KR101510124B1 - BLUISH GREEN EMITTING PHOSPHORS FOR HIGH COLOR RENDERING AND HIGH EFFICIENT WHITE LEDs AND LEDs USING THE SAME - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 백색 발광다이오드 소자용 청녹색 발광 형광체 및 그를 이용한 백색 발광 변환 발광다이오드(LUMINESCENCE CONVERSION LIGHT EMITTING DIODE, 이하 “LED" 라 약칭함) 소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양이온과 음이온의 성분 및 그 조성비를 최적화하여 열역학적 합성온도에서 특정의 결정구조를 가지며, 결정 내에 격자 결함(defect)을 최소화한 청녹색 발광 형광체에 관한 것이며, 종래에 사용하던 녹색형광체와 적색형광체에 이들 청녹색 형광체를 함께 이용하여, 연색성이 우수하며 발광광도가 종래의 방식보다 현저히 향상된 백색 LED 소자에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
형광체는 여기원의 에너지를 가시광의 에너지로 전환시키는 매개체 역할을 하며, 다양한 디스플레이 소자의 이미지 구현에 필수적인 동시에 형광체의 효율이나 색 재현 범위는 디스플레이 제품, 조명제품의 효율이나 색 재현 범위와 직접 연관되는 주요 요소이다. The phosphor plays a role in converting the energy of the excitation source into the energy of the visible light and is essential for image display of various display devices. The efficiency and the color reproduction range of the phosphor are directly related to the efficiency and color reproduction range of display products and lighting products It is the main factor.
백색광을 방출하는 다이오드 소자들 중의 하나로서, 청색 LED 소자가 있다. 이는 청색 빛을 방출하는 소자에, 상기 청색광을 여기원으로 하여 황색광을 방출하는 형광체를 도포시킴으로써, 소자에서 나오는 청색광과 형광체에서 방출되는 황색광이 혼합되어 백색을 구현하는 방식이다. 즉, 백색광을 방출하는 LED 소자는 LED에 형광체를 도포하여 소자에서 나오는 청색광과 형광체로부터 방출되는 2차 광원을 이용하는 방법으로서, 청색 LED에 황색을 내는 YAG: Ce형광체를 도포하여 백색광을 얻는 방식[미국특허 제6,069,440호]이 일반적이다. As one of the diode elements emitting white light, there is a blue LED element. This is a method in which blue light emitted from the device is mixed with yellow light emitted from the phosphor by applying a phosphor emitting yellow light with the blue light as an excitation source to the device emitting blue light. That is, an LED element emitting white light is a method of applying a blue light emitted from a device and a secondary light source emitted from the phosphor by applying a phosphor to the LED, and a method of obtaining a white light by applying a YAG: Ce phosphor emitting yellow to a blue LED [ U.S. Patent No. 6,069,440].
그러나, 상기 방법은 2차광을 이용하면서 발생하는 양자결손(quantum deficits) 및 재방사 효율에 기인한 효율감소가 수반되고, 색 랜더링(rendering)이 용이하지 않다는 단점이 있다. 따라서, 종래의 백색 LED 백라이트는 청색 LED칩과 황색형광체를 조합한 것으로서, 녹색과 적색 성분이 결여되어 부자연스러운 색상을 표현할 수밖에 없어 휴대 전화, 노트북 PC의 화면에 이용하는 정도로 한정되어 적용되고 있다. 그럼에도 불구하고, 구동이 용이하고 가격이 현저히 저렴하다는 이점 때문에 널리 상용화되어 있다. However, this method has a disadvantage in that it is accompanied by quantum defects generated while using secondary light and efficiency reduction due to the re-emission efficiency, and color rendering is not easy. Accordingly, a conventional white LED backlight is a combination of a blue LED chip and a yellow phosphor, and is limited in the extent that it can be used for a screen of a mobile phone or a notebook PC because green and red components are lacking and therefore unnatural colors are expressed. Nevertheless, it has been widely commercialized because of its advantages of being easy to drive and being remarkably inexpensive.
한편, 백색 LED에 관해서는 자외선 또는 청색광 등의 높은 에너지를 갖는 여기원에 의해 여기되어 가시광선을 발광하는 형광체에 대한 개발이 주류를 이루어왔다. 그러나, 종래 형광체는 여기원에 노출되면, 형광체의 휘도가 저하된다는 문제가 있어, 최근에는 휘도 저하가 적은 형광체로서, 질화 규소 관련 세라믹스를 호스트 결정으로 한 형광체의 연구로서, 결정 구조가 안정적이고, 여기광이나 발광을 장파장 측에 시프트할 수 있는 재료로 질화물 또는 형광체가 주목 받고 있다.On the other hand, for white LEDs, the development of phosphors that emit visible light by excitation by an excitation source having high energy such as ultraviolet light or blue light has become mainstream. However, the conventional phosphor has a problem that the brightness of the phosphor is lowered when the phosphor is exposed to an excitation source. In recent years, as a phosphor whose hostility is low, the phosphor having a host crystal of silicon nitride- A nitride or a phosphor has attracted attention as a material capable of shifting excitation light or light emission toward the long wavelength side.
특히, 2004년에는 순질화물인 카즌(CaAlSiN3:Eu) 적색형광체에 이어, 2005년에는 베타 사이알론(β-sialon:Eu) 녹색형광체가 개발되었다. 이러한 형광체가 청색 LED칩과 조합하면 색 순도가 좋은 발색을 하게 되고, 특히, 내구성이 뛰어나 온도 변화가 작은 특징이 있어 LED 광원의 장기 수명화와 신뢰성의 향상에 기여할 수 있다. Particularly, in 2004, a green phosphor of β-sialon (Eu) was developed in 2005 following CaAlSiN 3 : Eu red phosphor which is a pure nitride. When such a phosphor is combined with a blue LED chip, the color purity is improved. Particularly, since the phosphor has excellent durability and small temperature change, it can contribute to long life and reliability improvement of the LED light source.
최근에 개발된 새로운 조명용 LED는 청색 LED칩과 Lu3Al5O12: Ce 녹색형광체와 적색형광체 CaAlSiN3:Eu(카즌)를 개량해 조합하여, 청색 LED가 발하는 파장 450nm의 광을, 녹색 또는 황색형광체 520∼570nm, 적색형광체 650nm로 변환해 3원색 성분을 발생할 수 있다. 그러나, 이들 조합은 연색성(color rendering)을 90 이상으로 유지하기가 용이하지 않고, 백색 좌표를 적절히 선택하기 위해서는 적색 형광체가 상대적으로 많이 들어가기 때문에 발광강도가 낮아지는 단점이 있다. Recently, a new LED for illumination has been developed by combining a blue LED chip, a Lu 3 Al 5 O 12 : Ce green phosphor and a red phosphor CaAlSiN 3 : Eu (Caesen)
한편, 산질화물 형광체의 경우는 2009년 이후 많은 연구가 진행되었으나 불안전한 산소이온과 질소이온의 결합으로 격자결함이 많이 발생하여 신뢰성이 확보되지 않아 상용화가 지연되고 있다.On the other hand, in the case of oxynitride phosphors, much research has been carried out since 2009, but the commercialization has been delayed due to the lack of reliability due to the occurrence of lattice defects due to the combination of unsafe oxygen ions and nitrogen ions.
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이에, 본 발명자들은 종래 문제점을 해소하고자 노력한 결과, 양이온과 음이온의 성분 및 그 조성비를 최적화하면, 열역학적 합성온도에서 단일 상(homogeneous Phase)의 결정구조에서뿐만 아니라, 다결정(multi-phase) 내에도 격자 결함(defect)을 최소화하여 고효율의 안정된 청녹색 발광 형광체를 제공하고, 종래 청색 LED 상에 녹색 형광체와 적색 형광체를 혼합하여 도포하여 얻어지는 백색 LED 제작에 있어서, 본 발명의 청녹색 발광 형광체를 혼합하여 백색 LED소자를 제작하고, 제작된 백색 LED 소자의 연색지수 및 광속 향상을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다. The present inventors have made efforts to solve the problems of the prior art. As a result, the inventors have found that optimizing the components of cations and anions and their composition ratios can be used not only in a crystal structure of a homogeneous phase at a thermodynamic synthesis temperature but also in a multi- In the production of a white LED obtained by mixing a green phosphor and a red phosphor on a conventional blue LED by applying a stable blue green light emitting phosphor with a high efficiency by minimizing defects and mixing the blue green light emitting phosphor of the present invention, The device was fabricated, and the color rendering index and luminous flux improvement of the manufactured white LED device were confirmed, thereby completing the present invention.
본 발명의 목적은 효율이 높고 온도 안정성이 우수하며 격자결함이 최소화된 청녹색 발광 형광체를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a blue-green light-emitting phosphor having high efficiency, excellent temperature stability, and minimized lattice defects.
본 발명의 다른 목적은 청색 LED 상에 녹색 형광체와 적색 형광체를 혼합하여 제작된 백색 LED 소자에, 상기 청녹색 발광 형광체를 더 함유하여 연색성이 우수하며 발광광도가 높은 백색 LED 소자를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a white LED device which is produced by mixing a green phosphor and a red phosphor on a blue LED, further comprising the blue-green light emitting phosphor, and has excellent color rendering properties and high emission luminance.
본 발명의 또 다른 목적은 백색 LED 소자의 용도를 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a use of a white LED device.
본 발명은 하기 화학식 1의 조성식을 가지는 청녹색 발광 형광체를 제공한다. The present invention provides a blue-green light-emitting phosphor having a composition formula of the following formula (1).
화학식 1
AaBbOcNdCe:REh A a B b O c N d C e : RE h
상기 화학식 1에서, A는 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra의 원소 중 적어도 1종 이상이고, B는 Si, Ge, Sn의 원소 중 적어도 1종 이상이고, C는 C, Cl, F, Br의 원소 중 어느 하나이고, RE는 Eu, Ce, Sm, Er, Yb, Dy, Gd, Tm, Lu, Pr, Nd, Pm 및 Ho의 원소 중 적어도 1종 이상이고, 0 <a≤ 15, 0 <b≤ 15, 0 <c≤ 15, 0 <d≤ 20, 0 <e≤ 10, 0 <h≤ 10이다.B is at least one or more elements selected from the group consisting of Si, Ge, and Sn; C is at least one element selected from the group consisting of C, Cl, F And Br, and RE is at least one or more elements selected from the group consisting of Eu, Ce, Sm, Er, Yb, Dy, Gd, Tm, Lu, Pr, Nd, Pm and Ho, 0 <b? 15, 0? C? 15, 0? D? 20, 0? E? 10, 0? H? 10.
본 발명은 하기 화학식 2의 조성식을 가지는 청녹색 발광 형광체를 제공한다. The present invention provides a blue-green light-emitting phosphor having a composition formula of the following formula (2).
화학식 2 (2)
AaBbOcNdCeDfEg:REh A a B b O c N d C e D f e g : RE h
상기에서, A는 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra의 원소 중 적어도 1종 이상이고, B는 Si, Ge, Sn의 원소 중 적어도 1종 이상이고, C는 C, Cl, F, Br의 원소 중 어느 하나이고, D는 Li, Na 및 K 중에서 선택되는 단독 또는 그 혼합형태이고, E는 P, As, Bi, Sc, Y 및 Lu 중에서 선택되는 원소 중 적어도 1종 이상이고, RE는 Eu, Ce, Sm, Er, Yb, Dy, Gd, Tm, Lu, Pr, Nd, Pm, Ho의 원소 중 적어도 1종 이상이고, 0 <a≤ 15, 0 <b≤ 15, 0 <c≤ 15, 0 <d≤ 20, 0 <e≤ 10, 0 <f≤ 10, 0 <g≤ 10, 0 <h≤ 10이다.B is at least one or more elements of Si, Ge, and Sn; C is at least one element selected from the group consisting of C, Cl, F, Br E is at least one or more elements selected from the group consisting of P, As, Bi, Sc, Y and Lu, and RE is at least one element selected from the group consisting of Li, And 0 < c < 15, 0 < b < 15, and 0 < c < 15, 0 <d? 20, 0? E? 10, 0 <f? 10, 0 <g? 10, 0?
이상의 본 발명의 청녹색 발광 형광체는 양이온과 음이온의 성분 및 그 조성비를 최적화하여 열역학적 합성온도에서 안정된 결정구조를 가지며, 특히 O 원소와 N 원소간의 이온비를 최적화하고, 할로겐 이온을 이용하여 결정 내에 격자 결함(defect)을 최소화하는 것을 특징으로 한다. The blue-green light-emitting phosphor of the present invention has a stable crystal structure at the thermodynamic synthesis temperature by optimizing the components of the cation and the anion and the composition ratio thereof, optimizing the ion ratio between O and N elements in particular, Thereby minimizing defects.
