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KR20170000419A - Manufacturing method of poreless structure phosphor in glass for light emitting diode - Google Patents

Manufacturing method of poreless structure phosphor in glass for light emitting diode Download PDF

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KR20170000419A
KR20170000419A KR1020150088933A KR20150088933A KR20170000419A KR 20170000419 A KR20170000419 A KR 20170000419A KR 1020150088933 A KR1020150088933 A KR 1020150088933A KR 20150088933 A KR20150088933 A KR 20150088933A KR 20170000419 A KR20170000419 A KR 20170000419A
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South Korea
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glass
softening point
molded body
temperature
phosphor
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박태호
이정수
임형석
이현휘
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주식회사 베이스
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Abstract

The present invention relates to a manufacturing method of poreless structure phosphor in glass for a light emitting diode which can improve transmissivity and optical extraction while reducing crack defects. The manufacturing method of the poreless structure phosphor in glass comprises the following steps: (a) molding glass slurry to which phosphor is added, and drying the same to form a glass molded body; (b) pre-plasticizing the glass molded body primarily at a temperature under the softening point; and (c) plasticizing the glass molded body secondarily in a vacuum condition at a temperature between the softening point and 20C above the softening point.

Description

포어리스 구조의 LED용 색변환 유리 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF PORELESS STRUCTURE PHOSPHOR IN GLASS FOR LIGHT EMITTING DIODE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a color conversion glass for a LED,

본 발명은 LED용 색변환 유리 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 후 가공에 의한 크랙 불량을 최소화하면서, 투과율 및 광추출 효율을 향상시킬 수 있는 포어리스 구조의 LED용 색변환 유리 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of manufacturing a color conversion glass for LED, and more particularly, to a method of manufacturing a color conversion glass for LED having a forelain structure capable of improving transmittance and light extraction efficiency while minimizing cracking due to post- .

청색광과 같이 단색광을 방출하는 LED(light emitting didoe)로부터 백색 발광을 위해서는 형광체가 요구된다.A phosphor is required for emitting white light from an LED (light emitting diode) emitting monochromatic light such as blue light.

형광체를 구현하는 방법으로는 아래와 같은 주로 3가지 방법이 이용된다.As the method of implementing the phosphor, the following three main methods are used.

첫번째로는, 청색 LED 칩 상에 황색 형광체가 혼합된 실리콘을 몰딩하는 방법이다. 이러한 형태로 제조된 백색 LED 패키지의 경우, 고온에서 색변환 소재의 열화에 의해 황변 현상이 발생하는 문제점이 있으며, 또한 가스 및 수분 침투로 인하여 신뢰성 저하의 주요인으로 작용하고 있다.Firstly, it is a method of molding silicon mixed with a yellow phosphor on a blue LED chip. In the case of a white LED package manufactured in this form, yellowing occurs due to deterioration of a color conversion material at a high temperature, and further, reliability is deteriorated due to gas and moisture permeation.

두번째로는, 에폭시 등과 같은 유기 소재에 황색 형광체를 분산하여 몰딩하는 방법이다. 이 경우 역시, 유기 소재를 이용함으로써 내열성이 취약한 문제점이 있다.Secondly, the yellow phosphor is dispersed and molded in an organic material such as epoxy or the like. In this case, too, there is a problem that the heat resistance is weak due to the use of the organic material.

세번째로는, 유리에 황색 형광체를 분산시킨 색변환 유리(Phosphor In Glass; PIG)를 커버 형태로 장착하는 방법이다. 이 경우, 상기와 같은 고온 열화 문제를 해결할 수 있으며, 가스 및 수분 침투에 대한 저항성도 우수하다.
Third, it is a method of mounting a color conversion glass (Phosphor In Glass; PIG) in which yellow phosphor is dispersed in glass in a cover form. In this case, the problem of high temperature deterioration as described above can be solved, and resistance to gas and moisture penetration is also excellent.

이러한 색변환 유리의 경우, LED 광원 전면의 중앙 부분에 광이 집중되고, 그 외 부분에는 광도가 다소 낮은 문제점이 있다.In the case of such a color conversion glass, there is a problem that light is concentrated in the central part of the front face of the LED light source and the light intensity is somewhat low in the other part.

