KR20060110641A - Warm white light emitting device for lighting applications - Google Patents

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KR20060110641A
KR20060110641A KR1020050033100A KR20050033100A KR20060110641A KR 20060110641 A KR20060110641 A KR 20060110641A KR 1020050033100 A KR1020050033100 A KR 1020050033100A KR 20050033100 A KR20050033100 A KR 20050033100A KR 20060110641 A KR20060110641 A KR 20060110641A
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강주안
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Abstract

A white light emitting device for illumination is provided to improve the brightness and color reproducibility by using an improved fluorescent coating structure composed of a transparent resin, a yellow light fluorescent body and a red light fluorescent body. A white light emitting device for illumination comprises a blue semiconductor light emitting element(3) and a fluorescent coating structure on the blue semiconductor light emitting element, The fluorescent coating structure is composed of a transparent resin, a yellow light fluorescent body(6) and a red light fluorescent body(7). The yellow light fluorescent body is one selected from a group consisting of a yttrium aluminum based yellow fluorescent body of a first chemical formula, a first strontium based yellow fluorescent body of a second chemical formula, and a second strontium based yellow fluorescent body of a third chemical formula.

Description

조명용 백색 발광장치{WARM WHITE LIGHT EMITTING DEVICE FOR LIGHTING APPLICATIONS} White light emitting device for lighting {WARM WHITE LIGHT EMITTING DEVICE FOR LIGHTING APPLICATIONS}

도 1는 본 발명의 이트륨 알루미늄계 황색 형광체의 흡수스펙트럼 및 발광스펙트럼 그래프이고,1 is an absorption spectrum and emission spectrum graph of the yttrium aluminum-based yellow phosphor of the present invention,

도 2는 본 발명의 스트론튬 실리케이트계 황색 형광체의 흡수스펙트럼 및 발광스펙트럼 그래프이고,2 is an absorption spectrum and emission spectrum graph of the strontium silicate yellow phosphor of the present invention;

도 3은 본 발명의 황화스트론튬 적색 형광체의 흡수스펙트럼 및 발광스펙트럼 그래프이고,3 is an absorption spectrum and emission spectrum graph of the strontium sulfide red phosphor of the present invention,

도 4는 본 발명의 일례에 따른 황색 형광체(Y2.99Al5O12:Ce0.01) 와 적색 형광체(SrS0.99:Eu0.01)를 채용하고 있는 리드타입 조명용 백색 발광장치의 개략적인 구성도 및 일부 확대단면도를 나타내고,4 is a schematic configuration diagram and partly enlarged view of a white light emitting device for lead type lighting employing a yellow phosphor (Y 2.99 Al 5 O 12 : Ce 0.01 ) and a red phosphor (SrS 0.99 : Eu 0.01 ) according to an example of the present invention; Shows a cross-sectional view,

도 5는 본 발명의 일례에 따른 황색 형광체 및 적색형광체와 청색 발광 소자를 조합한 조명용 백색 발광장치의 발광스펙트럼 그래프이고,5 is a light emission spectrum graph of a white light emitting device for lighting in which a yellow phosphor, a red phosphor, and a blue light emitting device are combined according to an example of the present invention;

도 6은 본 발명의 일례에 따른 청색 발광소자, 황색 형광체(Y3Al5O12:Ce, Sr2SiO4:Eu 및 Sr3SiO5:Eu) 및 적색 형광체(SrS:Eu, CaS:Eu)를 이용하여 구현 가능한 백색 발광장치의 색좌표 영역이다.6 shows a blue light emitting device, a yellow phosphor (Y 3 Al 5 O 12 : Ce, Sr 2 SiO 4 : Eu and Sr 3 SiO 5 : Eu), and a red phosphor (SrS: Eu, CaS: Eu) according to one embodiment of the present invention. The color coordinate region of the white light emitting device that can be implemented using

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1: 금속 와이어 2: 금속와이어1: metal wire 2: metal wire

3: LED칩 4: 애노드 리드 3: LED Chip 4: Anode Lead

5: 캐소드 리드 6: 황색 형광체5: cathode lead 6: yellow phosphor

7: 적색 형광체 8: 외장재 7: red phosphor 8: exterior material

9: 홀컵 10: 몰드층9: hole cup 10: mold layer

본 발명은 반도체 발광장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 황색 발광 형광체 및 적색 발광 형광체를 채용함으로써 반도체 발광소자에 의해 방출되는 광의 일부를 흡수해서 흡수광과는 다른 파장의 광을 방출하고, 이들 광의 조합에 의해 따뜻한 백색 광을 구현하는 발광장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor light emitting device, and more particularly, by employing a yellow light emitting phosphor and a red light emitting phosphor to absorb a portion of light emitted by a semiconductor light emitting element, thereby emitting light having a wavelength different from that of absorbed light. The present invention relates to a light emitting device that realizes warm white light by a combination.

반도체 발광소자 (Light Emitting Diode: LED)는 PN 접합된 화합물 반도체로서, 전압을 가하면 전자와 정공의 결합으로 반도체의 밴드갭 (bandgap)에 해당하는 에너지를 빛의 형태로 방출하는 일종의 광전자소자 (optoelectronic device)이다. A semiconductor light emitting diode (LED) is a PN-bonded compound semiconductor, which is a type of optoelectronic device that emits energy corresponding to the bandgap of a semiconductor in the form of light by combining electrons and holes when a voltage is applied. device).

GaN 계의 질화물 반도체 발광물질에 의해 고휘도의 청색 LED가 개발되어 LED의 풀 컬러화가 실현됨에 따라, LED는 표시장치의 표시소자 뿐만 아니라 조명용으로까지 그 사용범위가 확대되고 있다. 조명용 LED는 형광등 및 백열등과 같은 기존의 조명기구에 비해 약 10~15% 정도의 낮은 전력소모와 100,000시간 이상의 반영 구적인 수명, 및 환경 친화적 특성 등을 지니고 있어서 에너지 소비 효율을 획기적으로 개선할 수 있다. As a high brightness blue LED is developed by GaN-based nitride semiconductor light emitting material, and full colorization of the LED is realized, the use range of the LED is expanding not only for display devices of display devices but also for lighting. LEDs for lighting have about 10-15% lower power consumption, more than 100,000 hours of semi-permanent lifespan, and environmentally friendly characteristics compared to conventional luminaires such as fluorescent and incandescent lamps, which can dramatically improve energy consumption efficiency. have.

반도체 발광소자가 조명용으로 응용되기 위해서는 LED를 이용하여 백색광을 얻을 수 있어야 한다. 조명용 백색 발광장치를 구현하는 방법에는 크게 3가지가 알려져 있다. 첫 번째 방법은 빛의 삼원색인 적색, 녹색, 청색을 내는 3개의 LED를 조합하여 백색을 구현하는 방법으로서, 발광물질로는 InGaN, AlInGaP 형광체를 이용한다. 이 방법은 단일 칩 위에 RGB의 3색 LED를 구성하여 백색 LED를 만드는 작업이 용이하지 않으며, 각각의 LED를 만드는 물질과 방식이 서로 다르고, 각각의 LED의 구동전압이 달라서 전류의 세기를 조절하기가 용이하지 않다. 두 번째 방법은 자외선 LED를 광원으로 이용하여 삼원색 형광체를 여기시켜 백색을 구현하는 방법으로서, InGaN/R,G,B 형광체를 발광물질로서 이용한다. 이 방법은 고전류하에서 사용될 수 있고, 색감을 개선시킬 수 있다. 그러나 현재 적색 구현을 위한 물질의 개발이 만족스럽지 못하고 단파장인 자외선 LED로부터 방출된 광이 형광체에 흡수되어 발광될 때 각각의 형광체의 발광 파장에 의해 광 감쇠되는 문제가 있다. In order for a semiconductor light emitting device to be applied for lighting, white light must be obtained using an LED. Three methods are known for implementing a lighting white light emitting device. The first method combines three LEDs of red, green, and blue, which are three primary colors of light, to realize white color, and uses InGaN and AlInGaP phosphors as light emitting materials. In this method, it is not easy to make white LEDs by configuring RGB three-color LEDs on a single chip, and the materials and methods of making each LED are different, and the driving voltage of each LED is different to control the current strength. Is not easy. The second method is to realize white by exciting three primary phosphors by using an ultraviolet LED as a light source. InGaN / R, G, B phosphors are used as light emitting materials. This method can be used under high current and can improve color. However, there is a problem in that development of a material for red color implementation is not satisfactory and light attenuated by the emission wavelength of each phosphor when light emitted from a short wavelength ultraviolet LED is absorbed and emitted by the phosphor.