이에, 본 발명의 청녹색 발광 형광체는 상기 화학식 1의 조성식에서 상기 C 원소가 C, F, Cl, Br의 원소 중 어느 하나이며, 그 몰비율이 0.01 ≤e≤ 10 일 때, Ba2.9Si6O3N8C0.01:Eu0.1, Ba2 .9Si5 .9O3N8C0 .1:Eu0 .1, Ba2 .9Si6O3N8C1:Eu0 .1, Ba2 .9Si6O3N8C5:Eu0 .1, Ba2 .9Si6O3N8C10:Eu0 .1, Ba2 .9Si6O3N8F0 .01:Eu0 .1, Ba2 .95Si6O3N8F0 .1:Eu0 .1, Ba2 .9Si6O3N8F1:Eu0 .1, Ba2.9Si6O3N8F5:Eu0.1, Ba2 .9Si6O3N8F10:Eu0 .1, Ba2 .9Si6O3N8Cl0 .01:Eu0 .1, Ba2.95Si6O3N8Cl0.1:Eu0.1, Ba2 .9Si6O3N8Cl1:Eu0 .1, Ba2 .9Si6O3N8Cl5:Eu0 .1, Ba2 .9Si6O3N8Cl10:Eu0 .1, Ba2.9Si6O3N8Br0.01:Eu0.1, Ba2 .95Si6O3N8Br0 .1:Eu0 .1, Ba2 .9Si6O3N8Br1:Eu0 .1, Ba2.9Si6O3N8Br5:Eu0.1 및 Ba2 .9Si6O3N8Br10:Eu0 .1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나가 바람직하다. 이때, 본 발명의 청녹색 발광 형광체는 상기 화학식 1의 조성식에서 B 원소가 Si가 바람직하다. Thus, the blue-green light emitting phosphor of the present invention is characterized in that when the C element is any one of C, F, Cl, and Br in the composition formula of
또한, 본 발명의 청녹색 발광 형광체는 상기 화학식 1의 조성식에서 A 원소가 Ba이고, 더욱 바람직하게는 상기 Ba 이온자리에, Mg 이온을 채워 넣음으로써, 결정성을 안정시킬 수 있는데, 이때, Mg 이온이 0.01 ≤a'≤ 1로 혼입될 때,
Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22:Eu0.15, Ba2.34Mg0.11Si5.45O2.89N7F0.22:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.29N8.73F0.22:Eu0.15, Ba5.32Mg0.53Si12.1O3.3N18.2F0.67:Eu0.15 및 Ba11.55Mg1.3Si2.1O5.3N1.4F0.67:Eu0.15 중에서 선택되는 어느 하나이다.Further, in the blue-green light-emitting fluorescent material of the present invention, the element A is Ba in the composition formula of the
Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 : Eu 0.15 , Ba 2.34 Mg 0.11 Si 5.45 O 2.89 N 7 F 0.22 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.29 N 8.73 F 0.22 : Eu 0.15 , Ba 5.32 Mg 0.53 Si 12.1 O 3.3 N 18.2 F 0.67 : Eu 0.15 and Ba 11.55 Mg 1.3 Si 2.1 O 5.3 N 1.4 F 0.67 : Eu 0.15 .
본 발명의 청녹색 발광 형광체는 화학식 1의 조성식에서, RE가 Eu이고, 0.01 ≤ h ≤ 10일 때, 바람직하다.The blue-green light-emitting fluorescent material of the present invention is preferable when RE is Eu and 0.01? H? 10 in the composition formula of the formula (1).
또한 본 발명의 청녹색 발광 형광체는 상기 화학식 2의 조성식에서, A 원소 Ba에 Mg 0.01 ≤a’≤ 1로 혼입되고, C 원소 F에, D 원소가 K 0.01 ≤ f≤ 10이고, E 원소가 P 0.01 ≤ g ≤ 10의 범위로 혼입될 때,
Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.1P0.03:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33 F0.22K0.15P0.05:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.3P0.1:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.1P0.3:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K3P1:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.29N8.73F0.22K0.1P0.03:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si5O2.695N8.33F0.22K0.15P0.05:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.29N8.73F0.22K0.3P0.1:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.29N8.73F0.22K1P3:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.29N8.73F0.2K3P1:Eu0.15 및 Ba2.79Mg0.11Si6O3.62N8F0.29K0.755P0.155:Eu0.1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다. Further, the blue-green light emitting phosphor of the present invention is mixed with Mg 0.01? A'? 1 in the A element Ba in the composition formula of the formula (2), the D element is K 0.01? F? 10 and the E element is P When it is incorporated in the range of 0.01? G? 10,
Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.1 P 0.03 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.15 P 0.05 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.3 P 0.1 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.1 P 0.3 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 3 P 1 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.29 N 8.73 F 0.22 K 0.1 P 0.03 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 5 O 2.695 N 8.33 F 0.22 K 0.15 P 0.05 : Eu 0.15, Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.29 N 8.73 F 0.22 K 0.3 P 0.1 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.29 N 8.73 F 0.22 K 1 P 3 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.29 N 8.73 F 0.2 K 3 P 1 : Eu 0.15 and Ba 2.79 Mg 0.11 Si 6 O 3.62 N 8 F 0.29 K 0.755 P 0.155 : Eu 0.1 .
본 발명의 청녹색 발광 형광체의 바람직한 다른 일례로는 상기 화학식 2의 조성식에서, A 원소 Ba에 Mg 0.01 ≤a’≤ 1로 혼입되고, C 원소 F에, D 원소 Li 및 K가 각각 0.01 ≤ f ≤ 10이고, E 원소가 P 0.01 ≤ g ≤ 10의 범위로 혼입될 때,
Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.395N7.93F0.32K0.3P0.1Li0.1:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.395N7.93F0.42K0.3P0.1Li0.2:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.395N7.93F0.72K0.3P0.1Li0.5:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.145N8.33F0.22K0.3P0.1Li0.7:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.395N7.93F0.22K0.3P0.1Li1:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.3P0.1Li0.2:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.3P0.1Li0.1:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.3P0.1Li0.5:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.3P0.1Li1:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.64N7.93F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.5P0.1Li0.2:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.395N8.6F0.32K0.3P0.1Li0.1:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.395N8.6F0.42K0.3P0.1Li0.2:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.395N8.6F0.72K0.3P0.1Li0.5:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.395N8.6F1.22K0.3P0.1Li1:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.29N8.73F0.42K0.3P0.1Li0.2:Eu0.15, Ba2.79Mg0.11Si6O3.62N8F0.66K0.465P0.155Li0.66:Eu0.15, Ba5.32Mg0.53Si12.1O3.3N18.2F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 및 Ba11.55Mg1.3Si2.1O5.3N1.4F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다. As another preferred example of the blue-green light emitting phosphor of the present invention, in the composition formula of Formula 2, Mg 0.01? A? 1 is added to A element Ba and D element Li and K are added to C element F to satisfy 0.01? F? 10, and the E element is incorporated in the range of P 0.01? G? 10,
Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.395 N 7.93 F 0.32 K 0.3 P 0.1 Li 0.1 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.395 N 7.93 F 0.42 K 0.3 P 0.1 Li 0.2 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.395 N 7.93 F 0.72 K 0.3 P 0.1 Li 0.5 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.145 N 8.33 F 0.22 K 0.3 P 0.1 Li 0.7 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.395 N 7.93 F 0.22 K 0.3 P 0.1 Li 1 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.3 P 0.1 Li 0.2 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.3 P 0.1 Li 0.1 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.3 P 0.1 Li 0.5 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.3 P 0.1 Li 1 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.64 N 7.93 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.5 P 0.1 Li 0.2 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.395 N 8.6 F 0.32 K 0.3 P 0.1 Li 0.1 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.395 N 8.6 F 0.42 K 0.3 P 0.1 Li 0.2 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.395 N 8.6 F 0.72 K 0.3 P 0.1 Li 0.5 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.395 N 8.6 F 1.22 K 0.3 P 0.1 Li 1 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.29 N 8.73 F 0.42 K 0.3 P 0.1 Li 0.2 : Eu 0.15 , Ba 2.79 Mg 0.11 Si 6 O 3.62 N 8 F 0.66 K 0.465 P 0.155 Li 0.66 : Eu 0.15 , Ba 5.32 Mg 0.53 Si 12.1 O 3.3 N 18.2 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 and Ba 11.55 Mg 1.3 Si 2.1 O 5.3 N 1.4 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 .
이상의 청녹색 발광 형광체는 300∼500nm 파장 영역을 여기원으로 하고, 460∼540nm 발광 파장을 방출하고, 그 발광중심파장이 490∼510nm인 것을 특징으로 한다.Or more of the blue-green light-emitting fluorescent substance has an excitation source in a wavelength region of 300 to 500 nm, emits an emission wavelength of 460 to 540 nm, and has a light emission center wavelength of 490 to 510 nm.
또한, 본 발명의 청녹색 발광 형광체는 입자크기분포(PSA) 측정결과, 분포도(D) D10일 때 1 내지 10㎛, D50일 때 10 내지 30㎛, D90일 때, 20 내지 70㎛의 입자크기를 가지므로 LED 소자용도에 적합한 요건을 충족한다.As a result of the particle size distribution (PSA) measurement, the blue-green light emitting phosphor of the present invention has a particle size of 1 to 10 mu m when D10, 10 to 30 mu m when D50, and 20 to 70 mu m when D90 It meets the requirements for LED device applications.
나아가, 본 발명은 청색 LED 상에 녹색 형광체와 적색 형광체를 혼합하여 제작된 백색 LED 소자에 있어서, 본 발명의 청녹색 발광 형광체가 더 함유하여 제작된 백색 LED 소자를 제공한다. Further, the present invention provides a white LED device manufactured by mixing a green phosphor and a red phosphor on a blue LED, and further comprising the blue light-emitting phosphor of the present invention.
이때, 본 발명의 백색 LED 소자는 상기 청색 LED 상에, 녹색 형광체, 적색 형광체 및 청녹색 발광 형광체가 분산 도포된 타입(dispersive type); 컴포말 타입(conformal type); 또는 리모트 타입(remote type);의 LED 패키지로 제작된다. At this time, the white LED device of the present invention may be a type in which a green phosphor, a red phosphor, and a blue-green light emitting phosphor are dispersedly coated on the blue LED; Conformal type; Or a remote type LED package.
이상의 백색 LED 소자에서 본 발명의 청녹색 발광 형광체의 바람직한 함량은 에폭시 수지 또는 봉지재 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 99 중량부가 함유되는 것이다. 이때, 본 발명의 백색 LED 소자는 색 온도(CCT) 2700 내지 6500K 조건에서 연색지수(CRI)가 65 내지 98로 유지되며 이에 따라 광속이 향상된다. In the above white LED device, the preferable content of the blue-green light-emitting fluorescent substance of the present invention is 0.1 to 99 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin or encapsulant. At this time, the white LED device of the present invention maintains a CRI (Reflectance Index) of 65 to 98 at a color temperature (CCT) of 2700 to 6500 K, thereby improving the luminous flux.
나아가, 본 발명의 백색 LED 소자는 디스플레이 백라이트의 전자부품분야 또는 차량용 헤드램프, 실내등, 실외등, 가로등, 전광판 조명, 경기장 조명, 의약용 광원, 전시장용 광원 및 농업용 광원으로 이루어진 군에서 선택되는 조명분야에 응용되는 광원으로서 유용하다. Further, the white LED device of the present invention can be applied to various fields such as electronic parts field of display backlight or illumination selected from the group consisting of a head lamp for a vehicle, an indoor lamp, an outdoor lamp, a street light, a billboard light, a stadium light, And is useful as a light source for applications.
본 발명은 형광체에서 양이온과 음이온의 성분 및 그 조성비의 최적조합에 의해 온도 안정성이 뛰어난 고효율의 청녹색(Bluish-green)을 발광하는 형광체를 제공할 수 있다. The present invention can provide a phosphor emitting blueish-green with high efficiency and excellent in temperature stability by the optimum combination of components of cation and anion and composition ratio thereof in the phosphor.
이에, 본 발명의 청녹색 발광 형광체는 상용 형광체 제품 대비, 대등 또는 우수한 광방출 특성뿐만 아니라, 온도특성이 우수하므로 종래 상용 형광체 제품의 대체사용이 가능하다.Thus, the blue-green light-emitting fluorescent substance of the present invention can be used as a substitute for a conventional commercial fluorescent substance because it has excellent temperature characteristics as well as equivalent or excellent light emission characteristics as compared with commercial fluorescent substance products.
나아가, 본 발명은 청색 LED 상에 녹색 형광체와 적색 형광체를 혼합 도포하여 제작될 때, 상기 녹색 형광체와 적색 형광체에 본 발명의 청녹색 발광 형광체를 더 함유하여 백색 LED 소자를 제작함으로써, 연색성 및 색 재현성이 우수하며 광효율에 불리한 적색 대신 청녹색을 다량 사용함으로써, 발광광도가 현저히 높은 백색 LED 소자를 제공할 수 있다.Further, when the blue LED is manufactured by mixing a green phosphor and a red phosphor on a blue LED, the green phosphor and the red phosphor may further contain the blue light-emitting phosphor of the present invention to produce a white LED device, And a large amount of blue-green is used instead of red, which is disadvantageous to the light efficiency, it is possible to provide a white LED having a remarkably high luminous intensity.
따라서, 본 발명의 백색 LED 소자는 디스플레이 백라이트의 전자부품분야 또는 차량용 헤드램프, 실내등, 의약용 광원, 전시장용 광원 및 농업용 광원으로 이루어진 군에서 선택되는 조명분야에 응용되는 광원으로서 유용하다.Therefore, the white LED device of the present invention is useful as a light source used in an illumination field selected from the group consisting of electronic parts of a display backlight, a head lamp for a vehicle, an interior light, a medical light source, a display light source, and an agricultural light source.
