KR102288404B1 - Light emitting device - Google Patents
Light emitting device Download PDFInfo
- Publication number
- KR102288404B1 KR102288404B1 KR1020140162639A KR20140162639A KR102288404B1 KR 102288404 B1 KR102288404 B1 KR 102288404B1 KR 1020140162639 A KR1020140162639 A KR 1020140162639A KR 20140162639 A KR20140162639 A KR 20140162639A KR 102288404 B1 KR102288404 B1 KR 102288404B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light emitting
- light
- phosphor
- emitting device
- emitting diode
- Prior art date
Links
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 162
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 41
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 11
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 11
- 235000019589 hardness Nutrition 0.000 description 8
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 3
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 3
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229910018134 Al-Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018467 Al—Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- 229910003564 SiAlON Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 208000019116 sleep disease Diseases 0.000 description 1
- 208000022925 sleep disturbance Diseases 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
- H01L33/502—Wavelength conversion materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
발광 장치가 개시된다. 발광 장치는, 415 내지 430nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 다이오드, 및 발광 다이오드 상에 위치하는 파장변환부를 포함하고, 파장변환부는 시안광 대역의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 시안 형광체 및 적색광 대역의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 레드 형광체를 포함하며, 레드 형광체는 서로 다른 피크 파장을 갖는 적어도 두 종류의 형광체들을 포함하고, 발광 장치로부터 방출된 광은 90이상의 CRI값을 갖는다.A light emitting device is disclosed. The light emitting device includes a light emitting diode that emits light having a peak wavelength within a range of 415 to 430 nm, and a wavelength converter positioned on the light emitting diode, wherein the wavelength converter emits light having a peak wavelength of a cyan light band. and a red phosphor emitting light having a peak wavelength in the red light band, wherein the red phosphor includes at least two types of phosphors having different peak wavelengths, and light emitted from the light emitting device has a CRI value of 90 or more.
Description
본 발명은 발광 장치에 관한 것으로, 특히, 고 신뢰성 및 고 연색성을 갖는 발광 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device, and more particularly, to a light emitting device having high reliability and high color rendering.
발광 다이오드는 최근, 조명, 디스플레이, 의학 등 다양한 분야에서 새로운 고체 광원으로 이용되고 있다. 이러한 발광 다이오드는 그 응용 분야에 적합하도록, 발광 다이오드 패키지 또는 발광 다이오드 모듈 등 형태로 가공된 발광 장치에 적용될 수 있다.Recently, light emitting diodes have been used as new solid-state light sources in various fields such as lighting, display, and medicine. Such a light emitting diode may be applied to a light emitting device processed in the form of a light emitting diode package or a light emitting diode module to be suitable for the application field.
발광 다이오드는 대체로 좁은 반치폭의 피크 파장을 갖는 광을 방출하므로, 하나의 발광 다이오드로 백색광을 구현하려면 상기 하나의 발광 다이오드 내에 다양한 파장대의 광을 방출하는 복수의 활성층이 요구된다. 그러나, 이러한 복수의 활성층을 갖는 발광 다이오드를 제조하는 것은 기술적 및 공정상의 이유로 효율성이 매우 떨어진다.Since light emitting diodes generally emit light having a narrow peak wavelength at half maximum width, a plurality of active layers emitting light in various wavelength bands are required in one light emitting diode to implement white light with one light emitting diode. However, manufacturing a light emitting diode having such a plurality of active layers is very inefficient for technical and process reasons.
따라서, 발광 다이오드를 이용하여 백색 발광 장치를 구현하기 위하여, 일반적으로, 발광 다이오드 및 상기 발광 다이오드에서 방출된 광을 다른 파장대의 광으로 여기시키는 형광체를 포함하는 발광 장치를 이용한다. 이 경우, 발광 다이오드에서 방출되는 광과 형광체에 의해 여기된 광의 혼색을 통해 백색광을 구현할 수 있다.Accordingly, in order to implement a white light emitting device using a light emitting diode, a light emitting device including a light emitting diode and a phosphor that excites light emitted from the light emitting diode into light of a different wavelength band is generally used. In this case, white light may be realized by mixing the light emitted from the light emitting diode and the light excited by the phosphor.
