WO2012157998A2 - 형광체, 발광장치, 면광원 장치, 디스플레이 장치 및 조명장치 - Google Patents

형광체, 발광장치, 면광원 장치, 디스플레이 장치 및 조명장치 Download PDF

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Definitions

  • Phosphor light emitting device, surface light source device, display device and lighting device
  • the present invention relates to a phosphor, a light emitting device, a surface light source device, a display device and an illumination device,
  • the phosphor material for wavelength conversion is used as a material for converting specific wavelength light of various light sources into the desired wavelength light.
  • the light emitting diodes can be advantageously applied as LCD backlights, automobile lights, and household lighting devices due to low power driving and excellent light efficiency.
  • phosphor materials have been spotlighted as a core technology for manufacturing white light emitting devices.
  • white light emitting devices are manufactured by applying one or more phosphors (for example, yellow or red and blue) to a blue or ultraviolet LED chip.
  • the white light emitting device is usually manufactured by applying a yellow phosphor to a blue LED.
  • the blue LED having a GaN / InGaN active layer A yellow phosphor of YAG (Y 3 Al 5 0 12 ): Ce may be coated on the light emitting surface to convert a part of the blue light into yellow, and the converted yellow and some other blue light may be combined to provide white light.
  • the conventional white light emitting device composed of the above-described YAG: Ce phosphor (or TAG-based phosphor) and a blue LED has a disadvantage of low color rendering. That is, since the wavelength of the white light obtained by using the yellow phosphor is distributed only in blue and yellow, the color rendering is low, and there is a limit in implementing desired natural white light.
  • the conventional silicate (Silicate) phosphor as a yellow phosphor, there is a disadvantage that it is vulnerable to high power LED chip due to heat instability.
  • ⁇ -sialon-based phosphors have been proposed, and it is known that ⁇ -sialon-based phosphors can emit light having a long wavelength compared to YAG e phosphors (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-363554). Etc). Although the ⁇ -sialon-based phosphor has an excellent thermal stability, the luminous efficiency is lower than that of the YAG: Ce phosphor. Thus, there is a need in the art for improving the luminous efficiency of the ⁇ -sialon-based phosphor. .
  • One of the objects of the present invention is to provide a high brightness alpha -sialon phosphor having improved luminous efficiency.
  • the white using the phosphor A light emitting device, a surface light source device, a lighting device and a display device are provided.
  • It has an ⁇ -type Si 3 N 4 crystal structure and contains an oxynitride represented by the composition formula Ca x Eu ⁇ Si 12- (m + n) Al n + ffl O n N 16 - n , wherein M is Sr At least one member selected from the group consisting of Lu, La, and Ba, 0.5 ⁇ X ⁇ 1.1, and 0.00005 ⁇ y ⁇
  • a phosphor characterized in that 0.09, 1.0 ⁇ m ⁇ 3.6, 0.001 ⁇ n ⁇ 0.2, and 0.00001 ⁇ z ⁇ 0.1.
  • M includes two or more elements selected from the group, and the two or more elements may satisfy the condition of 0.00001 ⁇ z ⁇ 0.1.
  • M is Sr, and 0.00001 ⁇ z ⁇ 0.05.
  • M is Ba and may be 0.00001 ⁇ z ⁇ 0.1. In one embodiment of the present invention, M is Lu and may be 0.00001 ⁇ z ⁇ 0.04.
  • Another aspect of the present invention provides a light emitting device that emits excitation light, and is disposed around the light emitting device to wavelength convert at least a portion of the excitation light, It provides a white light emitting device comprising a phosphor having a light emitting element and at least one light emitting element that emits light of a wavelength different from the phosphor, and provided by at least one of the additional light emitting element and other kinds of phosphors. .
  • the light emitting device may further include a package body having a groove portion mounted.
  • At least one of the phosphor and the phosphor of the other species may be dispersed in the resin packaging.
  • the phosphors and phosphors of different species each form a plurality of different phosphor-containing resin layer
  • the plurality of phosphor-containing resin layer may have a stacked structure.
  • the phosphor may be provided in the form of a ceramic plate.
  • a surface light source device using a phosphor having the above composition as a wavelength conversion material is provided.
  • a display device using a phosphor having the above composition as a wavelength conversion material is provided.
  • a display device including an image display panel for displaying an image and a backlight unit having the surface light source device for providing light to the image display panel.
  • an illumination device using a phosphor having the above composition as a wavelength conversion material is provided.
  • Lighting apparatus comprising a plurality of white light emitting device using a wavelength conversion material to provide.
  • a high brightness ⁇ -sialon-based phosphor having improved light emission effect, and furthermore, to provide a white light emitting device, a surface light source device, an illumination device, and a display device using the phosphor.
  • 1 to 5 are electron micrographs showing the shape of particles according to the metal element dissolved in the ⁇ sialon-based phosphor.
  • 7 shows emission spectra according to metal elements dissolved in ⁇ sialon-based phosphors.
  • 8 shows light emission characteristics according to the amount of Sr added to the ⁇ sialon-based phosphor.
  • 12 to 14 are schematic diagrams each showing a white light emitting device according to one embodiment of the present invention.
  • 15 and 16 are schematic diagrams showing white light source hairs according to one embodiment of the present invention, respectively.
  • 17 to 19 are cross-sectional views illustrating an example of a backlight unit according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 20 is an exploded perspective view showing a display device according to an embodiment of the present invention.
  • Phosphor according to an aspect of the present invention has an ⁇ -type Si 3 N 4 crystal structure
  • M is at least one member selected from the group consisting of Sr, Lu, La, and Ba
  • a SiAlON host lattice having an ⁇ -type S 3 N 4 crystal structure, together with Eu as an activator is a group consisting of Ca and M (Sr, Lu, La, and Ba) ⁇ sialon-based phosphors to which all of at least one selected from) are added.
  • the ⁇ sialon-based phosphor is a phosphor that emits light in a yellow region using ultraviolet light or blue light as an excitation source and can be used in a white light emitting device in terms of excellent thermal stability.
  • the ⁇ sialon-based phosphor is used as a starting material for each powder of silicon nitride, aluminum nitride, carbon carbonate, europium oxide, and weighs and mixes each raw material in a predetermined amount, followed by high temperature firing in an atmosphere such as ⁇ 2 . Or the like.
  • a sialon-based fluorescent material between the ⁇ wherein the host lattice, the pores and employ a relatively small size of the ion of the Ca 2+ ion, in particular, in the case of this embodiment, 'and Ca Co-doping Sr, Lu, La, and Ba together.
  • 1 to 5 are electron micrographs showing the shape of particles according to the metal element dissolved in the ⁇ sialon-based phosphor.
  • the composition of the basic ⁇ sialon-based phosphor is Cao.