도 1은 본 발명의 화학식 1의 조성식에서 C 원소가 C 이고, 0.01 ≤e≤ 10일 때 얻어진 청녹색 발광 형광체의 여기스펙트럼과 발광스펙트럼이고,
도 2는 본 발명의 화학식 1의 조성식에서 C 원소가 F 이고, 0.01 ≤e≤ 10일 때 얻어진 청녹색 발광 형광체의 여기스펙트럼과 발광스펙트럼이고,
도 3은 본 발명의 화학식 1의 조성식에서 C 원소가 Cl 이고, 0.01 ≤e≤ 10일 때 얻어진 청녹색 발광 형광체의 여기스펙트럼과 발광스펙트럼이고,
도 4는 본 발명의 화학식 1의 조성식에서 C 원소가 Br이고, 0.01 ≤e≤ 10일 때 얻어진 청녹색 발광 형광체의 여기스펙트럼과 발광스펙트럼이고,
도 5는 본 발명의 화학식 1의 조성식에서 A 원소가 Ba에 Mg 0.01 ≤a'≤1로 혼입될 때, 얻어진 청녹색 발광 형광체의 여기스펙트럼과 발광스펙트럼이고,
도 6은 본 발명의 화학식 2의 조성식에서 A 원소 Ba에 Mg 0.01 ≤a’≤ 1로 혼입되고, C 원소 F에, D 원소가 K 0.01 ≤ f≤ 10이고, E 원소가 P 0.01 ≤ g ≤ 10의 범위로 혼입될 때, 얻어진 청녹색 발광 형광체의 여기스펙트럼과 발광스펙트럼이고,
도 7은 본 발명의 화학식 2의 조성식에서 A 원소 Ba에 Mg 0.01 ≤a’≤ 1로 혼입되고, C 원소 F에, D 원소 Li 및 K가 각각 0.01 ≤ f ≤ 10이고, E 원소가 P 0.01 ≤ g ≤ 10의 범위로 혼입될 때, 얻어진 청녹색 발광 형광체의 여기스펙트럼과 발광스펙트럼이고,
도 8은 본 발명의 청녹색(BG) 발광 형광체로서, Ba5.32Mg0.53Si12.1O3.3N18.2F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 형광체에 대한 (a) 800배 및 (b) 3000 배율의 SEM 사진이고,
도 9는 본 발명의 청녹색 발광 형광체의 입자크기분포(PSA) 측정결과이고,
도 10은 본 발명의 청녹색 발광 형광체에 대한 형광 X선 분석 결과를 나타낸 성분 분포 그래프이고,
도 11은 본 발명의 Ba2.84Mg0.11Si5.9O3.64N7.93F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 청녹색 발광 형광체의 온도에 따른 발광세기의 변화이고,
도 12는 본 발명의 (a) Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22:Eu0.15, (b) Ba2.84Mg0.11Si5.9O3.64N7.93F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15, (c) Mg2.95Si5.95O3.4N8.33F0.22:Eu0.15 청녹색 발광 형광체의 XRD 데이터이고,
도 13은 도 12의 (a) 청녹색 발광 형광체 XRD 결과에 따른 결정구조의 기본 모형이고,
도 14는 본 발명의 Ba2.84Mg0.11Si5.9O3.64N7.93F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 청녹색 발광 형광체를 이용하여 제작된 백색 LED 소자와 상용 백색 LED 소자에 광 스펙트럼을 연색지수(CRI) 90에 5000K 기준하에서 비교한 결과이고,
도 15는 본 발명의 Ba5.32Mg0.53Si12.1O3.3N18.2F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 청녹색 발광 형광체를 이용하여 제작된 백색 LED 소자에 대하여 연색지수(CRI) 80에 5000K 기준하에서 관찰한 광 스펙트럼이고,
도 16은 본 발명의 백색 LED 소자의 개략적인 구성도이고,
도 17은 본 발명의 소자 제작의 제1실시형태로서 형광체가 분산타입(dispersive type)으로 제작된 백색 LED 소자의 개략적인 구성도이고,
도 18은 본 발명의 소자 제작의 제2실시형태로서 형광체가 컴포말 타입(conformal type)으로 제작된 백색 LED 소자의 개략적인 구성도이고,
도 19는 본 발명의 소자 제작의 제3실시형태로서 형광체가 리모트 타입(remote type)으로 제작된 백색 LED 소자의 개략적인 구성도이다. 1 is an excitation spectrum and an emission spectrum of a blue-green light-emitting fluorescent substance obtained when the C element is C and 0.01? E? 10 in the composition formula of the
2 is an excitation spectrum and an emission spectrum of a blue-green light-emitting fluorescent substance obtained when the element C is F and 0.01? E? 10 in the composition formula of the present invention,
3 is an excitation spectrum and an emission spectrum of a blue-green light-emitting fluorescent substance obtained when the C element is Cl and 0.01? E? 10 in the composition formula of the present invention,
4 is an excitation spectrum and an emission spectrum of a blue-green light-emitting fluorescent substance obtained when the element C is Br and 0.01? E? 10 in the composition formula of the
FIG. 5 is an excitation spectrum and an emission spectrum of the blue-green light-emitting fluorescent substance obtained when the element A is incorporated in Ba into Mg 0.01? A'? 1 in the composition formula of the
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the C element F and the D element, K 0.01 ≤ f ≤ 10 and the E element P 0.01 ≤ g ≤ 1, 10, the excitation spectrum and the luminescence spectrum of the blue-green light-emitting fluorescent substance obtained are shown,
Fig. 7 is a graph showing the relationship between the C element F and the D element Li and K, 0.01 ≦ f ≦ 10, and the E element P 0.01 ≪ = g < / = 10, and the excitation spectrum and emission spectrum of the obtained blue-green light-
FIG. 8 is a graph showing the relationship between (a) 800 times and (b) 3000 magnifications of Ba 5.32 Mg 0.53 Si 12.1 O 3.3 N 18.2 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 phosphor as blue- SEM picture,
FIG. 9 shows the results of the particle size distribution (PSA) measurement of the blue light-emitting phosphor of the present invention,
Fig. 10 is a graph of component distribution showing the results of fluorescence X-ray analysis of the blue-green light-emitting fluorescent substance of the present invention,
11 is a graph showing changes in luminescence intensity depending on the temperature of Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.9 O 3.64 N 7.93 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 blue green light emitting phosphor of the present invention,
Figure 12 (a) of the present invention, Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22: Eu 0.15, (b) Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.9 O 3.64 N 7.93 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67: Eu 0.15, (c) Mg 2.95 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 : Eu 0.15 XRD data of blue-green light-emitting phosphor,
13 is a basic model of the crystal structure according to the XRD result of the blue-green light-emitting phosphor of Fig. 12 (a)
14 is Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.9 O 3.64 N 7.93 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 of the present invention: color rendering index of light spectrum in the Eu 0.15 cyan manufactured using a light-emitting phosphor white LED with a commercial white LED index ( CRI) 90 under the 5000K standard,
Fig. 15 The white LED device fabricated by using the blue light emitting phosphor of Ba 5.32 Mg 0.53 Si 12.1 O 3.3 N 18.2 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 of the present invention exhibited the light observed under a 5000K color rendering index (CRI) Spectrum,
16 is a schematic configuration diagram of the white LED device of the present invention,
17 is a schematic diagram of a white LED device in which phosphors are manufactured in a dispersive type as a first embodiment of manufacturing the device of the present invention,
FIG. 18 is a schematic diagram of a white LED device in which phosphors are fabricated in a conformal type as a second embodiment of manufacturing the device of the present invention,
Fig. 19 is a schematic configuration diagram of a white LED element in which a phosphor is manufactured as a remote type as a third embodiment of the device fabrication of the present invention. Fig.
이하, 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 하기 화학식 1의 조성식을 가지는 청녹색 발광 형광체를 제공한다. The present invention provides a blue-green light-emitting phosphor having a composition formula of the following formula (1).
화학식 1
AaBbOcNdCe:REh A a B b O c N d C e : RE h
상기 화학식 1에서, A는 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra의 원소 중 적어도 1종 이상이고, B는 Si, Ge, Sn의 원소 중 적어도 1종 이상이고, C는 C 또는 Cl, F, Br의 원소 중 어느 하나이고, RE는 Eu, Ce, Sm, Er, Yb, Dy, Gd, Tm, Lu, Pr, Nd, Pm 및 Ho의 원소 중 적어도 1종 이상이고, 0 <a≤ 15, 0 <b≤ 15, 0 <c≤ 15, 0 <d≤ 20, 0 <e≤ 10, 0 <h≤ 10이다.Wherein A is at least one or more elements selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr, Ba and Ra, B is at least one element selected from the group consisting of Si, Ge and Sn, C is C or Cl, F And Br, and RE is at least one or more elements selected from the group consisting of Eu, Ce, Sm, Er, Yb, Dy, Gd, Tm, Lu, Pr, Nd, Pm and Ho, 0 <b? 15, 0? C? 15, 0? D? 20, 0? E? 10, 0? H? 10.
또한, 본 발명은 하기 화학식 2의 조성식을 가지는 청녹색 발광 형광체를 제공한다. Also, the present invention provides a blue-green light-emitting phosphor having a composition formula of the following formula (2).
화학식 2 (2)
AaBbOcNdCeDfEg:REh A a B b O c N d C e D f e g : RE h
상기에서, A는 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra의 원소 중 적어도 1종 이상이고, B는 Si, Ge, Sn의 원소 중 적어도 1종 이상이고, C는 C, Cl, F, Br의 원소 중 어느 하나이고, D는 Li, Na 및 K 중에서 선택되는 단독 또는 그 혼합형태이고, E는 P, As, Bi, Sc, Y 및 Lu 중에서 선택되는 원소 중 적어도 1종 이상이고, RE는 Eu, Ce, Sm, Er, Yb, Dy, Gd, Tm, Lu, Pr, Nd, Pm, Ho의 원소 중 적어도 1종 이상이고, 0 <a≤ 15, 0 <b≤ 15, 0 <c≤ 15, 0 <d≤ 20, 0 <e≤ 10, 0 <f≤ 10, 0 <g≤ 10, 0 <h≤ 10이다.B is at least one or more elements of Si, Ge, and Sn; C is at least one element selected from the group consisting of C, Cl, F, Br E is at least one or more elements selected from the group consisting of P, As, Bi, Sc, Y and Lu, and RE is at least one element selected from the group consisting of Li, And 0 < c < 15, 0 < b < 15, and 0 < c < 15, 0 <d? 20, 0? E? 10, 0 <f? 10, 0 <g? 10, 0?
이상의 청녹색 발광 형광체는 300∼500nm 파장 영역을 여기원으로 하고, 460∼540nm 발광 파장을 방출하고, 그 발광중심파장이 490∼510nm인 범위를 충족하므로. 백색 LED 소자에 응용될 수 있다.Or more of the blue-green light-emitting fluorescent substance has a wavelength range of 300 to 500 nm as an excitation source, emits an emission wavelength of 460 to 540 nm, and the emission center wavelength satisfies a range of 490 to 510 nm. Can be applied to a white LED device.
즉, 본 발명의 청녹색 발광 형광체는 결정성을 가장 좋게 할 수 있는 Ba, Mg 등의 조성비에 따라, 음이온인 N이온과 O이온과의 조합에서 발생되는 결정 내 격자 결함을 안정화시킬 수 있도록, 양이온과 음이온의 성분 및 그 조성비를 최적화한다. In other words, the blue-green light-emitting fluorescent substance of the present invention is a blue light-emitting fluorescent substance which can stabilize crystal lattice defects generated in combination of N ions and O ions, which are anions, in accordance with composition ratios of Ba and Mg, And the component of the anion and the composition ratio thereof are optimized.
이에, 도 1 내지 도 4의 형광체는 화학식 1의 조성식에서 각 성분 및 그 조성비의 바람직한 조합에 따른 여기스펙트럼과 발광스펙트럼 결과를 통해, 청녹색 (Cyan 또는 bluish-green) 발광 형광체 제조를 확인할 수 있다.Thus, the phosphors of FIGS. 1 to 4 can be confirmed to produce blue-green (cyan or blue-green) phosphors through excitation spectra and emission spectral results according to the preferable combinations of the respective components and their composition ratios in the composition formula of the formula (1).
구체적으로, 본 발명의 청녹색 발광 형광체가 바람직하게는 하기 화학식 1-2의 조성식에 따른 형광체이다. Specifically, the blue-green light-emitting fluorescent substance of the present invention is preferably a fluorescent substance according to the composition formula of the following formula 1-2.
화학식 1-2 1-2
AaBbOcNdCe:REh A a B b O c N d C e : RE h
상기에서, A는 Ba이고, B는 Si이고, C는 C, Cl, F, Br의 원소 중 어느 하나이며, RE는 Eu이고, 이때, 0.05 ≤a≤ 15, 0.5 ≤b≤ 15, 0.1 ≤c≤ 15, 0.67 ≤d≤ 20, 0.01 ≤e≤ 10, 0.01 ≤h≤ 10이다.Wherein A is Ba, B is Si, C is any one of C, Cl, F and Br elements and RE is Eu, wherein 0.05? A? 15, 0.5? B? 15, 0.1? c? 15, 0.67? d? 20, 0.01? e? 10, and 0.01? h? 10.
상기 화학식 1-2 조성식에 따른 청녹색 발광 형광체는 300∼500nm 파장 영역을 여기원으로 하고, 460∼540nm 발광 파장을 방출하고, 그 발광 중심파장이 490∼500nm인 범위인 형광체로서, 높은 휘도와 좁은 반치폭을 가지며, 우수한 색상구현이 가능하다. The blue-green light-emitting fluorescent material according to the formula 1-2 composition has a wavelength range of 300 to 500 nm as an excitation source, emits an emission wavelength of 460 to 540 nm, and has a emission center wavelength of 490 to 500 nm. It has a half width and can realize excellent color.