이를 해결하기 위해, 주로 확산판과 같은 별도의 부재를 색변환 유리 전면에 배치하고 있다.In order to solve this problem, a separate member such as a diffusing plate is disposed in front of the color conversion glass.

그러나, 확산판을 색변환 유리 전면에 배치하는 방법의 경우, 확산판과 같은 별도 부재 사용에 따라 비용이 크게 증가하며, 또한 광이 확산판을 통과하면서 광의 강도가 저하되는 문제가 있었다.However, in the method of disposing the diffusing plate on the entire surface of the color converting glass, there is a problem in that the cost is greatly increased by the use of the separate member such as the diffusing plate, and the light intensity is reduced while the light passes through the diffusing plate.

또한, 종래의 색변환 유리는 연화점 이상의 온도에서 소성시 기공이 많은 가장자리 부분이 먼저 용융되어 열린 기공 채널이 없어지는데 기인하여 내부에 다량의 막힌 기공이 분포하는데 기인하여 소성 후 가공 시 크랙 불량을 야기하는 문제가 있었다.In addition, the conventional color conversion glass causes cracks in processing after firing due to the distribution of a large amount of clogged pores in the inside due to the melting of the edge portions having many pores at the time of firing at a temperature above the softening point, There was a problem.

관련 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0048948호 (2015.05.11. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 형광체 담지용 유리 조성물, 이를 포함하는 세라믹 색변환 부재 및 백색 발광 다이오드가 기재되어 있다.
A related prior art is Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2015-0048948 (published on May 5, 2015), which discloses a glass composition for supporting a phosphor, a ceramic color conversion member containing the same, and a white light emitting diode .

본 발명의 목적은 후 가공에 의한 크랙 불량을 최소화하면서, 투과율 및 광추출 효율을 향상시킬 수 있는 포어리스 구조의 LED용 색변환 유리 제조 방법을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a color conversion glass for LED having a forelain structure capable of improving the transmittance and the light extraction efficiency while minimizing cracks caused by post-processing.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 포어리스 구조의 LED용 색변환 유리 제조 방법은 (a) 형광체가 첨가된 유리 슬러리를 성형 및 가공한 후, 건조하여 유리 성형체를 형성하는 단계; (b) 상기 유리 성형체를 연화점 미만의 온도에서 1차적으로 예비 소성하는 단계; 및 (c) 상기 예비 소성된 유리 성형체를 진공 상태에서 연화점 ~ 연화점 + 20℃의 온도로 2차적으로 소성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a color conversion glass for LED having a pore structure, the method comprising the steps of: (a) forming and processing a glass slurry to which a phosphor is added, followed by drying to form a glass molded body; (b) prefiring the glass molded body primarily at a temperature lower than the softening point; And (c) firing the pre-fired glass formed body in a vacuum state at a temperature ranging from a softening point to a softening point + 20 ° C.

본 발명에 따른 포어리스 구조의 LED용 색변환 유리 제조 방법은 연화점 미만의 온도에서 예비 소성을 실시하는 것에 의해, 유리 성형체가 1 ~ 5%만이 수축되도록 하여 내부까지 열린 기공 채널(open pore channel)이 형성되도록 한 후, 예비 소성된 유리 성형체에 대하여 연화점 부근에서 온도를 유지하거나 1℃/min 이하의 승온 속도로 서서히 온도를 올리면서 진공 소성을 진행하여, 유리 성형체의 전 영역에서 균일한 온도 프로파일을 만들어 줌으로써 유리 성형체의 가장자리 영역에서의 급속한 수축을 제어하는 것에 의해 이 부분에서 닫힌 기공이 생성되는 것을 차단할 수 있으므로 기공을 완전히 제거할 수 있게 된다.In the method for manufacturing a color conversion glass for a LED having a pore structure according to the present invention, prefiring is performed at a temperature lower than the softening point, so that only 1 to 5% of the glass molded article is shrunk to form an open pore channel, The pre-fired glass formed body is subjected to vacuum firing while keeping the temperature near the softening point or gradually raising the temperature at a heating rate of 1 DEG C / min or less to obtain a uniform temperature profile The pores can be completely removed by controlling the rapid shrinkage in the edge region of the glass shaped article to prevent the formation of closed pores at this portion.