세 번째 방법은 청색 LED를 광원으로 사용하여 황색 형광체를 여기시킴으로써 백색을 구현하는 방법이며, 일반적으로 InGaN/YAG:Ce 형광체를 발광물질로서 이용한다. 황색 형광체를 사용함으로써 연색이 좋지 않은 문제점이 있지만 가격, 광 특성 및 적용의 용이성 측면에서 상기 방법에 비해 우수함으로 많이 적용되어지고 있다. The third method is to implement white by exciting a yellow phosphor by using a blue LED as a light source. InGaN / YAG: Ce phosphor is generally used as a light emitting material. There is a problem that the color rendering is not good by using a yellow phosphor, but has been applied as a superior to the above method in terms of price, light characteristics and ease of application.

형광체를 이용하는 조명기구의 효율은 여기 광선 (exciting radiation)의 파 장과 방출되는 광선의 파장의 차이가 작을수록 증가한다. 따라서, 형광체의 발광특성은 반도체 발광장치의 색상과 휘도의 결정에 매우 중요한 인자로 작용한다. 형광체는 일반적으로 결정성 무기화합물로 된 모체 (matrix)와 이러한 모체를 효과적인 형광물질로 전환시키는 작용을 하는 활성제 (activator)로 되어 있으며, 다양한 형태의 에너지를 흡수하여 전자가 여기상태로 되었다가 바닥상태로 되돌아가면서 주로 가시영역의 빛을 내는 물질이다. 상기 무기화합물 모체와 활성제의 적절한 조합에 의해 방출광의 칼라가 조절될 수 있다. The efficiency of luminaires using phosphors increases as the difference between the wavelength of the excitation radiation and the wavelength of the emitted light is small. Therefore, the light emission characteristic of the phosphor serves as a very important factor in determining the color and luminance of the semiconductor light emitting device. Phosphors are generally composed of a matrix of crystalline inorganic compounds and an activator that converts the matrix into an effective fluorescent substance. It is a material that emits light mainly in the visible region while returning to the state. The color of the emitted light can be controlled by an appropriate combination of the inorganic compound parent and the active agent.

종래의 조명용 백색 발광장치로서 알려져 있는 것들의 예로는 다음과 같은 것을 들 수 있다. 니치아 (Nichia) 사의 미국특허 5,998,925호 및 6,069,440호에는 질화물 반도체를 이용한 조명용 백색 발광장치를 개시하고 있다. 오스람 (Osram) 사의 미국특허 6,504,179에는 기존의 RGB 어프로치 (적색, 녹색 및 청색의 조합을 이용하는 방법) 및 BY 어프로치 (청색과 황색의 조합을 이용하는 방법)와는 달리 BYG 어프로치 (청색, 황색 및 녹색의 조합을 이용하는 방법)를 채용한 백색 조명장치가 개시되어 있다. 또한, 제너럴 일렉트릭 (General Electric)사의 미국특허 6,596,195호에는 근자외선 내지 청색 파장영역 (약 315 nm 내지 약 480 nm 영역)의 광에 의해 여기될 수 있으며 녹색 내지 황색 파장영역 (약 490 nm 내지 약 770 nm)의 광범위영역에서 발광피크를 보이는 가시광선을 방출하는 형광체와 이를 채용한 백색 광원을 개시하고 있다. Examples of those known as conventional white light emitting devices for lighting include the following. US Patent Nos. 5,998,925 and 6,069,440 to Nichia disclose a lighting white light emitting device using a nitride semiconductor. Osram's U.S. Patent 6,504,179 discloses the BYG approach (combination of blue, yellow and green), unlike the conventional RGB approach (using a combination of red, green and blue) and BY approach (using a combination of blue and yellow). Disclosed is a white lighting device employing a method). In addition, U.S. Patent 6,596,195 to General Electric, Inc. can be excited by light in the near-ultraviolet to blue wavelength range (about 315 nm to about 480 nm) and in the green to yellow wavelength range (about 490 nm to about 770). Disclosed is a phosphor that emits visible light showing a peak of emission in a broad range of nm) and a white light source employing the same.

상술한 바와 같이, 백색 발광다이오드는 대부분 청색 LED에 YAG:Ce형광체를 결합시켜 제조되어지며 조명 및 노트북, 핸드폰 등 LCD용 배면광원(backlight)으로 각광을 받고 있다. 청색 LED를 이용한 백색 LED는 주로 450 ~ 470nm 파장대의 청색광원에 의해 상부 층에 위치한 YAG:Ce 황색형광체를 여기·발광시킴으로써, 청색과 황색의 혼색에 의해 조명용 백색 발광장치의 제조가 가능하다. 그러나, 450 ~ 470nm 파장대의 청색 LED를 활용한 백색 LED의 백색광은 심리적 차게 느껴지는 냉음광이므로 실내등으로 부적합하다는 단점이 있다. 따라서 이러한 차가운 백색광을 따뜻한 광으로 표현하는 발광장치가 필요한 실정이다.As described above, white light emitting diodes are mostly manufactured by combining YAG: Ce phosphors with blue LEDs, and are being spotlighted as backlights for LCDs such as lighting, notebooks, and mobile phones. A white LED using a blue LED is mainly capable of producing a white light emitting device for lighting by mixing blue and yellow by exciting and emitting a YAG: Ce yellow phosphor located in an upper layer by a blue light source in the wavelength range of 450 to 470 nm. However, the white light of the white LED using the blue LED in the 450 ~ 470nm wavelength is a cold sound that feels psychologically cold, so there is a disadvantage that it is not suitable for indoor lighting. Therefore, there is a need for a light emitting device for expressing such cool white light as warm light.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 청색 발광소자로부터 방출되는 청색광과 이 방출된 청색광의 일부를 흡수하여 황색 발광이 가능한 황색 형광체 및 적색 발광이 가능한 적색 형광체를 포함하는 형광체 코팅층을 채용함으로써, 이들 청색, 황색 및 적색의 혼색에 의한 따뜻한 백색 발광 장치(Warm White LED)를 제공하는데 있다. The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention is to absorb the blue light emitted from the blue light emitting device and a part of the emitted blue light yellow phosphor capable of yellow light emission and red phosphor capable of red light emission By employing a phosphor coating layer comprising a, to provide a warm white light emitting device (Warm White LED) by a mixture of these blue, yellow and red.