이에, 상기 화학식 1-2 조성식에 따른 청녹색 발광 형광체의 일례로서, 상기 C 원소가 C, F, Cl, Br의 원소 중 어느 하나이며, 그 몰비율이 0.01 ≤e≤ 10 일 때, Ba2.9Si6O3N8C0.01:Eu0.1, Ba2 .9Si5 .9O3N8C0 .1:Eu0 .1, Ba2 .9Si6O3N8C1:Eu0 .1, Ba2 .9Si6O3N8C5:Eu0 .1, Ba2.9Si6O3N8C10:Eu0.1, Ba2 .9Si6O3N8F0 .01:Eu0 .1, Ba2 .95Si6O3N8F0 .1:Eu0 .1, Ba2 .9Si6O3N8F1:Eu0 .1, Ba2.9Si6O3N8F5:Eu0.1, Ba2 .9Si6O3N8F10:Eu0 .1, Ba2 .9Si6O3N8Cl0 .01:Eu0 .1, Ba2.95Si6O3N8Cl0.1:Eu0.1, Ba2 .9Si6O3N8Cl1:Eu0 .1, Ba2 .9Si6O3N8Cl5:Eu0 .1, Ba2 .9Si6O3N8Cl10:Eu0 .1, Ba2.9Si6O3N8Br0.01:Eu0.1, Ba2 .95Si6O3N8Br0 .1:Eu0 .1, Ba2 .9Si6O3N8Br1:Eu0 .1, Ba2.9Si6O3N8Br5:Eu0.1 및 Ba2 .9Si6O3N8Br10:Eu0 .1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.Thus, as an example of the blue-green light emitting phosphor according to the above formula 1-2 the composition formula, the element C and has any one of the elements of C, F, Cl, Br, when the 0.01 ≤e≤ 10 il The molar ratio, Ba 2.9 Si 6 O 3 N 8 C 0.01: Eu 0.1, Ba 2 .9 Si 5 .9 O 3 N 8 C 0 .1: Eu 0 .1, Ba 2 .9 Si 6 O 3 N 8 C 1: Eu 0 .1 Ba 2 .9 Si 6 O 3 N 8 C 5 : Eu 0 .1 , Ba 2.9 Si 6 O 3 N 8 C 10 : Eu 0.1 , Ba 2 .9 Si 6 O 3 N 8 F 0 .01 : Eu 0 1 , Ba 2 .95 Si 6 O 3 N 8 F 0 .1 : Eu 0 .1, Ba 2 .9 Si 6 O 3 N 8 F 1 : Eu 0 .1 , Ba 2.9 Si 6 O 3 N 8 F 5: Eu 0.1, Ba 2 .9 Si 6 O 3 N 8 F 10: Eu 0 .1, Ba 2 .9 Si 6 O 3 N 8 Cl 0 .01: Eu 0 .1, Ba 2.95 Si 6 O 3 N 8 Cl 0.1: Eu 0.1, Ba 2 .9 Si 6 O 3 N 8 Cl 1: Eu 0 .1, Ba 2 .9 Si 6 O 3 N 8 Cl 5: Eu 0 .1, Ba 2 .9 Si 6 O 3 N 8 Cl 10: Eu 0 .1, Ba 2.9 Si 6 O 3 N 8 Br 0.01: Eu 0.1, Ba 2 .95 Si 6 O 3 N 8 Br 0 .1: Eu 0 .1, Ba 2 .9 Si 6 O 3 N 8 Br 1 : Eu 0 .1 , Ba 2.9 Si 6 O 3 N 8 Br 5 : Eu 0.1 and Ba 2 .9 Si 6 O 3 N 8 Br 10 : Eu 0 .1 which Thou.
또한, 본 발명의 청녹색 발광 형광체의 다른 바람직한 형광체로는 하기 화학식 1-3의 조성식에 따른 형광체이다.Another preferred phosphor of the blue-green light-emitting phosphor of the present invention is a phosphor according to the composition formula of the following formula 1-3.
화학식 1-31-3
AaBbOcNdCe:REh A a B b O c N d C e : RE h
상기에서, A는 Ba 및 Mg이고, B는 Si이고, C는 C, Cl, F, Br의 원소 중 어느 하나이며 RE는 Eu이고, 이때, 0.05 ≤a≤ 15, 0.5 ≤b≤ 15, 0.1 ≤c≤ 15, 0.67 ≤d≤ 20, 0.01 ≤e≤ 10, 0.01 ≤h≤ 10이다.Wherein A is Ba and Mg, B is Si, C is any one of C, Cl, F and Br and RE is Eu, wherein 0.05? A? 15, 0.5? B? 15, 0.1 ? C? 15, 0.67? D? 20, 0.01? E? 10, and 0.01? H? 10.
상기 화학식 1-3의 조성식에 따른 청녹색 발광 형광체는 양이온 Ba2 + 이온자리에, 상기 Ba2 + 이온보다 이온반경이 작은 Mg2 + 이온(원자 반경이 160 pm)이 모체(lattice)에 더 편입되도록 함으로써, 단일상의 결정 구조 내 격자 결함을 최소화하여 높은 효율과 온도 안정성 향상을 달성할 수 있다. Blue-green light emitting phosphor according to the formula of Formula 1-3 are cations Ba 2 + ions in place, the Ba 2 + ions than the ion radius is small Mg 2 + ions (atomic radius of 160 pm) is further incorporated into the matrix (lattice) , It is possible to minimize the lattice defects in the crystal structure of the single phase to achieve high efficiency and increase in temperature stability.
이때, Mg 이온의 혼입량은 0.01 내지 1 몰비율이 바람직하며, 상기 몰비율이 0.01 미만이거나 1을 초과하면 광 특성이 저하되어 바람직하지 않다.At this time, the mixing amount of Mg ions is preferably from 0.01 to 1 mol, and when the molar ratio is less than 0.01 or exceeds 1, the optical characteristics are deteriorated.
도 5는 본 발명의 화학식 1의 조성식에서 A 원소가 Ba에 Mg 0.01 ≤a'≤ 1로 혼입될 때, 얻어진 청녹색 발광 형광체의 여기스펙트럼과 발광스펙트럼을 도시한 것으로서, 300∼500nm 파장 영역을 여기원으로 하고, 460∼540nm 발광 파장을 방출하고, 그 발광중심파장이 490∼510nm인 범위를 충족한다. 5 shows the excitation spectrum and luminescence spectrum of the obtained blue-green light-emitting fluorescent substance when the element A is incorporated into Ba in Mg 0.01? A'? 1 in the composition formula of the
이에, 본 발명의 실시예에서는 화학식 1-3의 조성식에 따른 형광체로서, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22:Eu0.15, Ba2.34Mg0.11Si5.45O2.89N7F0.22:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.29N8.73F0.22:Eu0.15, Ba5.32Mg0.53Si12.1O3.3N18.2F0.67:Eu0.15 및 Ba11.55Mg1.3Si2.1O5.3N1.4F0.67:Eu0.15 중에서 선택되는 어느 하나이다.In the embodiment of the present invention, as the phosphor according to the composition formula 1-3, Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 : Eu 0.15 , Ba 2.34 Mg 0.11 Si 5.45 O 2.89 N 7 F 0.22 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.29 N 8.73 F 0.22 : Eu 0.15 , Ba 5.32 Mg 0.53 Si 12.1 O 3.3 N 18.2 F 0.67 : Eu 0.15 and Ba 11.55 Mg 1.3 Si 2.1 O 5.3 N 1.4 F 0.67 : Eu 0.15 .
또한, 본 발명의 화학식 2의 조성식을 가지는 청녹색 발광 형광체는 상기 화학식 2의 조성식에서, A 원소 Ba에 Mg 0.01 ≤a’≤ 1로 혼입되고, C 원소 F에, D 원소가 K 0.01 ≤ f≤ 10이고, E 원소가 P 0.01 ≤ g ≤ 10의 범위로 혼입될 때,
Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.1P0.03:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33 F0.22K0.15P0.05:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.3P0.1:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.1P0.3:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K3P1:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.29N8.73F0.22K0.1P0.03:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si5O2.695N8.33F0.22K0.15P0.05:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.29N8.73F0.22K0.3P0.1:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.29N8.73F0.22K1P3:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.29N8.73F0.2K3P1:Eu0.15 및 Ba2.79Mg0.11Si6O3.62N8F0.29K0.755P0.155:Eu0.1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.The blue-green light-emitting phosphor having the composition formula of Formula 2 of the present invention is mixed with Mg 0.01? A'? 1 in the A element Ba in the composition formula of Formula 2, and the element D is mixed with K 0.01? F? 10, and the E element is incorporated in the range of P 0.01? G? 10,
Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.1 P 0.03 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.15 P 0.05 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.3 P 0.1 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.1 P 0.3 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 3 P 1 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.29 N 8.73 F 0.22 K 0.1 P 0.03 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 5 O 2.695 N 8.33 F 0.22 K 0.15 P 0.05 : Eu 0.15, Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.29 N 8.73 F 0.22 K 0.3 P 0.1 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.29 N 8.73 F 0.22 K 1 P 3 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.29 N 8.73 F 0.2 K 3 P 1 : Eu 0.15 and Ba 2.79 Mg 0.11 Si 6 O 3.62 N 8 F 0.29 K 0.755 P 0.155 : Eu 0.1 .
도 6은 상기 조성에 의해 얻어진 청녹색 발광 형광체의 여기스펙트럼과 발광스펙트럼을 나타낸다.6 shows an excitation spectrum and an emission spectrum of the blue-green light-emitting fluorescent substance obtained by the above composition.
또한, 본 발명의 청녹색 발광 형광체의 바람직한 다른 일례로서 상기 화학식 2의 조성식에서, A 원소 Ba에 Mg 0.01 ≤a’≤ 1로 혼입되고, C 원소 F에, D 원소 Li 및 K가 각각 0.01 ≤ f ≤ 10이고, E 원소가 P 0.01 ≤ g ≤ 10의 범위로 혼입될 때,
Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.395N7.93F0.32K0.3P0.1Li0.1:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.395N7.93F0.42K0.3P0.1Li0.2:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.395N7.93F0.72K0.3P0.1Li0.5:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.145N8.33F0.22K0.3P0.1Li0.7:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.395N7.93F0.22K0.3P0.1Li1:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.3P0.1Li0.2:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.3P0.1Li0.1:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.3P0.1Li0.5:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.3P0.1Li1:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.64N7.93F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.5P0.1Li0.2:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.395N8.6F0.32K0.3P0.1Li0.1:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.395N8.6F0.42K0.3P0.1Li0.2:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.395N8.6F0.72K0.3P0.1Li0.5:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.395N8.6F1.22K0.3P0.1Li1:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.29N8.73F0.42K0.3P0.1Li0.2:Eu0.15, Ba2.79Mg0.11Si6O3.62N8F0.66K0.465P0.155Li0.66:Eu0.15, Ba5.32Mg0.53Si12.1O3.3N18.2F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 및 Ba11.55Mg1.3Si2.1O5.3N1.4F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.As another preferred example of the blue-green light-emitting phosphor of the present invention, Mg 0.01? A?? 1 is incorporated into A element Ba in the composition formula of Formula 2, and D element Li and K are added to C element F to 0.01? F ≪ / = 10, and the E element is incorporated in the range of P 0.01 < = g < = 10,
Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.395 N 7.93 F 0.32 K 0.3 P 0.1 Li 0.1 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.395 N 7.93 F 0.42 K 0.3 P 0.1 Li 0.2 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.395 N 7.93 F 0.72 K 0.3 P 0.1 Li 0.5 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.145 N 8.33 F 0.22 K 0.3 P 0.1 Li 0.7 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.395 N 7.93 F 0.22 K 0.3 P 0.1 Li 1 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.3 P 0.1 Li 0.2 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.3 P 0.1 Li 0.1 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.3 P 0.1 Li 0.5 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.3 P 0.1 Li 1 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.64 N 7.93 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.5 P 0.1 Li 0.2 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.395 N 8.6 F 0.32 K 0.3 P 0.1 Li 0.1 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.395 N 8.6 F 0.42 K 0.3 P 0.1 Li 0.2 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.395 N 8.6 F 0.72 K 0.3 P 0.1 Li 0.5 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.395 N 8.6 F 1.22 K 0.3 P 0.1 Li 1 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.29 N 8.73 F 0.42 K 0.3 P 0.1 Li 0.2 : Eu 0.15 , Ba 2.79 Mg 0.11 Si 6 O 3.62 N 8 F 0.66 K 0.465 P 0.155 Li 0.66 : Eu 0.15 , Ba 5.32 Mg 0.53 Si 12.1 O 3.3 N 18.2 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 and Ba 11.55 Mg 1.3 Si 2.1 O 5.3 N 1.4 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 .
도 7은 상기 조성에 의해 얻어진 청녹색 발광 형광체의 여기스펙트럼과 발광스펙트럼을 도시한 것이다. Fig. 7 shows the excitation spectrum and the luminescence spectrum of the blue-green light-emitting fluorescent substance obtained by the above composition.
이상의 화학식 2의 조성식에 따른 청녹색 발광 형광체는 300∼500nm 파장 영역을 여기원으로 하고, 460∼540nm 발광 파장을 방출하고, 그 발광중심파장이 490∼500nm인을 특징으로 한다.The blue-green light-emitting fluorescent material according to the above formula (2) has an excitation source in a wavelength range of 300 to 500 nm, emits an emission wavelength of 460 to 540 nm, and has a center wavelength of 490 to 500 nm.
도 8은 본 발명의 청녹색(BG) 발광 형광체인 Ba5.32Mg0.53Si12.1O3.3N18.2F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 형광체에 대한 (a) 800배 및 (b) 3000 배율의 SEM 사진으로서, 입자상 형태를 확인할 수 있다. Figure 8 is a Ba-green (BG) emitting phosphor of the present invention 5.32 Mg 0.53 Si 12.1 O 3.3 N 18.2 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67: (a) for the Eu 0.15 phosphor 800 times, and (b) a 3000 magnification SEM As a photograph, the particle shape can be confirmed.