따라서, 본 발명에 따른 포어리스 구조의 LED용 색변환 유리 제조 방법은 기공이 없는 포어리스 구조를 가짐으로써 후 가공에 의한 크랙 불량을 최소화할 수 있으며, 투과율 및 광추출 효율을 극대화할 수 있다.
Accordingly, the method for manufacturing a color conversion glass for LEDs having a pore structure according to the present invention has a pore-free pore structure, thereby minimizing cracks due to post-processing, and maximizing the transmittance and light extraction efficiency.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 포어리스 구조의 LED용 색변환 유리 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 2은 진공 소성 과정을 설명하기 위한 공정 모식도이다.
FIG. 1 is a process flow diagram showing a method for manufacturing a color conversion glass for a LED having a forelith structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic process diagram for explaining the vacuum firing process.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포어리스 구조의 LED용 색변환 유리 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, a method of manufacturing a colorless glass for LED according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 포어리스 구조의 LED용 색변환 유리 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.FIG. 1 is a process flow diagram showing a method for manufacturing a color conversion glass for a LED having a forelith structure according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 포어리스 구조의 LED용 색변환 유리 제조 방법은 유리 성형체 형성 단계(S110), 예비 소성 단계(S120) 및 진공 소성 단계(S130)를 포함한다.
Referring to FIG. 1, a method of manufacturing a colorless glass for LED according to an embodiment of the present invention includes a glass molding forming step (S110), a preliminary firing step (S120), and a vacuum firing step (S130).

유리 성형체 형성Glass molding

유리 성형체 형성 단계(S110)에서는 형광체가 첨가된 유리 슬러리를 성형 및 가공한 후, 건조하여 유리 성형체를 형성한다.In the glass forming body forming step (S110), the glass slurry to which the phosphor is added is molded and processed, followed by drying to form a glass molded body.

본 단계에서, 유리 슬러리는 유리 프릿, 형광체, 바인더 수지 및 용매를 포함한다.In this step, the glass slurry includes a glass frit, a phosphor, a binder resin and a solvent.

이때, 유리 프릿은 유리 그린 시트를 형성하는 모재의 역할을 한다. 이러한 유리 프릿은 일 예로, SiO2, Al2O3, 알칼리토금속산화물(MgO, CrO, SrO, BaO) 및 B2O3가 주성분인 무알칼리 알루미노 보로실리케이트 유리 성분을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 유리 프릿은 용융점(melting point)이 상이한 2 종류 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 이 경우 2 종류 이상의 유리 프릿 상호 간의 용융점의 차이가 큰 것을 이용하는 것이 적절하다.At this time, the glass frit serves as a base material for forming a glass green sheet. This glass frit is one example, SiO 2, Al 2 O 3, alkaline earth metal oxides (MgO, CrO, SrO, BaO), and B 2 O 3 may include a main component of the alkali-free alumino-borosilicate glass components, but this But is not limited to. That is, the glass frit may be used by mixing two or more kinds of glass frit having different melting points. In this case, it is appropriate to use glass frit having a large melting point difference between two or more kinds of glass frit.

바인더 수지는 유리 프릿들 간의 결합력을 제공하기 위한 목적으로 첨가된다. 이러한 바인더 수지로는 PVB(polyvinylbutyral), PVA(polyvinyl alcohol), 아크릴계, 셀룰로오스계 등의 공지된 바인더 수지가 이용될 수 있다.The binder resin is added for the purpose of providing a bonding force between glass frit. As such a binder resin, known binder resins such as PVB (polyvinylbutyral), PVA (polyvinyl alcohol), acrylic, and cellulose may be used.

용매는 유리 페이스트의 점도를 조절하는 역할을 하며, 알코올계 용매, 케톤계 용매 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The solvent serves to control the viscosity of the glass paste, and alcoholic solvents, ketonic solvents, etc. may be used alone or in combination of two or more.

형광체는 공지된 다양한 형광체를 이용할 수 있으며, 대표적인 예로 YAG계, LuAg계, TAG계, 실리케이트계, SiAlON계, BOS계, (옥시)나이트라이드 계 등 상용화 형광체를 이용할 수 있다.As the phosphor, various known phosphors can be used. Typical examples of the phosphor include a YAG, LuAg, TAG, silicate, SiAlON, BOS, and oxy nitride phosphides.