본 발명의 일면에 있어서, 본 발명은 In one aspect of the invention, the invention is

청색 반도체 발광소자, 및 상기 발광소자위에 형성된 형광체 코팅층을 포함하는 조명용 백색 발광장치로서, A light emitting white light emitting device comprising a blue semiconductor light emitting element, and a phosphor coating layer formed on the light emitting element,

상기 형광체 코팅층은, 투명수지, 상기 반도체 발광소자에 의해 방출된 광을 흡수하여 흡수한 광의 파장과는 다른 파장을 가진 광을 방출하며, 하기 화학식 1을 갖는 이트륨 알루미늄계 황색 형광체, 화학식 2을 갖는 스트론튬계 황색 형광체, 및 화학식 3을 갖는 스트론튬계 황색형광체로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 황색 발광 형광체, 및 적색 발광 형광체를 포함하는 것인 조명용 백색 발광장치에 관한 것이다.The phosphor coating layer may emit light having a wavelength different from that of the light absorbed by absorbing the light emitted by the transparent resin and the semiconductor light emitting device, and has an yttrium aluminum-based yellow phosphor having Formula 1, having Formula 2 The present invention relates to a white light emitting device including a yellow light emitting phosphor selected from the group consisting of a strontium yellow phosphor, a strontium yellow phosphor having a chemical formula (3), and a red light emitting phosphor.

[화학식 1][Formula 1]

Y3-zAl5O12:Cez Y 3-z Al 5 O 12 : Ce z

상기 화학식 1에서 0 ＜ z ＜ 0.5이고;In Formula 1, 0 <z <0.5;

[화학식 2] [Formula 2]

(Sr1-p)2SiO4:Eup (Sr 1-p ) 2 SiO 4 : E p

상기 화학식 2에서, 0 ＜ p ≤ 0.5 이고;그리고In Formula 2, 0 <p ≦ 0.5; and

[화학식 3][Formula 3]

(Sr1-q)3SiO5:Euq (Sr 1-q ) 3 SiO 5 : Eu q

상기 화학식 3에서, 0 ＜ q ≤ 0.5 이다.In Formula 3, 0 <q ≦ 0.5.

또한, 본 발명은, 상기 조명용 백색 발광장치에 있어서 상기 적색 형광체는 SrS:Eu 및 CaS:Eu로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것이다. In the present invention, the red phosphor in the illumination white light emitting device is one or more selected from the group consisting of SrS: Eu and CaS: Eu.

또한, 본 발명은, 다양한 구조의 리드형 및 표면실장형 조명용 백색 발광장치가 제공된다.In addition, the present invention provides a white light emitting device for lead-type and surface-mount illumination of various structures.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 청색 반도체 발광소자, 및 황색 발광 형광체와 적색 발광 형광체, 및 투명수지를 포함하며, 상기 발광소자위에 형성된 형광체 코팅층을 포함하는 조명용 백색 발광장치에 관한 것이다.The present invention relates to a white light emitting device for lighting, comprising a blue semiconductor light emitting device, a yellow light emitting phosphor, a red light emitting phosphor, and a transparent resin, and including a phosphor coating layer formed on the light emitting device.

본 발명은 백색 발광장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 황색 발광 형광체 및 적색 발광 형광체를 채용함으로써 반도체 발광소자에 의해 방출되는 광의 일부를 흡수해서 흡수광과는 다른 파장의 광을 방출하고, 이들 광의 조합에 의해 따뜻한 백색 광을 구현하는 발광장치에 관한 것이다. 일반적으로 백색광은 색온도(CCT, Correlated Color Temperature)로 표현하면 2,500K(Reddish White)에서 20,000K(Bluish White)범위로 CIE에서 정의하고 있으며, 2,500K에 가까운 쪽을 따뜻한 광(Warm White)라고 사용한다. 본 발명에 있어서, 따뜻한 백색광이라 함은 색온도에서 2,500K 내지 6,000K 영역인 백색광을 의미하는 의도이다. 본 발명의 백색 발광장치에서 구현하는 백색광은 색온도 2,500K 내지 6,000K 범위의 백색광이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 색온도 2,500K 내지 4,000K이다. 황색 형광체 단독으로 이용한 백색 발광소자의 경우 차가운 백색광을 구현하므로 그 자체로만은 따뜻한 백색의 구현이 어렵다는 문제점을 있어, 본 발명에서는 적색 발광체와 조합에 의해 따뜻한 백색광을 구현하고 있다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a white light emitting device, and more particularly, employing a yellow light emitting phosphor and a red light emitting phosphor to absorb a portion of light emitted by a semiconductor light emitting element, thereby emitting light having a wavelength different from that of absorbed light. The present invention relates to a light emitting device that realizes warm white light by a combination. Generally, white light is defined by CIE in the range of 2,500K (Reddish White) to 20,000K (Bluish White) in terms of color temperature (CCT), and the one close to 2,500K is called warm white. do. In the present invention, warm white light is intended to mean white light in the 2,500K to 6,000K range at the color temperature. The white light implemented in the white light emitting device of the present invention is preferably white light in the color temperature range of 2,500K to 6,000K, more preferably in the color temperature of 2,500K to 4,000K. In the case of the white light emitting device using the yellow phosphor alone, since the cool white light is implemented by itself, it is difficult to realize the warm white by itself. In the present invention, the warm white light is implemented by combining with the red light emitter.

상기 형광체 코팅층은, 투명수지, 상기 반도체 발광소자에 의해 방출된 광을 흡수하여 흡수한 광의 파장과는 다른 파장을 가진 광을 방출하는 황색 발광 형광체, 및 적색 발광 형광체를 포함한다. The phosphor coating layer includes a transparent resin, a yellow light emitting phosphor emitting light having a wavelength different from the wavelength of light absorbed by the light emitted by the semiconductor light emitting element, and a red light emitting phosphor.

본 발명에 적용되는 황색 형광체는 하기 화학식 1을 갖는 이트륨 알루미늄계 황색 형광체, 화학식 2를 갖는 스트론튬계 황색 형광체, 및 화학식 3을 갖는 스트론튬계 황색형광체로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것이다. 가장 바람직한 황색 형광체의 예로는 Y3Al5O12:Ce, Sr2SiO4:Eu, Sr3SiO5:Eu이다. The yellow phosphor applied to the present invention is one or more selected from the group consisting of yttrium aluminum-based yellow phosphors having the following formula (1), strontium-based yellow phosphors having the formula (2), and strontium-based yellow phosphors having the formula (3). Examples of the most preferable yellow phosphors are Y 3 Al 5 O 12 : Ce, Sr 2 SiO 4 : Eu, Sr 3 SiO 5 : Eu.

상기 이트륨 알루미늄계의 황색 형광체는 하기 화학식 1을 갖는 화합물이다. The yttrium aluminum-based yellow phosphor is a compound having the formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Y3-zAl5O12:Cez Y 3-z Al 5 O 12 : Ce z

상기 화학식 1에서 0 ＜ z ＜ 0.5이고; 상기 황색 형광체는 약 420 nm 내지 480 nm 범위에서 흡수피크를 나타내고, 약 520nm 내지 580nm 범위에서 발광피크를 나타낸다.In Formula 1, 0 <z <0.5; The yellow phosphor exhibits an absorption peak in the range of about 420 nm to 480 nm and an emission peak in the range of about 520 nm to 580 nm.

상기 스트론튬계의 황색 형광체는 하기 화학식 2를 갖는 화합물이다.The strontium-based yellow phosphor is a compound having Formula 2 below.

[화학식 2][Formula 2]

(Sr1-p)2SiO4:Eup (Sr 1-p ) 2 SiO 4 : E p

상기 화학식 2에서, 공부활제 Eu는 0 ＜ p ≤ 0.5 범위 내에서 설정하는 것이 바람직하다. 상기 황색 형광체는 420nm 이하에서 흡수피크를 나타내지만 피크의 하강 곡선이 완만하여 420nm 내지 480nm 범위에서 적절한 흡수피크를 나타내고, 약 520nm 내지 580nm 범위에서 발광피크를 나타낸다.In Formula 2, the study agent Eu is preferably set within the range 0 <p <0.5. The yellow phosphor exhibits an absorption peak at 420 nm or less, but the descending curve of the peak is gentle, showing an appropriate absorption peak in the range of 420 nm to 480 nm, and an emission peak in the range of about 520 nm to 580 nm.