도 9는 본 발명의 청녹색 발광 형광체의 입자크기분포(PSA) 측정결과를 도시한 것으로서, 분포도(Dispersive, D10): 1∼10㎛, D20: 5∼15㎛, D30: 10∼20㎛, D40: 10∼25㎛, D50: 10∼30㎛, D60: 15∼30㎛, D70: 15∼35㎛, D80: 20∼40㎛, D90: 20∼70㎛, D100: 25∼100㎛의 입자크기분포를 가지는 형광체이다. 9 shows the results of the particle size distribution (PSA) measurement of the blue-green light-emitting fluorescent substance of the present invention. Dispersion (D10): 1 to 10 탆, D20: 5 to 15 탆, D30: 10 to 20 탆, D40 D50: 10 to 30 탆, D60: 15 to 30 탆, D70: 15 to 35 탆, D80: 20 to 40 탆, D90: 20 to 70 탆, D100: .
특히, D50일 때, 10∼30㎛ 입자크기를 충족하므로, LED 분야에서 요구되는 입자크기분포를 충족하며, 상기 범위를 벗어나면 입자크기가 지나치게 커서 침전이 발생하는 문제가 있다. 이에, 본 발명의 청녹색 발광 형광체는 LED용도의 형광체로서의 활용이 적합하다. Particularly, since D50 satisfies the particle size of 10 to 30 mu m, it satisfies the particle size distribution required in the LED field, and if it is out of the above range, the particle size becomes too large, causing precipitation. Therefore, the blue-green light-emitting fluorescent material of the present invention is suitable for use as a phosphor for LED applications.
도 10은 본 발명의 청녹색 발광 형광체에 대한 형광 X선 분석 결과를 나타낸 성분 분포 그래프로서, Ba, Mg, Si, O, N, F, Eu의 원소로 이루어진 형광체 제조를 확인할 수 있다. 10 is a graph showing the results of fluorescent X-ray analysis of the blue-green light-emitting phosphor of the present invention, and it can be confirmed that a phosphor composed of elements of Ba, Mg, Si, O, N, F and Eu is produced.
또한, 도 11은 Ba2.84Mg0.11Si5.9O3.64N7.93F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 청녹색 발광 형광체의 온도에 따른 발광세기의 변화를 도시한 결과로서, 온도 안정성을 확인함으로써, 이온반경이 상대적으로 작은 Mg2+ 이온의 결합비에 따라, 합성되는 형광체의 발광중심파장 및 결정구조를 유익하게 제어하여 효율이 뛰어나고 온도 안정성과 신뢰성이 우수한 형광체를 제공할 수 있다. 11 is a graph showing changes in luminescence intensity depending on the temperature of Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.9 O 3.64 N 7.93 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 blue green light emitting phosphor, It is possible to provide a phosphor excellent in efficiency and excellent in temperature stability and reliability by favorably controlling the emission center wavelength and crystal structure of the synthesized phosphor in accordance with the coupling ratio of Mg 2+ ions having a relatively small radius.
도 12는 본 발명의 (a)Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22:Eu0.15, (b)Ba2.84Mg0.11Si5.9O3.64N7.93F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15, (c)Mg2.95Si5.95O3.4N8.33F0.22:Eu0.15 청녹색 발광 형광체의 XRD 데이터이고, 도 13은 도 12의 (a) 청녹색 발광 형광체 XRD 결과에 따른 결정구조의 기본 모형이다. 더욱 상세하게는, 본 발명의 Ba2.84Mg0.11Si5.9O3.64N7.93F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 또는 Ba5.32Mg0.53Si12.1O3.3N18.2F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 청녹색 발광 형광체의 기본 결정구조는 사방정계(orthorhombic) 구조의 변형으로서, 공유도를 높이기 위해 설정된 원자들의 결합에 의해 다양한 모양을 취할 수 있는 구조로 격자결함이 쉽게 형성될 수 있는 구조이다. 이에, 본 발명에서는 양이온의 경우, Ba 이온에 Mg 이온을 일부 치환하고, 음이온의 경우 할로겐이온을 추가적으로 사용하여 공정상에서 발생할 수 있는 격자결함을 최소화한다. 따라서, 도 12에 도시된 바와 같이, 결정성이 향상됨을 확인할 수 있으며 이때, 결정성의 주 피크인 (3,1,1)면 대비 (1,1,1) 면에서의 x-ray의 반사율은 30% 이상 증대시킬 수 있다. Figure 12 (a) of the present invention, Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22: Eu 0.15, (b) Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.9 O 3.64 N 7.93 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67: Eu 0.15, (c) Mg 2.95 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 : Eu 0.15 XRD data of the blue-green light-emitting phosphor, and FIG. 13 is a basic model of the crystal structure according to the XRD result of the blue-green light emitting phosphor of FIG. More specifically, Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.9 O 3.64 N 7.93 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 or Ba 5.32 Mg 0.53 Si 12.1 O 3.3 N 18.2 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 Eu The basic crystal structure of 0.15 blue green light emitting phosphor is a modification of an orthorhombic structure, and it is a structure that can take various shapes by the combination of atoms set to increase the degree of covalency, and can easily form lattice defects. Therefore, in the present invention, Mg ions are partially substituted for Ba ions and, in the case of anions, halogen ions are additionally used to minimize lattice defects that can occur in the process. Therefore, as shown in FIG. 12, it can be seen that the crystallinity is improved. At this time, the reflectance of the x-ray at (1,1,1) plane as compared with the (3,1,1) Can be increased by 30% or more.
반면에, 도 12(c)의 (c) Mg2.95Si5.95O3.4N8.33F0.22:Eu0.15 형광체의 결정구조는 Mg 이온이 20% 이상 함유된 형광체로서 새로운 상이 형성되는 등의 현저한 변화를 확인할 수 있다. 이에, 본 발명의 청녹색의 발광강도는 Ba 이온에 Mg 이온이 10% 미만 함유될 때, 최대 발광강도를 구현한다.On the other hand, the crystal structure of the Mg 2.95 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 : Eu 0.15 phosphor in (c) of FIG. 12 (c) shows a remarkable change such as the formation of a new phase as a phosphor containing Mg ions of 20% . Thus, the blue light emission intensity of the present invention achieves the maximum light emission intensity when Ba ions contain less than 10% of Mg ions.
이상의 양이온 혼합비 및 공정을 통한 음이온 혼합비의 조정과 공정 개선을 통해 양자효율 90% 이상의 고신뢰성 청녹색 형광체를 제공할 수 있다. It is possible to provide a high-reliability blue-green phosphor having a quantum efficiency of 90% or more through adjustment of anion mixing ratio and an improvement of a process.
본 발명은 1) 알칼리 토금속의 2가 금속이온; Si 이온; 및 Eu 이온을 포함하고 있는 금속염을 정량한 후, 혼합하여 형광체 제조용 원료염을 준비하는 단계; 및 The present invention relates to: 1) a bivalent metal ion of an alkaline earth metal; Si ions; And a metal salt containing Eu ions are quantitatively determined and then mixed to prepare a raw material salt for preparing a phosphor; And
2) 상기 혼합된 원료염을 1000 내지 1600℃ 및 환원가스 100 내지 1000sccm으로 제어된 환원분위기에서 열처리하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 화학식 1 에서 선택되는 어느 하나의 청녹색 발광 형광체의 제조방법을 제공한다. 2) heat-treating the mixed raw salt in a reducing atmosphere controlled at 1000 to 1600 ° C and a reducing gas of 100 to 1000 sccm, and a process for producing any one of the blue green light emitting phosphors selected from the general formula .
본 발명의 제조방법 중, 단계 1)에서 청녹색 발광 형광체 모체를 형성하기 위한 원료염으로서, 금속원소 M은 알칼리 토금속의 2가 금속이온에서 이온반경이 다른 조성과의 조합에 따라 형광체 구조 및 특성을 최적화한다. Among the production methods of the present invention, as the raw material salt for forming the blue-green light-emitting fluorescent substance matrix in the step 1), the metal element M has a phosphor structure and properties according to a combination of a divalent metal ion of an alkaline earth metal and an ionic radius different in composition Optimize.
이에, 알칼리 토금속의 2가 금속이온으로서, 바람직하게는 Ba2 + 이온 단독 또는 상기 Ba2 + 이온에 이온반경이 상대적으로 작은 Mg2 + 이온의 결합비에 따라, 합성되는 형광체의 발광중심파장 및 결정구조를 유익하게 함으로써, 그에 따라 효율이 뛰어나고 온도 안정성과 신뢰성이 우수한 형광체를 제공할 수 있다. Thus, as a divalent alkaline earth metal ions, preferably Ba 2 + ions alone or the Ba 2 + in accordance with the ionic bond ratio of an ionic radius is relatively small Mg 2 + ions, the light emission of the phosphor to be synthesized central wavelength and By making the crystal structure advantageous, it is possible to provide a phosphor excellent in efficiency and excellent in temperature stability and reliability.
이때, 금속원소 M의 산화물을 생성할 수 있는 화합물은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 고순도 화합물의 입수 용이성, 대기 중에서의 취급 용이성 및 가격측면에서 유리한 알칼리 토금속류의 탄산염, 수산염, 질산염, 황산염, 초산염, 산화물, 과산화물, 수산화물 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 알칼리 토금속류 화합물이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 알칼리 토금속류의 탄산염, 수산염, 산화물, 수산화물, 불화물이다. 특히 바람직하게는 알칼리 토금속류 화합물은 탄산염(MCO3) 형태를 사용하는 것이다. 또한, 알칼리 토금속류 화합물의 성상 역시 특별히 한정되지 않으나, 고성능의 형광체를 제조하기 위해서는 분말 상이 덩어리 상보다 바람직하다. The compound capable of forming the oxide of the metal element M is not particularly limited. However, the compound capable of forming the oxide of the metal element M is not particularly limited, but a carbonate, a nitrate, a sulfate, a nitrate, At least one alkaline earth metal compound selected from oxides, peroxides and hydroxides is preferable. More preferred are carbonates, oxides, hydroxides, and fluorides of alkaline earth metals. Particularly preferably, the alkaline earth metal compound is in the form of carbonate (MCO 3 ). The properties of the alkaline earth metal compound are also not particularly limited, but a powder phase is preferable to a lump phase in order to produce a high-performance phosphor.
본 발명의 화학식 1의 조성식에서 알칼리 토금속의 A 원소는 0.05 내지 15 몰 농도로 사용될 때, 청녹색 발광 형광체를 수득할 수 있으며, A 원소의 몰 농도는 산소 원소의 몰 농도와 동일비율 내지 상이한 비율로 함유된다. When the A element of the alkaline earth metal in the composition formula of the present invention is used in a concentration of 0.05 to 15 mol, a blue-green light-emitting phosphor can be obtained, and the molar concentration of element A is the same as or different from the molar concentration of oxygen element .
본 발명의 청녹색 발광 형광체 모체를 형성하기 위한 원료염으로서, C, Si, Ge, Sn의 원소 중 적어도 1종 이상이 사용될 수 있으나, 본 발명의 실시예에서는 바람직한 일례로서 규소 화합물을 0.5 내지 15 몰 농도로 사용하고 있다. 이때, 통상의 형광체 조성물에 사용되는 규소 화합물이면, 특별히 한정되지 않으나, 고성능의 형광체를 제조하기 위한 요건으로 바람직하게는, 질화규소(Si3N4), 실리콘디이미드(Si(NH)2) 또는 산화규소(SiO2)를 사용하는 것이다. At least one or more of C, Si, Ge, and Sn elements may be used as a raw material salt for forming the blue-green light-emitting fluorescent substance matrix of the present invention. In a preferred embodiment of the present invention, 0.5 to 15 moles Concentration. The silicon compound used in the conventional phosphor composition is not particularly limited, but silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon diimide (Si (NH) 2 ) or the like is preferable as a requirement for producing a high- Silicon oxide (SiO 2 ) is used.
이때, 본 발명의 화학식 1의 조성식에서 B 원소에 해당되는 규소 화합물의 몰 비율에 따라, 질소 원소의 농도와 연관되어 형광체가 제조된다. At this time, according to the molar ratio of the silicon compound corresponding to the element B in the composition formula of the
본 발명에서 제공하는 청녹색 발광 형광체는 형광체의 활성제(activator)로서, Eu, Ce, Sm, Er, Yb, Dy, Gd, Tm, Lu의 원소 중 적어도 1종 이상이 사용될 수 있으나, 본 발명의 실시예에서는 알칼리 토금속을 포함하는 2가 금속 대비, 유로퓸(Eu2 +) 이온 0.01 내지 10의 몰 농도로 원료염에 혼합된다. At least one or more of the elements of Eu, Ce, Sm, Er, Yb, Dy, Gd, Tm and Lu may be used as the activator of the fluorescent substance provided by the present invention. In the example, the molar concentration of europium (Eu < 2 + & gt ; ) ions is 0.01 to 10 molar as compared with the divalent metal containing an alkaline earth metal.
또한, 본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 단계 1)의 원료염에는 NH4Cl, KCl, MgCl2, SrCl2, BaCl2, BaF2, SrF2, CaF2, NH4F, H3BO3, K3PO4 및 KNO3로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종 이상의 융제를 더 함유한다. 상기 융제는 원료염의 총 질량에 대하여, 1중량% 이상 최대 10중량% 미만으로 함유되는 것이 바람직하다. 이때, 융제가 1중량% 미만이면, 각 화합물간의 혼합이 불충분하여 반응이 불안하게 종료될 수 있고, 10중량% 이상이면, 형광체에 불순물로 작용하여 반응 후에 세척하기가 어려워진다. Further, in the production method of the present invention, a raw material salt of the above step 1), NH 4 Cl, KCl, MgCl 2 , SrCl 2, BaCl 2, BaF 2, SrF 2, CaF 2, NH 4 F,
이후, 본 발명의 제조방법 중, 단계 2)는 혼합된 원료염을 1000 내지 1600℃의 소성온도 및 100 내지 1000sccm으로 제어된 환원가스 분위기하에서 열처리하여 청녹색 발광 형광체를 제조한다.Hereinafter, in the manufacturing method of the present invention, the mixed raw salt is heat-treated at a firing temperature of 1000 to 1600 占 폚 and a reducing gas atmosphere controlled at 100 to 1000 sccm, thereby producing a blue-green light emitting phosphor.