이때, 성형은 프레스 성형, 사출 성형 및 테이프 캐스팅 성형 중 어느 하나의 방식으로 실시할 수 있으며, 이 중 테이프 캐스팅 성형법을 이용하는 것이 보다 바람직하다.At this time, the molding can be performed by any one of press molding, injection molding and tape casting molding, and it is more preferable to use the tape casting molding method.

이와 같이, 형광체가 첨가된 유리 슬러리를 성형 및 가공한 후, 건조하는 것에 의해 유리 성형체가 형성된다. 이에 따라, 유리 성형체는 그린 시트 상태로 이루어진다.
Thus, the glass slurry to which the phosphor is added is molded and processed, and then dried to form a glass molded body. Accordingly, the glass formed body is in a green sheet state.

예비 소성Preliminary firing

예비 소성 단계(S120)에서는 유리 성형체를 연화점 미만의 온도에서 1차적으로 예비 소성한다. 이러한 예비 소성을 실시하는 것에 의해, 유리 성형체가 1 ~ 5%만이 수축되도록 하여 내부까지 열린 기공 채널(open pore channel)이 형성된다.In the preliminary firing step (S120), the glass preform is primarily prefired at a temperature lower than the softening point. By performing this preliminary firing, only 1 to 5% of the glass molded body is contracted, and an open pore channel is formed to the inside.

이때, 유리 성형체의 연화점은 유리 프릿의 함량에 따라서 약간씩 상이하나, 점도가 107.6 poise 이하가 되는 온도를 연화점 이상으로 정의할 수 있다.At this time, the softening point of the glass molded article is slightly different depending on the content of the glass frit, but the temperature at which the viscosity becomes 10 7.6 poise or less can be defined as the softening point or more.

따라서, 본 발명에서 예비 소성은 500 ~ 750℃에서 실시하는 것이 바람직하다. 예비 소성 온도가 500℃ 미만일 경우에는 유리 성형체의 수축이 목표값을 만족하지 못할 우려가 크다. 반대로, 예비 소성 온도가 750℃를 초과할 경우에는 과도한 수축에 의해 열린 기공 채널이 붕괴될 우려가 크다.
Therefore, prefiring in the present invention is preferably performed at 500 to 750 ° C. If the pre-firing temperature is less than 500 ° C, the shrinkage of the glass formed body may not satisfy the target value. On the contrary, when the prebaking temperature exceeds 750 DEG C, there is a great possibility that the pore channel opened due to excessive shrinkage collapses.

진공 소성Vacuum plasticity

진공 소성 단계(S130)에서는 예비 소성된 유리 성형체를 진공 상태에서 연화점 ~ 연화점 + 20℃의 온도로 2차적으로 소성한다.In the vacuum firing step (S130), the pre-fired glass formed body is secondarily fired at a temperature from the softening point to the softening point + 20 占 폚 in a vacuum state.

이때, 유리 성형체의 연화점은 유리 프릿의 함량에 따라서 약간씩 상이하나, 점도가 107.6 poise 이하가 되는 온도를 연화점 이상으로 정의할 수 있으며, 구체적으로는 600 ~ 850℃를 제시할 수 있다.
At this time, the softening point of the glass molded article is slightly different depending on the content of the glass frit, but the temperature at which the viscosity becomes 10 7.6 poise or less can be defined as a softening point or more, specifically 600 to 850 ° C.

도 2은 진공 소성 과정을 설명하기 위한 공정 모식도이다.2 is a schematic process diagram for explaining the vacuum firing process.

도 2에 도시된 바와 같이, 예비 소성된 유리 성형체(G)는 진공 가열 장치(1)에 의해 진공 소성이 이루어진다. 이때, 예비 소성된 유리 성형체(G)는 진공 상태로 유지되는 진공 챔버(10)의 내부에 장착된 진공 척(20) 상에 장착된다. 이러한 유리 성형체(G)는 게이트 밸브(15)를 통하여 진공 챔버(10)의 내부로 이송되어, 진공 척(10) 상에 안착된다.As shown in Fig. 2, the pre-fired glass formed body G is subjected to vacuum firing by means of the vacuum heating apparatus 1. Fig. At this time, the prefired glass formed body (G) is mounted on a vacuum chuck (20) mounted inside a vacuum chamber (10) kept in a vacuum state. This glass formed body G is transferred to the inside of the vacuum chamber 10 through the gate valve 15 and is placed on the vacuum chuck 10.