상기 스트론튬계의 황색 형광체는 하기 화학식 3을 갖는 화합물이다.The strontium-based yellow phosphor is a compound having Formula 3 below.

[화학식 3][Formula 3]

(Sr1-q)3SiO5:Euq (Sr 1-q ) 3 SiO 5 : Eu q

상기 화학식에서, 공부활제 Eu는 0 ＜ q ≤ 0.5 범위 내에서 설정하는 것이 바람직하다. 상기 황색 형광체는 420nm 이하에서 흡수피크를 나타내지만 피크의 하강 곡선이 완만하여 420nm 내지 480nm 범위에서 적절한 흡수피크를 나타내고, 약 520nm 내지 580nm 범위에서 발광피크를 나타낸다.In the above chemical formula, it is preferable that the active agent Eu is set within the range of 0 <q ≤ 0.5. The yellow phosphor exhibits an absorption peak at 420 nm or less, but the descending curve of the peak is gentle, showing an appropriate absorption peak in the range of 420 nm to 480 nm, and an emission peak in the range of about 520 nm to 580 nm.

본 발명에 적용되는 적색 형광체는 SrS:Eu 및 CaS:Eu로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 것이다. The red phosphor applied to the present invention is one or more selected from the group consisting of SrS: Eu and CaS: Eu.

상기 SrS:Eu 형광체는 하기 화학식 4로 나타내는 화합물이다. The SrS: Eu phosphor is a compound represented by the following formula (4).

[화학식 4][Formula 4]

(Sr1-r)S:Eur (Sr 1-r ) S: Eu r

상기 화학식에서, 공부활제 Eu는 0.001 ≤r ≤0.1 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 상기 적색 형광체는 약 420nm 내지 540nm 범위에서 흡수피크를 나타내고, 약 560nm 내지 700nm 범위에서 발광피크를 나타낸다. In the above formula, it is preferable to set the active agent Eu in the range 0.001 ≦ r ≦ 0.1. The red phosphor exhibits an absorption peak in the range of about 420 nm to 540 nm, and an emission peak in the range of about 560 nm to 700 nm.

[화학식 5][Formula 5]

(Ca1-s)S:Eus (Ca 1-s ) S: Eu s

상기 화학식 5에서, 공부활제 Eu는 0.001 ≤s ≤0.1mol 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 상기 적색 형광체는 약 420 nm 내지 540 nm 범위에서 흡수피크를 나타내고, 약 500nm 내지 700nm 범위에서 발광피크를 나타낸다. In Formula 5, the study agent Eu is preferably set to 0.001 ≤ s ≤ 0.1 mol range. The red phosphor exhibits an absorption peak in the range of about 420 nm to 540 nm and an emission peak in the range of about 500 nm to 700 nm.

상기 황색형광체 및 황화 스트론튬 적색형광체에서 공부활제의 사용량이 상기 범위 미만이면 공부활제로서의 기능을 하기에 충분한 양이 되지 못하며, 상기범위 이상 초과하면 농도소광효과에 따른 휘도 저하가 일어나는 문제점이 있을 수 있다.If the amount of the active agent in the yellow phosphor and the strontium sulfide red phosphor is less than the above range, it may not be sufficient to function as the active agent, and if it exceeds the above range, there may be a problem in that the luminance decreases due to the concentration quenching effect. .

본 발명에 적용가능한 발광 형광체는 당해 기술분야에서 통상적으로 이용되는 고상법, 액상법, 또는 기상법에 의해 제조될 수 있으며, 그 중에서도 나노수준 정도로 입자크기가 작은 형광체를 제조하기 위해서는 기상법의 일종인 분무열분해법을 이용하는 것이 바람직하다. 분무열분해 공정에 의해 제조되는 나노크기의 입자를 가진 황색형광체의 경우 입도 분포가 좁음에도 불구하고 발광특성이 크게 개선된 것으로 나타났는데, 이는 기존의 고상반응법에 의해 제조된 형광체의 경우 입자크기를 줄이기 위해서 볼밀링하는 과정에서 형광체 표면에 결함이 생겨 휘도가 감소될 수 있는 반면, 분무열분해 공정에 의해 제조되는 형광체 분말은 하나의 입자로 존재하거나 또는 하나의 입자가 재결정화에 의해 여러 개의 입자로 나누어짐으로써 휘도감소가 일어나지 않기 때문이다. 초음파 분무열분해 공정에 의해 제조되는 형광체 입자는 100 nm 내지 10 ㎛의 평균입경을 가진다. The luminescent phosphor applicable to the present invention may be prepared by a solid phase method, a liquid phase method, or a vapor phase method commonly used in the art, and among them, spray pyrolysis, which is a kind of vapor phase method, to produce a phosphor having a small particle size to a nano level. It is preferable to use a method. Yellow phosphors with nano-sized particles produced by spray pyrolysis process showed a large improvement in luminescence even though the particle size distribution was narrow. In the process of ball milling to reduce the defects on the surface of the phosphor may reduce the brightness, while the phosphor powder produced by the spray pyrolysis process is present as one particle or one particle to several particles by recrystallization By dividing This is because luminance reduction does not occur. The phosphor particles produced by the ultrasonic spray pyrolysis process have an average particle diameter of 100 nm to 10 μm.

따뜻한 백색을 구현할 수 있도록, 형광체 코팅층에 포함된 형광체 총량100중량부중에서 황색 발광형광체는 60-95 중량부를 함유시키고, 바람직하게는 75-85 중량부를 함유할 수 있고, 상기 적색발광형광체는 5-40 중량부, 바람직하게는 15-25 중량부를 함유할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 투명수지중량 대 총형광체의 중량비는 13:1~3.5:1이며 더욱 바람직하게는 9:1~4:1이다.In order to achieve a warm white color, the yellow light-emitting phosphor may contain 60-95 parts by weight, preferably 75-85 parts by weight, in 100 parts by weight of the total amount of the phosphor included in the phosphor coating layer. 40 parts by weight, preferably 15-25 parts by weight. Further, in the present invention, the weight ratio of the weight of the transparent resin to the total phosphor is from 13: 1 to 3.5: 1, more preferably from 9: 1 to 4: 1.

상기한 백색 발광장치는 상기 발광소자상에 형성되어, 발광소자에서 조명된 광을 굴절 투과시켜 광경로차를 감소시키는 투명수지를 포함한다. 상기 투명수지는 에폭시 및/또는 실리콘 수지로 이루어진다.The white light emitting device includes a transparent resin that is formed on the light emitting device to reduce the optical path difference by refracting and transmitting the light illuminated by the light emitting device. The transparent resin is made of epoxy and / or silicone resin.

상기 황색 및 적색 형광체는 상기 투명수지에 불규칙하거나, 황색 형광체와 적색 형광체가 교대로 인접하여 매트릭스 배열 구조로 혼합 형성된다. 예를 들어, 소정 점도를 가지는 액상의 투명수지내에 상기 황색 및 적색 형광체가 충분히 침강되어 충진시킨 후, 투명수지를 경화시켜 몰드재가 응고되도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 투명수지 내에 황색 및 적색 형광체가 충분히 침강된 상태로 상기 투명수지가 응고되면, 상기 발광소자로부터 발생된 광이 황색 및 적색 형광체를 이루는 입자들에 의해 흡수되고, 산란되어 소망하는 색좌표 영역의 따뜻한 백색 광 제어가 가능해진다. The yellow and red phosphors are irregular in the transparent resin, or yellow phosphors and red phosphors are alternately adjacent to each other and are formed in a matrix array structure. For example, the yellow and red phosphors are sufficiently precipitated and filled in a liquid transparent resin having a predetermined viscosity, and then, the transparent resin is cured so that the mold material solidifies. As such, when the transparent resin is solidified with yellow and red phosphors sufficiently precipitated in the transparent resin, the light generated from the light emitting device is absorbed by the particles forming the yellow and red phosphors, scattered, and the desired color coordinate region. Warm white light control becomes possible.

