KR20120053073A - 광전환 유연성 중합체 물질 및 그의 이용 - Google Patents

광전환 유연성 중합체 물질 및 그의 이용 Download PDF

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Abstract

본 발명의 광전환 유연성 중합체 물질은 유기 실리콘 고무(2성분 첨가제형 열 가황액 실리콘 고무, 20.0~75.0%), 희석제(실리콘 오일, 10.0~20.0%), 발광물질(알루미네이트, 실리케이트, 질화규소 및 산황화물 발광물질, 15.0~65.0%) 및 보조제로 이루어진다. 상기 중합체 물질은 원료들을 용기 내에 균일하게 혼합하고 수득된 혼합물을 몰드 내에 주입하여 가열-경화시킴으로써 제조된다. 상기 중합체 물질은 청색 LED의 표면 상에 사용되고, 상기 광전환 유연성 중합체 물질 중 발광물질은 청색 LED로부터의 방출광에 의해 여기되어 광을 방출할 수 있으며,상기 광은 잔류 청색광과 조합되어 백색광을 방출할 수 있다. 상기 중합체 물질은 램프, 닉시관 및 백라이트 유닛에 널리 사용될 수 있다.

Description

광전환 유연성 중합체 물질 및 그의 이용{LIGHT-CONVERSION FLEXIBLE POLYMER MATERIAL AND USE THEREOF}
본 발명은 전자 디스플레이 및 조명 기술 분야에 관한 것으로, 특히 형광 물질과 배합된 중합체 물질, 및 그의 제조 및 용도에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는, 본 발명은 LED 백라이트(backlight), 디지털 디스플레이 및 조명을 포함하는 발광 장치들에 유용한 광전환 유연성 중합체 물질 및 그의 제조 및 용도에 관한 것이다.
최근 LED 백라이트, 디지털 디스플레이 및 조명 장치들은 일반적으로 형광 물질들을 패키징(packaging)하므로써 수득된다. 이러한 장치들에 대한 많은 특허들이 존재하며, 예로서 중국특허 200510030192.1("백색 발광 성분 및 그의 제조방법"), 중국특허 200310120736("표면 탑재형 백색 LED"), 중국특허 200710151099.5("청-자색 또는 청색광 여기 인광체 및 그의 제조방법 및 패키지된 백색 LED")가 있다. 이들 특허들은 모두 형광 물질들을 수지와 혼합하고, 상기 혼합물을 LED 칩 상에 적용하므로써 제조되는 백색 발광 장치에 관한 것이다. 이러한 방법에 의해 제조된 백색 발광 장치들은 일관된 명도, 색상좌표, 색온도 및 연색성(color rendering properties)을 확보하기가 어렵다. 또한, 형광 분말은 칩에 가깝게 배치되어, 열로 인해 노화되는 경향이 있고, 이에 따라 감소된 수명을 갖는다.