  • FIG. 1 shows a phosphor in a state in which only Ca is dissolved, that is, the composition does not contain M
  • FIG. 6 shows light emission spectra of two kinds of phosphors in which the amount of metal element and the amount added in ⁇ sialon-based phosphors differ.
  • a represents a phosphor having a composition in which Ca addition amount X is 0.28 and no metal element M is added
  • b is for a phosphor having composition X in which Ca addition amount X is 0.875 and Sr addition amount z is 0.02.
  • the phosphor having the composition proposed in this embodiment and in particular Sr is added, the light emission characteristics are excellent / below, the effect of the type and the amount of the metal element to be dissolved in the ⁇ sialon-based phosphor Look more specifically.
  • 7 shows emission spectra according to metal elements dissolved in ⁇ sialon-based phosphors. In this case, when the metal element ⁇ is not added separately (No Co-doping), the basic composition is the same as before.
  • the ⁇ sialon-based phosphor has a yellow emission peak, and the luminescence property is improved when Sr, Lu, and Ba are dissolved together rather than when only Ca is dissolved.
  • the luminescent properties according to the content of the metal element ⁇ to be dissolved in the ⁇ sialon-based phosphor are shown to examine the optimum ⁇ sialon-based phosphor composition.
  • the basic composition of the ⁇ sialon-based phosphor to which the metal element ⁇ is added is Ca 875 Euo.
  • 03 Si 12- (ra + n) Al n + m O n N 16 -n is Ca 875 Euo.
  • the luminance is measured by applying the phosphor to the package.
  • the comparison of the luminescence properties was based on the composition without Lu added.
  • the luminescence property of the phosphor is improved, and the luminescence property is most excellent in the composition in which the amount of Lu added is about 0.02.
  • the luminance decreases as the amount of Lu added increases, and when the amount of Lu added is greater than about 0.03, it can be seen that the width of the luminance decrease is large. Therefore, it is appropriate that the range of the added amount of Lu is 0.00001 ⁇ z ⁇ 0.03.
  • Figure 11 shows the emission spectrum of the ⁇ sialon-based phosphor proposed in the present invention and the phosphor according to the comparative example.
  • a fluorescent substance having as proposed in the embodiment of the present invention Ca 8 75EU0.03Sr 0 .02Sil2- (n 1+ n) Aln + m 0 n Nl6-n ⁇ composition, b are conventional Silicate-based yellow phosphor to be.
  • the ⁇ sialon-based phosphor proposed in the present embodiment shows an emission spectrum similar to that of the Silicate-based phosphor, but the yellow region is further enhanced.
  • the white light emitting device 10 includes a blue LED chip 15 and a resin packaging portion 19 having a lens shape convex upwardly.
  • the resin packaging portion 19 employed in the present embodiment may have a hemispherical lens shape so as to secure a wide orientation.
  • the commercial blue LED chip 15 may be directly mounted on a separate circuit board.
  • the resin packaging unit 19 may be made of the silicone resin, the epoxy resin, or a combination thereof.
  • Inside the resin packaging 19 is one or more wavelength conversion material, for example, yellow
  • the phosphor 14 emitting a peak wavelength such as green or red may be dispersed.
  • an ⁇ sialon-based phosphor in which Ca and the metal element M are dissolved together can be used.
  • the phosphor 14 the case of using a green phosphor, ⁇ - sialon phosphors and M x A y 0 x N ( 4/3) oxynitride phosphor represented by a composition formula of y or M a A b 0 c N ( Phosphor can be used for the oxynitride represented by (2/3) a + (4/3) b- (2/3) c) .
  • M is at least selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr, Zn. It is one kind of group ⁇ element, A is (:, Si, Ge, Sn, Ti, Zr,
  • Sr at least one element selected from Ca, Mg, D is at least one element selected from S, Se, and Te, and L is at least one group 2 element selected from the group consisting of Ba, Ca, and Mg Or at least one Group 1 element selected from the group consisting of Li, Na, K, Rb, and Cs, D is at least one selected from S, Se, and Te, and Re is Y, La, Ce, Nd, Pm , Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, F, CI, Br and I.
  • white light having a high color rendering index of 70 or more can be provided by providing a combination of a specific yellow phosphor, green, and red phosphors in consideration of half width, peak wavelength, and / or conversion efficiency.
  • X range may be 0.15 ⁇ x ⁇ 3.
  • the white light emitting device 20 includes a package main body 21 having a reflection cup at the center, a blue LED chip 25 mounted at the bottom of the reflection cup, and a reflection cup.
  • the transparent resin packaging part 29 which encloses the blue LED chip 25 is included.
  • the resin packaging portion 29 may be formed using, for example, a silicone resin, an epoxy resin, or a combination thereof.
  • the yellow phosphor 22 described in FIG. 12 is formed on the resin packaging portion 29.
  • the white light emitting device 30 includes a package main body 31 having a reflection cup formed in the center, a blue LED 35 mounted at the bottom of the reflection cup, and a reflection cup similar to the previous embodiment. in comprises a blue LED (35), ⁇ a transparent resin packaging part 39 to seal the. the number of different phosphor-containing resin layer formed on the resin packaging part 39 is provided. That is, the wavelength conversion part may be configured of the first resin layer 32 containing the green phosphor, the second resin layer 34 containing the yellow phosphor, and the third resin layer 36 containing the red phosphor. The stacking order of the first to third resin layers 32, 34, and 36 may be changed as necessary.
  • an LCD light source light source 50 includes a circuit board 51 and a plurality of white LED devices 10 mounted thereon. Contains an array of these. A conductive pattern (not shown) connected to the LED device 10 may be formed on the upper surface of the circuit board 51. Each white LED device 10 is shown in FIG. 12.
  • each white LED device 10 is directly mounted on the circuit board 51 by the COB Chip On Board method.
  • the configuration of each white LED device 10 is provided with a hemispherical resin package 19 having a lens function without having a separate reflective wall, so that each white LED device 20 exhibits a wide orientation angle. Can be.
  • the wide direct angle of each white light source can contribute to reducing the size (thickness or width) of the LCD display.
  • the light source modules 60 for an LCD backlight include a circuit board 61 and an array of a plurality of white LED devices 20 mounted thereon.
  • the white LED device 20 includes a blue LED chip 25 mounted in a reflecting cup of the package body 21 and a resin packaging part 29 encapsulating the same, as described with reference to FIG. 14. 29, yellow phosphors 22 and phosphors 24 and 26 emitting other colors, for example, green or red, are dispersed and included.
  • 17 is a cross-sectional view illustrating an example of a backlight unit according to various embodiments of the present disclosure. First, referring to FIG. 17A, an edge type backlight unit 1300 is illustrated as an example of a backlight unit to which a light emitting diode package according to the present invention may be applied as a light source.
  • the edge type backlight unit 1300 may include a light guide plate 1340 and LED light source modules 1310 provided on both side surfaces of the light guide plate 1340.