이때, 상기 투명수지에 포함된 황색 형광체와 적색 형광체의 입자크기(입도)는 혼합비에 따라 목표로 하는 색좌표 영역의 혼색이 이루어질 수 있도록 적정크기로 체 분리하여 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 황색 및 적색 형광체의 입자 형상은 구형, 다각형 또는 판 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 황색 및 적색 형광체의 입자크기는 대략 0.1 내지 50 ㎛ 범위의 입자크기를 가지는 것이 바람직하다. At this time, the particle size (particle size) of the yellow phosphor and the red phosphor contained in the transparent resin is preferably used to separate the sieve to an appropriate size so that the color mixture of the target color coordinate region can be made according to the mixing ratio. That is, the particle shape of the yellow and red phosphors is preferably formed in a spherical, polygonal or plate shape. The particle size of the yellow and red phosphors preferably has a particle size in the range of approximately 0.1 to 50 μm.

상기 황색 및 적색 형광체 입자의 크기(입도)에 있어, 황색형광체는 대입자 및 중입자 크기의 형광체를 사용하는 것이고, 황색 형광체의 중량평균입경은 5㎛<D50<40㎛, 바람직하게는 5㎛<D50<25㎛이고, 적색 형광체는 소립자 크기의 형광체를 사용하며, 적색 형광체 중량평균입경은 0.1㎛<D50≤5㎛ 범위로 설정한다. 황색 형광체는 총 형광체량 100 중량중 60~95wt%로 포함하고, 적색 형광체는 5~40wt%로 포함 할 수있다. 황색 형광체와 적색 형광체의 입경분포 및 이들의 함량을 적합하게 설정함으로써 본 발명에 따른 조명용 백색 발광 장치에서 목적하는 따뜻한 백색을 구현할 수 있다.In terms of the size (particle size) of the yellow and red phosphor particles, the yellow phosphor is a phosphor having a large particle size and a medium particle size, and the weight average particle diameter of the yellow phosphor is 5 μm <D 50 <40 μm, preferably 5 μm. <D 50 <25 μm, the red phosphor uses a small particle size phosphor, and the red phosphor weight average particle diameter is set in the range of 0.1 μm <D 50 ≦ 5 μm. The yellow phosphor may include 60 to 95 wt% of the total weight of phosphor, and the red phosphor may include 5 to 40 wt%. By appropriately setting the particle size distribution of the yellow phosphor and the red phosphor and their contents, the desired warm white color can be realized in the white light emitting device for illumination according to the present invention.

형광체는 주로 분말의 표면에서 발광하기 때문에 입자크기가 작아질수록 입자표면적이 증가하여 발광강도가 증가하게 되지만, 입자크기가 지나치게 작아지게 되면 산란된 빛들이 입자들 사이에서 흡수되는 광경로 차에 의해 소멸되고, 또한 투명 에폭시 수지층 또는 투명 실리콘 수지층에서 충분히 침강이 이루어지지 않아 부유된 상태로 응집체를 형성하기 쉽게 되어 발광광도가 저하 된다. 또한 입자크기가 지나치게 크면, 침강율이 가속화되고 형광물질 층이 두꺼워지며 서로 중첩되기 때문에 발광에 기여하지 않는 형광물질의 비율이 증가되어 결국 발광강도가 저하된다. 즉, 입자크기(입도)에 의해 침강시킴에 있어서, 황색 형광체의 중량평균입경은 5㎛<D50<40㎛을 갖는 대입자 및 중입자 형광체를 홀컵 또는 플라스틱 사출물로 형성된 반사컵 내부 바닥 면을 기준으로 충진 함으로써 상기 LED칩의 가까운 부분에 존재하고, 그 외측으로 중량평균입경은 0.1㎛<D50≤5㎛ 인 적색 형광체를 중첩되지 않도록 배치시킴으로써 더욱더 발광 강도 상승은 물론 균일한 백색 발광이 가능하도록 할 수 있다. Since the phosphor mainly emits light on the surface of the powder, as the particle size decreases, the surface area of the powder increases and the emission intensity increases. However, when the particle size becomes too small, the scattered light is absorbed by the difference in the light paths between the particles. It is extinguished, and it does not settle enough in a transparent epoxy resin layer or a transparent silicone resin layer, and it becomes easy to form an aggregate in a suspended state, and light emission intensity falls. In addition, if the particle size is too large, the sedimentation rate is accelerated, the fluorescent material layers are thickened and overlap each other, so that the proportion of fluorescent materials that do not contribute to light emission is increased, resulting in a decrease in the luminous intensity. That is, in the sedimentation by the particle size (particle size), the weight average particle diameter of the yellow phosphor is based on the inner surface of the reflection cup in which the large particles and the medium particle phosphors having 5 μm <D 50 <40 μm are formed of hole cups or plastic injection moldings. It is located in the vicinity of the LED chip by filling with, the weight average particle diameter outside the red phosphor is disposed 0.1㎛ <D 50 ≤ 5㎛ so as not to increase the emission intensity as well as to enable uniform white light emission can do.

상기한 바와 같이 투명수지에 대해 황색 및 적색 형광체를 혼합함에 있어서, 상기 황색 및 적색 형광체의 입도 분포가 작거나 혼합 비율이 높아질수록 균일한 혼합이 어렵다. 이를 감안하여, 유성연동 장치 혼합기(planetary mixer)나 롤 (roll) 장비를 이용하여 투명수지와 황색 및 적색 형광체 사이의 혼합율을 높여 색좌표의 분포를 조밀하게 하고 제품 수율을 향상시킬 수 있다.As described above, in mixing the yellow and red phosphors with respect to the transparent resin, uniform mixing is difficult as the particle size distribution of the yellow and red phosphors is small or the mixing ratio is high. In view of this, a planetary mixer or a roll equipment may be used to increase the mixing ratio between the transparent resin and the yellow and red phosphors, thereby compacting the distribution of color coordinates and improving product yield.

본 발명에 사용되는 상기 반도체 발광소자의 발광 스펙트럼의 주요피크가 400 nm에서 530 nm의 범위에 있고, 상기 황색 발광 형광체 및 적색 발광 형광체의 주발광파장이 상기 반도체 발광소자의 주요피크 파장보다 긴 것이 바람직하다. The main peak of the emission spectrum of the semiconductor light emitting device used in the present invention is in the range of 400 nm to 530 nm, the main emission wavelength of the yellow light emitting phosphor and the red light emitting phosphor is longer than the main peak wavelength of the semiconductor light emitting device. Do.

상기 반도체 발광소자는 기판과, 기판상에 형성된 질화물 반도체 화합물로 이루어진 발광층을 포함한다. 상기 기판은 사파이어(Al2O3) 또는 실리콘카바이드(SiC)으로 형성되어 있으며, 상기 질화물 반도체층은 GaN, InGaN, 또는 InGaAlN 반도체를 포함한다. The semiconductor light emitting device includes a substrate and a light emitting layer made of a nitride semiconductor compound formed on the substrate. The substrate is formed of sapphire (Al 2 O 3 ) or silicon carbide (SiC), the nitride semiconductor layer comprises a GaN, InGaN, or InGaAlN semiconductor.