이러한 진공 척(10)의 내부에는 유리 성형체(G)를 소성 온도로 가열하기 위한 히터(40)가 장착되어 있다. 이러한 히터(40)는 국부적인 히팅이 가능하도록 복수개로 분할되어 설계되어 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Inside the vacuum chuck 10, a heater 40 for heating the glass formed body G to a baking temperature is mounted. The heater 40 may be designed to be divided into a plurality of portions so as to allow local heating, but the present invention is not limited thereto.

또한, 진공 척(20)의 하부에는 유리 성형체(G)의 높낮이를 제어하기 위한 리프트 핀(35)을 갖는 승강 유닛(30)이 장착된다. 또한, 진공 챔버(10)의 일측 하단에는 진공 챔버(10) 내부의 진공도를 조절하기 위한 진공 펌프(50)가 설치된다.
An elevating unit 30 having a lift pin 35 for controlling the height of the glass formed body G is mounted on the lower portion of the vacuum chuck 20. [ A vacuum pump 50 for adjusting the degree of vacuum in the vacuum chamber 10 is installed at a lower end of the vacuum chamber 10.

이와 같이, 본 발명에서는 예비 소성된 유리 성형체(G)에 대하여 연화점 ~ 연화점 + 20℃, 즉 연화점 부근에서 온도를 유지하거나 1℃/min 이하의 승온 속도로 온도를 서서히 올려 소성이 진행되기 때문에 유리 성형체(G)의 전 영역에서 균일한 온도 프로파일을 만들어 줌으로써 유리 성형체(G)의 가장자리 영역에서의 급속한 수축을 제어하는 것에 의해 닫힌 기공이 생성되는 것을 차단할 수 있으므로 기공을 완전히 제거할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, since the preliminarily fired glass formed body (G) is heated at a temperature rising rate of 1 ° C / min or less while maintaining the temperature at a softening point to a softening point + 20 ° C, By forming a uniform temperature profile in the entire area of the molded product G, the formation of closed pores can be prevented by controlling the rapid shrinkage in the edge region of the glass molded product G, so that the pores can be completely removed.

이와 달리, 본 발명에서는 용융점(melting point)이 상이한 2 종류 이상이 혼합된 유리 프릿을 사용할 수 있으며, 특히 2 종류 이상의 유리 프릿 상호 간의 용융점의 차이가 큰 것을 이용하는 것이 적절하다. 이와 같이, 용융점이 상이한 2 종류 이상이 혼합된 유리 프릿을 이용하여 진공 소성을 수행하게 되면, 유리 프릿 상호 간의 용융점이 상이하여 급격하게 수축되는 것을 방지할 수 있게 된다.Alternatively, in the present invention, glass frit mixed with two or more different melting points may be used. In particular, it is appropriate to use glass frit having a large melting point difference between two or more kinds of glass frit. If vacuum firing is performed using glass frit having two or more different melting points, melting points of the glass frit are different from each other, thereby preventing the glass frit from sharply contracting.

이와 또 달리, 본 발명에서는 진공 소성 과정시 소성 온도 프로파일을 수축 개시온도 부근에서 유지되도록 한 후, 1℃/min 이하의 속도로 승온하여 천천히 수축이 이루어지도록 하는 것에 의해 닫힌 기공이 생성되는 것을 차단하여 기공을 완전히 제거할 수도 있다.Alternatively, in the present invention, the sintering temperature profile is maintained at around the sintering initiation temperature during the vacuum sintering process, and then the sintering temperature is raised at a rate of 1 ° C / min or less so that the sintering is slowly performed, Thereby completely removing the pores.