  • the LED light source modules 1310 are illustrated in the form of being provided on opposite sides of the light guide plate 1340, but may be provided only on one side, alternatively, the additional LED light source modules on the other side May be provided.
  • a reflective plate 1320 may be additionally provided under the light guide plate 1340.
  • the LED light source modules 1310 employed in the present embodiment include a printed circuit board 1301 and a plurality of LED light sources 1305 mounted on an upper surface of the substrate 1301, wherein the LED light source 1305 is the above-described phosphor.
  • a direct backlight unit 1400 is illustrated as an example of another type of backlight unit.
  • the direct type backlight unit 1400 may include a light diffusion plate 1440 and LED light source modules 1410 arranged on the bottom surface of the light diffusion plate 1440.
  • the backlight unit 1400 illustrated in FIG. 17B may include a bottom case 1460 that may accommodate the light source modules under the light diffusion plate 1440.
  • the LED light source modules 1410 employed in this embodiment include a printed circuit board 1401 and a plurality of LED light sources 1405 mounted on an upper surface of the substrate 1401.
  • the plurality of LED light sources may be light emitting device packages using the above-described phosphor as a wavelength conversion material.
  • the phosphor may not be directly disposed in the package in which the LED is located, but may be disposed in other components of the backlight unit to convert light.
  • FIGS. 18 and 19 Such an embodiment is shown in FIGS. 18 and 19.
  • the direct type backlight unit 1500 according to the present embodiment has a lower surface of the phosphor film 1550 and the phosphor film 1550.
  • LED light source modules 1510 arranged in the.
  • the backlight unit 1500 illustrated in FIG. 18 may accommodate the light source modules 1510.
  • a bottom case 1560 may be included.
  • the phosphor film 1550 is disposed on the top of the base case 1510.
  • the LED light source modules 1510 may include a printed circuit board 1501 and a plurality of LED light sources 1505 mounted on an upper surface of the substrate 1501.
  • 19A and 19B show an edge type backlight unit according to another embodiment of the present invention.
  • the edge type backlight unit 1600 illustrated in FIG. 19A may include a light guide plate 1640 and an LED light source 1605 provided on one side of the light guide plate 1640.
  • the LED light source 1605 may be guided light into the light guide plate 1640 by a reflective structure.
  • the phosphor film 1650 may be positioned between the side of the light guide plate 1640 and the LED light source 1605.
  • the edge type backlight unit 1700 illustrated in FIG. 19B may include a light guide plate 1740, an LED light source 1705, and a reflective structure 1705 provided on one side of the light guide plate 1740, similar to FIG. 19A.
  • the phosphor film is illustrated in the form applied to the light emitting surface of the light guide plate. As such, the phosphor according to the present invention is not directly applied to the LED light source, but may be implemented in a form applied to other devices such as a backlight unit.
  • the display device 2400 shown in FIG. 20 has a backlight. Unit 2200 and an image display panel 2300 such as a liquid crystal panel.
  • the backlight unit 2200 includes a light guide plate 224 and an LED light source module 2100 provided on at least one side of the light guide plate 2240.
  • the backlight unit 2200 may further include a reflector 2220 positioned below the base case 2210 and the light guide plate 2120, as shown in the drawings.
  • various types of optical sheets 2260 such as a diffusion sheet, a prism sheet, or a protective sheet may be included between the light guide plate 2240 and the liquid crystal panel 2300.
  • the LED light source modules 2100 may be mounted on at least one side of the light guide plate 2240 and a printed circuit board 2110 and mounted on the printed circuit board 2110 to inject light into the light guide plate 2240. It includes a plurality of LED light source (2150).
  • the plurality of LED light sources 2150 may be the above-described light emitting device package.
  • the plurality of LED light sources employed in the present embodiment may be side view type light emitting device packages in which side surfaces adjacent to the light emitting surface are mounted. As such, the above-described phosphor may be applied to LED light source models that are applied to packages of various mounting structures to provide various types of white light.
  • the light emitting device package or the light source module including the same may be applied to various types of display devices or lighting devices.

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Abstract

본 발명은 형광체, 발광장치, 면광원 장치, 디스플레이 장치 및 조명장치에 관한 것으로서, α형 Si3N4 결정 구조를 가지며, 조성식 CaxEuyMzSi12-(m+n)Aln+mOnN16-n으로 표현되는 산질화물을 포함하며, 상기 조성식에서, M은 Sr, Lu, La 및 Ba으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종이고, 0.5 ≤ x ≤ 1.1이며, 0.00005 ≤ y ≤ 0.09이며, 1.0 ≤ m ≤ 3.6이며, 0.001 ≤ n ≤ 0.2이며, 0.00001 ≤ z ≤ 0.1인 것을 특징으로 하는 형광체를 제공한다.

Description

【명세세
【발명의 명칭】
형광체， 발광장치 , 면광원 장치， 디스플레이 장치 및 조명장치
【기술분야]
본 발명은 형광체， 발광장치， 면광원 장치, 디스플레이 장치 및 조명장치에 관한 것이다,
【배경기술】
일반적으로, 파장변환용 형광체물질은 다양한 광원의 특정 파장광을 원하는 파장광으로 변환시키는 물질로 사용되고 있다. 특히， 다양한 광원 중 발광다이오드는 저전력 구동 및 우수한 광효을으로 인해 LCD 백라이트와 자동차 조명 및 가정용 초명장치로서 유익하게 적용될 수 있으므로， 최근에 형광체 물질은 백색 발광장치를 제조하기 위한 핵심기술로 각광받고 있다. 일반적으로， 백색 발광장치는 청색 또는 자외선 LED칩에 1종 이상의 형광체 (예， 황색 또는 적색 및 청색)을 적용하는 방식으로 제조되고 있다. 특히, 적색 형광체와 함께 다른 1종 이상의 형광체를 조합하여 사용하는 형태에서, 각 형광체의 반치폭이 낮은 경우에 층분한 연색지수를 확보하기 어려우며， 원하는 천연 백색광을 구현하는데 한계가 있다. 이러한 연색성에 대한 요구는 상기 백색 발광장치가조명용 광원으로 채용되는데 있어서 중요한 평가사항이 될 수 있다. 상기 백색 발광장치는 대개 청색 LED에 황색 형광체를 도포하는 방식으로 제조되고 있다. 보다 구체적으로， GaN/InGaN 활성층을 갖는 청색 LED의 광방출면에 YAG(Y3Al5012):Ce인 황색 형광체를 도포하여 청색광의 일부를 황색으로 변환시키고， 변환된 황색과 다른 일부의 청색광이 결합되어 백색광을 제공할 수 있다. 상기한 YAG:Ce형광체 (또는 TAG계 형광체) 및 청색 LED로 구성된 종래의 백색발광장치는 낮은 연색성 (color rendering)을 갖는다는 단점이 있다. 즉， 황색 형광체를 이용하여 얻어진 백색광의 파장은 청색과 황색에만 분포하고 있으므로 연색성이 낮아, 원하는 천연 백색광을 구현하는데 한계가 있다. 또한, 황색 형광체로서 종래의 실리케이트 (Silicate) 형광체의 경우， 열에 불안정하여 고출력 LED칩에 취약한 단점을 갖는다.
