일반기술

사이드뷰용 적색 형광체의 신뢰성 향상을 위한 코팅요소·공정기술

<기술의 개요>- LCD BLU 광원의 색재현성을 향상시키기 위한 적색 형광체의 신뢰성을 확보하기 위하여 여러 가지 물질 및 세척을 행하였으나, 불소계 고분자의 코팅은 형광체의 신뢰성 향상에 기여를 하지 못하였다. 산과 알칼리에 의한 형광체의 세척은 형광체의 신뢰성을 획기적으로 개선하였으며 봉지재에 대한 신뢰성 변동 폭이 매우 적었다. 반면 In2O3 코팅된 형광체는 에폭시 봉지재에서 뛰어난 신뢰성 향상 효과를 나타내었으며, SiO2 코팅된 형광체는 실리콘 계열의 봉지재에서 신뢰성 향상 효과가 뛰어났다. 결과적으로 형광체를 세척하거나 코팅함에 의하여 형광체를 상용화 할 수 있는 요건인 85℃, 85Rh%에서 500시간 동안 효율의 감소가 10% 이내여서 본 연구개발의 형광체를 향후 상용화 할 수 있을 것으로 사료되었다. <기술의 특징>- 신뢰성이 확보되는 청색 LED용 고연색성 적색 형광체 물질에 대한 세척&코팅 공정기술을 확보하고, 동시에 형광체 생산기술과 접목하여 기술력을 확보하면, 국내 LED 회사들은 외국의 선진사들에 대해 경쟁력을 가지게 됨.- 국내 LED 업체들은 청색 LED와 녹·황·적색 형광체를 이용한 백색 구현 기술로 고연색성 디스플레이 및 조명제품의 생산이 가능<기술 및 시장동향>- 백색 LED를 만들 때 사용되는 형광체는 YAG:Ce 형광체가 대부분이다. YAG:Ce 형광체는 Y3Al5O12 모체에 활성제로 Ce3+ 이온을 첨가하여 만들어진다. 이 형광체가 청색 LED와 잘 조화가 되는 이유는 청색 영역에서 강한 여기가 일어나고 이 빛을 흡수하여 강하고 넓은 녹황색 빛을 내는데 있다. 또한 이 형광체는 산화물로서 물리화학적으로 매우 안정하다. 이 형광체는 Y3Al5O12 모체에서 Al을 Ga으로 치환하여 발광파장을 단파장으로, Y를 Gd으로 치환하여 장파장 쪽으로 이동시킴으로써 청색 LED와 결합한 백색 LED의 색 좌표를 어느 정도 제어할 수 있다. 그러나 이 형광체를 사용한 백색 LED는 적색 빛이 부족하다. 이러한 점을 극복하기 위하여 Nichia사와 Osram사의 경우 YAG:Ce 형광체와 적색형광체를 혼용하여 색연색지수를 높이는 연구를 진행하고 있으며, 이 때 사용되는 것은 Eu2+ 이온을 활성제로 넣은 M2Si5N8:Eu2+ 혹은 MS(M=알카리토금속) 형광체이다. 다른 방법으로 LumiLeds사는 녹색 발광을 하는 SrGa2S4:Eu2+형광체와 적색 발광을 하는 (Ca,Sr)S:Eu2+ 형광체를 이용하여 연색지수를 높인 백색 LED 램프를 제조하려고 하고 있다.