본 단계에서, 소성 온도가 연화점 미만일 경우에는 소성된 유리 프릿에 기포가 다량 발생하여 광 투과율 및 광추출 효율이 저하되는 문제점이 있다. 반대로, 소성 온도가 연화점 + 20℃를 초과하여 지나치게 높을 경우, 형광체에 변색이 발생할 수 있다.In this step, when the firing temperature is lower than the softening point, a large amount of bubbles are generated in the fired glass frit, thereby lowering the light transmittance and the light extraction efficiency. On the other hand, if the baking temperature is too high, exceeding the softening point + 20 ° C, discoloration may occur in the phosphor.

또한, 소성은 승온, 유지 및 냉각의 순서로 수행되는데, 이때, 소성 유지 시간은 10 ~ 120분인 것이 바람직하다. 소성 유지 시간이 10분 미만일 경우, 소성이 충분히 되지 않을 우려가 크다. 반대로, 소성 유지 시간이 120분을 초과할 경우에는 형광체와 유리 프릿의 반응에 의하여 형광체 특성이 저하되는 문제가 있다.
In addition, the firing is performed in the order of heating, holding and cooling. At this time, the firing holding time is preferably 10 to 120 minutes. If the firing holding time is less than 10 minutes, there is a high possibility that firing will not be sufficient. On the other hand, when the firing holding time exceeds 120 minutes, there is a problem that the phosphor characteristics are lowered due to the reaction between the phosphor and the glass frit.

전술한 본 발명의 실시예에 따른 포어리스 구조의 LED용 색변환 유리 제조 방법은 연화점 미만의 온도에서 예비 소성을 실시하는 것에 의해, 유리 성형체가 1 ~ 5%만이 수축되도록 하여 내부까지 열린 기공 채널(open pore channel)이 형성되도록 한 후, 예비 소성된 유리 성형체에 대하여 연화점 부근에서 온도를 유지하거나 1℃/min 이하로 서서히 승온하면서 진공 소성을 진행하여 유리 성형체의 전 영역에서 균일한 온도 프로파일을 만들어 줌으로써 유리 성형체의 가장자리 영역에서의 급속한 수축을 제어하는 것에 의해 이 부분에서 닫힌 기공이 생성되는 것을 차단할 수 있으므로 기공을 완전히 제거할 수 있게 된다.In the method of manufacturing a color conversion glass for LED of the forelithic structure according to the above-described embodiment of the present invention, pre-firing is performed at a temperature lower than the softening point so that only 1 to 5% of the glass molded body is shrunk, (open pore channel) is formed, and then the pre-fired glass formed body is allowed to stand in the vicinity of the softening point By maintaining the temperature or slowly raising the temperature to less than 1 DEG C / min, the vacuum firing proceeds to produce a uniform temperature profile in the entire region of the glass compact, thereby controlling rapid shrinkage in the edge region of the glass compact, The pores can be completely removed.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 포어리스 구조의 LED용 색변환 유리 제조 방법은 기공이 없는 포어리스 구조를 가짐으로써 후 가공에 의한 크랙 불량을 최소화할 수 있으며, 투과율 및 광추출 효율을 극대화할 수 있다.
Accordingly, the method for manufacturing a color conversion glass for LED of the pore-less structure according to an embodiment of the present invention has a pore-free structure having no pores, thereby minimizing cracks due to post-processing and maximizing the transmittance and light extraction efficiency .

실시예Example

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
The contents not described here are sufficiently technically inferior to those skilled in the art, and a description thereof will be omitted.

1. 색변환 유리 제조1. Color conversion glass manufacturing

실시예 1Example 1

표 1에 기재된 유리 프릿에 형광체가 동일한 양으로 첨가된 유리 슬러리를 성형 및 가공한 후, 50℃에서 건조하여 유리 성형체를 형성하였다.A glass slurry in which the phosphors were added in the same amounts to the glass frit described in Table 1 was molded and processed, and then dried at 50 DEG C to form a glass molded body.

다음으로, 유리 성형체를 620℃에서 30분 동안 예비 소성한 후, 3Torr로 유지되는 진공 챔버 내부에서 830℃의 온도에서 80분 동안 진공 소성을 실시하여 색변환 유리를 제조하였다.
Next, the glass molded body was pre-baked at 620 占 폚 for 30 minutes, and vacuum-baked at a temperature of 830 占 폚 in a vacuum chamber maintained at 3 Torr for 80 minutes to prepare a color conversion glass.

