KR101485404B1 - Tft-lcd 파유리 성분과 형광체를 포함하는 led 색변환 소재 제조 방법 - Google Patents

Tft-lcd 파유리 성분과 형광체를 포함하는 led 색변환 소재 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101485404B1
KR101485404B1 KR1020140016901A KR20140016901A KR101485404B1 KR 101485404 B1 KR101485404 B1 KR 101485404B1 KR 1020140016901 A KR1020140016901 A KR 1020140016901A KR 20140016901 A KR20140016901 A KR 20140016901A KR 101485404 B1 KR101485404 B1 KR 101485404B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
glass
tft
color conversion
lcd
phosphor
Prior art date
Application number
KR1020140016901A
Other languages
English (en)
Inventor
박태호
황평하
이상민
백진욱
임형석
Original Assignee
주식회사 베이스
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 주식회사 베이스 filed Critical 주식회사 베이스
Priority to KR1020140016901A priority Critical patent/KR101485404B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101485404B1 publication Critical patent/KR101485404B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • H01L33/501Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502Wavelength conversion materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/56Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0041Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

TFT-LCD(Thin Film Transistor - Liquid Crystal Display) 파유리를 LED 색변환 소재로 재활용하여, TFT-LCD 파유리 성분 및 형광체를 포함하는 LED 색변환 소재 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 LED 색변환 소재 제조 방법은 TFT-LCD에서 발생된 파유리를 분쇄하고, 분쇄된 TFT-LCD 파유리에 형광체를 혼합 혼합하고 성형한 후, 소성하여, 형광체가 분산된 유리 상태의 LED 색변환 소재를 제조하는 것을 특징으로 한다.