WO2007105853호는 광발광성 필름의 제조방법을 개시하고 있으며, 여기에서 사용된 발광물질은 무기 발광물질이다. 이 특허는 상기 광발광성 필름이 필름형성 물질로서 규소 수지를 이용하여 제조되는 것만을 설명할 뿐, 상기 광발광성 필름 중 발광성 물질과 색상 좌표, 색온도 및 명도간의 관계는 설명하지 못한다; 또한 상기 방법은 캐스트 몰딩을 이용하지 않으며, 다양한 형태를 형성할 수 없다. WO2007/049187호는 실리콘과 배합된 인광체를 함유하는 봉지재 필름을 설명하고 있으며; 이 필름 물질은 청색 LED 상에 설치되어 청색광을 백색광으로 전환시킨다. 그러나, 이 물질은 필름형 구조형태로, 이로 인해 사용 조건에 따라 라미네이션에 의한 후성형이 요구되어 공정이 복잡하다. US2008/0280957 A1은 렌즈 구조를 갖는 플라스틱 장치를 이용하는 LED 제조방법을 개시하고 있으며, 상기 렌즈구조를 갖는 플라스틱 장치의 바닥은 형광 물질층을 포함하는 구조로, 다이 캐스팅 또는 사출성형에 의해 제조된다. 따라서, 상기 구조 및 공정은 상대적으로 복잡하고, 성형 후 형태가 변화될 수 없다. 중국특허 200810067358.0("저감쇠 및 고광효율을 갖는 LED 발광 장치 및 그의 제조방법") 및 중국특허 CN1858920A("백색 LED 램프 패키징방법")은 형광물질을 중합체 물질 및 몰딩 내에 첨가하므로써 투명한 케이스를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 단일 LED 패키징에 적당하다. 상기 성형된 물질의 형태는 변화될 수 없으며, 이에 따라 이의 설치 및 적용이 제한된다. 중국특허 CN101012916A("광원으로 LED를 사용하는 램프")는 램프의 케이스 상에 광전환 물질을 고정시키는 방법을 개시한다. 이 방법은 고온에서 형광물질 노화 문제를 피할 수 있으나, 상기 물질은 광원으로부터 일정 거리 떨어져 있어, 상기 형광물질의 발광 효율을 감소시킨다. 이 방법은 램프 등과 같은 생성품들을 제조하는데만 적당하며, 따라서 적용이 제한적이다.
발명의 요약
상기 언급된 것과 같은 단점들을 극복하기 위하여, 본 발명은 성형 재료로서 유기실리콘 고무를 이용하고, 희석제, 형광물질 및 보조제를 첨가하고 균일하게 혼합하고; 그 후, 상기 혼합물을 캐스팅 및 열 경화하여 성형한다. 실제 용도들에 따라 각종 형태의 몰드들이 설계될 수 있다. 상기 몰드는 청색 LED 광원의 광학적 특징들 면에서, 캐스트 성형에 이용되는 렌즈 형태의 구조물로서 설계될 수도 있다. 성형된 중합물질은 유연하고 탄력적이며, 특정 강도를 갖는다. 성형된 중합물질은 임의로 굽혀지고 변형될 수 있으며, 원하는 장치에 조립될 수 있다.
본 발명은 하기 성분들로 이루어지는 광전환 유연성 중합체 물질을 제공한다:
유기실리콘 고무 20.0질량%~75.0질량%
희석제 10.0질량%~20.0질량%
형광물질 15.0질량%~65.0질량%
보조제 0.0질량%~5.0질량%
상기 유기실리콘 고무는 2성분 첨가 열 가황액 실리콘 고무(bi-component addition thermal vulcanizing liquid silicone rubber)이고; 상기 희석제는 메틸 실리콘 오일, 디메틸 실리콘 오일, 에틸 실리콘 오일, 페닐 실리콘 오일, 메틸에톡시 실리콘 오일 또는 메틸비닐실리콘 오일이고;
상기 보조제는 평활제(leveling agent), 탈포제(defoaming agent), 커플링제(coupling agent) 또는 습윤-분산제 또는 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
상기 형광물질은 1개 또는 2개의 알루미네이트(aluminate) 형광물질, 실리케이트(silicate) 형광물질, 질화규소(siliconitride) 형광물질 및 산황화물(oxysulfide) 형광물질이다. 상기 형광물질들은, 여기 광원으로서 작용하는 440~475nm의 방출 스펙트럼을 갖는 청색 LED에 의해 여기되어 525nm~650nm 사이에 적어도 하나의 피크 파장을 갖는 방출 스펙트럼을 나타낸다. 상기 형광물질에 의한 방출광 및 청색 LED에 의한 방출광은 백색광 또는 다른 색상의 광 내로 조합될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 광전환 유연성 중합체 물질의 입자크기는 바람직하게는 3~15㎛이다.
본 발명에 따른 광전환 유연성 중합체 물질은 다양하게 적용되며, 램프, 닉시관들(nixie tube), 배면광 등과 같은 광원 장치들에서 사용될 수 있다.