실시예 2Example 2

표 1에 기재된 유리 프릿에 형광체가 동일한 양으로 첨가된 유리 슬러리를 성형 및 가공한 후, 50℃에서 건조하여 유리 성형체를 형성하였다.A glass slurry in which the phosphors were added in the same amounts to the glass frit described in Table 1 was molded and processed, and then dried at 50 DEG C to form a glass molded body.

다음으로, 유리 성형체를 680℃에서 30분 동안 예비 소성한 후, 4Torr로 유지되는 진공 챔버 내부에서 820℃의 온도에서 80분 동안 진공 소성을 실시하여 색변환 유리를 제조하였다.
Next, the glass molded body was prebaked at 680 占 폚 for 30 minutes, and then vacuum fired at a temperature of 820 占 폚 in a vacuum chamber maintained at 4 Torr for 80 minutes to prepare a color conversion glass.

실시예 3Example 3

표 1에 기재된 유리 프릿에 형광체가 동일한 양으로 첨가된 유리 슬러리를 성형 및 가공한 후, 50℃에서 건조하여 유리 성형체를 형성하였다.A glass slurry in which the phosphors were added in the same amounts to the glass frit described in Table 1 was molded and processed, and then dried at 50 DEG C to form a glass molded body.

다음으로, 유리 성형체를 650℃에서 40분 동안 예비 소성한 후, 6Torr로 유지되는 진공 챔버 내부에서 830℃의 온도에서 110분 동안 진공 소성을 실시하여 색변환 유리를 제조하였다.
Next, the glass molded body was prebaked at 650 캜 for 40 minutes, and vacuum fired at a temperature of 830 캜 for 110 minutes in a vacuum chamber maintained at 6 Torr to produce a color conversion glass.

실시예 4Example 4

표 1에 기재된 유리 프릿에 형광체가 동일한 양으로 첨가된 유리 슬러리를 성형 및 가공한 후, 45℃에서 건조하여 유리 성형체를 형성하였다.A glass slurry in which the phosphors were added in the same amounts to the glass frit described in Table 1 was molded and processed, and then dried at 45 DEG C to form a glass molded body.

다음으로, 유리 성형체를 710℃에서 50분 동안 예비 소성한 후, 7Torr로 유지되는 진공 챔버 내부에서 810℃의 온도에서 100분 동안 진공 소성을 실시하여 색변환 유리를 제조하였다.
Next, the glass molded body was prebaked at 710 占 폚 for 50 minutes, and then vacuum fired at a temperature of 810 占 폚 for 100 minutes in a vacuum chamber maintained at 7 Torr to prepare a color conversion glass.

비교예 1Comparative Example 1

표 1에 기재된 유리 프릿에 형광체가 동일한 양으로 첨가된 유리 슬러리를 성형 및 가공한 후, 45℃에서 건조하여 유리 성형체를 형성하였다.A glass slurry in which the phosphors were added in the same amounts to the glass frit described in Table 1 was molded and processed, and then dried at 45 DEG C to form a glass molded body.

다음으로, 유리 성형체를 760℃에서 20분 동안 예비 소성한 후, 4Torr로 유지되는 진공 챔버 내부에서 830℃의 온도에서 90분 동안 진공 소성을 실시하여 색변환 유리를 제조하였다.
Next, the glass molded body was pre-baked at 760 캜 for 20 minutes, and vacuum fired at a temperature of 830 캜 for 90 minutes in a vacuum chamber maintained at 4 Torr to prepare a color conversion glass.

[표 1] (단위 : 중량%)[Table 1] (unit:% by weight)

Figure pat00001

Figure pat00001

2. 물성 평가2. Property evaluation

표 2는 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1에 따른 색변환 유리에 대한 물성 평가 결과를 나타낸 것이다.
Table 2 shows the physical property evaluation results of the color conversion glasses according to Examples 1 to 4 and Comparative Example 1.

1) 투과율 측정1) Measurement of transmittance

자외선/가시광선 스펙트럼 측정(UV-vis meter, cary사)을 통하여 400nm ~ 800nm 파장의 광 투과도를 측정하였다.
The light transmittance of 400 nm to 800 nm wavelength was measured by ultraviolet / visible light spectrum measurement (UV-vis meter, cary).