Description

TFT-LCD 파유리 성분과 형광체를 포함하는 LED 색변환 소재 제조 방법 {METHOD OF MANUFACTURING LED COLOR CONVERSION MATERIALS COMPRISING TFT-LCD CULLET WITH EXCELLENT COLOR CONVERSION EFFICIENCY AND LIGHT EXTRACTION EFFICIENCY}
본 발명은 LED 조명을 위하여 패키지에 포함되는 색변환 소재 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 TFT-LCD 파유리 성분과 형광체를 포함하는 LED 색변환 소재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
LED 칩에서 출사되는 광은 주로 청색 파장으로써, 이를 백색광으로 이용하기 위해서는 청색과 보색 관계에 있는 황색 형광체가 필수적으로 요구되거나 혹은 녹색 및 적색 형광체가 요구된다. 이러한 형광체는 패키지 전면에 장착되는 색변환 소재에 분산되어 있다.
형광체가 분산된 색변환 소재를 제조하기 위하여, 유리 파우더와 형광체를 혼합한 후 벌크 소성하는 방식이 주로 이용된다.
유리 파우더는 일반적으로, 유리원료를 칭량하여 용융로에 투입하여 용융시켜 유리를 제조한 후, 이를 분쇄 및 분급하는 과정을 통하여 제조된다. 이 방법의 경우, 고순도 유리 파우더 제조가 가능하나, 공정 비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있다.
한편, TFT-LCD의 경우, 사용 후 혹은 제조 불량 등으로 인하여 파유리가 다량 발생하고 있다.
파유리는 불량 유리, 깨져서 못쓰게 된 유리, 유리 부스러기, 유리제품의 파쇄품 등으로 정의된다. 이러한 파유리는 유리 또는 유리제품의 제조 및 가공공정에서 필연적으로 발생한다. 특히 TFT-LCD용 기판 유리는 디스플레이 핵심부품을 보호하고 영상을 전달해주는 역할을 하기 때문에 매우 작은 불량이라도 발생해서는 안되며, 따라서 TFT-LCD용 기판 유리의 제조 및 가공 공정에서 용해 불량, 외관 불량, 치수 불량 등이 발생하면 불량품으로 간주하여 폐기해야 하며, 이 과정에서 파유리가 다량 발생한다.
그러나, 디스플레이 부품으로서 기판 유리의 지속적인 품질을 보장하기 위해서, 불량의 기판 유리가 일단 파유리화되면, 이는 다시 TFT-LCD 기판 유리 제조 과정에 재활용되지 않으며, 그대로 폐기되는 경우가 많다.
현재까지 알려진 TFT-LCD 파유리 재활용 분야는 LTCC용 유리 제조 분야, 글라스 울 제조 분야 등이 있다. 그러나, 이들의 경우, TFT-LCD 파유리 이외에 추가로 다른 유리 성분들(예를 들어, 글라스 울의 경우 규사, 소다회 등)의 첨가가 요구되며, 그 결과 TFT-LCD 파유리의 물성과는 상이한 물성을 갖는 유리가 제조된다.
본 발명에 관련된 배경기술로는, 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0028124호(2012.03.22. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 TFT-LCD 파유리를 이용하여 제조되는 LTCC용 유리조성물, 글라스 세라믹스 및 그 제조방법이 개시되어 있다.
본 발명의 하나의 목적은 TFT-LCD 파유리 성분 및 형광체를 포함하는 LED 색변환 소재를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기의 LED 색변환 소재 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 LED 색변환 소재 제조 방법은 TFT-LCD(Thin Film Transistor - Liquid Crystal Display)에서 발생된 파유리를 분쇄하고, 분쇄된 TFT-LCD 파유리에 형광체를 혼합 혼합하고 성형한 후, 소성하여, 형광체가 분산된 유리 상태의 LED 색변환 소재를 제조하는 것을 특징으로 한다.
이때, 유리에 포함되는 별도의 성분 첨가없이 상기 TFT-LCD 파유리를 그대로 이용할 수 있다.
또한, 상기 소성은 TFT-LCD 파유리의 연화온도 이상에서 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 소성은 소성 온도에서 10~120분동안 유지하는 방식으로 수행될 수 있다.
또한, 상기 형광체는 SiO2 또는 Al2O3로 코팅된 것을 이용할 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 LED 색변환 소재 제조 방법은 TFT-LCD 파유리로부터 형성된 유리에 형광체가 분산되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, TFT-LCD 파유리를 LED 색변환 소재 제조용으로 사용한 결과, 우수한 투명성 및 형광체 비반응성을 발휘할 수 있었다.
특히, 본 발명의 경우, 다른 유리성분 첨가없이 TFT-LCD 파유리를 그대로 이용할 수도 있는 바, TFT-LCD 파유리의 효율적인 활용 방안을 제시하였다.
도 1은 본 발명에 적용될 수 있는 LED 패키지를 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들 및 도면을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 TFT-LCD 파유리 성분과 형광체를 포함하는 LED 색변환 소재 및 그 제조 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 적용될 수 있는 백색광 출력용 LED 패키지를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 패키지 본체(101) 상에 LED 칩(102)이 실장된다. 전술한 바와 같이, LED 칩(102)에서 출사되는 광은 주로 청색 파장으로써, 이를 백색광으로 이용하기 위해서는 청색과 보색 관계에 있는 황색 형광체가 요구되거나 혹은 빛의 3원색을 구성하기 위한 적색 및 녹색 형광체가 요구된다.
이러한 형광체는 패키지 전면에 장착되는 색변환 소재(103)에 포함된다. 본 발명에서 LED 색변환 소재는 유리에 형광체가 분산된 형태를 갖는다.
이때, 본 발명에서 유리는 TFT-LCD 파유리로부터 형성된 것이다.
LED 색변환 소재 제조를 위하여, 우선 TFT-LCD 파유리를 세척하여 이물질을 제거한 후, 분쇄 및 분급을 실시하여 분말화한다. 이후 분말화된 TFT-LCD에 형광체, 바람직하게는 LED 칩에서 발생하는 색상의 빛과 보색 관계에 있거나 혹은 빛의 3원색을 구성할 수 있어 백색광을 나타낼 수 있는 형광체를 혼합한다. 이후, 예를 들어 사각 플레이트 혹은 원형 플레이트와 같은 색변환 소재 형태로 성형한다.
이후, 성형체를 소성로에 투입하여, 소성한다. 이때, 소성은 유리 파우더의 연화온도 이상에서 수행하는 것이 바람직하다. 유리 파우더의 연화온도 미만에서 소성할 경우, 소성이 되지 않거나 소성된 유리에 기포가 다량 발생하여 광 투과율 및 광 추출 효율이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 유리 파우더의 연화온도는 함량에 따라서 약간씩 상이하나, 점도가 107.6poise 이하가 되는 온도를 연화온도 이상으로 상정하여, 소성을 수행할 수 있다.
한편, 소성은 승온, 유지 및 냉각 순으로 수행되는데, 이때, 소성 온도에서 유지는 10~120분인 것이 바람직하다. 유지 온도가 10분 미만일 경우, 소성 시간이 너무 짧은 문제점이 있고, 유지 온도가 120분을 초과하는 경우, 형광체와 유리의 반응에 의하여 형광체 특성이 열화될 수 있다.
또한, 유리 파우더의 연화 온도 이상에서 소성할 때에, 형광체의 화학반응에 의한 열화를 최소화하기 위하여, 형광체를 SiO2 또는 Al2O3로 미리 코팅할 수도 있다. SiO2 또는 Al2O3는 안정적인 물질로서, 특히 소성 온도에서도 형광체와 반응하지 않는 특징이 있다. 이러한 특징이 있는 SiO2 또는 Al2O3는 형광체를 유리 파우더와 직접 접촉하지 않도록 함으로써 소성시에 형광체와 유리가 반응하지 않도록 하는 역할을 한다.
표 1은 TFT-LCD 파유리의 성분 분석 결과를 나타낸 것으로, 샘플 1~3은 각기 다른 제조사에 의해 제조된 TFT-LCD로부터 회수된 파유리 성분을 나타낸다.
[표 1] (단위 : 중량%)
Figure 112014014390882-pat00001

