KR102449778B1 - 형광체 플레이트 및 이의 제조방법 - Google Patents

형광체 플레이트 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102449778B1
KR102449778B1 KR1020150183648A KR20150183648A KR102449778B1 KR 102449778 B1 KR102449778 B1 KR 102449778B1 KR 1020150183648 A KR1020150183648 A KR 1020150183648A KR 20150183648 A KR20150183648 A KR 20150183648A KR 102449778 B1 KR102449778 B1 KR 102449778B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phosphor plate
phosphor
present
mixture
sintered layer
Prior art date
Application number
KR1020150183648A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170074409A (ko
KR102449778B9 (ko
Inventor
원주연
양의열
이인재
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020150183648A priority Critical patent/KR102449778B1/ko
Priority to CN201680075183.0A priority patent/CN108431492A/zh
Priority to EP16879312.3A priority patent/EP3396231A4/en
Priority to PCT/KR2016/014967 priority patent/WO2017111445A1/ko
Publication of KR20170074409A publication Critical patent/KR20170074409A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102449778B1 publication Critical patent/KR102449778B1/ko
Publication of KR102449778B9 publication Critical patent/KR102449778B9/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00—Compositions for glass with special properties
    • C03C4/12—Compositions for glass with special properties for luminescent glass; for fluorescent glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K2/00—Non-electric light sources using luminescence; Light sources using electrochemiluminescence
    • F21K2/06—Non-electric light sources using luminescence; Light sources using electrochemiluminescence using chemiluminescence
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21L—LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF, BEING PORTABLE OR SPECIALLY ADAPTED FOR TRANSPORTATION
    • F21L17/00—Non-electric torches; Non-electric flares
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/151—Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/16—Laser light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/176—Light sources where the light is generated by photoluminescent material spaced from a primary light generating element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/321—Optical layout thereof the reflector being a surface of revolution or a planar surface, e.g. truncated
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/147—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device
    • F21S41/148—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device the main emission direction of the LED being perpendicular to the optical axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/155—Surface emitters, e.g. organic light emitting diodes [OLED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2102/00—Exterior vehicle lighting devices for illuminating purposes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2101/00—Point-like light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00—Planar light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • F21Y2115/15—Organic light-emitting diodes [OLED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/30—Semiconductor lasers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예들은 투과율 및 산란성이 우수한 형광체 플레이트에 대한 발명으로, 무기형광체, 글라스 프릿 및 바인더 수지를 포함하는 혼합물이 소결되어 형성되는 소결층를 포함한다.