본 발명의 일실시예에 따른 발광다이오드는 발광층에 고에너지 밴드갭을 가지고, 청색 발광이 가능한 질화갈륨계(InGaN) 화합물등의 반도체 소자와, 황색발광이 가능한 보레이트계 황색형광체 및 적색 형광체를 조합시킨 것으로, 발광소자로부터의 청색발광과 그 발광에 의해 여기된 형광체로부터의 황색 및 적색광과의 혼색에 의해 따뜻한 백색의 구현이 가능해진다. 또한, 발광소자로부터 방출된 가시광대역의 고에너지광을 장시간 조사한 경우에도 발광색의 변화나 발광 휘도의 저하가 매우 적은 것으로 나타났다. The light emitting diode according to the embodiment of the present invention has a high energy band gap in the light emitting layer and combines a semiconductor device such as a gallium nitride-based (InGaN) compound capable of emitting blue light, and a borate-based yellow phosphor and a red phosphor capable of emitting yellow light. As a result, a warm white color can be realized by mixing blue light emitted from the light emitting element with yellow and red light emitted from the phosphor excited by the light emission. In addition, even when the high-energy light in the visible band emitted from the light emitting element is irradiated for a long time, it is shown that the change in the emission color and the decrease in the emission luminance are very small.

패키징 공정에서 본 발명의 조명용 백색 발광장치는 표면실장형이나 리드형으로 제조될 수 있는데, 이러한 패키징을 위한 재료로는 금속 스템, 리드 프레임, 세라믹, 인쇄회로기판 등이 있다. 패키징은 외부와의 전기적 접속, 외부로부터의 기계적, 전기적, 환경적 요인에 대한 보호, 열확산, 발광효율의 증대화, 지향성의 적정화 등을 위해 이루어지는 공정이다.In the packaging process, the lighting white light emitting device of the present invention may be manufactured in a surface mount type or a lead type, and materials for such packaging include metal stems, lead frames, ceramics, and printed circuit boards. Packaging is a process made for electrical connection with the outside, protection against mechanical, electrical and environmental factors from the outside, thermal diffusion, increase in luminous efficiency, and optimization of directivity.

도 1는 본 발명과 관련하는 이트륨 알루미레이트계 황색 발광형광체(Y2.99Al5O12:Ce0.01)의 흡수 및 발광스펙트럼을 나타내는 것으로서 이 형광체는 청색 발광소자의 발광 영역인 430 ~ 480 nm 영역에서 좋은 흡수 특성을 보여주고 있고, 500 - 650 nm 영역에서 강한 발광 피크를 보인다.Figure 1 shows the absorption and emission spectrum of the yttrium aluminate-based yellow light-emitting phosphor (Y 2.99 Al 5 O 12 : Ce 0.01 ) in accordance with the present invention, the phosphor is in the emission region of the blue light emitting device in the region of 430 ~ 480 nm It shows good absorption characteristics and shows a strong emission peak in the 500-650 nm region.

도 2는 본 발명과 관련하는 스트론튬 실리케이트계 황색 발광형광체(Sr1.99SiO4:Eu0.01)의 흡수 및 발광스펙트럼을 나타내는 것으로서 이 형광체는 청색 발광소자의 발광 영역인 430 ~ 480nm 영역에서 좋은 흡수 특성을 보여주고 있고, 500 - 650nm 영역에서 강한 발광피크를 보인다.2 shows absorption and emission spectra of a strontium silicate yellow light-emitting phosphor (Sr 1.99 SiO 4 : Eu 0.01 ) according to the present invention, which exhibits good absorption characteristics in the 430-480 nm region of the blue light-emitting device. Showing strong emission peaks in the 500-650nm region.

도 3은 본 발명과 관련하는 황화 스트론튬 적색 발광형광체(Sr0.99S:Eu0.01)의 흡수 및 발광스펙트럼을 나타내는 것으로서 이 형광체는 청색 발광소자의 발광 영역 및 녹색 발광 영역인 430 - 540 nm 영역에서 좋은 흡수 특성을 보여주고 있고, 580 - 700nm 영역에서 강한 발광피크를 보인다.Figure 3 shows the absorption and emission spectrum of the strontium sulfide red light-emitting phosphor (Sr 0.99 S: Eu 0.01 ) according to the present invention, which is good in the 430-540 nm region of the light emitting region and the green light emitting region of the blue light emitting element It shows absorption characteristics and strong emission peak in 580-700nm range.

이러한 흡수스펙트럼은 블루칩 뿐만 아니라 황색 형광체의 발광영역으로 부터 나오는 파장대의 빛 에너지가 상기 형광체를 여기 시키게 되므로 따뜻한 백색 구현이 가능하다. 이것은 이들 파장대를 에너지원으로 하는 응용분야에 있어서 상기 적색형광체가 적합함을 알 수 있다.This absorption spectrum is not only a blue chip but also light energy from the wavelength band emitted from the light emitting region of the yellow phosphor excites the phosphor, thereby enabling a warm white implementation. This shows that the red phosphor is suitable for applications in which these wavelength bands are energy sources.

도 4는 본 발명의 한 실시 예를 나타낸 도면으로서, 본 발명에 따른 황색형 광체 및 적색형광체를 적용한 리드타입 백색 발광다이오드의 개략적인 구성도 및 일부확대단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 리드타입 백색 발광다이오드는 통상적인 구조로서 컵 형태의 반사판을 갖는 것이나 이에 한정되는 것은 아니며 이와 유사한 구조의 발광다이오드가 적용될 수 있다. 애노드 와이어(anode wire, 1) 및 캐소드 와이어(cathode wire, 2)를 이용하여 청색 LED칩(3)과 애노드리드(anode lead; 4) 및 캐소드리드(cathode lead; 5)를 각각 연결함으로써 상기 LED 칩(3)에 전류를 인가할 수 있는 수단을 갖고 있다. 상기 캐소드 리드(5)의 일단에는 반사수단으로서 홀 컵이 일체로 형성되어 있으며 이 홀 컵 내부에 상기 LED 칩(3)이 위치한다. 상기 LED 칩(3)은 청색 LED 칩이 사용될 수 있다.4 is a view showing an embodiment of the present invention. A schematic configuration diagram and a partially enlarged cross-sectional view of a lead type white light emitting diode to which a yellow phosphor and a red phosphor according to the present invention are applied. As shown in FIG. 4, the lead type white light emitting diode of the present invention has a cup-shaped reflector as a conventional structure, but is not limited thereto. A light emitting diode having a similar structure may be applied. The LED is connected by connecting the blue LED chip 3, the anode lead 4 and the cathode lead 5 by using an anode wire 1 and a cathode wire 2, respectively. It has the means which can apply an electric current to the chip | tip 3. One end of the cathode lead 5 is formed integrally with a hole cup as reflecting means, and the LED chip 3 is located inside the hole cup. The LED chip 3 may be a blue LED chip.

상기 LED 칩(3)은 물리적인 힘에 의해 보호될 수 있도록 하면서 이 LED 칩(3)을 상기 홀컵(9)에 고정시키기 위하여 상기 LED 칩과 상기 애노드 및 캐소드 와이어(1,2)의 일부분이 함께 몰드재에 의해 몰딩 된다. 이 몰드재에는 에폭시 또는 실리콘이 모두 사용될 수 있으며, 본 발명과 관련하는 2가지의 형광체가 혼합된 형태로 포함되어 있다. The LED chip 3 and the part of the anode and cathode wires 1 and 2 are fixed in order to fix the LED chip 3 to the hole cup 9 while allowing the LED chip 3 to be protected by physical force. It is molded together by the mold material. Epoxy or silicone can be used for this mold material, and two phosphors related to the present invention are included in a mixed form.

이러한 구조에 의해 홀컵(9)의 내부에는 에폭시 몰드층(10)이 형성되고, 이 에폭시 몰드층(10)을 포함하여 그 주위에 무색의 투광성 수지가 몰딩 되는 외장재(8)를 포함한다. By this structure, the epoxy mold layer 10 is formed in the inside of the hole cup 9, and includes the exterior material 8 including the epoxy mold layer 10 in which a colorless translucent resin is molded.