[표 2][Table 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

표 1 및 표 2를 참조하면, 실시예 1 ~ 4에 따른 색변환 유리의 경우, 투과율 : 95% 이상을 모두 만족하는 것을 알 수 있으며, 이는 기공이 완벽하게 제거된 데 기인한 것이라 볼 수 있다.Referring to Table 1 and Table 2, it can be seen that the color conversion glass according to Examples 1 to 4 satisfies all of the transmittances of 95% or more, which is considered to be due to the complete removal of pores .

반면, 비교예 1에 따른 색변환 유리의 경우, 투과율이 목표값에 미달하는 85.7%로 측정된 것을 알 수 있는데, 이는 예비 소성 온도가 본 발명에서 제시하는 온도 범위를 벗어나 과도한 수축에 의해 열린 기공 채널이 붕괴되어 닫힌 기공의 생성으로 인하여 투과율이 낮아진 것으로 파악된다.
On the other hand, in the case of the color conversion glass according to Comparative Example 1, it can be seen that the transmittance was measured to be 85.7%, which is lower than the target value. This is because the pre-firing temperature deviates from the temperature range suggested by the present invention, It is understood that the permeability is lowered due to the collapse of the channel and generation of closed pores.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. These changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.

S110 : 유리 성형체 형성 단계
S120 : 예비 소성 단계
S130 : 진공 소성 단계
S110: Glass forming body forming step
S120: preliminary firing step
S130: Vacuum firing step

Claims (6)

(a) 형광체가 첨가된 유리 슬러리를 성형 및 가공한 후, 건조하여 유리 성형체를 형성하는 단계;
(b) 상기 유리 성형체를 연화점 미만의 온도에서 1차적으로 예비 소성하는 단계; 및
(c) 상기 예비 소성된 유리 성형체를 진공 상태에서 연화점 ~ 연화점 + 20℃의 온도로 2차적으로 소성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포어리스 구조의 LED용 색변환 유리 제조 방법.
(a) forming and processing a glass slurry to which a phosphor is added, followed by drying to form a glass molded body;
(b) prefiring the glass molded body primarily at a temperature lower than the softening point; And
(c) secondarily firing the pre-fired glass formed body in a vacuum state at a temperature ranging from a softening point to a softening point + 20 占 폚.
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계에서,
상기 유리 성형체는
그린 시트 상태로 이루어진 것을 특징으로 하는 포어리스 구조의 LED용 색변환 유리 제조 방법.
The method according to claim 1,
In the step (a)
The glass formed article
Wherein the green sheet is in a green sheet state.
제1항에 있어서,
상기 유리 슬러리는
유리 프릿, 형광체, 바인더 수지 및 용매를 포함하되,
상기 유리 프릿은 용융점(melting point)이 상이한 2 종류 이상이 혼합된 것을 특징으로 하는 포어리스 구조의 LED용 색변환 유리 제조 방법.
The method according to claim 1,
The glass slurry
A glass frit, a phosphor, a binder resin and a solvent,
Wherein the glass frit is a mixture of two or more different melting points.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계에서,
상기 예비 소성은
500 ~ 750℃에서 실시하는 것을 특징으로 하는 포어리스 구조의 LED용 색변환 유리 제조 방법.
The method according to claim 1,
In the step (b)
The pre-
Wherein the heat treatment is carried out at 500 to 750 占 폚.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계에서,
상기 예비 소성에 의해, 상기 유리 성형체가 1 ~ 5%만이 수축되도록 하여 내부까지 오픈 기공 채널(open pore channel)이 형성되는 것을 특징으로 하는 포어리스 구조의 LED용 색변환 유리 제조 방법.
The method according to claim 1,
In the step (b)
Wherein an open pore channel is formed inside the glass molded body so that only the glass molded body is shrunk by 1 to 5% by the preliminary firing.
제1항에 있어서,
상기 (c) 단계에서,
상기 연화점은
600 ~ 850℃인 것을 특징으로 하는 포어리스 구조의 LED용 색변환 유리 제조 방법.
The method according to claim 1,
In the step (c)
The softening point
Wherein the glass transition temperature is in a range of 600 to 850 占 폚.
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