선행기술에 존재하는 문제들은 본 발명에 따른 광전환 유연성 중합체 물질들을 이용하므로써 효과적으로 회피될 수 있다. 이 물질은 유연하고 일정 강도 및 인성을 가지며; 상기 물질은 실제 용도를 위해 설계된 다양한 형태 몰드들에서 캐스팅 성형될 수 있다. 상기 형광물질은 성형된 광전환 유연성 중합체 물질 내에 균일하게 분산된다. 이 물질에 의해 제조된 발광 장치는 균질한 광색상을 갖는다. 또한, 상기 물질은 이용 동안 칩 구조에 가깝게 부착되지 않아서, 열에 의해 유발된 노화 문제를 회피할 수 있고, 제품의 사용 수명이 효과적으로 개선된다.
구체예들의 상세한 설명
본 발명에 따른 광전환 유연성 중합체 물질은 유기실리콘 고무, 희석제, 형광물질 및 보조제로 이루어진다. 상기 성분들 및 이들의 질량%는 다음과 같다:
유기실리콘 고무 20.0질량%~75.0질량%
희석제 10.0질량%~20.0질량%
형광물질 15.0질량%~65.0질량%
보조제 0.0질량%~5.0질량%
여기에서, 상기 형광물질은 여기 광원으로서 작용하는 440~475nm의 방출 스펙트럼을 갖는 청색 LED에 의해 여기되어 525nm~650nm 사이에 적어도 하나의 피크 파장을 갖는 방출 스펙트럼을 나타낸다.
상기 형광물질에 의한 방출광 및 청색 LED에 의한 방출광은 백색광 또는 다른 색상의 광 내로 조합될 수 있다. 상기 형광물질은 알루미네이트 형광물질, 실리케이트 형광물질, 질화규소 형광물질 및 산황화물 형광물질, 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
상기 알루미네이트 형광물질의 주요 화학 조성은 다음과 같이 표시된다:
aR2O3.R'O3:xCe, yLi, zF;
상기 식 중, R은 하나 이상의 Y, Tb 및 Gd이고; R'는 하나 이상의 Al 및 Ga이고; a, x, y, z는 몰 계수로, 0.45≤a≤0.65, 0.0≤x≤0.04, 0.0≤y≤0.04, 0.0≤z≤0.2이다. 상기 물질의 주요 방출 피크의 파장은 조성의 함수로서 525nm 내지 560nm이다.
상기 실리케이트 형광물질의 주요 화학 조성은 다음과 같이 표시된다:
bMO.SiO2:xEu, yLi, zF;
상기 식 중, M은 하나 이상의 Sr, Ca, Ba 및 Mg이고; b, x, y, z는 몰계수로, 1.4≤b≤3.1, 0.015≤x≤0.1, 0.0≤y≤0.05, 0.0≤z≤0.25이다. 상기 물질의 주요 방출 피크의 파장은 조성의 함수로서 525nm 내지 580nm이다.
상기 질화규소 형광물질의 주요 화학 조성은 다음과 같이 표시된다:
(SreCa1 -e)2- xSi5N8: Eux, Liy, Fz;
상기 e, x, y, z는 몰 계수로, 0.1≤e≤1, 0.01≤x≤0.1, 0.0≤y≤0.1, 0.0≤z≤0.5이다. 상기 물질의 주요 방출 피크의 파장은 조성의 함수로서 580nm 내지 650nm이다.
상기 산황화물 형광물질의 주요 화학 조성은 다음과 같이 표시된다:
Y2 - xO2S: Eux, Mgy, Tiz, Liβ, Fγ;
상기 식 중, x, y, z, β, γ는 몰 계수로, 0.01≤x≤0.1, 0.005≤y≤0.02, 0.05≤z≤0.25, 0.0≤β≤0.1, 0.0≤γ≤0.5이다. 상기 물질의 주요 방출 피크의 파장은 조성의 함수로서 610nm 내지 630nm이다.