본 발명은 상기한 바와 같은 구조의 발광다이오드에서 상기 에폭시 몰드층 경로에 상기 황색 및 적색 발광 물질(6, 7)이 본 발명의 특징으로서 상기 청색 발광소자의 광의 일부를 흡수하여 황색 및 적색발광 하는 형광체가 제공되는 것을 특 징으로 한다.The present invention is characterized in that the yellow and red light emitting materials (6, 7) in the light emitting diode having the structure as described above absorbs a part of the light of the blue light emitting device as a feature of the present invention in the epoxy mold layer path It is characterized in that the phosphor is provided.

본 발명에서 상기 황색형광체와 적색형광체는 에폭시 수지와 혼합되는 상태로 상기 에폭시 몰드층(9)이 제공되며, 황색 발광형광체와 적색 발광형광체가 혼합 및 적층 되는 구조로 제공된다.In the present invention, the yellow phosphor and the red phosphor are provided in the state in which the epoxy mold layer 9 is mixed with the epoxy resin, and the yellow phosphor and the red phosphor are mixed and stacked.

몰드층에 함유된 황색 및 적색 형광체의 입도는 대입자, 중입자 및 소립자가 혼합된 형태가 바람직하다. 그리고 황색 및 적색 형광체의 입도를 구분하는 것이 더욱 바람직하다. 예로서, 황색 형광체 입도를 대입자, 중입자로 선택하고 적색 형광체는 소립자를 선택할 경우 홀컵(9) 내부의 몰드층(10)에서 황색 및 적색 형광체가 층 분리가 발생하여 칩 윗부분에는 황색의 형광체가 위치하고 그 상부에는 적색 형광체가 적층 되는 구조를 제공함으로써 광 감쇠효과를 감소시킬 수 있고, 적색형광체의 발광 특성을 향상 시킬 수 있다.The particle size of the yellow and red phosphors contained in the mold layer is preferably in the form of a mixture of large particles, medium particles and small particles. And it is more preferable to distinguish particle sizes of yellow and red phosphors. For example, when the yellow phosphor particle size is selected as a large particle and a medium particle, and the red phosphor is a small particle, yellow and red phosphors are separated in the mold layer 10 inside the hole cup 9 so that a yellow phosphor is formed on the upper part of the chip. The light attenuation effect can be reduced and the light emitting characteristics of the red phosphor can be improved by providing a structure in which the red phosphor is stacked on the upper portion thereof.

도 5은 본 발명의 황색형광체와 적색형광체, 청색 발광소자를 조합한 백색 발광장치의 발광스펙트럼을 나타낸 것이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 청색 칩으로부터 발생된 기준광과 방출된 광의 일부를 형광체가 흡수??여기 되어 방출되는 제2의 광인 황색광 및 적색광이 혼색되어 따뜻한 백색광(a)이 구현됨을 알 수 있다.5 shows light emission spectra of a white light emitting device in which a yellow phosphor, a red phosphor, and a blue light emitting device of the present invention are combined. As shown in FIG. 5, it can be seen that a warm white light (a) is realized by mixing the reference light generated from the blue chip and a part of the emitted light with yellow light and red light, which are emitted by excitation of the phosphor. have.

즉 청색 발광소자로부터 발생된 기준광과 이 기준광의 일부를 흡수하여 발광하는 황색 및 적색 발광형광체에 의해 따뜻한 백색의 구현이 가능하게 되므로 종래에 청색 발광소자에 YAG:Ce 황색발광형광체를 결합시켜 얻어지는 차가운 백색광(b)에 비하여 녹색의 함유량이 적고 적색의 함유량이 많은 따뜻한 광을 연출함으로써 따뜻한 백색광이 요구되어지는 조명용으로 적합하다.In other words, the warm white color can be realized by the reference light generated from the blue light emitting element and the yellow and red light emitting phosphors which absorb and emit a part of the reference light. Therefore, the cold light obtained by combining the YAG: Ce yellow light emitting phosphor with the blue light emitting element is conventionally used. Compared with the white light (b), it is suitable for lighting in which warm white light is required by producing warm light having less green content and more red content.

도 6은 본 발명의 황색 발광형광체, 적색 발광형광체 및 청색 발광 소자를 조합한 발광다이오드에 의해 구현할 수 있는 색재현 범위를 나타낸 색좌표이다. FIG. 6 is a color coordinate illustrating a color gamut that can be realized by a light emitting diode in which a yellow light emitting phosphor, a red light emitting phosphor, and a blue light emitting element of the present invention are combined.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 특허청구범위에 의해 정해지는 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 많은 변형이 가능함은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiment, and many modifications are possible by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention defined by the appended claims.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 황색 발광 형광체 및 적색 형광체를 갖는 조명용 백색 발광장치는 청색 발광소자에서 조명된 청색광의 일부를 흡수하여, 황색과 적색을 발광하는 황색 및 적색 발광체를 조합함으로써, 따뜻한 백색광의 조명이 가능하다. 또한, 이 백색 발광장치는 휘도 및 색재현성이 우수하다. 그러므로, 따뜻한 백색광의 조명이 요구되는 자동차용 실내조명, 인테리어 조명, 휴대용 조명 등의 광원으로 사용될 수 있다.As described above, the lighting white light emitting device having the yellow light emitting phosphor and the red phosphor according to the present invention absorbs a part of the blue light illuminated from the blue light emitting element, and combines the yellow and red light emitting elements that emit yellow and red light, thereby providing a warmth. White light can be illuminated. This white light emitting device is also excellent in brightness and color reproducibility. Therefore, it can be used as a light source for indoor lighting, interior lighting, portable lighting, and the like, in which warm white light is required.

Claims (11)

