상기 하우징의 상단을 덮는 색변환 소재를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 LED 소자를 포함하는 LCD 디스플레이(display)를 포함한다.
이하 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 하기의 실시예를 들어 상세하게 설명하겠으나, 본 발명이 다음 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제조예
1
SiO2-Na2O-BaO-ZnO-Li2O 유리 프릿과 Lu3Al5O12:Ce3 + 녹색형광체를 9:1 중량비로 혼합한 후 550℃에서 소성하여 유리복합체를 제조하였다.
제조예
2
중량비가 8.5:1.5인 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 유리복합체를 제조하였다.
제조예
3
중량비가 8:2인 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 유리복합체를 제조하였다.
제조예
4
중량비가 7:3인 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 유리복합체를 제조하였다.
제조예
5
중량비가 5:5인 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 유리복합체를 제조하였다.
비교제조예
중량비가 4:6인 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 유리복합체를 제조하였다.
측정예
1
색좌표 스펙트럼(CIE)은 청색 LED 칩(InGaN LED)을 이용하여 상기 제조예 1 내지 5, 비교제조예에서 제조된 유리복합체에 조사함으로써 진행되었으며, 그 결과는 표 1에 수록하였다. 또한 상기 제조예 1 내지 5, 비교제조예에서 제조된 유리복합체의 소성결과, 기포(pore)발생 유무를 하기 표 1에 수록하였다.
| 유리 프릿 : 녹색형광체 | CIE 1931 | 소성결과 | 기포유무 | ||
| CIE x | CIE y | ||||
| 제조예 1 | 9:1 | 0.2664 | 0.2941 | ○ | X |
| 제조예 2 | 8.5:1.5 | 0.2739 | 0.3673 | ○ | X |
| 제조예 3 | 8:2 | 0.3212 | 0.4120 | ○ | X |
| 제조예 4 | 7:3 | 0.3462 | 0.4671 | ○ | X |
| 제조예 5 | 5:5 | - | - | △ | X |
| 비교제조예 | 4:6 | - | - | X | ○ |
(소성결과: ○ - 우수, △ - 보통, X - 결정화 또는 유동 미발생)
(기포유무: ○ - 무, X - 유)
표 1에 수록된 바와 같이, 유리 프릿:녹색형광체=9:1 내지 7:3인 경우, 우수한 소성결과가 나타났으며, 특히 유리 프릿:녹색형광체=9:1 내지 7:3인 경우 CIE x는 약 0.2600 내지 0.3500이고 CIE y는 약 0.2900 내지 0.4700 이므로, 백색 구현에 유리한 유리복합체가 제조되었음을 확인하였다.
그러나, 비교제조예와 같이 유리 프릿:녹색형광체=5:5를 초과하는 경우, 소성 후 결정화 되거나, 또는 낮은 유동성을 나타내어 바람직하지 않음을 알 수 있었고, 또한 녹색형광체가 과량 첨가되므로 유리 내 기포(pore)가 발생하여 색재현율이 감소할 수 있고, 또한 기계적 강도가 급격히 감소할 수 있다.
실시예
1
상기 제조예 2의 유리 프릿 및 녹색형광체 조성에 적색형광체를 첨가하여 유리복합체를 제조하였다.
상세하게, 8.5:1.5 중량비를 가지는 상기 제조예 2의 유리 프릿 및 녹색형광체 조성에, CaAlSiN3:Eu2 + 적색형광체 1 중량%를 첨가한 후 혼합하였고, 이후 550℃에서 소성하여 유리복합체를 제조하였다. 즉, 상기 녹색형광체 및 유리 프릿을 합한 100 중량부에 대하여 상기 적색형광체는 1 중량부 이었다.
실시예
2
유리 프릿 및 녹색형광체를 합한 100 중량부에 대하여, 상기 적색형광체를 2 중량부로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유리복합체를 제조하였다.
실시예
3
유리 프릿 및 녹색형광체를 합한 100 중량부에 대하여, 상기 적색형광체를 3 중량부로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유리복합체를 제조하였다.
측정예
2
색좌표 스펙트럼(CIE), 색온도(CCT), 연색지수(Ra)와 같은 광특성은 청색 LED 칩(InGaN LED)을 이용하여 상기 제조예 1 내지 5, 비교제조예에서 제조된 유리복합체에 조사함으로써 진행되었으며, 그 결과는 표 2에 수록하였다.
| (유리 프릿 + 녹색형광체) : 적색형광체 | CIE 1931 | CCT | Ra | ||
| CIE x | CIE y | ||||
| 제조예 2 | 100:0 | 0.2739 | 0.3673 | 7527 | 75.2 |
| 실시예 1 | 100:1 | 0.3184 | 0.3683 | 5956 | 85.5 |
| 실시예 2 | 100:2 | 0.3946 | 0.3863 | 4330 | 92 |
| 실시예 3 | 100:3 | 0.4385 | 0.3876 | 3651 | 93.8 |
실시예
4 내지 7,
비교예
1
SiO2-Na2O-BaO-ZnO-Li2O 유리 100 중량부에 대하여 네오디뮴 산화물(Nd2O3)을 1 내지 7 중량부 첨가한 후, 1400℃로 가열하여 1시간 동안 용융한 후 급냉하여 유리 프릿을 제조하였다. 이어서, 상기 유리 프릿을 평균 100μm 이하의 크기로 분말화하였다. 이후, 분말화한 유리 프릿, 녹색형광체 및 적색형광체를 혼합하였다. 유리 프릿, 녹색형광체 및 적색형광체의 조성, 혼합비율, 소성온도는 실시예 2와 동일한 방법으로 수행하여 최종 유리복합체를 제조하였다. 상세한 조성은 표 3에 수록하였다.