상기 형광물질의 입자크기는 바람직하게는 3 내지 15마이크로미터이다. 결과의 형광물질 생성물들은 균질하게 분산되고 양호한 발광 효과를 갖는다.
상기 형광물질들은 자외선 또는 청색 LED로부터의 방출광에 의해 여기되어 광을 제공하고, 이는 잔여 자외선 또는 청색광과 함께 백색광 또는 기타 다른 색상의 광 내로 조합될 수 있다. 상기 형광물질들은 본 색상(body color)과 발광 색상에서 상이한 특징들을 갖고, 따라서 발광물질들의 유연성 중합체 물질 제조 동안 상이한 상황들에 기초하여 선택될 수 있다. 상기 실리케이트 및 알루미네이트 발광물질들은 주황색 및 황색 발광물질들로서 선택된다; 질화규소 및 산황화물 발광물질들은 적색 발광물질들로서 선택된다. 황색 발광물질, 주황색 발광물질 및 적색 발광물질이 조합되어 사용될 수 있다. 색상좌표, 색온도 및 연색성 지수는, 각종 용도들에 적당하도록 조합 사용을 통하여, 조절될 수 있다. 적색 방출 발광물질과 조합되어 사용되는 황색 방출 발광물질은 연색성 지수를 향상시킬 수 있으며, 높은 연색성 지수를 갖는 백색광을 수득할 수 있어서, 높은 연색성 지수가 요구되는 발광장치에서 유용하다. 상기 광전환 유연성 중합체 물질은 LED와 조합되어 백색광 또는 기타 다른 색상의 광을 방출할 수 있으며, 따라서 램프, 닉시관 및 배면광과 같은 광원 장치들에 사용될 수 있다.
상기 사용된 유기실리콘 고무는 양호한 투명성, 유연성 및 양호한 가소성을 갖는 2성분 첨가 열 가황화액 실리콘 고무로, 예컨대 2성분 유기실리콘 물질 SR-5000A/B, TCS-1310T/A/B, SN130P/A/B, ZS-0020A/B 및 170/A/B가 있다. 이 수지는 양호한 열 산화 안정성, 우수한 전기 절연성, 방습성, 방수성, 방청성, 방냉성, 항-오존성 및 내후성을 갖는다. 상기 수지는 황변없이 고온에서 장시간 동안 사용될 수 있으며; 경화물질도 여전히 유연성, 가소성 및 특정 강도를 갖고, 임의의 굽힘 및 변형이 가능하며, 따라서 불규칙적인 형태를 갖는 장치들에 적당하다.
상기 희석제는 메틸 실리콘 오일, 디메틸 실리콘 오일, 에틸 실리콘 오일, 페닐 실리콘 오일, 메틸에톡시 실리콘 오일 또는 메틸비닐실리콘 오일 중 하나일 수 있다.
상기 보조제는 평활제, 탈포제, 커플링제 및 습윤-분산제로 이루어지는 군으로부터 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 유기실리콘 수지, 희석제, 형광물질 및 보조제는 완전히 혼합되고, 그 후 상기 혼합물은 캐스팅 및 열 경화에 의해 성형된다. 상기 물질은 램프, 닉시관, 배면광 등과 같은 광원 장치에서 사용될 수 있다. 상기 물질은 장치의 원하는 형태에 따라 캐스팅 성형될 수 있으며, 그 후 청색광원에 직접 부착될 수 있다. 상기 성형된 물질은 장치의 형태에 따라 굽힘 또는 변형될 수도 있다.
캐스팅은 유기 중합체 물질들의 한 가공방법이다. 초기 캐스트 성형은 액체 단량체 또는 중합체를 표준 분위기 하에서 몰드 내에 부어넣고, 중합에 의해 경화시켜 몰드 구멍과 동일한 모양을 갖는 물품으로 성형하는 것을 포함한다. 성형 기술의 개발에 따라, 전통적인 캐스팅 개념은 변화되어 와서, 중합체 용액, 분산액 및 용융물도 캐스트 성형에 사용될 수 있다.