상기 표 1을 참조하면, TFT-LCD 제조용 유리는 주로 SiO2, Al2O3, 알칼리토금속산화물(MgO, CrO, SrO, BaO) 및 B2O3가 주성분인 무알칼리 알루미노 보로실리케이트 유리인 것을 볼 수 있다.
본 발명에 따른 발명자들은 알칼리 산화물인 R2O(R = Li, Na, K, Rb, Cs)의 경우, 색변환 소재에서 그 자체로 형광체를 열화시키는 요인으로 작용하는 점, 그리고, 상기와 같은 TFT-LCD 제조용 무알칼리 알루미노 보로실리케이트 유리의 경우, R2O를 거의 포함하지 않는 점에 주목하였다.
이에, TFT-LCD로부터 발생된 파유리 샘플을 소재로 하여 각각 동일한 조건 하에서 LED 색변환 소재를 제조하였으며, 그 결과, 아래 표 2와 같은 결과를 얻을 수 있었다.
표 2에서 투명성(투과성)은 육안으로 관찰하여 투명 여부를 판단하였으며, 형광체 반응성은 육안으로 형광체가 변색되었는지 여부를 확인하여 변색이 발생하지 않은 경우 양호(O)로 표시하고, 변색이 발생한 경우 불량(X)으로 표시하였다.
[표 2]
Figure 112014014390882-pat00002
상기 표 2를 참조하면, TFT-LCD 파유리 샘플로 제조된 색변환 소재의 경우, 투과성이 우수하고, 소성 후에도 형광체 변색이 발생하지 않았다.
따라서, 본 발명의 경우, 유리에 포함되는 추가의 성분 없이 TFT-LCD 파유리 그 자체로 색변환 소재로 재활용이 가능함을 알 수 있었다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
101 : 패키지 본체 102 : LED 칩
103 : 색변환 소재

Claims (6)

  1. 삭제
  2. TFT-LCD(Thin Film Transistor - Liquid Crystal Display)에서 발생된 파유리로서 무알칼리 알루미노 보로실리케이트 유리를 분쇄하고, 분쇄된 TFT-LCD 파유리에 형광체를 혼합 혼합하고 성형한 후, TFT-LCD 파유리의 점도가 107.6poise 이하가 되는 온도에서 10~120분동안 소성하여, 형광체가 분산된 유리 상태의 LED 색변환 소재를 제조하되, 유리에 포함되는 별도의 성분 첨가없이 분쇄된 TFT-LCD 파유리를 그대로 이용하는 것을 특징으로 하는, TFT-LCD 파유리 성분 및 형광체를 포함하는 LED 색변환 소재 제조 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 형광체는 SiO2 또는 Al2O3로 코팅된 것을 특징으로 하는, TFT-LCD 파유리 성분 및 형광체를 포함하는 LED 색변환 소재 제조 방법.
  6. 삭제
KR1020140016901A 2014-02-13 2014-02-13 Tft-lcd 파유리 성분과 형광체를 포함하는 led 색변환 소재 제조 방법 KR101485404B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140016901A KR101485404B1 (ko) 2014-02-13 2014-02-13 Tft-lcd 파유리 성분과 형광체를 포함하는 led 색변환 소재 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140016901A KR101485404B1 (ko) 2014-02-13 2014-02-13 Tft-lcd 파유리 성분과 형광체를 포함하는 led 색변환 소재 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101485404B1 true KR101485404B1 (ko) 2015-01-21