| SiO2-Na2O-BaO-ZnO-Li2O 유리 : Nd2O3 |
유리 프릿 : 녹색형광체 | (유리 프릿 + 녹색형광체) : 적색형광체 | 소성결과 | |
| 실시예 2 | 100:0 | 8.5:1.5 | 100:2 | ○ |
| 실시예 4 | 100:1 | 8.5:1.5 | 100:2 | ○ |
| 실시예 5 | 100:2 | 8.5:1.5 | 100:2 | ○ |
| 실시예 6 | 100:3 | 8.5:1.5 | 100:2 | ○ |
| 실시예 7 | 100:5 | 8.5:1.5 | 100:2 | △ |
| 비교예 1 | 100:7 | 8.5:1.5 | 100:2 | X |
(소성결과: ○ - 우수, △ - 보통, X - 결정화 또는 유동 미발생)
비교예
2
상기 제조예 2에 기재된, 녹색형광체 대신에 YAG:Ce 황색형광체를 1.5 중량부 첨가한 것을 제외하고는 제조예 2와 동일한 방법으로 유리복합체를 제조하였다.
측정예
3
색좌표 스펙트럼(CIE), 색온도(CCT), 연색지수(Ra), 색재현성(NTSC)와 같은 광특성은 청색 LED 칩(InGaN LED)을 이용하여 상기 실시예 4 내지 7, 비교예 2에서 제조된 유리복합체에 조사함으로써 진행되었으며, 그 결과는 표 4에 수록하였다. 여기서, 색재현성(NTSC)은 북미 TV 규격인 NTSC의 색역 범위를 100%로 할 때, 본 발명에 따른 유리복합체의 색역 범위가 상기 NTSC의 색역 범위를 점유하는 비율(%)로 나타낸다.
| CIE 1931 | CCT(K) | Ra | NTSC(%) | ||
| CIE x | CIE y | ||||
| 청색 LED | 0.1569 | 0.0198 | - | - | 2.10 |
| 실시예 2 (Nd 0%) |
0.3946 | 0.3863 | 4330 | 92 | 66.16 |
| 실시예 4 (Nd 1mol%) |
0.3756 | 0.3722 | 4740 | 93.4 | 76.34 |
| 실시예 5 (Nd 2mol%) |
0.3933 | 0.3838 | 4567 | 89.9 | 78.46 |
| 실시예 6 (Nd 3mol%) |
0.3883 | 0.3898 | 4810 | 88.5 | 79.51 |
| 실시예 7 (Nd 5mol%) |
0.3609 | 0.3959 | 4654 | 88.1 | 74.95 |
| 비교예 2 (G9Y1) |
0.3594 | 0.3761 | 4952 | 77.9 | 69.66 |
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Claims (10)
- 유리에 네오디뮴 산화물을 첨가하고 용융하여 급냉한 유리 프릿, 녹색형광체 및 적색형광체를 소성하여 제조한 유리 복합체로서,
상기 유리 프릿 및 상기 녹색형광체의 중량비는 9:1 내지 7:3이며,
상기 적색형광체는 상기 유리 프릿 및 상기 녹색형광체를 합한 100 중량부에 대하여 0 초과 5 중량부 이하이고,
상기 네오디뮴 산화물은 상기 유리 프릿 100 중량부에 대하여 1 중량부 이상 5 중량부 미만으로 포함되어 색재현율이 75% 이상인, 유리복합체.
- 제 1항에 있어서,
상기 유리 프릿은 600℃ 이하에서 소성되는 유리복합체.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 유리 프릿은 실리케이트계 유리, 보레이트계 유리 및 포스페이트계 유리 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 유리복합체.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 녹색형광체는
Lu3Al5O12:Ce3 +, β-SiAlON:Re(Eu2+,Ce3+), (Sr,Ba)Si2O2N2:Eu2 +, Ba3Si6O12N2:Eu2 + 및 Ca3(Sc,Mg)2Si3O12:Ce3 + 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 유리복합체.
- 제 1항에 있어서,
상기 적색형광체는 CaAlSiN3:Eu2 +, SrAlSiN3:Eu2 + , Ca2Si5N8:Eu2 +, Sr2Si5N8:Eu2 +, 및 Ba2Si5N8:Eu2+ 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 유리복합체.
- 제 1항 내지 2항, 제 4항 및 제 7항 내지 제 8항에서 선택되는 어느 한 항의 유리복합체로 이루어진 색변환 소재를 포함하는 LED 소자.
- 제 9항에 따른 LED 소자를 포함하는 LCD 디스플레이.
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