구체적으로, 청색 발광 다이오드 칩 상에 청색광의 일부를 여기광으로 흡수하여 황록색 또는 황색을 발광하는 형광체를 도포하여 백색광을 얻을 수 있다. 대한민국 공개특허 10-2004-0032456호를 참조하면, 청색으로 발광하는 발광 다이오드 칩 위에 그 광의 일부를 여기원으로서 황록색 내지 황색 발광하는 형광체를 부착하여 발광 다이오드의 청색 발광과 형광체의 황록색 내지 황색 발광에 따라 백색 발광하는 발광 다이오드를 개시하고 있다. 그러나, 이러한 방식을 사용하는 백색 발광 다이오드 패키지는 황색 형광체의 발광을 활용하므로, 방출되는 광의 녹색 및 적색 영역의 스펙트럼 결핍으로 인해 연색성 및 색재현성이 낮다. 따라서, 이러한 형태의 발광 장치는 조명 또는 디스플레이 분야에 적용하는데 한계가 있다.Specifically, white light may be obtained by applying a phosphor emitting yellow green or yellow by absorbing a portion of blue light as excitation light on a blue light emitting diode chip. Referring to Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2004-0032456, a phosphor that emits yellow-green to yellow light as an excitation source is attached to a light-emitting diode chip that emits blue light as an excitation source, so that blue light emission of the light-emitting diode and yellow-green to yellow light emission of the phosphor are applied. Accordingly, a light emitting diode emitting white light is disclosed. However, since the white light emitting diode package using this method utilizes the light emission of the yellow phosphor, color rendering and color reproducibility are low due to the lack of spectrum in the green and red regions of the emitted light. Accordingly, this type of light emitting device has limitations in application to lighting or display fields.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 청색 발광 다이오드 칩과 청색광을 여기광으로 하여 녹색 및 적색을 발광하는 형광체들을 사용하여 발광 다이오드를 제조한다. 즉, 청색광과 청색광에 의해 여기되어 나오는 녹색광 및 적색광의 혼색을 통하여, 높은 연색성을 가지는 백색광을 구현할 수 있다. 그러나, 청색 발광 다이오드 칩을 사용하는 발광 장치에 있어서, 청색광의 강도가 상대적으로 강하기 때문에, 이를 조명으로 사용하는 경우 인체에 여러가지 부작용, 예를 들어 수면 장애 등이 발생할 우려가 높다.In order to solve this problem, a light emitting diode is manufactured using a blue light emitting diode chip and green and red phosphors using blue light as excitation light. That is, white light having high color rendering can be realized through a mixture of blue light and green light and red light excited by blue light. However, in a light emitting device using a blue light emitting diode chip, since the intensity of blue light is relatively strong, when it is used as lighting, there is a high possibility that various side effects, for example, sleep disturbance, etc. may occur in the human body.
한편, 백색광을 구현하기 위해서, 청색 발광 다이오드 칩을 대신하여, 자외선 발광 다이오드 칩을 사용할 수도 있다. 그러나, 자외선 발광 다이오드 칩은 상대적으로 높은 에너지를 가지는 파장의 광을 방출하므로, 봉지재의 열화(decomposition) 현상을 발생시킬 수 있고, 리드 프레임의 변색 및 열화 등의 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 자외선에 대한 내성이 비교적 높은 재료(예를 들어, 메틸 실리콘)를 이용하여 봉지재를 제조할 수 있으나, 이러한 재료들은 경도가 높아 기계적 신뢰성이 떨어진다. 따라서, 자외선 발광 다이오드 칩을 포함하는 발광 장치는 그 신뢰성이 문제된다.Meanwhile, in order to realize white light, an ultraviolet light emitting diode chip may be used instead of the blue light emitting diode chip. However, since the ultraviolet light emitting diode chip emits light of a wavelength having a relatively high energy, a decomposition phenomenon of the encapsulant may occur, and problems such as discoloration and deterioration of the lead frame may occur. In addition, the encapsulant may be manufactured using a material having relatively high resistance to UV rays (eg, methyl silicone), but these materials have high hardness and thus have poor mechanical reliability. Therefore, the reliability of the light emitting device including the ultraviolet light emitting diode chip is a problem.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 향상된 신뢰성 및 연색성을 가지는 발광 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a light emitting device having improved reliability and color rendering.
본 발명의 일 측면에 따른 발광 장치는, 415 내지 430nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 다이오드; 및 상기 발광 다이오드 상에 위치하는 파장변환부를 포함하고, 상기 파장변환부는 청색광 대역의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 블루 형광체, 시안광 대역의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 시안 형광체 및 적색광 대역의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 레드 형광체를 포함하며, 상기 발광 장치로부터 방출된 광은 90 이상의 CRI값을 갖는다.A light emitting device according to an aspect of the present invention includes: a light emitting diode emitting light having a peak wavelength within a range of 415 to 430 nm; and a wavelength converter positioned on the light emitting diode, wherein the wavelength converter comprises a blue phosphor emitting light having a peak wavelength of a blue light band, a cyan phosphor emitting light having a peak wavelength of a cyan light band, and a red light band. and a red phosphor emitting light having a peak wavelength, wherein light emitted from the light emitting device has a CRI value of 90 or more.
이에 따라, 연색성이 우수한 발광 장치가 제공될 수 있다.Accordingly, a light emitting device having excellent color rendering can be provided.