상기 형광물질은 무기물질이기 때문에, 이 물질은 금속 물질들과의 마찰 동안 어두워지는 경향이 있으며, 이에 따라 발광성을 잃게된다. 따라서, 형광물질은 제조 및 가공 동안 금속 물질과 접촉되지 않도록 하여야 한다. 캐스팅 기술은, 제작 및 가공 동안 압출 및 마찰로 인한 전통적인 중합체 물질의 단점, 즉 어둡게 되는 것과 발광성의 손실을 효과적으로 회피할 수 있다.
본 발명에 따라, 유기실리콘 고무, 희석제, 형광물질 및 보조제는 균질하게 혼합되고, 상기 혼합물을 몰드 내로 부어넣고, 캐스팅 및 열 경화에 의해 몰드 구멍과 동일한 형태를 갖는 물품으로 성형한다. 캐스팅 공정에 의해 전통적인 LED 패키징 공정에 비해 향상이 달성될 수 있다; 구체적으로, 실질적으로 감소된 공정 단계들, 증가된 생산 효율, 달성가능한 생산 자동화 및 개선된 작동 환경. 상기 형광물질이 중합체 수지 내로 균질하게 분산되는 것이 더욱 중요하다. 상기 형광물질로부터 제조된 발광장치는 개선된 발광 일관성 및 양호한 광전환 효과를 갖는다; 또한, 다양한 제품들이 그로부터 생산될 수 있다.
이러한 광전환 유연성 중합체 물질의 이용은 전통적인 패키징 방법에 의한 LED 제작 방식으로부터 벗어날 수 있는 것이다. 상기 광전환 유연성 중합체 물질은 칩에 직접 부착되거나 또는 칩 상에 직접 조립될 수 있으며, 결과의 발광 효과는 패키징에 의해 제작된 LED에 매우 가깝다. 반면, 상기 광전환 유연성 중합체 물질은 실용 용도를 위해 설계된 적당한 형태, 예컨대 렌즈 구조물 형태 내로 캐스팅 성형되어 광전환 효율을 효과적으로 개선시키고, 이차적 광 분포 설계를 달성하여 광 추출 효율을 증가시키고, 광학적 분포를 최적화 할 수도 있다. 이러한 방법에 의해 제작된 발광 장치는 설치, 유지 및 교체가 매우 편리하고; 따라서 구축 공정이 간단하고, 여러가지 생산품들이 생산될 수 있다. 본 발명에 따른 물질은 양호한 유연성 및 강도를 갖기 때문에, 상기 물질은 임의적으로 굽혀지고 접힐 수 있으며, 따라서 불균일한 형태들을 갖는 특이적 발광 장치들을 제조하는데 특히 적당하다. 본 발명의 또다른 장점은 캐스트 성형을 통하여 성형될 수 있다는 것이다. 형광물질은 무기물질이기 때문에, 이러한 물질은 금속 물질들과의 마찰 동안 어두어지는 경향이 있고 따라서 발광 성질들을 손실한다. 형광물질이 사출 성형에 의해 몰딩되는 경우, 이는 마찰 및 압출로 인해 어두워지고, 따라서 발광 성질들이 저하된다. 이러한 현상은 캐스트 성형법에 의해 효과적으로 회피될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 광전환 유연성 중합체 물질은 하기 특정 실시예들에 의해 구체화될 것이다.
실시예 1
캐스트 성형용 제제:
유기실리콘 고무 50.0%
희석제: 메틸 실리콘 오일 20.0%
보조제: 습윤제 0.5%
커플링제 1.0%
소포제 0.2%
형광물질 (알루미네이트, 황색)
0.56Y2O3?Al2O3?0.1Gd2O3:0.04Ce, 0.02F 23.8%
상기 유기실리콘 고무는 2성분 첨가 열 가황액 실리콘 고무이다.