이를 개선하기 위해서， α-사이알론계 형광체가 제안되었으며, α-사이알론계 형광체는 YAG e 형광체와 비교하여 장 파장의 빛을 방출할 수 있는 것으로 알려져 있다 (일본공개특허공보 제 2002-363554호 등). 이러한 α-사이알론계 형광체 상대적으로 열적 안정성이 우수한 장점이 있으나， YAG:Ce 형광체에 비하여 발광 효율이 낮은 실정인바 당 업계에서는 α-사이알론계 형광체의 발광 효율을 향상하기 위한 방안이 요구되고 있다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】 본 발명의 목적 중 하난는 발광 효율이 향상된 고 휘도의 α-사이알론계 형광체를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 목적 중 다른 하나는, 상기 형광체를 이용한 백색 발광장치， 면광원 장치， 조명장치 및 디스플레이 장치를 제공하는 것에 있다. 【기술적 해결방법】
상기 기술적 과제를 실현하기 위해서， 본 발명의 일 측면은，
α형 Si3N4 결정 구조를 가지며, 조성식 CaxEu具 Si12-(m+n)Aln+fflOnN16-n으로 표현되는 산질화물을 포함하며， 상기 조성식에서， M은 Sr, Lu, La 및 Ba으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종이고， 0.5 < X≤ 1.1이며， 0.00005 < y <
0.09이며， 1.0 < m < 3.6이며, 0.001 < n < 0.2이며， 0.00001 < z < 0.1인 것을 특징으로 하는 형광체를 제공한다. 본 발명의 일 실시 예에서， 상기 M은 상기 그룹으로부터 선택된 2종 이상의 원소를 포함하며,상기 2종 이상의 원소는 모두 상기 0.00001 < z < 0.1인 조건을 만족할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서， 상기 M은 Sr이며, 0.00001 < z ≤ 0.05일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서，상기 M은 Ba이며， 0.00001 < z≤ 0.1일 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서, 상기 M은 Lu이며, 0.00001 < z < 0.04일 수 있다. " 본 발명의 다른 측면은, 여기광을 방출하는 발광소자와, 상기 발광소자 주위에 배치되어 상기 여기광의 적어도 일부를 파장변환하며， 상기의 조성식을 갖는 형광체를 포함하며 , 상기 발광소자 및 상기 형광체와 다른 파장의 광을 방출하며， 추가적인 발광소자 및 다른 종의 형광체 중 적어도 하나에 의해 제공되는 적어도 하나의 발광요소를 포함하는 백색 발광장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시 예에서， 상기 발광소자가 탑재된 홈부를 갖는 패키지 본체를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서， 상기 발광소자를 봉지하는 수지 포장부를 더 포함하며, 상기 형광체 및 다른 종의 형광체 중 적어도 하나는 상기 수지 포장부 내에 분산될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서， 상기 형광체 및 다른 종의 형광체는 각각 서로 다른 복수의 형광체 함유 수지층을 형성하며, 상기 복수의 형광체 함유 수지층은 적층된 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서， 상기 형광체는 세라믹 플레이트 형태로 제공될 수 있다. 한편， 본 발명의 또 다른 측면은,
상기의 조성을 갖는 형광체를 파장변환물질로 이용하는 면광원 장치를 제공한다. 본 발명의 또 다른 측면은，
도광판 및 상기 도광판의 적어도 일 측면에 배치되어 상기 도광판 내부에 광을 제공하는 광원 모들을 포함하며， 상기 광원 모들은, 회로 기판과, 상기 회로기판에 실장되며 제丄항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 형광체를 파장변환물질로 이용하는 복수의 백색 발광장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치를 제공한다. 본 발명의 또 다른 측면은,
상기의 조성을 갖는 형광체를 파장변환물질로 이용하는 디스플레이 장치를 제공한다. 본 발명의 또 다른 측면은，
화상을 표시하기 위한 화상표시패널 및 상기 화상표시패널에 광을 제공하는 상기의 면광원 장치를 갖는 백라이트 유닛을 포함하는 디스폴레이 장치를 제공한다. 본 발명의 또 다른 측면은，
상기의 조성을 갖는 형광체를 파장변환물질로 이용하는 조명장치를 제공한다. 본 발명의 또 다른 측면은，
광원 모들 및 상기 광원 모들의 상부에 배치되며， 상기 광원 모듈로부터 입사된 광을 균일하게 확산시키는 확산시트를 포함하며, 상기 광원 모들은， 회로 기판과， 상기 회로기판에 실장되며 상기의 조성을 갖는 형광체를 파장변환물질로 이용하는 복수의 백색 발광장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치를 제공한다.
【유리한 효과】
본 발명의 일 실시 형태의 경우， 발광 효을이 향상된 고 휘도의 α-사이알론계 형광체를 제공하며, 나아가， 상기 형광체를 이용한 백색 발광장치, 면광원 장치, 조명장치 및 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
【도면의 간단한 설명]
도 1 내지 5는 α 사이알론계 형광체에서 고용되는 금속 원소에 따른 입자의 형태를 나타내는 전자 현미경 사진이다.
도 6은 α 사이알론계 형광체에서 고용되는 금속 원소와 첨가량이 다른
2종의 형광체에 대한 발광 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 7은 α 사이알론계 형광체에서 고용되는 금속 원소에 따른 발광 스펙트럼을 나타낸 것이다. 도 8은 α 사이알론계 형광체에 첨가되는 Sr의 첨가량에 따른 발광 특성을 나타낸 것이다.
도 9는 α 사이알론계 형광체쎄 첨가되는 Ba의 첨가량에 따른 발광 특성을 나타낸 것이다.
도 10은 α사이알론계 형광체에 첨가되는 Lu의 첨가량에 따른 발광 특성을 나타낸 것이다. .
도 11은 본 발명에서 제안하는 α 사이알론계 형광체와 비교 예에 따른 형광체에 대한 발광 스젝트럼을 나타낸 것이다.
도 12 내지 14는 각각， 본 발명의 일 실시형태에 따른 백색 발광장치를 나타내는 개략도이다.
도 15 및 도 16은 각각, 본 발명의 일 실시형태에 따른 백색 광원 모들을 나타내는 개략도이다.
도 17 내지 19는 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 백라이트 유닛의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 20은 본 발명의 알 실시형태에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 분해사시도이다.
【발명의 실시를 위한 형좨】
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다.