Family

ID=52591130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140016901A KR101485404B1 (ko) 2014-02-13 2014-02-13 Tft-lcd 파유리 성분과 형광체를 포함하는 led 색변환 소재 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101485404B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100771570B1 (ko) * 2006-06-30 2007-10-30 서울반도체 주식회사 형광체, 이의 제조 방법 및 발광 다이오드
KR101145729B1 (ko) * 2011-11-11 2012-05-16 주식회사 금비 유리 조성물
KR20130026771A (ko) * 2011-09-06 2013-03-14 (주)세라 투명 프릿 소재용 유리 조성물
KR20140009987A (ko) * 2010-10-28 2014-01-23 코닝 인코포레이티드 Led 광 제품용 유리 프릿 물질을 포함하는 형광체

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100771570B1 (ko) * 2006-06-30 2007-10-30 서울반도체 주식회사 형광체, 이의 제조 방법 및 발광 다이오드
KR20140009987A (ko) * 2010-10-28 2014-01-23 코닝 인코포레이티드 Led 광 제품용 유리 프릿 물질을 포함하는 형광체
KR20130026771A (ko) * 2011-09-06 2013-03-14 (주)세라 투명 프릿 소재용 유리 조성물
KR101145729B1 (ko) * 2011-11-11 2012-05-16 주식회사 금비 유리 조성물

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5757238B2 (ja) 蛍光体分散ガラス及びその製造方法
JP6754478B2 (ja) 誘導加熱調理天板用基材として適する無アルカリアルミノケイ酸ガラス
US20160225966A1 (en) Glass Compositions And Glass Frit Composites For Use In Optical Applications
US20130128434A1 (en) Colored glass housing
JP6508045B2 (ja) 光変換部材、光変換部材の製造方法、照明光源および液晶表示装置
TW201627242A (zh) 螢光體分散玻璃
JP6566024B2 (ja) ガラス物品及び導光体
JPWO2014042175A1 (ja) 化学強化用ガラスおよび化学強化ガラス
CN103011585A (zh) 一种环保液晶基板玻璃及其制备方法
JPWO2014162893A1 (ja) 光変換部材、その製造方法、照明光源および液晶表示装置
JP7121329B2 (ja) 波長変換材料に用いられるガラス、波長変換材料、波長変換部材及び発光デバイス
JP2008305711A (ja) プラズマディスプレイパネル用ガラス基板の製造方法及びプラズマディスプレイパネル用ガラス基板
KR101485404B1 (ko) Tft-lcd 파유리 성분과 형광체를 포함하는 led 색변환 소재 제조 방법
KR101484634B1 (ko) 색변환 효율 및 광 추출 효율이 우수한 led 색변환 소재 및 그 제조 방법
CN106587636A (zh) 一种低熔点透明微晶玻璃及其制备方法和应用
US20190010079A1 (en) Fluorescent Glass For Light Emitting Diode And Manufacturing Method Thereof
CN110156326B (zh) 基于低熔点玻璃粉的荧光玻璃陶瓷及其制备方法
WO2017030110A1 (ja) 高透過ガラス
JP5750643B2 (ja) 蛍光体分散用ガラス、蛍光体を分散したガラス及びその製造方法
JP6614527B2 (ja) 蓄光ガラス複合体及びその製造方法
KR101631829B1 (ko) 나노 유리 파우더를 이용한 색변환 소재 제조 방법 및 백색 발광 장치
CN108947238B (zh) 导光板玻璃、其制备方法及应用
JP2019163208A (ja) 波長変換部材用原料粉末
WO2017183453A1 (ja) 波長変換部材
JP4688398B2 (ja) 電灯用ガラス組成物

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant