KR20100067609A - 형광체 도포방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 기판을 제공하는 공정과; 상기 기판에 친수성을 갖고 있으며, 또한 물에 용해되는 제1박막을 형성하는 공정과; 형광체를 함유하며, 또한 친유성을 갖고 있는 제2박막을 상기 제1박막 위에 도포하는 공정과; 상기 제1박막 및 상기 제2박막이 형성되어 있는 기판을 물에 잠그되 상기 제2박막이 수면에 떠오르도록 하는 공정과; 광원 모듈을 상기 제2박막에 접촉시켜 상기 제2박막을 상기 광원 모듈에 부착시키는 공정을 구비하는 형광체 도포방법을 제공한다.
Description
본 발명은 형광체 도포방법에 관한 것이다.
발광다이오드(LED)는 휘도가 높고, 작업전압이 낮으며, 소모율이 작고, 구동이 간편하며, 수명이 긴 등의 이점을 갖고 있으므로, 냉음극 형광램프(CCFL)를 대체하여 형광체를 도포하기 위한 발광소제로 사용되고 있다.
종래의 백색 발광다이오드는, 청색 발광다이오드 칩과 그 발광의 일부를 흡수하여 노란색 빛을 내는 형광물질을 조합하여 백색광(白色光: 흰색 빛)을 얻도록 하는 것이다. 흰색 빛을 청색 빛과 노란색 빛으로만 구현하고 있기 때문에, 노란색 빛과 청색 빛의 혼합효과는 형광체의 분포 균일 정도에 따라 달라진다. 만일 형광체의 분포가 균일하지 않으면, 백색 발광다이오드로부터 발광되는 흰색 빛에 노란색 빛이 포함되어 발광효과가 나빠진다. 물론, 성형기술(molding)로 형광체를 LED 칩에 도포하여 형광체를 균일하게 분포시킬 수도 있다.
그렇지만, 상기 성형기술로 형광체를 도포할 때는, 형광체를 도포하려는 소 자가 반드시 평면구조를 갖고 있어야 하기 때문에, 곡면구조를 갖고 있는 소자에는 적용할 수 없다. 따라서, 백색 발광다이오드의 사용도 제한을 받는다는 문제점이 있다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 곡면구조를 갖고 있는 광원 모듈에 형광체를 도포할 수 있는 형광체 도포방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 형광체 도포방법은, 기판을 제공하는 공정과; 상기 기판에 친수성을 갖고 있으며, 또한 물에 용해되는 제1박막을 형성하는 공정과; 형광체를 함유하며, 또한 친유성을 갖고 있는 제2박막을 상기 제1박막 위에 도포하는 공정과; 상기 제1박막 및 상기 제2박막이 형성되어 있는 기판을 물에 잠그되 상기 제2박막이 수면에 떠오르도록 하는 공정과; 광원 모듈을 상기 제2박막에 접촉시켜 상기 제2박막을 상기 광원 모듈에 부착시키는 공정을 구비한다.
본 발명에 따른 형광체 도포방법에 의하면, 제1박막은 친수성을 갖고 있으며 또한 물에 용해되기 때문에, 제2박막을 기판으로부터 탈락시킬 수 있고, 또 제2박막은 친유성을 갖고 있기 때문에, 수면에 떠올라 균일한 박막을 형성할 수 있다. 광원 모듈을 제2박막에 접촉시키면, 상기 제2박막이 상기 광원 모듈에 부착되어 상 기 제2박막의 형광체가 상기 광원 모듈에 균일하게 분포된다. 상기 형광체 도포방법은, 먼저 도포하려는 형광체로 박막을 형성한 다음, 이 박막을 광원 모듈에 부착시키는 전사식(轉寫式) 도포방법에 속하는 바, 이러한 방법으로 곡면구조를 갖고 있는 광원 모듈에 형광체를 균일하게 분포시킬 수 있다.
이하, 예시도면을 참조하면서 본 발명에 따른 형광체 도포방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 형광체 도포방법은 다음과 같은 절차를 포함한다.
절차 1에서, 기판(10)을 제공한다. 본 실시예에 있어서, 상기 기판(10)은 평판 모양이며, 매끈한 표면을 갖고 있다. 바람직하게는, 상기 기판(10)은 박리지 (Release Paper)이다. 상기 기판(10)은 평판 모양에만 한정되는 것은 아니고, 또 그 표면도 매끈한 것에 한정되는 것은 아니다.
절차 2에서는, 상기 기판(10)에, 친수성(hydrophilic)을 갖고 있으며 또한 물에 용해되는 제1박막(11)을 형성한다. 본 실시예에 있어서, 상기 제1박막은 폴리비닐 알콜(Polyvinyl Alcohol: PVA)을 함유한다. PVA는 조막성(造膜性)이 뛰어나기 때문에, PVA로 형성한 막도 우수한 접착력(接著力) 및 신장(伸張)강도를 갖게 된다. PVA는 친수성 기와 소수성(hydrophobic) 기를 갖고 있기 때문에, 계면활성 성질을 갖고 있다. 바람직하게는, 상기 기판(10)의 매끈한 표면에 제1박막(11)을 형성하며, 그 두께는 30∼80㎛이다.
절차 3에서, 형광체를 함유하며, 또한 친유성(lipophilic)을 갖고 있는 제2박막을 상기 제1박막 위에 도포한다. 구체적으로 설명하면, 형광체를 친유성 물질에 혼합한 다음, 상기 제1박막(11) 위에 도포하여 제2박막(12)을 형성한다. 상기 형광체의 함유량 및 상기 형광체와 상기 친유성 물질의 혼합 균일 정도는 실제 수요에 따라 달라진다. 본 실시예에 있어서, 상기 친유성 물질은 폴리우레탄 (Polyurethane, PU)을 선택한다. 상기 폴리우레탄은 폴리머이기 때문에, 무극성 용매(nonpolar solvent)에 용해되지 않고, 산과 알칼리 및 유기용매의 부식에 견딜 수 있다. 따라서, PU로 넓은 온도범위(-50℃∼150℃)에 적응하는 제품을 제조할 수 있다. 바람직하게는, 상기 제2박막의 두께는 50∼250㎛이다. 상기 제2박막(12)을 도포할 때, 분무기 또는 솔, 롤러 솔 등을 이용한다.
절차 4에서는, 상기 제1박막(11) 및 상기 제2박막(12)이 형성되어 있는 기판(10)을 물에 잠그되 상기 제2박막(12)이 수면에 떠오르도록 한다. 구체적으로 설명하면, 상기 제1박막(11) 및 상기 제2박막(12)이 형성되어 있는 기판(10)을 수용액(20)에 잠그면, 친유성을 갖고 있으며 또한 물에 용해되는 상기 제1박막(11)이 상기 수용액(20)에 용해되기 때문에, 상기 제2박막(12)은 상기 기판(10)으로부터 탈락되어 수면에 떠오르게 된다. 본 실시예에 있어서, 상기 수용액(20)은 순수한 물을 선택한다.
절차 5에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 광원 모듈(30)을 상기 제2박막(12)에 접촉시켜 상기 제2박막(12)을 상기 광원 모듈(30)에 부착시킨다. 본 실시예에 있어서, 상기 광원 모듈(30)은 복수개의 발광소자를 포함하며, 또한 하나의 발광면을 갖고 있다. 상기 광원 모듈(30)은 LED 칩 또는 LED이다. 상기 광원 모듈(30)은 지지대(31)의 부채모양의 표면(311)에 설치된다. 상기 지지대(31)의 부채모양의 표면(311)에 복수개의 홈(312)이 있으며, 이 복수개의 홈(312)과 상기 광원 모듈(30)의 복수개의 발광소자는 서로 교체(交替)되면서 간격을 두고 설치된다. 상기 제2박막(12)을 상기 광원 모듈(30)에 부착시킬 때, 그 사이의 공기는 상기 홈(312)으로부터 배출되기 때문에, 상기 광원 모듈(30)에 대한 상기 제2박막(12)의 부착력을 높일 수 있다. 바람직하게는, 상기 제2박막(12)은 상기 광원 모듈(30)의 발광면에 부착시킨다.
상기 제2박막(12)이 부착되어 있는 발광 모듈(30)을 가열화로에 넣고 가열함으로써 상기 제2박막(12)을 고화시켜, 그 부착력을 향상시킨다. 상기 가열온도는 50℃∼150℃ 범위를 갖으며, 바람직하게는 100℃이다. 상기 광원 모듈(30)의 가열시간은 가열온도에 따라 달라진다. 예컨대, 가열온도가 100℃일 때, 가열시간은 10분 정도이다. 가열을 끝마침으로써, 형광체을 포함하는 제2박막(12)이 균일하게 분포된 광원 모듈(30)을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 형광체 도포방법에 있어서, 제1박막은 친수성 물질을 함유하고, 제2박막은 형광체를 균일하게 혼합한 친유성 물질을 함유하기 때문에, 제1박막이 수용액에 용해된 다음에 제2박막은 수면에 떠올라 곡면구조를 갖고 있는 광원 모듈에 부착된다. 본 발명에 따른 형광체 도포방법은 간단할 뿐만 아니라 그 적용성도 높다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 형광체 도포방법으로 형성한 형광체 도포구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 형광체 도포방법으로 광원 모듈에 형광체를 도포하는 것을 나타낸 도면이다.
* 도면부호 설명 *
10---기판 11---제1박막
12---제2박막 30---광원 모듈
31---지지대 311---부채모양의 표면
312---홈
Claims (7)
- 기판을 제공하는 공정과;상기 기판에 친수성을 갖고 있으며, 또한 물에 용해되는 제1박막을 형성하는 공정과;형광체를 함유하며, 또한 친유성을 갖고 있는 제2박막을 상기 제1박막 위에 도포하는 공정과;상기 제1박막 및 상기 제2박막이 형성되어 있는 기판을 물에 잠그되 상기 제2박막이 수면에 떠오르도록 하는 공정, 및광원 모듈을 상기 제2박막에 접촉시켜 상기 제2박막을 상기 광원 모듈에 부착시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 형광체 도포방법.
- 제1항에 있어서,상기 제2박막을 상기 광원 모듈에 부착시킨 후, 상기 광원 모듈을 가열하여 상기 제2박막을 고화시키는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 형광체 도포방법.
- 제1항에 있어서,상기 광원 모듈은 지지대의 부채모양의 표면에 설치되는 것을 특징으로 하는 형광체 도포방법.
- 제3항에 있어서,상기 지지대의 부채모양의 표면에 복수개의 홈이 있는 것을 특징으로 하는 형광체 도포방법.
- 제1항에 있어서,상기 광원 모듈은 발광다이오드 칩 또는 발광다이오드인 것을 특징으로 하는 형광체 도포방법.
- 제1항에 있어서,상기 기판은 박리지인 것을 특징으로 하는 형광체 도포방법.
- 제1항에 있어서,상기 제1박막은 폴리비닐 알콜을 함유하며, 상기 제2박막은 폴리우레탄을 함 유하는 것을 특징으로 하는 형광체 도포방법.
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