공정: 상기 제제 중 액상 공급물들(feedstocks)을 블렌딩 용기에 첨가하고 균질하게 혼합하였다. 상기 형광물질을 교반하며 용기에 넣었다. 상기 혼합물을 철저히 혼합하고 진공 소포처리하였다. 상기 액상 공급물 혼합물을 몰드 안에 첨가하고, 145℃ 오븐에서 2분 동안 위치시켜 경화시켰다. 경화 후, 성형된 광전환 유연성 중합체 물질을 몰드에서 꺼냈다.
상기 제조된 광전환 유연성 중합체 물질은 청색 LED의 표면 상에 사용될 수 있다. 상기 광전환 유연성 중합체 물질 중 형광물질은 청색 LED로부터 방출되는 광에 의하여 여기되어 광을 발산하고, 이는 잔류 청색광과 함께 백색광으로 조합되었다.
실시예 2
캐스트 성형용 제제:
유기실리콘 고무 20.0%
희석제: 디메틸실리콘 오일 10.0%
보조제: 습윤제 2.0%
커플링제 2.0%
소포제 1.0%
실리케이트 녹색 형광물질
0.9SrO?1.1BaO?0.1MgO?SiO2:0.2Eu, 0.001Li, 0.05F; 26.0%
산황화물 적색 형광물질
YO2S:0.3Eu, 0.02Mg, 0.15Ti; 39.0%
상기 유기실리콘 고무는 2성분 첨가 열 가황액 실리콘 고무이다.
공정: 상기 제제 중 액상 공급물들을 블렌딩 용기에 첨가하고 균질하게 혼합하였다. 상기 형광물질을 교반하며 용기에 넣었다. 상기 혼합물을 철저히 혼합하고 진공 소포처리하였다. 상기 액상 공급물 혼합물을 몰드 안에 첨가하고, 140℃ 오븐에서 3분 동안 위치시켜 경화시켰다. 경화 후, 성형된 광전환 유연성 중합체 물질을 몰드에서 꺼냈다.
상기 제조된 광전환 유연성 중합체 물질은 청색 LED의 표면 상에 직접 위치시키거나 또는 표면에 부착될 수 있다. 상기 광전환 유연성 중합체 물질 중 형광물질은 청색 LED로부터 방출되는 광에 의하여 여기되어 광을 발산하고, 이는 잔류 청색광과 함께 백색광으로 조합되었다.
실시예 3
캐스트 성형용 제제:
유기실리콘 고무 75.0%
희석제: 에틸 실리콘 오일 9.0%
보조제: 소포제 1.0%
형광물질 (실리케이트, 황색)
0.1CaO?1.5SrO?0.4BaO?0.1MgO?SiO2:0.1Eu, 0.2Li, 0.05F 15.0%
상기 유기실리콘 고무는 2성분 첨가 열 가황액 실리콘 고무이다.
공정: 상기 제제 중 액상 공급물들을 블렌딩 용기에 첨가하고 균질하게 혼합하였다. 상기 형광물질을 교반하며 용기에 넣었다. 상기 혼합물을 철저히 혼합하고 진공 소포처리하였다. 상기 액상 공급물 혼합물을 몰드 안에 바닥으로부터 첨가하여, 공급물이 상부 입구에서 넘쳐흘렀을 때 충전을 중단하고, 그 후 양 말단에서 입구들을 밀봉하였다. 상기 몰드를 143℃ 오븐에서 3분 동안 위치시켜 경화시켰다. 경화 후, 성형된 광전환 유연성 중합체 물질을 몰드에서 꺼냈다.
상기 제조된 광전환 유연성 중합체 물질은 청색 LED의 표면 상에 직접 위치시키거나 또는 표면에 부착될 수 있다. 상기 광전환 유연성 중합체 물질 중 형광물질은 청색 LED로부터 방출되는 광에 의하여 여기되어 광을 발산하고, 이는 잔류 청색광과 함께 백색광으로 조합되었다.