Description

형광체 플레이트 및 이의 제조방법{Phosphor plate and manufacturing method thereof}
본 발명의 실시예는 투과율과 산란율을 개선시킨 형광체플레이트에 관한 발명이다.
기존의 형광체 플레이트는 도 1에 도시된 바와 같이 크게 3가지 유형으로, i) PC(폴리카보네이트)기판에 형광체와 바인더 레진이 혼합된 형광체 플레이트(a), ii) 글라스 기판에 형광체와 바인더 레진이 혼합된 형광체 플레이트(b), iii) 글라스 프릿과 형광체가 혼합된 형광체 플레이트로 사용되고 있었다.
그러나, i)은 플렉서블하여 다양한 형상의 구현이 가능하였으나, 내열성이 떨어지고, 균일한 두께를 형성하기 어려운 단점이 있고, ii)는 다양한 형상 구현이 어렵고, 고온에서 형광체의 손상이 발생하는 단점이 있었으며, iii)은 내열성을 개선하였으나, 다양한 형상 구현이 어렵고, 형광체의 분산성 저하로 지향각 분포가 저하되고, 소결 공정이 복잡하여 원재료 손실이 50%이상으로 심하다는 문제점이 있었다.
본 발명의 실시예들은 상술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 다양한 형상 구현이 가능하고 제조공정이 간단한, 투과율 및 지향각을 개선한 형광체 플레이트를 제공할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시예에서는, 고분자 필름; 및 상기 고분자 필름의 일면에 무기형광체, 글라스 프릿 및 바인더 수지 혼합물이 소결되어 형성되는 소결층를 포함하는 형광체 플레이트를 제공할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명의 형광체 플레이트는 투과율 및 지향각이 기존 형광체 플레이트보다 우수한 효과가 있다.
또한, 간단한 제조공정으로 제작이 가능하고, 다양한 형상 구현이 가능한 형광체 플레이트이다.
또한, 상기와 같은 효과로 인해 내열성, 지향각을 요구하는 차량용 헤드램프에 적용이 용이한 장점을 가지고 있다.
도 1은 종래의 형광체 플레이트를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 형광체 플레이트의 단면도이다.
도 3은 기존 형광체 플레이트와 본 발명의 실시예에 따른 형광체 플레이트의 기공을 나타낸 사진이다.
도 4는 기존 형광체 플레이트와 본 발명의 실시예에 따른 형광체 플레이트의 지향각을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 형광체 플레이트의 광특성을 나타낸 그래프이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 형광체 플레이트가 적용된 발광패키지의 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 발광패키지가 적용된 차량용 헤드램프의 개념도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 형광체 플레이트(100)는 무기형광체, 글라스 프릿 및 바인더 수지를 포함하는 소결체층(200)으로 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 고분자 바인더 수지는 PVA계열, PVB계열, Acryl계열 일 수 있다. 내열성 측면, 제작의 용이성 측면에서 Acryl계열 바인더 수지가 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 무기형광체는 형광체 플레이트(100)에서 요구되는 광특성 및 조명의 색깔, 응용 분야 등에 따라 황색 또는 녹색, 또는 적색 형광체 중 하나의 형광체일 수 있고, 필요에 따라 서로 다른 파장의 빛을 여기하는 2종 이상의 형광체일 수 있다.
상기 무기형광체는 이트륨-알루미늄-가넷(Yttrium Aluminium Garnet; YAG)계, 루테늄-알루미늄-가넷(Lutetium aluminium garnet; LuAG)계, 질화물(nitride)계, 황화물(sulfide)계 또는 규산염(silicate)계를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 본 발명의 글라스 프릿과반응성 낮고 고온에서 안정성이 우수한 루테늄-알루미늄-가넷(Lutetium aluminium garnet; LuAG)계와 질화물(nitride)계 형광체를 사용할 수 있다.
상기 무기형광체는 전체 소결체층(200)에 대하여 5wt% 내지 30wt%가 포함될 수 있다. 이때 무기형광체의 함량은 투과도와 색차에 따라 미량 변경될 수 있다. 또한 두께의 변화에 따라서도 형광체의 함량이 변화되는데, 두께 증가 시 형광체는 감량하여 첨가할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 글라스 프릿은 무기형광체와 반응성이 낮으며, 바인더와 혼합이 잘 이루어지는B2O3-SiO2계, BaO-B2O3-SiO2계 또는 ZnO-B2O3-SiO2계 일 수 있다. 바람직하게는 ZnO-B2O3-SiO2계 글라스 프릿일 수 있다. 상기 글라스 프릿은 상기 소결층 100 중량부 기준, 20 내지 50중량부가 바람직하다.
본 발명의 형광체 플레이트(100)는 무기형광체, 글라스 프릿 및 바인더 수지를 혼합물 형태로 고분자 필름에 도포, 건조한 후, 고분자 필름을 제거하고 건조된 혼합물을 소결하여 소결체층(200)을 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 소결체층(200)은 소결체층 내부에 도 3의 사진(b)와 같이 원형의 기공을 포함할 수 있다. 도 3의 사진(a)는 글라스 프릿과 무기형광체만으로 구성된 기존 형광체 플레이트(도 1의 (c) 참조)이다. 도 3의 (a)에서 보이는 기공(동그라미 안)은 무기형광체와 글라스 사이의 계면에서 불규칙한 형상 및 분포의 기공이 생기는 반면, 도 3의 (b)에서 볼 수 있듯이 본원 발명의 실시예인 형광체 플레이트(100)는 일정한 크기의 기공이 무기형광체와는 상관없이 일정한 형상 및 분포를 가지며 형성되어 있음을 알 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기공은 소결전단계에서 진행되는 바인더 번아웃(burn out), 즉 탈바인더화(Binder burn out)에 의해서 형성될 수 있다. 이러한 기공은 형광체 플레이트(100)의 산란성을 증가시킬 수 있다. 