그러나， 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한， 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며， 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
본 발명의 일 관점에 따른 형광체는， α형 Si3N4결정 구조를 가지며 ,조성식
[ 具^^ 씨+^^^으로 표현되는 산질화물을 포함하며, 상기 조성식은 아래의 조건을 만족한다. (1) M은 Sr, Lu, La 및 Ba으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종임
(2) 0.5 < X < 1.1
(3) 0.00005 < y < 0.09
(4) 1.0 < m < 3.6
(5) 0.001 < n < 0.2
(6) 0.00001 < z < 0.1
본 발명의 일 관점에 의하여 제공되는 상기꾀 형광체의 경우， α형 S3N4 결정 구조를 갖는 SiAlON호스트 격자에 ,활성제인 Eu와 함께 , Ca및 M (Sr, Lu, La 및 Ba으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종)을 모두 첨가시킨 α 사이알론계 형광체이다. 이러한 α 사이알론계 형광체는 자외선이나 청색광을 여기원으로 하여 황색 영역의 발광을 나타내는 형광체로서 열적 안정성이 우수한 점에서 백색 발광장치에 이용될 수 있다 . α사이알론계 형광체는， 출발 원료로서 질화 규소， 질화 알루미늄， 탄산칼슴， 산화 유로피움의 각 분말을 사용하여, 각각의 원료를 소정량으로 계량 및 흔합한 후 Ν2 등의 분위기에서 고온 소성하는 등의 방법으로 얻을 수 있다. α 사이알론계 형광체의 경우， 상기 호스트 격자의 공극에는 상대적으로 이온의 사이즈가 작은 Ca2+ 이온이 고용되며, 특히 , 본 실시 형태의 경우， ' Ca와 더불어 Sr, Lu, La, Ba를 함께 고용 (co-doping)시킨다. 또한， Ca와 함께 고용되는 M 원소의 양을 최적화함으로써 기존의 α 사이알론계 형광체보다 높은 수준의 발광 효율을 얻을 수 있었다. 도 1 내지 5는 α 사이알론계 형광체에서 고용되는 금속 원소에 따른 입자의 형태를 나타내는 전자 현미경 사진이다. 이 경우， 기본이 되는 α 사이알론계 형광체의 조성은 Cao.^Euo.raSi^ wAln+mOnNw ^며, 도 1은 Ca만 고용된 상태 , 즉, M을 포함하지 않은 조성의 형광체를 나타내며, 도 2는 Lu이 z = 0.005인 조건으로 포함된 조성의 형광체를 나타내며， 도 3은 Sr이 z = 0.03의 조건으로 포함된 조성의 형광체를 나타내며， 도 4는 Sr이 z = 0.3의 조건으로 포함된 조성의 형광체를 나타내며， 도 5는 Ba이 z = 0.03의 조건으로 포함된 조성의 형광체를 나타낸다. 다음으로， 도 6은 α 사이알론계 형광체에서 고용되는 금속 원소와 첨가량이 다른 2종의 형광체에 대한 발광 스펙트럼을 나타낸 것이다. 도 6에서, a는 Ca의 첨가량 X가 0.28으로서 금속원소 M은 추가되지 않은 조성의 형광체에 대한 것이며, b는 Ca의 첨가량 X가 0.875이고 Sr의 첨가량 z가 0.02인 조성의 형광체에 대한 것이다. 도 6에서 볼 수 있듯이, 본 실시 형태에서 제안하는 조성의 형광체와 특히 Sr을 첨가한 경우에 발광 특성이 우수하다/ 이하， α 사이알론계 형광체에 고용되는 금속 원소의 종류와 첨가량에 따른 영향을 보다 구체적으로 살핀다. 도 7은 α 사이알론계 형광체에서 고용되는 금속 원소에 따른 발광 스펙트럼을 나타낸 것이다. 이 경우, 금속 원소 Μ을 따로 첨가시키기 않은 경우 (No Co-doping), 기본 조성은 앞서와 마찬가지로
Ca0.875Eu0.03Si12-(n+n)Aln+m0nN16-n이다. 도 7을 참조하면， α 사이알론계 형광체는 황색의 발광 피크를 갖는 것을 확인할 수 있으며, Ca만 고용시킨 경우보다 Sr, Lu, Ba를 함께 고용시킨 경우에 발광 특성이 향상되는 것을 볼 수 있다.특히， Sr을 z = 0.02인 조건으로 포함시킨 조성의 형광체에서 가장 우수한 발광 특성을 보였다. 이하, α사이알론계 형광체에 고용되는 금속 원소 Μ의 함량에 따른 발광 특성을 나타내어 최적의 α 사이알론계 형광체 조성을 살핀다. 이 경우, 금속 원소 Μ이 첨가되는 α사이알론계 형광체의 기본 조성은 Ca875Euo.03Si12-(ra+n)Aln+mOnN16-n이다.
도 8은 α 사이알론계 형광체에 첨가되는 Sr의 첨가량에 따른 발광 특성을 나타낸 것으로서， 형광체를 패키지에 적용하여 휘도를 측정한 것이다. 이 경우， 발광 특성의 비교는 Sr이 첨가되지 않은 조성을 기준으로 하였다. 도 8을 참조하면， Ca와 함께 Sr이 첨가되는 경우, 형광체의 발광 특성이 향상되며， Sr의 첨가량아 약 0.02인 조성에서 가장 발광 특성이 우수하다. 이후, Sr 첨가량의 증가에 따라 '휘도가 감소되며 , Sr의 첨가량이 약 0.05보다 큰 경우에 휘도 감소의 폭이 큰 것을 볼 수 있다. 이에 따라， Sr의 첨가량의 범위는 0.00001 ≤ z < 0.05인 것이 적절하다.
도 9는 α 사이알론계 형광체에 첨가되는 Ba의 첨가량에 따른 발광 특성을 나타낸 것으로서, 형광체를 패키지에 적용하여 휘도를 측정한 것이다. 이 경우, 발광 특성의 비교는 Ba이 첨가되지 않은 조성을 기준으로 하였다. 도 9를 참조하면， Ca와 함께 Ba이 첨가되는 경우， 형광체의 발광 특성이 향상되며， Ba의 첨가량이 약 0.02 ~ 0.03인 조성에서 가장 발광 특성이 우수하다. 이후, Ba 첨가량의 증가에 따라 휘도가 비교적 일정한 수준으로 유지되다， Ba의 첨가량이 약 1.0보다 큰 경우에 휘도 감소의 폭이 큰 것을 볼 수 있다. 이에 따라， Ba의 첨가량의 범위는 0.00001 ≤ z ≤ 0.1인 것이 적절하다.
