Fabrication and analysis of luminous properties of ceramic phosphor plate for high-power LED

LEDs are considered to be an alternative for enhancement of energy efficiency, applied for numerous areas such as display, automotive headlight not only lights. Yellow phosphor is generally utilized with blue LEDs to generate WLED, $Y_3Al_{5}O_{12}:Ce^{3+}$ is typically used as the yellow phosphor. The phosphor, mixed with epoxy resin, has been used by being spread and hardened on the blue LED chip. This paste-based packaging gives rise to problems of degradation of phosphor by heat and decrease of luminous efficiency. Although phosphor plate is used instead of the epoxy-phosphor mixture to solve these problems, loss of luminous efficacy by total internal reflection inside the plate also should be solved. In this study, we coated the side of the plate with silver as one of the solution.

High-power LED용 ceramic 형광체 plate 제조 및 발광 특성 분석

LED는 소비전력 절감, 사용수명 증가, 발광 파장 변화를 통한 다변적 적용이 가능하여 에너지 효율 증대의 대안으로 각광받고 있으며, 조명뿐만 아니라 디스플레이 백라이트, 차량용 헤드라이트 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 현재 백색 LED를 구현하는 데에는 청색 LED와 황색 형광체를 혼합하는 방식이 주로 활용되며, 황색 형광체로는 YAG : $Ce^{3+}$가 많이 이용된다. 기존에는 형광체를 epoxy resin과 혼합하여 LED chip 위에 도포하여 경화시키는 패키징 방식을 주로 사용하였다. 하지만 페이스트 기반 패키징 방식은 열에 의한 형광체의 특성 저하와 효율 감소 문제를 일으킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해 형광체 플레이트를 이용한 remote 방식이 이용되고 있지만, 플레이트 내부 전반사로 인한 광 효율 손실 또한 해결해야 할 문제이다. 본 연구에서는 플레이트 측면을 Ag로 코팅함으로써 플레이트 내부의 전반사에 의한 광 효율 손실을 해결하고자 하였다.