즉 광을 확산시켜 고른 지향각을 가지게 할 수 있다. 따라서 기공이 너무 적으면 산란성의 확보가 미약하고, 너무 많으면 투과율 및 신뢰성에 문제가 발생할 수 있으므로, 소결체층 전체 부피를 기준으로 2 내지 4%의 부피를 가지는 것이 바람직하다. 이때 기공의 크기는 0.5 내지 10 미크론이 바람직하다. 0.5미만일 경우에는 산란성 확보가 미약하고, 10를 초과할 경우에는 투과율이 떨어지는 문제가 있다. 이러한 기공의 크기(직경) 및 부피 비율은 번아웃(burn-out)의 조건변경에 따라 조절될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의해 제조된 소결체층(200)의 두께는 100um 내지 200um가 바람직하다. 이에 한정하는 것은 아니나, 투과율 향상 및 박막화를 위해서는 100um 내지 200um가바람직하다. 이러한 얇은 두께의 구현은 본 발명의 일 특징으로, 종래 글라스 프릿과 무기형광체 조합의 형광체 플레이트(도 1의 (c))는 의도하는 색의 구현 및 내열성을 위해서는 2mm 이상의 두께를 요하였으나, 본 발명은 상기와 같이 바인더를 조합함으로써 무기형광체의 고른 분산성을 확보하여, 적은 양의 무기형광체를 사용하여도 되므로 형광체 플레이트의 전체적인 두께를 줄일 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 형광체 플레이트(100)는 상기 언급한바와 같이, 기존 글라스 프릿에 무기형광체를 혼합하여 사용한 형광체 플레이트(도 1의 (c))에 비해 산란성이 우수하다. 하기 [표 1]은 본 발명의 실시예인 형광체 플레이트(실시예)와 기존 형광체 플레이트(비교예, 도 1의 (c)구조)의 지향각을 테스트한 결과이다.
구분 각도 60° 80°
Phi ΔCx ΔCy ΔCx ΔCy
비교예(Ave.) 0.018 0.036 0.033 0.066
실시예(Ave.) 0.016 0.030 0.022 0.044
상기 [표 1] 및 도 4(비교예는 (a), 실시예는 (b))를 보면 알 수 있듯이, 실시예는 60°및 80°에서 비교예보다 ΔCx, ΔCy 값이 감소하였음을 알 수 있다. 즉, 지향각의 변동폭이 줄어들어 광 출사부의 전면 뿐만 아니라 측면에서도 유사한 색온도가 구현이 가능함을 알 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 형광체 플레이트(100)는 상기 언급한바와 같이, 기존 글라스 프릿에 무기형광체를 혼합하여 사용한 형광체 플레이트(도 1의 (c))에 비해 광특성이 우수하다. 하기 [표 2]는 본 발명의 실시예인 형광체 플레이트(실시예)와 기존 형광체 플레이트(비교예, 도 1의 (c)구조)의 광특성을 테스트한 결과이다.
구분 비교예(Ref) 실시예(sheet)
광학적 특성
(n=3)		 lm 360 368
Cx 0.3264 0.3287
Cy 0.3375 0.3377
CCT(K) 5774 5669
상기 [표 2] 및 도 5를 보면 알 수 있듯이, 실시예는 비교예보다 1%이상의 광특성 향상을 보임을 알 수 있다. 또한, 색온도(CCT)에 있어서 실시예가 비교예보다 자연광(5700K)에 가까움을 알 수 있으며, 자연광에 가깝다는 것은 사람의 눈의 피로도를 줄일 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명의 실시예 따른 형광체 플레이트(100)는, 무기형광체, 글라스 프릿 및 바인더 수지, 분산제, 가소제, 용매등을 혼합하여 혼합물을 생성하는 제1 단계; 상기 혼합물을 고분자 필름에 도포하는 제2 단계; 상기 고분자 필름에 도포한 혼합물을 상온~100℃ 에서 건조하는 제 3단계; 건조한 혼합물을 필름을 제거한 후 200~500℃ 에서 번아웃(burn-out)하여 잔탄제거 및 원형의 기공을 형성하는 제4단계; 및 상기 번아웃(burn-out)된 혼합물을 550~700℃ 소결하여 소결층을 생성하는 제5단계를 포함하는 제조방법으로 제조될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 형광체 플레이트(100)의 제조방법은 기존 형광체 플레이트(도 1의 (c))에 비해 무기형광체를 혼합하여 분산시키는 공정이 보다 용이하며, 혼합(분산)이 용이하므로 무기형광체의 손실을 크게 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 소결전단계에서의 프레스(press)단계나 소결후의 폴리싱(polishing) 단계등을 거치지 않아도 되므로, 간단한 제조공정에 의해 생산성을 높일 수 있다.
도 6의 (a)는 본 발명의 실시예에 따른 형광체플레이트(100)를 포함하는 발광패키지(500)의 개념도를 나타낸 것이고, (b)는 발광패키지(500)가 PCB(P)에 실장되기 전의 개념도를 나타낸 것이며, 도 7은 발광패키지가 실장된 상태를 나타낸 것이다.
도 6의 (a)와 같이 발광패키지(500)는 발광유닛(300)과 형광체 플레이트(100) 사이에 접착부재(400)가 개제된 형태로 구성될 수 있다. 형광체 플레이트(100)와 접착부재(400)는 PCB(P)와 발광유닛(300)을 전기적으로 연결하는 와이어의 통로가 되는 홈부(101)가 형성될 수 있다. 상기 발광유닛(300)은 LED, OLED, LD(laser diode), Laser, VCSEL 중 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 접착부재(500)는 본 발명의 일 실시예로, 반드시 필요한 구성은 아니며, 형광체 플레이트의 바인더에 접착기능을 부여하여 별도의 접착부재 없는 구성도 가능하다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 발광패키지(500)가 적용된 차량용 헤드램프에 관한 개념도를 도시한 것이다. 발광유닛(300)에서 출사한 광이 형광체 플레이트(100)에서 변환되고, 이 변환광이리플렉터(600)로 진행하여 X 방향으로 출사된다. 발광유닛(300)의 배면에 반사부재를 배치하여 발광유닛(300)쪽으로 변환되어 진행하던 변환광의 일부를 반사하여 다시 리플렉터(600)로 회귀하여 출사 시킬 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 형광체 플레이트 200 : 소결층
300 : 발광유닛 400 : 접착층
500 : 발광패키지 600 : 리플렉터