도 10은 α사이알론계 형광체에 첨가되는 Lu의 첨가량에 따른 발광 특성을 나타낸 것으로서， 형광체를 패키지에 적용하여 휘도를 측정한 것이다. 이 경우, 발광 특성의 비교는 Lu이 첨가되지 않은 조성을 기준으로 하였다. 도 10을 참조하면， Ca와 함께 Lu이 첨가되는 경우， 형광체의 발광 특성이 향상되며， Lu의 첨가량이 약 0.02인 조성에서 가장 발광 특성이 우수하다. 이후， Lu 첨가량의 증가에 따라 휘도가 감소되며， Lu의 첨가량이 약 0.03보다 큰 경우에 휘도 감소의 폭이 큰 것을 볼 수 있다. 이에 따라， Lu의 첨가량의 범위는 0.00001 ≤ z ≤ 0.03인 것이 적절하다. 도 11은 본 발명에서 제안하는 α 사이알론계 형광체와 비교 예에 따른 형광체에 대한 발광 스펙트럼을 나타낸 것이다. 이 경우, a는 본 발명의 실시 예에서 제안하는 형광체로서 Ca875EU0.03Sr0.02Sil2-(n1+n)Aln+m0nNl6-n^ 조성을 가지며, b는 종래의 Silicate계 황색 형광체이다. 도 11을 참조하면 본 실시 형태에서 제안하는 α 사이알론계 형광체는 Silicate계 형광체와 유사한 발광 스펙트럼을 보이지만, 황색 영역이 더욱 강화되었음을 볼 수 있다. 이와 같이， 본 발명의 실시 예와 같이 금속 원소로서, Sr, Lu, La, Ba를 Ca와 함께 α 사이알론계 형광체에 적절한 첨가량 범위에서 고용시킬 경우， 황색 발광 특성을 유지하면서 우수한 발광 효율을 얻을 있다. 아울러,상술한 형광체는 아래에서 설명할 바와 같이, 발광 장치， 디스플레이 장치 등에 널리 이용될 수 있다. 도 12 내지 14는 각각， 본 발명의 일 실시형태에 따른 백색 발광장치를 나타내는 개략도이다. 우선, 도 12에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에 따른 백색 발광 장치 (10)는 청색 LED 칩 (15)과 이를 포장하며 상부로 볼록한 렌즈 형상을 갖는 수지 포장부 (19)를 포함한다. 본 실시형태에 채용된 수지포장부 (19)는 넓은 지향을 확보할 수 있도록 반구 형상의 렌즈 형상을 가질 수 있다/상가 청색 LED 칩 (15)은 별도의 회로기판에 직접 실장될 수 있다. 상기 수지 포장부 (19)는 상기 실리콘 수지나 에폭시 수지 또는 그 조합으로 이루어질 수 있다. 상기 수지포장부 (19)의 내부에는 하나 이상의 파장변환물질로서， 예컨대， 황색 형광체 (12)를 포함하며， 이에 더하여 녹색이나 적색 등의 피크 파장을 방출하는 형광체 (14)가 분산될 수 있다. 본 실시형태에 채용가능한 황색 형광체 (12)는 상술한 바와 같이， Ca와 금속 원소 M이 함께 고용된 α 사이알론계 형광체를 사용할 수 있다. 또한, 형광체 (14)로서， 녹색 형광체를 이용할 경우, β-사이알론 형광체나 MxAy0xN(4/3)y의 조성식으로 표시되는 산질화물 형광체 또는 MaAb0cN((2/3)a+(4/3)b-(2/3)c)로 표시되는 산질화물을 형광체를 사용할 수 있다. 여기서， M은 Be, Mg, Ca, Sr, Zn으로 구성된 그룹에서 선택되는 적어도. 1종의 Π족 원소이고， A는 (：， Si, Ge, Sn, Ti , Zr,
Hf으로 구성된 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 IV족 원소이다. 또한, 형광체 (14)로서, 적색 형광체를 이용할 경우, MlAlSiNx:Re(l≤x≤5)인 질화물계 형광체， MlD:Re인 황화물계 형광체 및 (Sr,L)2Si04-xNy:Eu인 실리케이트계 형광체 (여기서, 0<x<4, y=2x/3)중 선택된 적어도 하나이고,여기서， Ml는 Ba. Sr: Ca, Mg증 선택된 적어도 1종의 원소이고, D는 S, Se및 Te중 선택된 적어도 1종의 원소이며， L은 Ba, Ca 및 Mg로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 제 2족 원소 또는 Li, Na, K, Rb 및 Cs로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 제 1족 원소이고， D는 S, Se및 Te중 선택된 적어도 1종이며， Re는 Y, La, Ce, Nd, Pm, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, F, CI, Br및 I중 선택된 적어도 하나이다. 이와 같이，본 발명에서 반치폭，피크파장 및 /또는 변환효율 등을 고려하여 특정한 황색 형광체와 녹색 및 적색형광체를 조합한 형태로 제공함으로써 70 이상의 높은 연색지수를 갖는 백색광을 제공할 수 있다. 또한， 복수의 형광체를 통해 여러 파장대역의 광이 얻어지므로， 색재현성을 향상시킬 수 있다. 한편, 상기 적색 형광체 증 (Sr,L)2Si04-xNy:Eu인 실리케이트계 형광체의 경우에, 바람직하게, X범위가 0.15≤x≤3 조건일 수 있다. 상기 조성식에서 Si 중 일부는 다른 원소로 치환될 수 있다. 예를 들어， B, Al, Ga 및 In으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종의 원소로 치환될 수 있으며， 이와 달리, Ti, Zr, Gf, Sn 및 Pb로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 1종와 원소로 치환될 수 있다. 다음으로， 도 13의 실시 형태의 경우， 백색 발광장치 (20)는， 중앙에 반사컵이 형성된 패키지 본체 (21)와, 반사컵 바닥부에 실장된 청색 LED칩 (25)과， 반사컵 내에는 청색 LED칩 (25)를 봉지하는 투명 수지 포장부 (29)를 포함한다. 상기 수지 포장부 (29)는 예를 들어， 실리콘 수지나 에폭시 수지 또는 그 조합을 사용하여 형성될 수 있다.본 실시형태에서는，상기 수지 포장부 (29)에 도 12에서 설명된 황색 형광체 (22) 및 이와 다른 색， 예컨대, 녹색이나 적색을 방출하는 형광체들 (24, 26)을 포함한다. 한편, 상술된 실시형태에서는， 2종 이상의 형광체 분말을 단일한 수지포장부영역에 흔합분산시킨 형태를 예시하였으나， 다른 구조를 다양하게 변경되어 실시될 수 있다. 보다 구체적으로， 상기한 2종 또는 3종의 형광체는 서로 다른 층 구조로 제공될 수 있다. 일 예에서， 상기 녹색 형광체， 상기 적색 형광체 및 상기 황색 또는 황등색 형광체는 그 형광체 분말을 고압으로 분산시켜 적어도 일 층 이상의 형광체막 (세라믹 플레이트 형태)으로 제공될 수도 있다. 이와 달리， 도 14에 도시된 바와 같이， 복수의 형광체 함유 수지층 구조로 구현될 수 있다. 