청색 반도체 발광소자, 및 상기 발광소자위에 형성된 형광체 코팅층을 포함하는 조명용 백색 발광장치로서, A light emitting white light emitting device comprising a blue semiconductor light emitting element, and a phosphor coating layer formed on the light emitting element, 상기 형광체 코팅층은, 투명수지, 상기 반도체 발광소자에 의해 방출된 광을 흡수하여 흡수한 광의 파장과는 다른 파장을 가진 광을 방출하며, 하기 화학식 1을 갖는 이트륨 알루미늄계 황색 형광체, 화학식 2을 갖는 스트론튬계 황색 형광체, 및 화학식 3을 갖는 스트론튬계 황색형광체로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 황색 발광 형광체, 및 적색 발광 형광체를 포함하는 것인 조명용 백색 발광장치:The phosphor coating layer may emit light having a wavelength different from that of the light absorbed by absorbing the light emitted by the transparent resin and the semiconductor light emitting device, and has an yttrium aluminum-based yellow phosphor having Formula 1, having Formula 2 1. A lighting white light emitting device comprising: a strontium-based yellow phosphor, and a yellow light-emitting phosphor selected from the group consisting of strontium-based yellow phosphors having Formula 3, and a red light-emitting phosphor: [화학식 1][Formula 1] Y3-zAl5O12:Cez Y 3-z Al 5 O 12 : Ce z 상기 화학식 1에서 0 ＜ z ＜ 0.5이고;In Formula 1, 0 <z <0.5; [화학식 2] [Formula 2] (Sr1-p)2SiO4:Eup (Sr 1-p ) 2 SiO 4 : E p 상기 화학식 2에서, 0 ＜ p ≤ 0.5 이고;그리고In Formula 2, 0 <p ≦ 0.5; and [화학식 3][Formula 3] (Sr1-q)3SiO5:Euq (Sr 1-q ) 3 SiO 5 : Eu q 상기 화학식 3에서, 0 ＜ q ≤ 0.5 이다.In Formula 3, 0 <q ≦ 0.5. 제 1 항에 있어서, 상기 적색 형광체는 하기 화학식 4로 나타내는 SrS:Eu 및 화학식 5로 나타내는 CaS:Eu로 이루어진 군에서 1종 이상 선택된 것인 조명용 백색 발광장치:The illumination white light emitting device of claim 1, wherein the red phosphor is selected from the group consisting of SrS: Eu represented by the following Chemical Formula 4 and CaS: Eu represented by the Chemical Formula 5. [화학식 4][Formula 4] (Sr1-r)S:Eur (Sr 1-r ) S: Eu r 상기 화학식 4에서, 0.001 ≤r ≤0.1이며, In Formula 4, 0.001 ≦ r ≦ 0.1, [화학식 5][Formula 5] (Ca1-s)S:Eus (Ca 1-s ) S: Eu s 상기 화학식 5에서, 0.001 ≤s ≤0.1이다. In Chemical Formula 5, 0.001 ≦ s ≦ 0.1. 제 1 항에 있어서, 상기 형광체코팅층에서 형광체 총량은 황색 발광형광체 60-95 중량%와 적색발광형광체는 5-40 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명용 백색 발광장치.The white light emitting device of claim 1, wherein the total phosphor in the phosphor coating layer comprises 60-95 wt% of the yellow light emitting phosphor and 5-40 wt% of the red light emitting phosphor. 제 3 항에 있어서, 황색 형광체의 중량평균입경은 5㎛<D50<40㎛이고, 적색 형광체 중량평균입경은 0.1㎛<D50≤5㎛ 범위인 조명용 백색 발광장치.The light emitting white light emitting device of claim 3, wherein the weight average particle diameter of the yellow phosphor is 5 μm <D 50 <40 μm, and the red phosphor weight average particle diameter is 0.1 μm <D 50 ≦ 5 μm. 제 1 항에 있어서, 상기 형광체 코팅층중 투명수지중량 대 총형광체의 중량비는 13:1~3.5:1인 것인 조명용 백색 발광장치.The white light emitting device of claim 1, wherein the weight ratio of the transparent resin weight to the total phosphor in the phosphor coating layer is from 13: 1 to 3.5: 1. 제 1 항에 있어서, 상기 투명수지는 에폭시 수지 및 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 수지인 것을 특징으로 하는 백색 발광장치.The white light emitting device of claim 1, wherein the transparent resin is at least one resin selected from the group consisting of an epoxy resin and a silicone resin. 제 1 항에 있어서, 상기 청색 반도체 발광소자는 발광 스펙트럼 피크가 400nm 내지 530 nm인 것을 특징으로 하는 조명용 백색 발광장치.The white light emitting device of claim 1, wherein the blue semiconductor light emitting device has an emission spectrum peak of 400 nm to 530 nm. 제 1 항에 있어서, 상기 청색 반도체 발광소자는, The method of claim 1, wherein the blue semiconductor light emitting device, 기판; 및Board; And 상기 기판상에 형성되며, GaN, InGaN, AlGaN 및 AlInGaN로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 질화물 반도체 화합물로 이루어진 발광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 백색 발광장치.And a light emitting layer formed on the substrate, the light emitting layer comprising at least one nitride semiconductor compound selected from the group consisting of GaN, InGaN, AlGaN, and AlInGaN. 제 8 항에 있어서, 상기 기판이 사파이어 또는 실리콘카바이드인 것을 특징으로 하는 조명용 백색 발광장치.9. The white light emitting device of claim 8, wherein the substrate is sapphire or silicon carbide. 제 1항 내지 5항중 어느 한항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 5, 리드 및 리드 상단에 리세스부를 포함하는 마운트 리드; A mount lead including a lead and a recess on the top of the lead; 상기 리세스부에 위치하며, 그 양전극과 음전극이 금속와이어에 의해 각각 상기 마운트 리드의 리드에 연결되어 있으며, UV 또는 청색광을 방출하는 LED 칩; An LED chip positioned in the recess portion, the positive electrode and the negative electrode of which are connected to leads of the mount lead by metal wires, respectively, and emit UV or blue light; 상기 LED 칩을 커버하도록 상기 리세스부내에 충진되어 있는 형광체코팅층; 및 A phosphor coating layer filled in the recess to cover the LED chip; And 상기 마운트 리드의 하부를 제외한 마운트 리드 부분과 상기 LED 칩 및 형광체코팅층을 밀봉하는 외장재;를 구비하며, And an exterior member sealing the mount lead portion except the lower portion of the mount lead and the LED chip and the phosphor coating layer. 상기 형광체코팅층이 투명수지, 상기 반도체 발광소자에 의해 방출된 광을 흡수하여 흡수한 광의 파장과는 다른 파장을 가진 광을 방출하는 황색 발광 형광체, 및 적색 발광 형광체를 포함하는 것인 조명용 백색 발광장치.Wherein the phosphor coating layer comprises a transparent resin, a yellow light emitting phosphor emitting light having a wavelength different from the wavelength of light absorbed by the light emitted by the semiconductor light emitting element, and a red light emitting phosphor for lighting. . 제1항 내지 제5항중 어느 한항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 5, 상부에 리세스부를 가지며, 금속단자가 장착된 케이싱; A casing having a recess in an upper portion thereof and equipped with a metal terminal; 상기 리세스부내에 장착되어 있으며, 그 양전극과 음전극이 금속와이어에 의해 각각 상기 금속단자에 연결되어 있으며, UV 또는 청색광을 방출하는 LED 칩; 및It is mounted in the recess, the positive electrode and the negative electrode are connected to the metal terminal by a metal wire, respectively, UV or An LED chip emitting blue light; And 상기 LED 칩을 커버하도록 상기 리세스부내에 충진되어 상기 금속와이어를 매몰시키는 형광체코팅층을 구비하며, 상기 형광체코팅층이 투명수지, 상기 반도체 발광소자에 의해 방출된 광을 흡수하여 흡수한 광의 파장과는 다른 파장을 가진 광을 방출하는 황색 발광 형광체, 및 적색 발광 형광체를 포함하는 것인 조명용 백색 발광장치. And a phosphor coating layer filled in the recess to cover the LED chip to bury the metal wire, wherein the phosphor coating layer has a wavelength of light absorbed and absorbed by the transparent resin and the light emitted by the semiconductor light emitting device. A white light emitting device for lighting, comprising a yellow light emitting phosphor emitting light having a different wavelength, and a red light emitting phosphor.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012015250A2 (en) * 2010-07-29 2012-02-02 (주)율진이엔지 Led device, and method for manufacturing same
KR20220051624A (en) * 2020-10-19 2022-04-26 한국광기술원 Apparatus for manufacturing Metal halide perovskite material and method thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6351069B1 (en) 1999-02-18 2002-02-26 Lumileds Lighting, U.S., Llc Red-deficiency-compensating phosphor LED
JP2004152993A (en) 2002-10-30 2004-05-27 Okaya Electric Ind Co Ltd Light emitting diode
KR100592510B1 (en) * 2003-05-12 2006-06-23 럭스피아 주식회사 White Semiconductor Light Emitting Device using Borate Type Red Phosphor
KR100527921B1 (en) * 2003-05-12 2005-11-15 럭스피아 주식회사 White Semiconductor Light Emitting Device
JP2005079500A (en) 2003-09-03 2005-03-24 Lite-On Technology Corp White light emitting device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012015250A2 (en) * 2010-07-29 2012-02-02 (주)율진이엔지 Led device, and method for manufacturing same
WO2012015250A3 (en) * 2010-07-29 2012-03-29 (주)율진이엔지 Led device, and method for manufacturing same
KR20220051624A (en) * 2020-10-19 2022-04-26 한국광기술원 Apparatus for manufacturing Metal halide perovskite material and method thereof

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