Claims (10)

  1. 발광유닛;
    상기 발광유닛의 광 출사 경로상에 배치되는 형광체 플레이트; 및
    상기 발광유닛에서 출사되어 상기 형광체 플레이트를 관통한 광을 반사하는 리플렉터를 포함하고,
    상기 형광체 플레이트는 무기형광체, 글라스 프릿 및 바인더 수지를 포함하는 혼합물이 소결되어 형성되는 소결층를 포함하고,
    상기 소결층은 기공을 포함하며,
    상기 기공은 0.5 내지 10미크론으로, 상기 소결층 전체 부피를 기준으로 2 내지 4%의 부피인 차량용 헤드램프.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 글라스 프릿은 상기 소결층 100 중량부 기준, 20 내지 50중량부인 차량용 헤드램프.
  5. 무기형광체, 글라스 프릿, 바인더 수지 및 첨가제를 혼합하여 혼합물을 생성하는 제1 단계;
    상기 혼합물을 고분자 필름에 도포하는 제2 단계;
    상기 도포한 혼합물을 상온~100℃ 에서 건조하는 제 3단계;
    상기 건조된 혼합물에서 고분자 필름을 제거하고, 건조된 혼합물을 200~500℃ 에서 번아웃(burn-out)하여 잔탄제거 및 원형의 기공을 형성하는 제4단계; 및
    상기 번아웃(burn-out)된 혼합물을 550~700℃ 소결하여 소결층을 생성하는 제5단계를 포함하고,
    상기 기공은 0.5 내지 10미크론으로, 상기 소결층 전체 부피를 기준으로 2 내지 4%의 부피인 형광체 플레이트 제조방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 소결층의 두께가 100~200um인 형광체 플레이트 제조방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020150183648A 2015-12-22 2015-12-22 형광체 플레이트 및 이의 제조방법 KR102449778B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150183648A KR102449778B1 (ko) 2015-12-22 2015-12-22 형광체 플레이트 및 이의 제조방법
CN201680075183.0A CN108431492A (zh) 2015-12-22 2016-12-21 磷光体板及其制造方法
EP16879312.3A EP3396231A4 (en) 2015-12-22 2016-12-21 PHOSPHORUS PANEL AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF
PCT/KR2016/014967 WO2017111445A1 (ko) 2015-12-22 2016-12-21 형광체 플레이트 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150183648A KR102449778B1 (ko) 2015-12-22 2015-12-22 형광체 플레이트 및 이의 제조방법

Publications (3)

Publication Number Publication Date
KR20170074409A KR20170074409A (ko) 2017-06-30
KR102449778B1 true KR102449778B1 (ko) 2022-10-04
KR102449778B9 KR102449778B9 (ko) 2023-03-23

Family

ID=59090698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150183648A KR102449778B1 (ko) 2015-12-22 2015-12-22 형광체 플레이트 및 이의 제조방법