도 14를 참조하면， 백색 발광장치 (30)는， 앞선 실시형태와 유사하게， 중앙에 반사컵이 형성된 패키지 본체 (31)와, 반사컵 바닥부에 실장된 청색 LED(35)와， 반사컵 내에는 청색 LED(35)를 봉지하는 · 투명 수지 포장부 (39)를 포함한다.상기 수지 포장부 (39)상에는 각각 다른 형광체가 함유된 수지층이 제공된다. 즉， 상기 녹색 형광체가 함유된 제 1 수지층 (32), 상기 황색 형광체가 함유된 제 2수지층 (34) 및 상기 적색 형광체가 함유된 제 3수지층 (36)로 파장변환부가 구성될 수 있으며， 제 1 내지 3 수지층 (32, 34， 36)의 적층 순서를 필요에 따라 변경될 수 있다. 한편, 본 발명은 LCD 백라이트 유닛의 광원으로 유익하게 사용될 수 았는 백색 광원 모들을 제공할 수 있다. 즉， 본 발명에 따른 백색 광원 모들은 LCD 백라이트 유닛의 광원으로서 여러가지 광학 부재 (확산판， 도광판, 반사판， 프리즘 시트 등)와 결합되어 백라이트 어셈블리를 구성할 수 있다. 도 15 및 도 16은 이러한 백색 광원 모들을 예시한다.우선，도 15를 참조하면, LCD백라이트용 광원 모들 (50)은， 회로 기판 (51)과 그 위에 실장된 복수의 백색 LED 장치 (10)들의 배열을 포함한다. 회로 기판 (51) 상면에는 LED 장치 (10)와 접속되는 도전패턴 (도시 안함)이 형성될 수 있다. 각각의 백색 LED 장치 (10)는， 도 12에서 도시되어 설명된 백색 LED 장치로 이해할 수 있다. 즉， 청색 LEDC15)가 회로 기판 (51)에 COB Chip On Board) 방식으로 직접 실장된다. 각각의 백색 LED 장치 (10)의 구성은， 별도의 반사벽을 갖지 않고 렌즈 기능을 갖는 반구 형상의 수지 포장부 (19)를 구비함으로써 , 각각의 백색 LED 장치 (20)는 넓은 지향각을 나타낼 수 있다. 각 백색 광원의 넓은 지향각은， LCD 디스플레이의 사이즈 (두께 또는 폭)를감소시키는데 기여할 수 있다. 도 16을 참조하면， LCD 백라이트용 광원 모들 (60)은， 회로 기판 (61)과 그 위에 실장된 복수의 백색 LED 장치 (20)들의 배열을 포함한다. 상기 백색 LED 장치 (20)는 도 14에서 설명된 바와 같이 패키지 본체 (21)의 반사컵 내에 실장된 청색 LED 칩 (25)과 이를 봉지하는 수지 포장부 (29)를 구비하고， 수지 포장부 (29) 내에는， 황색 형광체 (22) 및 이와 다른 색， 예컨대， 녹색이나 적색을 방출하는 형광체들 (24， 26)이 분산되어 포함된다. 한편, 도 17은 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 백라이트 유닛의 일 예를 나타내는 단면도이다. 우선, 도 17(a)를 참조하면， 본 발명에 따른 발광다이오드 패키지가 광원으로 적용될 수 있는 백라이트 유닛의 일 예로서 에지형 백라이트 유닛 (1300)이 도시되어 있다. 본 실시형태에 따른 에지형 백라이트 유닛 (1300)은 도광판 (1340)과 상기 도광판 (1340) 양측면에 제공되는 LED 광원 모들 (1310)을 포함할 수 있다. 본 실시형태에서는 도광판 (1340)의 대향하는 양측면에 LED 광원 모들 (1310)이 제공된 형태로 예시되어 있으나， 일 측면에만 제공될 수 있으며， 이와 달리， 추가적인 LED 광원 모들이 다른 측면에 제공될 수도 있다. 도 17(a)에 도시된 바와 같이， 상기 도광판 (1340) 하부에는 반사판 (1320)이 추가적으로 제공될 수 있다. 본 실시형태에 채용된 LED 광원 모들 (1310)은 인쇄회로기판 (1301)과 그 기판 (1301) 상면에 실장된 복수의 LED 광원 (1305)을 포함하며 ,상기 LED광원 (1305)는 상술된 형광체를 이용한 발광소자 패키지가 적용된다. 도 17(b)를 참조하면， 다른 형태의 백라이트 유닛의 일 예로서 직하형 백라이트 유닛 (1400)이 도시되어 있다. 본 실시형태에 따휸 직하형 백라이트 유닛 (1400)은 광확산판 (1440)과 상기 광확산판 (1440) 하면에 배열된 LED 광원 모들 (1410)을 포함할 수 있다. 도 17(b)에 예시된 백라이트 유닛 (1400)은 상기 광확산판 (1440) 하부에는 상기 광원 모들을 수용할 수 있는 바텀케이스 (1460)를 포함할 수 있다. 본 실시형태에 채용된 LED 광원 모들 (1410)은 인쇄회로기판 (1401)과 그 기판 (1401) 상면에 실장된 복수의 LED 광원 (1405)을 포함한다. 상기 복수의 LED 광원은 상술된 형광체를 파장변환물질로 이용하는 발광소자 패키지일 수 있다. 상술된 실시형태 외에도 형광체가 직접 LED가 위치한 패키지에 배치되지 않고， 백라이트 유닛의 다른 구성요소에 배치되어 광을 변환시킬 수 있다. 이러한 실시형태는 도 18및 도 19에 도시되어 있다.우선,도 18에 도시된 바와 같이，본 실시형태에 따른 직하형 백라이트 유닛 (1500)은 형광체 필름 (1550)과 상기 형광체 필름 (1550) 하면에 배열된 LED 광원 모들 (1510)을 포함할 수 있다. 도 18에 예시된 백라이트 유닛 (1500)은 상기 광원 모들 (1510)을 수용할 수 있는 바텀케이스 (1560)를 포함할 수 있다.본 실시형태에서는 바팀케이스 (1510)상면에 형광체 필름 (1550)을 배치한다. 광원모들 (1510)로부터 방출되는 빛의 적어도 일부가 형광체 필름 (1550)에 의해 파장 변환될 수 있다.. 상기 형광체 필름 (1550)은 별도의 필름으로 제조되어 적용될 수 있으나, 광확산판과 일체로 결합된 형태로 제공될 수 있다. 여기서， LED 광원 모들 (1510)은 인쇄회로기판 (1501)과 그 기판 (1501) 상면에 실장된 복수의 LED 광원 (1505)을 포함할 수 있다. 도 19a 및 19b는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 에지형 백라이트 유닛이 도시되어 있다. 도 19a에 도시된 에지형 백라이트 유닛 (1600)은 도광판 (1640)과 상기 도광판 (1640)의 일측면에 제공되는 LED 광원 (1605)을 포함할 수 있다. 상기 LED광원 (1605)은 반사구조물에 의해 도광판 (1640) 내부로 빛이 안내될 수 있다. 본 실시형태에서， 형광체막 (1650)은 도광판 (1640)의 측면과 LED 광원 (1605) 사이쎄 위치할 수 있다. 도 19b에 도시된 에지형 백라이트 유닛 (1700)은 도 19a와 유사하게 도광판 (1740)과 상기 도광판 (1740)의 일측면에 제공되는 LED 광원 (1705)과 반사구조물 (1705)을 포함할 수 있다. 본 실시형태에서， 형광체막 ()은 도광판의 광 방출면에 적용되는 형태로 예시되어 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 형광체는 LED 광원에 직접 적용되지 않고， 백라이트 유닛 등의 다른 장치에 적용된 형태로 구현될 수도 있다. 