실시예 4
캐스트 성형용 제제:
유기실리콘 고무 34.0%
희석제: 페닐 실리콘 오일 10.0%
보조제: 평활제 1.0%
형광물질 (황색)
0.58Y2O3?Al2O3?0.1Ga2O3:0.008Ce, 0.004Li, 0.02F 53.0%
형광물질 (적색)
(Sr0 .5Ca0 .5)2- ySi5N8:0.05Eu, 0.003Li, 0.001F 2.0%
상기 유기실리콘 고무는 2성분 첨가 열 가황액 실리콘 고무이다.
공정: 상기 제제 중 액상 공급물들을 블렌딩 용기에 첨가하고 균질하게 혼합하였다. 상기 형광물질을 교반하며 용기에 넣었다. 상기 혼합물을 철저히 혼합하고 진공 소포처리하였다. 상기 액상 공급물 혼합물을 몰드 안에 바닥으로부터 첨가하여, 공급물이 상부 입구에서 넘쳐흘렀을 때 충전을 중단하고, 그 후 양 말단에서 입구들을 밀봉하였다. 상기 몰드를 145℃ 오븐에서 2분 동안 위치시켜 경화시켰다. 경화 후, 성형된 광전환 유연성 중합체 물질을 몰드에서 꺼냈다.
상기 제조된 광전환 유연성 중합체 물질은 청색 LED의 표면 상에 직접 위치시키거나 또는 표면에 부착될 수 있다. 상기 광전환 유연성 중합체 물질 중 형광물질은 청색 LED로부터 방출되는 광에 의하여 여기되어 광을 발산하고, 이는 잔류 청색광과 함께 따뜻한(warm) 백색광으로 조합되었다.
실시예 5
캐스트 성형용 제제:
유기실리콘 고무 40.0%
희석제: 메틸비닐 실리콘 오일 10.0%
형광물질 (실리케이트, 주황)
1.4SrO?0.2BaO?SiO2:0.05Eu, 0.005Li 50.0%
상기 유기실리콘 고무는 2성분 첨가 열 가황액 실리콘 고무이다.
공정: 상기 제제 중 액상 공급물들을 블렌딩 용기에 첨가하고 균질하게 혼합하였다. 상기 형광물질을 교반하며 용기에 넣었다. 상기 혼합물을 철저히 혼합하고 진공 소포처리하였다. 상기 액상 공급물 혼합물을 몰드 안에 첨가하고, 145℃ 오븐에서 2분 동안 위치시켜 경화시켰다. 경화 후, 성형된 광전환 유연성 중합체 물질을 몰드에서 꺼냈다.
상기 제조된 광전환 유연성 중합체 물질은 청색 LED의 표면 상에 직접 위치시키거나 또는 표면에 부착될 수 있다. 상기 광전환 유연성 중합체 물질 중 형광물질은 청색 LED로부터 방출되는 광에 의하여 여기되어 다홍색(orange red) 광을 발산하였다.
실시예 6
캐스트 성형용 제제:
유기실리콘 고무 67.0%
희석제: 메틸에톡시 실리콘 오일 10.0%
보조제: 소포제 1.0%
습윤-분산제 2.0%
형광물질 (실리케이트, 녹색)
0.9SrO?1.1BaO?SiO2:0.03Eu, 0.005Li 20.0%
상기 유기실리콘 고무는 2성분 첨가 열 가황액 실리콘 고무이다.
공정: 상기 제제 중 액상 공급물들을 블렌딩 용기에 첨가하고 균질하게 혼합하였다. 상기 형광물질을 교반하며 용기에 넣었다. 상기 혼합물을 철저히 혼합하고 진공 소포처리하였다. 상기 액상 공급물 혼합물을 몰드 안에 바닥으로부터 첨가하여, 공급물이 상부 입구에서 넘쳐흘렀을 때 충전을 중단하고, 그 후 양 말단에서 입구들을 밀봉하였다. 상기 몰드를 140℃ 오븐에서 3분 동안 위치시켜 경화시켰다. 경화 후, 성형된 광전환 유연성 중합체 물질을 몰드에서 꺼냈다.