이때, 상기 소성온도가 1000℃ 미만에서 수행되면, 발색효율이 저하되고, 1600℃를 초과한 조건에서 수행되면, 색순도가 저하되어 고품질의 형광체를 얻을 수 없다.If the firing temperature is lower than 1000 ° C., the coloring efficiency is lowered. If the firing temperature is higher than 1600 ° C., the color purity is lowered and high-quality phosphors can not be obtained.
상기 환원가스 분위기는 질소 및 수소의 혼합가스에 의해 조성된 환원 가스 분위기 및 상압 조건에서 수행하는 것이다. 이때, 혼합가스는 질소 및 수소의 혼합비율이 95:5 내지 90:10로 이루어지는 것이 바람직하며, 특히 소성온도 및 혼합가스의 공급속도에 따라, 소성 시간이 달라질 수 있으며, 형광체의 발색 및 효율을 제어할 수 있다.The reducing gas atmosphere is performed under a reducing gas atmosphere and a normal pressure condition, which are composed of a mixed gas of nitrogen and hydrogen. At this time, it is preferable that the mixture gas contains nitrogen and hydrogen at a mixing ratio of 95: 5 to 90:10. In particular, the firing time may vary depending on the firing temperature and the feed rate of the mixed gas. Can be controlled.
나아가, 본 발명은 청색 LED 상에 녹색 형광체와 적색 형광체를 혼합 도포하여 제작된 백색 LED 소자에 있어서, 본 발명의 청녹색 발광 형광체가 더 함유하여 제작된 백색 LED 소자를 제공한다. Further, the present invention provides a white LED device manufactured by mixing a green phosphor and a red phosphor on a blue LED, and further comprising the blue light-emitting phosphor of the present invention.
도 14는 본 발명의 Ba2.84Mg0.11Si5.9O3.64N7.93F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 청녹색 발광 형광체를 이용하여 제작된 백색 LED 소자와 상용 백색 LED 소자에 대한 광 스펙트럼을 연색지수(CRI) 90에 색온도 5000K 기준하에서 비교한 결과이다. Fig. 14 is a graph showing the relationship between the light spectrum of the white LED device and the commercial white LED device fabricated using the Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.9 O 3.64 N 7.93 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 blue green light emitting phosphor of the present invention, (CRI) 90 at a color temperature of 5000K.
구체적으로 설명하면, 도 14에서 적색 그래프는 5000K 색온도 조건하에서의 연색지수(CRI) 90이 구현되는 현재 상용 백색 LED 소자의 스펙트럼이고, 청색 그래프는 본 발명의 Ba2.84Mg0.11Si5.9O3.64N7.93F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 청녹색 발광 형광체를 사용하여 제작된 백색 LED 소자의 광 스펙트럼으로서, 본 발명의 백색 LED 소자의 경우, 적색 영역의 스펙트럼이 감소하여 전반적으로 광속이 향상된다.Specifically, the red graph in FIG. 14 is the spectrum of the current commercial white LED device in which the
도 15는 본 발명의 Ba5.32Mg0.53Si12.1O3.3N18.2F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 청녹색 발광 형광체를 이용하여 제작된 백색 LED 소자에 대하여 연색지수(CRI) 80에 색온도 5000K 기준하에서 관찰한 광 스펙트럼으로서, 500nm영역 부근에 발광영역이 생겨 연색지수(CRI)를 향상시키며 소자의 백색광을 구현함을 확인할 수 있다. Fig. 15 The white LED device fabricated using the Ba 5.32 Mg 0.53 Si 12.1 O 3.3 N 18.2 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 blue 0.67 : Eu 0.15 blue green light emitting phosphor of the present invention was observed under a color rendering index (CRI) As a light spectrum, it is confirmed that a light emitting region is formed in the vicinity of the 500 nm region, thereby improving the color rendering index (CRI) and realizing the white light of the device.
이에, 본 발명의 Ba2.84Mg0.11Si5.9O3.64N7.93F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 또는 Ba5.32Mg0.53Si12.1O3.3N18.2F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 청녹색 발광 형광체를 녹색 형광체와 적색 형광체에 더 함유하여 제작된 백색 LED 소자는 상용 백색 LED 소자와 대등한 연색지수(CRI) 값을 유지하면서도 광속이 10% 내외로 향상된다. Thus, Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.9 O 3.64 N 7.93 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 or Ba 5.32 Mg 0.53 Si 12.1 O 3.3 N 18.2 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 The white LED device manufactured by further containing a blue light-emitting fluorescent substance in a green phosphor and a red phosphor has a color rendering index equivalent to that of a commercial white LED device CRI) but the luminous flux is improved to about 10%.
따라서, 본 발명의 백색 LED 소자는 적색 형광체 성분의 과도한 사용을 억제하면서 연색성과 광속을 극적으로 향상시켜 LED의 발광강도를 높일 수 있다. Therefore, the white LED device of the present invention can dramatically improve the color rendering property and the luminous flux while suppressing excessive use of the red phosphor component, thereby increasing the emission intensity of the LED.
더욱 구체적으로는 도 16은 본 발명의 백색 LED 소자의 개략적인 구성도로서, LED 리드프레임(102) 상에 청색 파장영역에서 광자를 방출시키는 발광다이오드 칩(104)을 올리고, 경화부에 녹색 형광체와 적색 형광체가 에폭시 수지와 혼합되어 산재되어 있으며, 본 발명의 청녹색 발광 형광체가 더 함유되어, 소자의 광효율을 높일 수 있다.More specifically, FIG. 16 is a schematic diagram of the white LED device of the present invention, in which a light emitting
상기 청색 파장영역에서 광자를 방출시키는 발광다이오드 칩(104)은 300∼420nm UV 칩이거나 여기광원 420∼480nm의 청색 칩을 여기 광원으로 사용하며, 본 발명의 실시예에서는 바람직한 일례로서440∼465nm의 파장영역에서 청색광을 방출하는 GaN LED 소자를 사용한다. The light emitting
상기 경화부는 에폭시 수지에 녹색 형광체와 적색 형광체뿐만 아니라 본 발명에서 합성된 형광체를 에폭시나 실리콘 등의 봉지제에 균일하게 분산시켜 제작되고, 이후 제작된 경화부를 발광 다이오드 칩(104) 상에 도포 또는 박막형으로 올린 후, 100 내지 160℃에서 1시간 동안 경화시켜 고정시켜 제작한다. The curing portion is formed by uniformly dispersing not only a green phosphor and a red phosphor but also a phosphor synthesized in the present invention in an epoxy resin or an encapsulant such as epoxy or silicone and then applying the resulting cured portion to the light emitting
이때, 본 발명의 청녹색 발광 형광체의 첨가량은 원하는 색 좌표에 따라 조정될 수 있으나, 실리콘, 에폭시 수지 또는 봉지재 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 99 중량부가 함유된다. At this time, the added amount of the blue-green light-emitting fluorescent substance of the present invention can be adjusted according to a desired color coordinate, but it is contained in an amount of 0.1 to 99 parts by weight based on 100 parts by weight of silicone, epoxy resin or encapsulant.
또한, 상기 경화부에는 백색 구현을 위하여 녹색형광체를 혼합 사용하는데, 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 녹색형광체 3 내지 50 중량부로 함유될 수 있다. In addition, a green phosphor may be mixed in the hardened portion for white coloring, and the green phosphor may be contained in an amount of 3 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin.
이상의 청녹색 발광 형광체를 사용한 본 발명의 백색 LED 소자는 색 온도(CCT) 2700 내지 6500K 조건에서 연색지수(CRI)가 65 내지 98로 유지되며, 이는 광속 향상에 기여한다.The white LED device of the present invention using the above-described blue-green light-emitting fluorescent substance maintains a color rendering index (CRI) of 65 to 98 at a color temperature (CCT) of 2700 to 6500K, which contributes to the improvement of luminous flux.
더욱 구체적으로, 본 발명은 청색 LED 상에, 녹색 형광체, 적색 형광체 및 청녹색 발광 형광체가 분산 분포되는 타입(dispersive type); 컴포말 타입(conformal type); 또는 리모트 타입(remote type);으로 제작된 LED 패키지를 포함한다. More particularly, the present invention relates to a light emitting device comprising: a dispersive type in which a green phosphor, a red phosphor and a blue green light emitting phosphor are dispersed and distributed on a blue LED; Conformal type; Or a remote type LED package.
이때, 도 17은 본 발명의 소자 제작의 제1실시형태로서 형광체가 분산 분포되는 타입(dispersive type)으로 제작된 백색 LED 소자의 개략적인 구성도로서 통상의 방법을 이용하여 제작된다. At this time, FIG. 17 is a schematic diagram of a white LED device fabricated in a dispersive type in which phosphors are dispersed and distributed as a first embodiment of manufacturing the device of the present invention, and is manufactured using a conventional method.
도 18은 본 발명의 소자 제작의 제2실시형태로서 형광체가 컴포말 타입(conformal type)으로 제작된 백색 LED 소자의 구성도로서, 칩 주변부에 응집되어 형성된다. Fig. 18 is a schematic view of a white LED device in which phosphors are fabricated in a conformal type as a second embodiment of manufacturing the device of the present invention, and is formed by agglomerating in the periphery of the chip.
도 19는 본 발명의 소자 제작의 제3실시형태로서 형광체가 리모트 타입(remote type)으로 제작된 백색 LED 소자의 구성도이며, 리모트 타입은 세라믹, 폴리머, PIG(Phosphor In Glass) 등의 플레이트로도 제작 가능하다. Fig. 19 is a diagram showing a white LED device in which a phosphor is manufactured as a remote type according to a third embodiment of the device manufacturing method of the present invention. The remote type is a plate made of ceramic, polymer, PIG (Phosphor In Glass) .
이상의 본 발명의 백색 LED 소자는 디스플레이 백라이트의 전자부품분야 또는 차량용 헤드램프, 실내등, 실외등, 가로등, 전광판 조명, 경기장 조명, 의약용 광원, 전시장용 광원 및 농업용 광원으로 이루어진 군에서 선택되는 조명분야에 응용되는 광원으로서 유용하다. The white LED device of the present invention can be applied to a lighting field selected from the group consisting of electronic parts of a display backlight or a head lamp, an interior lamp, an outdoor lamp, a streetlight, a billboard light, a stadium light, a medical light source, As shown in Fig.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. The present invention is intended to more specifically illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments.
<실시예 1> 청녹색 형광체 제조 및 물성평가Example 1 Preparation of Blue-Green Phosphor and Property Evaluation
원료염을 각각 정량하고, 볼 밀 통에 넣어 8∼24 시간 동안 이소프로필 알코올을 용매로 하여 볼 밀링한 후 건조하였다. 이후, 1300℃ 온도에서 3시간 동안 수소가스를 100sccm의 유량으로 제어된 환원분위기 하에서 소성하여, 형광체를 제조하였다. 이때, 융제를 사용하였다.Each raw material salt was quantified and put into a ball mill, followed by ball milling with isopropyl alcohol as a solvent for 8 to 24 hours, followed by drying. Thereafter, hydrogen gas was fired at a temperature of 1300 占 폚 for 3 hours in a reducing atmosphere controlled at a flow rate of 100 sccm to prepare a phosphor. At this time, a flux was used.
화학식 1의 조성식에서 각 원소이온의 몰비율에 따라 형광체를 제조하고 그 형광체의 물성을 하기 표 1 내지 표 4에 나타내었다. The phosphors are prepared according to the molar ratio of the respective element ions in the composition formula of the formula (1), and the physical properties of the phosphors are shown in Tables 1 to 4 below.
상기 표 1 내지 표 4의 형광체 물성평가와 도 1 내지 도 5에서 화학식 1의 조성식으로부터 얻어진 형광체의 여기 스펙트럼과 발광스펙트럼의 특성으로부터, 양이온과 음이온의 성분 및 그 조성비에 따라 제조된 형광체는 300∼500nm 파장 영역을 여기원으로 하고, 460∼540nm 발광 파장을 방출하고, 그 발광중심파장이 490∼500nm인 청녹색 발광 형광체임을 확인하였다. From the properties of the phosphors of Tables 1 to 4 and the characteristics of excitation spectra and luminescence spectra of the phosphors obtained from the composition formula of
<실시예 2> 청녹색 형광체 제조 및 물성평가Example 2 Preparation of Blue-Green Phosphor and Property Evaluation
하기 표 5에 제시된 BaCO3, MgF2, Si3N4 및 Eu2O3을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 형광체를 제조하였다. 상기 제조된 형광체의 물성을 하기 표 5에 나타내었다. The BaCO 3 , MgF 2 , Si 3 N 4 And Eu 2 O 3 were used in place of Eu 2 O 3 . The physical properties of the phosphor prepared above are shown in Table 5 below.
상기 표 5에서 확인되는 바와 같이, 발광중심파장 492∼495nm의 청녹색 발광 형광체가 제조되었으며, 그 물성평가에서 휘도 및 반치폭의 결과로부터, Ba 이온자리에 Mg 이온이 채워져, 결정성이 안정화됨을 확인하였다.As can be seen in Table 5, a blue-green light-emitting phosphor having a luminescent center wavelength of 492 to 495 nm was prepared, and from the results of the evaluation of the physical properties thereof, the Ba ion sites were filled with Mg ions and the crystallinity was stabilized .