도 20은 본 발명의 일 실시형태에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 분해사시도이다. 도 20에 도시된 디스플레이 장치 (2400)는， 백라이트 유닛 (2200)과 액정 패널과 같은 화상 표시 패널 (2300)을 포함한다. 상기 백라이트 유닛 (2200)은 도광판 (224)과 상기 도광판 (2240)의 적어도 일 측면에 제공되는 LED 광원모듈 (2100)을 포함한다. 본 실시형태에서, 상기 백라이트 유닛 (2200)은 도시된 바와 같이， 바팀케이스 (2210)와 도광판 (2120) 하부에 위치하는 반사판 (2220)을 더 포함할 수 있다.또한,다양한 광학적인 특성에 대한 요구에 따라, 상기 도광판 (2240)과 액정패널 (2300) 사이에는 확산시트， 프리즘시트 또는 보호시트와 같은 여러 종류의 광학시트 (2260)를 포함할 수 있다. 상기 LED 광원모들 (2100)은, 상기 도광판 (2240)의 적어도 일 측면에 마련되는 인쇄회로기판 (2110)과， 상기 인쇄회로기판 (2110) 상에 실장되어 상기 도광판 (2240)에 광을 입사하는 복수의 LED 광원 (2150)을 포함한다. 상기 복수의 LED 광원 (2150)은 상술된 발광소자 패키지일 수 있다. 본 실시형태에 채용된 복수의 LED 광원은 광방출면에 인접한 측면이 실장된 사이드 뷰타입 발광소자 패키지일 수 있다. 이와 같이, 상술된 형광체는 다양한 실장구조의 패키지에 적용되어 다양한 형태의 백색광을 제공하는 LED 광원 모들에 적용될 수 있다. 상술된 발광소자 패키지 또는 이를 포함한 광원 모듈은 다양한 형태의 디스플레이 장치 또는 조명장치에 적용될 수 있을 것이다. 본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 파라서， 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환， 변형 및 변경이 가능할 것이며， 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
α형 Si3N4 결정 구조를 가지며, 조성식 CaxEu具 S wm+r A mOnN^으로 표현되는 산질화물을 포함하며，
상기 조성식에서， M은 Sr, Lu, La 및 Ba으로 구성된 그룹으로부터 선택 ¾ 적어도 1종이고， 0.5 < X < 1.1이며 , 0.00005 < y < 0.09이며， 1.0 < m < 3.6이며 , 0.001 < n ≤ 0.2이며， 0.00001 < z < 0.1인 것을 특징으로 하는 형광체.
【청구항 2】
제 1항에 있어서,
상기 M은 상기 그룹으로부터 선택된 2종 이상의 원소를 포함하며， 상기 2종 이상의 원소는 모두 상기 0.00001 < z < 0.1인 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 형광체.
【청구항 3】
제 1항에 있어세 '
상기 M은 Sr이며, 0.00001 < z < 0.05인 것을 특징으로 하는 형광체.
[청구항 4】
Figure imgf000023_0001
상기 M은 Ba이며， 0.00001 ≤ z ≤ 0.1인 것을 특징으로 하는 형광체.
【청구항 5】
제 1항에 있어서,
상기 M은 Lu이며， 0.00001 < z < 0.04인 것을 특징으로 하는 형광체.
【청구항 6】
여기광을 방출하는 발광소자;
상기 발광소자 주위에 배치되어 상기 여기광의 적어도 일부를 파장변환하며， 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한항의 조성식을 갖는 형광체;
상기 발광소자 및 상기 형광체와 다른 파장의 광을 방출하며， 추가적인 발광소자 및 다른 종의 형광체 중 적어도 하나에 의해 제공되는 적어도 하나의 발광요소를 포함하는 백색 발광장치 .
【청구항 7】
제 6항에 있어서,
상기 발광소자가 탑재된 홈부를 갖는 패키지 본체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백색 발광장치 .
【청구항 8】
제 6항에 있어서, 상기 발광소자를 봉지하는 수지 포장부를 더 포함하며，
상기 형광체 및 다른 종의 형광체 중 적 어도 하나는 상기 수지 포장부 내에 분산되는 것을 특징으로 하는 백색 발광장치 .
【청구항 9】
제 6항에 있어서 ,
상기 형 광체 및 다른 종의 형광체는 각각 서로 다른 복수의 형광체 함유 수지층을 형성하며， 상기 복수의 형광체 함유 수지층은 적층된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 백색 발광장치 .
【청구항 10】
제 6항에 있어서，
상기 형광체는 세라믹 플꿰이트 형 태로 제공되는 것을 특징으로 하는 백색 발광장치 .
【청구항 11】
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 형 광체를 파장변환물질로 이용하는 면광원 장치 .
【청구항 12】
도광판 ; 및
상기 도광판의 적어도 일 측면에 배치되어 상기 도광판 내부에 광을 제공하는 광원모듈 ;을 포함하며，
상기 광원 모들은, 회로 기판과， 상기 회로기판에 실장되며 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 형광체를 파장변환물질로 이용하는 복수의 백색 발광장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
【청구항 13】
제 1항 내지 게 5항 중 어느 한 항에 따른 형광체를 파장변환물질로 이용하는 디스플레이 장치 .
【청구항 14】
화상을 표시하기 위한 화상표시패널; 및
상기 화상표시패널에 광을 제공하는 제 12항에 따른 면광원 장치를 갖는 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치.
【청구항 15】
계 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 형광체를 파장변환물질로 이용하는 조명장치 .
【청구항 16】
광원 모들; 및
상기 광원 모들의 상부에 배치되며， 상기 광원 모들로부터 입사된 광을 균일하게 확산시키는 확산시트;를 포함하며, 상기 광원 모들은， 회로 기판과 , 상기 회로기판에 실장되며 제 1항 내지 제 5항 증 어느 한 항에 따른 형광체를 파장변환물질로 이용하는 복수의 백색 발광장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명장치 .
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