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3396231A4 (ko)
KR (1) KR102449778B1 (ko)
CN (1) CN108431492A (ko)
WO (1) WO2017111445A1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012180488A (ja) * 2011-03-03 2012-09-20 Nippon Electric Glass Co Ltd 波長変換部材の製造方法およびそれにより作製された波長変換部材、ならびに波長変換素子
JP2013001879A (ja) 2011-06-21 2013-01-07 Nippon Electric Glass Co Ltd 蛍光体複合部材の製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1878061A2 (en) * 2005-04-27 2008-01-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. A cooling device for a light-emitting semiconductor device and a method of manufacturing such a cooling device
EP2089916A1 (en) * 2006-11-07 2009-08-19 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Arrangement for emitting mixed light
CN103189326B (zh) * 2010-10-28 2015-12-02 康宁股份有限公司 用于led照明应用的含磷光体玻璃料材料
US9388959B2 (en) * 2012-03-02 2016-07-12 Osram Sylvania Inc. White-light emitter having a molded phosphor sheet and method of making same
CN104428265B (zh) * 2012-03-30 2018-01-09 康宁股份有限公司 用于led磷光体的硼酸铋玻璃包封剂
JP2013219123A (ja) * 2012-04-06 2013-10-24 Nippon Electric Glass Co Ltd 波長変換部材およびその製造方法
KR102019501B1 (ko) * 2012-11-05 2019-09-06 엘지이노텍 주식회사 형광체 및 이를 구비한 발광 소자
KR102098589B1 (ko) * 2013-07-04 2020-04-09 삼성전자주식회사 파장변환부재 및 그 제조방법과, 이를 구비한 반도체 발광장치
KR102187046B1 (ko) * 2014-02-03 2020-12-04 엘지이노텍 주식회사 광변환 소자 유리 조성물 및 이를 포함하는 세라믹 형광체 플레이트
US9840663B2 (en) * 2014-01-29 2017-12-12 Lg Innotek Co., Ltd Glass composition for photo-conversion member and ceramic photo-conversion member using the same
KR101559279B1 (ko) * 2014-12-02 2015-10-08 대주전자재료 주식회사 형광체를 포함하는 유리 프릿 조성물

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012180488A (ja) * 2011-03-03 2012-09-20 Nippon Electric Glass Co Ltd 波長変換部材の製造方法およびそれにより作製された波長変換部材、ならびに波長変換素子
JP2013001879A (ja) 2011-06-21 2013-01-07 Nippon Electric Glass Co Ltd 蛍光体複合部材の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3396231A1 (en) 2018-10-31
WO2017111445A1 (ko) 2017-06-29
CN108431492A (zh) 2018-08-21
KR20170074409A (ko) 2017-06-30
EP3396231A4 (en) 2019-01-23
KR102449778B9 (ko) 2023-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI554563B (zh) 光學組成
TWI654078B (zh) 陶瓷磷光板及包括其之照明裝置
CN107304984A (zh) 波长转换部件以及投光灯
JP5709463B2 (ja) 光源装置および照明装置
JP2014207436A (ja) 波長変換体
CN111213075B (zh) 波长变换部件和发光装置
US11041606B1 (en) Wavelength conversion member and method for manufacturing same, and light-emitting device
EP3396230B1 (en) Phosphor plate package, light-emitting package, and vehicle head lamp comprising same
TW202010825A (zh) 用於磷光照明系統之反射色彩校正
CN109564308A (zh) 波长变换部件及其制造方法
JP2012243618A (ja) 光源装置および照明装置
KR102340007B1 (ko) 조명장치용 파장변환부 및 이를 포함하는 조명장치
KR102449778B1 (ko) 형광체 플레이트 및 이의 제조방법
US20200381597A1 (en) Wavelength conversion member and light-emitting device using same
KR102499548B1 (ko) 발광패키지 및 이를 포함하는 차량용 헤드램프
KR102378761B1 (ko) 일체형 발광 패키지 및 이를 이용한 차량용 램프
KR20160123144A (ko) 세라믹 형광체 플레이트 제조용 조성물, 세라믹 형광체 플레이트 및 발광장치
JP7097255B2 (ja) 反射部材接合波長変換部材
KR102394051B1 (ko) 형광체 플레이트 제조용 조성물, 형광체 플레이트 및 조명장치
JP2013105647A (ja) 光源装置、発光色度調整方法、光源装置の製造方法
CN109642967A (zh) 波长变换部件及其制造方法
KR20170093320A (ko) 광 확산제를 사용한 형광체 플레이트
KR101949893B1 (ko) 사파이어 형광체 플레이트 및 이를 이용한 레이저 기반 백색광원 장치
WO2014010211A1 (ja) 発光モジュール
CN109564309A (zh) 波长变换部件及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]