상기 제조된 광전환 유연성 중합체 물질은 청색 LED의 표면 상에 직접 위치시키거나 또는 표면에 부착될 수 있다. 상기 광전환 유연성 중합체 물질 중 형광물질은 청색 LED로부터 방출되는 광에 의하여 여기되어 녹색광을 발산하였다.
실시예 7
캐스트 성형용 제제:
유기실리콘 고무 53.0%
희석제: 메틸에톡시 실리콘 오일 10.0%
보조제: 평활제 2.0%
형광물질 (알루미네이트, 황색)
0.58Y2O3?Al2O3?0.1Ga2O3:0.008Ce, 0.004Li, 0.02F 15.0%
형광물질 (실리케이트, 다홍색)
1.4SrO?0.2BaO?SiO2:0.05Eu, 0.005Li 20.0%
상기 유기실리콘 고무는 2성분 첨가 열 가황액 실리콘 고무이다.
공정: 상기 제제 중 액상 공급물들을 블렌딩 용기에 첨가하고 균질하게 혼합하였다. 상기 형광물질을 교반하며 용기에 넣었다. 상기 혼합물을 철저히 혼합하고 진공 소포처리하였다. 상기 액상 공급물 혼합물을 몰드 안에 바닥으로부터 첨가하여, 공급물이 상부 입구에서 넘쳐흘렀을 때 충전을 중단하고, 그 후 양 말단에서 입구들을 밀봉하였다. 상기 몰드를 140℃ 오븐에서 3분 동안 위치시켜 경화시켰다. 경화 후, 성형된 광전환 유연성 중합체 물질을 몰드에서 꺼냈다.
상기 제조된 광전환 유연성 중합체 물질은 청색 LED의 표면 상에 직접 위치시키거나 또는 표면에 부착될 수 있다. 상기 광전환 유연성 중합체 물질 중 형광물질은 청색 LED로부터 방출되는 광에 의하여 여기되어 따뜻한 백색광을 발산하였다.

Claims (3)

  1. 유기실리콘 고무 20.0질량%~75.0질량%
    희석제 10.0질량%~20.0질량%
    형광물질 15.0질량%~65.0질량%
    보조제 0.0질량%~5.0질량%
    로 이루어지는 광전환 유연성 중합체 물질로서,
    상기 유기실리콘 고무는 2성분 첨가 열 가황액 실리콘 고무이고;
    상기 희석제는 메틸 실리콘 오일, 디메틸 실리콘 오일, 에틸 실리콘 오일, 페닐 실리콘 오일, 메틸에톡시 실리콘 오일 또는 메틸비닐실리콘 오일이고;
    상기 보조제는 평활제, 탈포제, 커플링제 또는 습윤-분산제 또는 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되고;
    상기 형광물질은 1개 또는 2개의 알루미네이트 형광물질, 실리케이트 형광물질, 질화규소 형광물질 및 산황화물 형광물질이고; 상기 형광물질들은, 여기 광원으로서 작용하는 440~475nm의 방출 스펙트럼을 갖는 청색 LED에 의해 여기되어 525nm~650nm 사이에 적어도 하나의 피크 파장을 갖는 방출 스펙트럼을 나타내고; 상기 형광물질에 의한 방출광 및 청색 LED에 의한 방출광은 백색광 또는 다른 색상의 광 내로 조합되는 것을 특징으로 하는 광전환 유연성 중합체 물질.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 형광물질의 입자크기가 3~15㎛인 것을 특징으로 하는 광전환 유연성 중합체 물질.
  3. 광원 장치에서의 제 1항에 따른 광전환 유연성 중합체 물질의 용도로서, 상기 광원장치는 램프, 닉시관 또는 배면광인 것을 특징으로 하는 용도.
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