상기 시안 형광체는 LuAG, YAG, 질화물(Nitride) 및 실리케이트(Silicate) 계열의 형광체들 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다.The cyan phosphor may include at least one of LuAG, YAG, nitride, and silicate-based phosphors.
상기 레드 형광체는 CASN, CASON 및 SCASN 계열 형광체들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The red phosphor may include at least one of CASN, CASON, and SCASN-based phosphors.
상기 블루 형광체는 450 내지 480nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하고, 시안 형광체는 500 내지 540nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하며, 상기 레드 형광체는 610 내지 630nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다.The blue phosphor emits light having a peak wavelength in the range of 450 to 480 nm, the cyan phosphor emits light having a peak wavelength in the range of 500 to 540 nm, and the red phosphor emits light having a peak wavelength in the range of 610 to 630 nm. can be released
상기 블루 형광체는 (Sr,Ba)x(POy)zClw: Eu 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있고, 상기 시안 형광체는 LuxAlyOz: Ce 및/또는 Lux(Al,Ga)yOz: Ce 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 레드 형광체는 (Sr,Ca)xAlySizNw: Eu 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있다.The blue phosphor may include a phosphor represented by the formula (Sr,Ba) x (PO y ) z Cl w : Eu, and the cyan phosphor may include Lu x Al y O z : Ce and/or Lu x (Al, Ga) y O z : may include a phosphor represented by the formula Ce, and the red phosphor may include a phosphor represented by the formula (Sr,Ca) x Al y Si z N w : Eu.
나아가, 상기 파장변환부 내에 배치된 형광체들은, (Sr,Ba)x(POy)zClw:Eu : (LuxAlyOz:Ce 및/또는 Lux(Al,Ga)yOz:Ce) : (Sr,Ca)xAlySizNw:Eu = (1 내지 4) : (6 내지 9) : (0.2 내지 1)의 질량비를 만족할 수 있다.Furthermore, the phosphors disposed in the wavelength converter are, (Sr,Ba) x (PO y ) z Cl w :Eu : (Lu x Al y O z :Ce and/or Lu x (Al,Ga) y O z A mass ratio of :Ce) : (Sr,Ca) x Al y Si z N w :Eu = (1 to 4) : (6 to 9) : (0.2 to 1) may be satisfied.
또한, 상기 블루 형광체는 (Sr,Ba)10(PO4)6Cl2: Eu 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있고, 상기 시안 형광체는 Lu3Al5O12: Ce 및/또는 Lu3(Al,Ga)5O12: Ce 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 레드 형광체는 (Sr,Ca)1Al1Si1N3: Eu 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있다.In addition, the blue phosphor may include a phosphor represented by the formula (Sr,Ba) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 :Eu, and the cyan phosphor may include Lu 3 Al 5 O 12 : Ce and/or Lu 3 ( Al,Ga) 5 O 12 : may include a phosphor represented by the formula Ce, and the red phosphor may include a phosphor represented by the formula (Sr,Ca) 1 Al 1 Si 1 N 3 : Eu.
몇몇 실시예들에서, 상기 발광 장치는 95 이상의 CRI 값을 갖는 광을 방출할 수 있다.In some embodiments, the light emitting device may emit light having a CRI value of 95 or higher.
또한, 상기 블루 형광체는 (Sr,Ba)x(POy)zClw: Eu 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있고, 상기 시안 형광체는 LuxAlyOz: Ce 및/또는 Lux(Al,Ga)yOz: Ce 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있고, 상기 레드 형광체는 CaxAlySiz(ON)w: Eu 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있다.In addition, the blue phosphor may include a phosphor represented by the formula (Sr,Ba) x (PO y ) z Cl w : Eu, and the cyan phosphor may include Lu x Al y O z : Ce and/or Lu x ( A phosphor represented by the formula Al,Ga) y O z : Ce may be included, and the red phosphor may include a phosphor represented by the formula Ca x Al y Si z (ON) w : Eu.
상기 파장변환부 내에 배치된 형광체들은, (Sr,Ba)x(POy)zClw:Eu : (LuxAlyOz:Ce 및/또는 Lux(Al,Ga)yOz:Ce) : CaxAlySiz(ON)w:Eu = (1 내지 6) : (2 내지 7) : (0.5 내지 4)의 질량비를 만족할 수 있다.The phosphors disposed in the wavelength converter are, (Sr,Ba) x (PO y ) z Cl w :Eu : (Lu x Al y O z :Ce and/or Lu x (Al,Ga) y O z :Ce ) : Ca x Al y Si z (ON) w : Eu = (1 to 6) : (2 to 7): A mass ratio of (0.5 to 4) may be satisfied.