<실시예 3> 청녹색 형광체 제조 및 물성평가Example 3 Preparation of Blue-Green Phosphor and Property Evaluation
하기 표 6에 제시된 화학식 2의 조성식에 따른 조성으로 구성된 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 형광체를 제조하였다. 상기 제조된 형광체의 물성을 하기 표 6 및 도 6에 나타내었다.The phosphors were prepared in the same manner as in Example 1 except that the phosphors were composed of a composition according to the composition formula 2 shown in Table 6 below. The physical properties of the phosphor prepared above are shown in Table 6 and FIG.
<실시예 4> 청녹색 형광체 제조 및 물성평가Example 4 Preparation of Blue-Green Phosphor and Property Evaluation
하기 표 7에 제시된 화학식 2의 조성식에 따른 조성으로 구성된 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 형광체를 제조하였다. 상기 제조된 형광체의 물성을 하기 표 7 및 도 7에 나타내었다. The phosphors were prepared in the same manner as in Example 1 except that the phosphors were composed of a composition according to the composition formula 2 shown in Table 7 below. The physical properties of the phosphor prepared above are shown in Table 7 and FIG.
<실험예 1> 형광체의 입자크기분포(PSA) 측정EXPERIMENTAL EXAMPLE 1 Measurement of Particle Size Distribution (PSA) of Phosphor
도 9는 본 발명의 청녹색 발광 형광체에 대하여 입자크기분포(PSA) 측정하였다. 이때, Ba5.32Mg0.53Si12.1O3.3N18.2F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 청녹색 발광 형광체를 사용하고, 구체적인 결과를 하기 표 8에 기재하였다.9 shows the particle size distribution (PSA) of the blue light-emitting fluorescent substance of the present invention. At this time, Ba 5.32 Mg 0.53 Si 12.1 O 3.3 N 18.2 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 blue green light emitting phosphor was used, and the specific results are shown in Table 8 below.
상기 결과로부터, 본 발명의 청녹색 발광 형광체는 분포도(Dispersive, D10): 1∼10㎛, D20: 5∼15㎛, D30: 10∼20㎛, D40: 10∼25㎛, D50: 10∼30㎛, D60: 15∼30㎛, D70: 15∼35㎛, D80: 20∼40㎛, D90: 20∼70㎛, D100: 25∼100㎛를 만족하는 입자크기분포를 확인하였다. From the above results, it was found that the blue-green light emitting phosphor of the present invention had a distribution (Dispersive, D10) of 1 to 10 탆, D20 of 5 to 15 탆, D30 of 10 to 20 탆, D40 of 10 to 25 탆, D60: 15 to 30 占 퐉, D70: 15 to 35 占 퐉, D80: 20 to 40 占 퐉, D90: 20 to 70 占 퐉, and D100: 25 to 100 占 퐉.
<실험예 2> 형광체의 EDX 분석EXPERIMENTAL EXAMPLE 2 EDX analysis of phosphor
본 발명의 청녹색 발광 형광체에 대하여 Energy Dispersive Spectrometer (Thermo, Noran)를 이용하여 분석(EDX)하였다. The blue-green light emitting phosphor of the present invention was analyzed (EDX) using an Energy Dispersive Spectrometer (Thermo, Noran).
이에, EDX 분석결과, 본 발명의 청녹색 발광 형광체가 포함하는 성분들에 대한 Wt% 및 At%를 하기 표 9에 기재하고, 도 10에 분석결과를 도시하였다. Thus, as a result of EDX analysis, Wt% and At% for the components of the blue light-emitting fluorescent substance of the present invention are shown in Table 9, and the analysis results are shown in FIG.
상기 표 9의 결과로부터, 형광 X선 분석으로 본 발명의 청녹색 발광 형광체를 정량적으로 분석하면, Ba, Mg, Si, O, N, F, Eu의 원소를 확인하였으며, 더욱 구체적으로는, 각각에 원소에 At% 대하여 20 ≤ Ba ≤ 35, 1 ≤ Mg ≤ 10, 25 ≤ Si ≤ 45, 10 ≤ O ≤ 20, 10 ≤ N ≤ 20, 1 ≤ F ≤ 10, 0.1 ≤ Eu ≤ 5의 범위를 가지며 원소의 총 At%가 100이 되는 형광체가 제조되었음을 확인하였다. 또한 위와 유사한 범위의 Ba, Mg, Si, O, N, F, Eu, K, P, Li를 확인하였다.From the results of Table 9, the elements of Ba, Mg, Si, O, N, F and Eu were confirmed by quantitative analysis of the blue light-emitting phosphor of the present invention by fluorescent X-ray analysis. More specifically, Wherein the element has a range of 20? Ba? 35, 1? Mg? 10, 25? Si? 45, 10? O? 20, 10? N? 20, 1? F? 10 and 0.1? Eu? It was confirmed that a phosphor having a total atomic percentage of 100% was produced. In addition, Ba, Mg, Si, O, N, F, Eu, K, P,
<실험예 3> 연색지수(CRI) 측정<Experimental Example 3> Color rendering index (CRI) measurement
상기에서 제조된 형광체들 중에서, Ba2.84Mg0.11Si5.9O3.64N7.93F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 또는 Ba5.32Mg0.53Si12.1O3.3N18.2F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 형광체를 이용한 백색 LED 소자와 상용 LED 소자간의 연색지수(CRI)를 측정하였다.Of the phosphors prepared above, Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.9 O 3.64 N 7.93 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 or The color rendering index (CRI) between the white LED device and the commercial LED device using the phosphor of Ba 5.32 Mg 0.53 Si 12.1 O 3.3 N 18.2 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 phosphor was measured.
연색지수(CRI)는 인공 광원이 얼마나 기준량과 비슷하게 물체의 색을 보여주는가를 나타나는 수치로서, 연색지수 100에 가까울수록 바람직하다. 그 결과를 하기 표 10에 기재하였다. The color rendering index (CRI) is a numerical value indicating how much the artificial light source shows the object color similar to the reference amount. The closer to the
표 10에서 확인되는 바와 같이, 상용 백색 LED 소자는 440∼465nm 영역의 청색 LED 칩에 520∼560nm의 녹색 형광체와 600∼670nm의 적색 형광체를 조합하여 구현하는 것으로서, 색온도(CCT)가 2700∼6500K에서 연색지수(CRI) Ra> 90 구현이 가능하다. As can be seen from Table 10, the commercial white LED device is a combination of a green phosphor of 520 to 560 nm and a red phosphor of 600 to 670 nm in a blue LED chip of 440 to 465 nm, and has a color temperature (CCT) of 2700 to 6500K (CRI) Ra > 90 < / RTI >
또한, 본 발명의 Ba2.84Mg0.11Si5.9O3.64N7.93F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 또는 Ba5.32Mg0.53Si12.1O3.3N18.2F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 청녹색 발광 형광체를 이용한 백색 LED 소자의 경우도 색온도(CCT)가 2700∼6500K에서 연색지수(CRI) Ra > 90을 구현하였다. In addition, Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.9 O 3.64 N 7.93 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 or Ba 5.32 Mg 0.53 Si 12.1 O 3.3 N 18.2 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 blue green light emission of the present invention In the case of a white LED device using a phosphor, the color rendering index (CRI) Ra> 90 was achieved at a color temperature (CCT) of 2700 to 6500K.
현재 LED 업계에서 색온도(CCT)가 2700∼6500K에서 연색지수(CRI)가 1 증가함에 따라 광속이 약 2∼3%의 효율이 저하되지만, 본 발명의 Ba2.84Mg0.11Si5.9O3.64N7.93F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 또는 Ba5.32Mg0.53Si12.1O3.3N18.2F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 청녹색 발광 형광체를 사용함으로써, 연색지수(CRI) 증가에 따라 광속이 1∼2%의 효율로 저하되어, 광속 저하되는 부분을 큰 폭으로 감소시키므로, 전체적으로 LED의 광속을 향상시킬 수 있다.In the current LED industry, the efficiency of the light flux is reduced by about 2 to 3% as the CRI is increased by 1 at a color temperature (CCT) of 2700 to 6500 K. However, the Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.9 O 3.64 N 7.93 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67: Eu 0.15 or Ba 5.32 Mg 0.53 Si 12.1 O 3.3 N 18.2 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67: Eu 0.15 cyan by using a light-emitting fluorescent substance, a light beam depending on the color rendering index (CRI) increased by one To 2%, and the portion of the light flux lowered is largely reduced, so that the light flux of the LED as a whole can be improved.
구체적으로는, 녹색 형광체(Lu3Al5O12: Ce)와 적색 형광체(CaAlSiN3:Eu)를 통상의 방법으로 백색을 구현하면, 연색지수(CRI)가 80에서 90으로 증가하면서, 색온도(CCT)가 2700K∼6500K 에서 조건에서 광속이 20∼30% 정도 저하된다. 이때, 연색지수(CRI)가 80일 때 광속이 100%이면, 연색지수(CRI)가 90일 때, 광속이 약 70∼80% 수준이다. Specifically, when a white color is realized by a usual method of a green phosphor (Lu 3 Al 5 O 12 : Ce) and a red phosphor (CaAlSiN 3 : Eu), the color rendering index (CRI) increases from 80 to 90, CCT) is 2700 K to 6500 K, the luminous flux is reduced by 20 to 30% under the condition. In this case, when the luminous flux is 100% when the CRI is 80 and the CRI is 90, the luminous flux is about 70 to 80%.
반면에, 본 발명의 Ba2.84Mg0.11Si5.9O3.64N7.93F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 또는 Ba5.32Mg0.53Si12.1O3.3N18.2F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 청녹색 발광 형광체를 녹색 형광체와 적색 형광체에 더 함유하여 백색 소자를 제작하면, 연색지수(CRI)가 80일 때 광속이 100%이면, 연색지수(CRI)가 90일 때 광속이 약 80∼90% 수준으로 관찰되어, 광속이 10% 내외로 향상된다.On the other hand, the Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.9 O 3.64 N 7.93 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 or Ba 5.32 Mg 0.53 Si 12.1 O 3.3 N 18.2 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 cyan If the luminous phosphor is 100% when the CRI is 80 and the luminous flux is about 80 to 90% when the CRI is 90, the white phosphor can be produced by further containing the luminescent phosphor in the green phosphor and the red phosphor. And the luminous flux is improved to about 10%.
결과적으로 상용 백색 LED 소자와 동일한 CRI 값을 유지하면서도 본 발명의 청녹색 발광 형광체를 더 함유하여 제작된 백색 LED 소자는 8.9 내지 9.6 lm 으로서 약 8%의 광속이 증가하는 결과를 확인할 수 있다. As a result, the white LED device containing the blue light-emitting phosphor of the present invention still retains the same CRI value as that of the commercial white LED device, and the light flux of 8.9 to 9.6 lm is increased by about 8%.
따라서, 본 발명의 형광체를 사용한 백색 LED 소자는 적색 형광체 성분의 과도한 사용을 억제하면서 적색형광체가 일부 다른 형광체의 효율을 감소시키는 부분을 완화하여 광속을 향상시키고 연색성을 증가시켜 LED의 발광강도를 높였다. Therefore, the white LED device using the phosphor of the present invention improves the luminous intensity and the color rendering property by increasing the emission intensity of the LED by suppressing excessive use of the red phosphor component while relieving the portion where the red phosphor reduces the efficiency of some other phosphor .
도 14는 본 발명의 Ba2.84Mg0.11Si5.9O3.64N7.93F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 청녹색 발광 형광체를 이용하여 제작된 백색 LED 소자와 상용 백색 LED 소자에 대한 광 스펙트럼을 연색지수(CRI) 90에 5000K 기준하에서 비교한 결과이고, 도 15는 본 발명의 Ba5.32Mg0.53Si12.1O3.3N18.2F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 청녹색 발광 형광체를 이용하여 제작된 백색 LED 소자에 대하여, 연색지수(CRI) 80에 5000K 기준하에서 관찰한 광 스펙트럼으로서, 광속 상승 결과를 확인하였다. Fig. 14 is a graph showing the relationship between the light spectrum of the white LED device and the commercial white LED device fabricated using the Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.9 O 3.64 N 7.93 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 blue green light emitting phosphor of the present invention, (CRI) 90 under the 5000 K standard, and FIG. 15 is a graph showing the results of comparison of the white LEDs manufactured using Ba 5.32 Mg 0.53 Si 12.1 O 3.3 N 18.2 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 blue green light emitting phosphor of the present invention As a light spectrum observed with a color rendering index (CRI) of 80 in a 5000 K standard, the luminous flux rise result was confirmed.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 양이온과 음이온의 성분 및 그 조성비의 최적조합에 의한 청녹색 발광 형광체를 제공하고, 상용 형광체 제품 대비, 대등 또는 우수한 광 방출 특성뿐만 아니라, 온도특성이 우수하므로, 백색 LED 제조에 사용할 수 있다. As described above, the present invention provides a blue-green light-emitting fluorescent substance by an optimal combination of components of cation and anion and composition ratio thereof, and has excellent temperature characteristics as well as equivalent or excellent light emission characteristics as compared with commercial fluorescent substance products. Can be used for LED manufacturing.
더불어 청색 LED 상에 녹색 형광체와 적색 형광체를 혼합 도포하여 제작된 백색 LED 소자에 있어서, 본 발명의 청녹색 발광 형광체가 더 함유함으로써, 색 재현성이 90 이상이며 광효율에 불리한 적색 대신 청녹색을 다량 사용됨으로써 발광광도가 현저히 높은 백색 LED 소자를 제공할 수 있다 In addition, in the white LED device produced by mixing the green phosphor and the red phosphor on the blue LED, the blue light-emitting phosphor of the present invention is further contained, so that the color reproducibility is 90 or more, It is possible to provide a white LED element having a remarkably high light intensity
이에, 본 발명의 백색 LED 소자는 디스플레이 백라이트의 전자부품분야 또는 차량용 헤드램프, 실내등, 의약용 광원, 전시장용 광원 및 농업용 광원으로 이루어진 군에서 선택되는 조명분야에 응용되는 광원으로서 유용하다.Accordingly, the white LED device of the present invention is useful as a light source used in an illumination field selected from the group consisting of electronic parts of a display backlight, a head lamp for a vehicle, an interior light, a medical light source, a display light source, and an agricultural light source.
이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
102: LED 리드프레임
104: 청색 또는 UV 칩
105, 106: 와이어
108, 110: 에폭시 또는 실리콘 등의 봉지제
111: 청녹색 발광 형광체
112: 녹색 또는 황색 발광 형광체
113: 적색 발광 형광체102: LED lead frame
104: blue or UV chip
105, 106: wire
108 and 110: encapsulant such as epoxy or silicone
111: blue-green light-emitting phosphor
112: green or yellow light-emitting phosphor
113: Red light-emitting phosphor
Claims (13)
화학식 1
AaBbOcNdCe:REh
상기 화학식 1에서, A는 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra의 원소 중 적어도 1종 이상이고, B는 Si, Ge, Sn의 원소 중 적어도 1종 이상이고, C 는 C 또는 Cl, F, Br의 원소 중 어느 하나이고, RE는 Eu, Ce, Sm, Er, Yb, Dy, Gd, Tm, Lu, Pr, Nd, Pm 및 Ho의 원소 중 적어도 1종 이상이고, 0 <a≤ 15, 0 <b≤ 15, 0 <c≤ 15, 0 <d≤ 20, 0 <e≤ 10, 0 <h≤ 10이다.A blue-green light-emitting phosphor for a white light emitting diode element having a composition formula of the following formula (1)
Formula 1
A a B b O c N d C e : RE h
Wherein A is at least one or more elements selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr, Ba and Ra, B is at least one element selected from the group consisting of Si, Ge and Sn, C is C or Cl, F And Br, and RE is at least one or more elements selected from the group consisting of Eu, Ce, Sm, Er, Yb, Dy, Gd, Tm, Lu, Pr, Nd, Pm and Ho, 0 <b? 15, 0? C? 15, 0? D? 20, 0? E? 10, 0? H? 10.
화학식 2
AaBbOcNdCeDfEg:REh
상기에서, A는 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra의 원소 중 적어도 1종 이상이고, B는 Si, Ge, Sn의 원소 중 적어도 1종 이상이고, C는 C, Cl, F, Br의 원소 중 어느 하나이고, D는 Li, Na 및 K 중에서 선택되는 단독 또는 그 혼합형태이고, E는 P, As, Bi, Sc, Y 및 Lu 중에서 선택되는 원소 중 적어도 1종 이상이고, RE는 Eu, Ce, Sm, Er, Yb, Dy, Gd, Tm, Lu, Pr, Nd, Pm, Ho의 원소 중 적어도 1종 이상이고, 0 <a≤ 15, 0 <b≤ 15, 0 <c≤ 15, 0 <d≤ 20, 0 <e≤ 10, 0 <f≤ 10, 0 <g≤ 10, 0 <h≤ 10이다.A blue-green light-emitting phosphor for a white light emitting diode element having a composition formula of the following formula (2)
(2)
A a B b O c N d C e D f e g : RE h
B is at least one or more elements of Si, Ge, and Sn; C is at least one element selected from the group consisting of C, Cl, F, Br E is at least one or more elements selected from the group consisting of P, As, Bi, Sc, Y and Lu, and RE is at least one element selected from the group consisting of Li, And 0 < c < 15, 0 < b < 15, and 0 < c < 15, 0 <d? 20, 0? E? 10, 0 <f? 10, 0 <g? 10, 0?
Ba2.9Si6O3N8C0.01:Eu0.1, Ba2.9Si5.9O3N8C0.1:Eu0.1, Ba2.9Si6O3N8C1:Eu0.1, Ba2.9Si6O3N8C5:Eu0.1, Ba2.9Si6O3N8C10:Eu0.1, Ba2.9Si6O3N8F0.01:Eu0.1, Ba2.95Si6O3N8F0.1:Eu0.1, Ba2.9Si6O3N8F1:Eu0.1, Ba2.9Si6O3N8F5:Eu0.1, Ba2.9Si6O3N8F10:Eu0.1, Ba2.9Si6O3N8Cl0.01:Eu0.1, Ba2.95Si6O3N8Cl0.1:Eu0.1, Ba2.9Si6O3N8Cl1:Eu0.1, Ba2.9Si6O3N8Cl5:Eu0.1, Ba2.9Si6O3N8Cl10:Eu0.1, Ba2.9Si6O3N8Br0.01:Eu0.1, Ba2.95Si6O3N8Br0.1:Eu0.1, Ba2.9Si6O3N8Br1:Eu0.1, Ba2.9Si6O3N8Br5:Eu0.1 및 Ba2 .9Si6O3N8Br10:Eu0 .1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 백색 발광다이오드 소자용 청녹색 발광 형광체.The method of claim 1, wherein when the C element is any one of C, F, Cl, and Br, and 0.01? E? 10,
Ba 2.9 Si 6 O 3 N 8 C 0.01 : Eu 0.1 , Ba 2.9 Si 5.9 O 3 N 8 C 0.1 : Eu 0.1, Ba 2.9 Si 6 O 3 N 8 C 1 : Eu 0.1 , Ba 2.9 Si 6 O 3 N 8 C 5: Eu 0.1, Ba 2.9 Si 6 O 3 N 8 C 10: Eu 0.1, Ba 2.9 Si 6 O 3 N 8 F 0.01: Eu 0.1, Ba 2.95 Si 6 O 3 N 8 F 0.1: Eu 0.1, Ba 2.9 Si 6 O 3 N 8 F 1 : Eu 0.1, Ba 2.9 Si 6 O 3 N 8 F 5: Eu 0.1, Ba 2.9 Si 6 O 3 N 8 F 10: Eu 0.1, Ba 2.9 Si 6 O 3 N 8 Cl 0.01 : Eu 0.1 , Ba 2.95 Si 6 O 3 N 8 Cl 0.1 : Eu 0.1, Ba 2.9 Si 6 O 3 N 8 Cl 1 : Eu 0.1 , Ba 2.9 Si 6 O 3 N 8 Cl 5 : Eu 0.1 , Ba 2.9 Si 6 O 3 N 8 Cl 10: Eu 0.1, Ba 2.9 Si 6 O 3 N 8 Br 0.01: Eu 0.1, Ba 2.95 Si 6 O 3 N 8 Br 0.1: Eu 0.1, Ba 2.9 Si 6 O 3 N 8 Br 1: Eu 0.1, Ba 2.9 Si 6 O 3 N 8 Br 5: Eu 0.1 and Ba 2 .9 Si 6 O 3 N 8 Br 10: a white light emitting diode elements, characterized in that one selected from the group consisting of Eu 0 .1 Blue light emitting phosphor.
Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22:Eu0.15, Ba2.34Mg0.11Si5.45O2.89N7F0.22:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.29N8.73F0.22:Eu0.15, Ba5.32Mg0.53Si12.1O3.3N18.2F0.67:Eu0.15 및 Ba11.55Mg1.3Si2.1O5.3N1.4F0.67:Eu0.15 중에서 선택되는 어느 하나이다. 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 백색 발광다이오드 소자용 청녹색 발광 형광체.The method according to claim 1, wherein Mg 0.01? A?? 1 is mixed with A element Ba and C element is mixed with F 0.01? E? 10,
Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 : Eu 0.15 , Ba 2.34 Mg 0.11 Si 5.45 O 2.89 N 7 F 0.22 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.29 N 8.73 F 0.22 : Eu 0.15 , Ba 5.32 Mg 0.53 Si 12.1 O 3.3 N 18.2 F 0.67 : Eu 0.15 and Ba 11.55 Mg 1.3 Si 2.1 O 5.3 N 1.4 F 0.67 : Eu 0.15 . Wherein the blue light emitting phosphor is one selected from the group consisting of red, green and blue light emitting phosphors.
Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.1P0.03:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33 F0.22K0.15P0.05:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.3P0.1:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.1P0.3:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K3P1:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.29N8.73F0.22K0.1P0.03:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si5O2.695N8.33F0.22K0.15P0.05:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.29N8.73F0.22K0.3P0.1:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.29N8.73F0.22K1P3:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.29N8.73F0.2K3P1:Eu0.15 및 Ba2.79Mg0.11Si6O3.62N8F0.29K0.755P0.155:Eu0.1로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 백색 발광다이오드 소자용 청녹색 발광 형광체.The method according to claim 2, wherein Mg 0.01? A? 1 is added to the A element Ba, and the C element F has a D element of K 0.01? F? 10 and an E element of P 0.01? When incorporated,
Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.1 P 0.03 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.15 P 0.05 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.3 P 0.1 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.1 P 0.3 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 3 P 1 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.29 N 8.73 F 0.22 K 0.1 P 0.03 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 5 O 2.695 N 8.33 F 0.22 K 0.15 P 0.05 : Eu 0.15, Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.29 N 8.73 F 0.22 K 0.3 P 0.1 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.29 N 8.73 F 0.22 K 1 P 3 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.29 N 8.73 F 0.2 K 3 P 1 : Eu 0.15 and Ba 2.79 Mg 0.11 Si 6 O 3.62 N 8 F 0.29 K 0.755 P 0.155 : Eu 0.1 . 5. A blue light emitting fluorescent substance for a white light emitting diode device, comprising:
Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.395N7.93F0.32K0.3P0.1Li0.1:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.395N7.93F0.42K0.3P0.1Li0.2:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.395N7.93F0.72K0.3P0.1Li0.5:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.145N8.33F0.22K0.3P0.1Li0.7:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.395N7.93F0.22K0.3P0.1Li1:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.3P0.1Li0.2:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.3P0.1Li0.1:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.3P0.1Li0.5:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.3P0.1Li1:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.64N7.93F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15, Ba2.84Mg0.11Si5.95O3.4N8.33F0.22K0.5P0.1Li0.2:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.395N8.6F0.32K0.3P0.1Li0.1:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.395N8.6F0.42K0.3P0.1Li0.2:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.395N8.6F0.72K0.3P0.1Li0.5:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.395N8.6F1.22K0.3P0.1Li1:Eu0.15, Ba1.84Mg0.11Si4.95O2.29N8.73F0.42K0.3P0.1Li0.2:Eu0.15, Ba2.79Mg0.11Si6O3.62N8F0.66K0.465P0.155Li0.66:Eu0.15, Ba5.32Mg0.53Si12.1O3.3N18.2F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15 및 Ba11.55Mg1.3Si2.1O5.3N1.4F0.67K0.48P0.16Li0.67:Eu0.15로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 백색 발광다이오드 소자용 청녹색 발광 형광체.The method according to claim 2, wherein 0.01 ≦ a '≦ 1 is added to the A element Ba, 0.01 ≦ f ≦ 10 is satisfied for the D element Li and K, and P 0.01 ≦ g ≦ 10 Lt; / RTI >< RTI ID =
Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.395 N 7.93 F 0.32 K 0.3 P 0.1 Li 0.1 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.395 N 7.93 F 0.42 K 0.3 P 0.1 Li 0.2 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.395 N 7.93 F 0.72 K 0.3 P 0.1 Li 0.5 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.145 N 8.33 F 0.22 K 0.3 P 0.1 Li 0.7 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.395 N 7.93 F 0.22 K 0.3 P 0.1 Li 1 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.3 P 0.1 Li 0.2 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.3 P 0.1 Li 0.1 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.3 P 0.1 Li 0.5 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.3 P 0.1 Li 1 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.64 N 7.93 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 , Ba 2.84 Mg 0.11 Si 5.95 O 3.4 N 8.33 F 0.22 K 0.5 P 0.1 Li 0.2 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.395 N 8.6 F 0.32 K 0.3 P 0.1 Li 0.1 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.395 N 8.6 F 0.42 K 0.3 P 0.1 Li 0.2 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.395 N 8.6 F 0.72 K 0.3 P 0.1 Li 0.5 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.395 N 8.6 F 1.22 K 0.3 P 0.1 Li 1 : Eu 0.15 , Ba 1.84 Mg 0.11 Si 4.95 O 2.29 N 8.73 F 0.42 K 0.3 P 0.1 Li 0.2 : Eu 0.15 , Ba 2.79 Mg 0.11 Si 6 O 3.62 N 8 F 0.66 K 0.465 P 0.155 Li 0.66 : Eu 0.15 , Ba 5.32 Mg 0.53 Si 12.1 O 3.3 N 18.2 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 and Ba 11.55 Mg 1.3 Si 2.1 O 5.3 N 1.4 F 0.67 K 0.48 P 0.16 Li 0.67 : Eu 0.15 . 5. A blue light emitting fluorescent substance for a white light emitting diode element, comprising:
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 청녹색 발광 형광체가 더 함유되어 제작된 것을 특징으로 하는 백색 LED 소자. In a white LED device manufactured by mixing a green phosphor and a red phosphor on a blue LED,
A white LED device characterized by further comprising the blue-green light-emitting fluorescent substance according to any one of claims 1 to 6.
제9항의 백색 LED 소자를 포함하는 광원.The present invention is applied to any one of lighting fields selected from the group consisting of electronic parts fields of display backlight or head lamps for vehicles, indoor lamps, outdoor lamps, street lamps, election plate lights, stadium lights, medical light sources, exhibition light sources,
A light source comprising the white LED element of claim 9.
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