나아가, 상기 블루 형광체는 (Sr,Ba)10(PO4)6Cl2: Eu 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있고, 상기 시안 형광체는 Lu3Al5O12: Ce 및/또는 Lu3(Al,Ga)5O12: Ce 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 레드 형광체는 Ca1Al1Si1(ON)3: Eu 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있다.Further, the blue phosphor may include a phosphor represented by the formula (Sr,Ba) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 :Eu, and the cyan phosphor may include Lu 3 Al 5 O 12 : Ce and/or Lu 3 ( Al,Ga) 5 O 12 : A phosphor represented by the formula of Ce may be included, and the red phosphor may include a phosphor represented by the formula: Ca 1 Al 1 Si 1 (ON) 3 : Eu.
상기 파장변환부는 상기 발광 다이오드의 적어도 일부를 덮을 수 있다.The wavelength converter may cover at least a portion of the light emitting diode.
상기 파장변환부는 상기 발광 다이오드로부터 이격될 수 있다.The wavelength converter may be spaced apart from the light emitting diode.
본 발명에 따른 발광 장치는 높은 연색성의 광을 방출할 수 있다. 또한, 열적 및 기계적 신뢰성이 높은 발광 장치가 제공될 수 있으며, 자외선 광에 의한 발광 장치의 신뢰성 저하가 발생하지 않아 발광 장치의 사용에 따라 연색성 저하가 발생하지 않는 발광 장치가 제공될 수 있다.The light emitting device according to the present invention can emit light of high color rendering. In addition, a light emitting device having high thermal and mechanical reliability can be provided, and a light emitting device can be provided in which reliability of the light emitting device does not deteriorate due to ultraviolet light, so that color rendering does not deteriorate according to the use of the light emitting device.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view for explaining a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view for explaining a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view for explaining a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view for explaining a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view for explaining a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 또한, 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에" 또는 "상에" 있다고 기재된 경우 각 부분이 다른 부분의 "바로 상부" 또는 "바로 상에" 있는 경우뿐만 아니라 각 구성요소와 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. And, in the drawings, the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. In addition, when one component is described as being “on” or “on” another component, each component is different from each component, as well as when each component is “immediately above” or “directly on” the other component. It includes the case where another component is interposed between them. Like reference numerals refer to like elements throughout.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view for explaining a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 상기 발광 장치는, 발광 다이오드(120) 및 파장변환부(130)를 포함하고, 나아가, 베이스(110)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the light emitting device includes a
본 실시예에 있어서, 발광 다이오드(120)는 베이스(110) 상에 배치될 수 있다. 베이스(110)는, 예를 들어, 도시된 바와 같은 하우징일 수 있다. In this embodiment, the
상기 하우징은 상부 방향으로 개구된 캐비티를 포함할 수 있으며, 상기 캐비티 내에 발광 다이오드(120)가 실장될 수 있다. 상기 캐비티의 측면은 경사지도록 형성될 수 있으며, 이에 따라 발광 다이오드(120)에서 방출된 광이 반사되어 본 실시예의 발광 장치의 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 나아가, 상기 캐비티의 내부 측면에는 반사성 물질이 더 위치할 수 있다.The housing may include a cavity opened upward, and the
베이스(110)가 하우징으로 형성된 경우, 상기 하우징은 폴리머 등을 포함하는 일반적인 플라스틱, ABS(acrylonitrile butadiene styrene), LCP(liquid crystalline polymer), PA(polyamide), IPS(polyphenylene sulfide) 또는 TPE(thermoplastic elastomer) 등으로 형성되거나, 메탈 또는 세라믹으로 형성될 수도 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.When the
또한, 베이스(110)는 적어도 두 개의 리드 단자를 포함할 수 있으며, 상기 리드 단자와 발광 다이오드(120)는 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 리드 단자는 발광 장치가 외부의 전원에 연결되도록 할 수 있다. 발광 다이오드(120)는 상기 리드 단자 상에 위치할 수도 있다.Also, the
한편, 베이스(110)는 이에 한정되는 것은 아니며, 발광 다이오드(120)를 지지할 수 있는 구성이면 제한되지 않고, 다양한 공지의 구성을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 베이스(110)는 발광 다이오드(120)가 실장되는 도전성 또는 절연성의 기판, PCB를 포함할 수 있으며, 발광 다이오드(120)로부터 발생된 열을 방출하는 히트 싱크 등을 더 포함할 수도 있다. Meanwhile, the
발광 다이오드(120)는 n형 반도체층과 p형 반도체층을 포함하여 정공과 전자의 결합을 통해 광을 방출할 수 있는 구조를 가질 수 있다. 발광 다이오드(120)는 수평형, 수직형 또는 플립칩형 등의 구조를 가질 수 있으며, 발광 다이오드(120)의 구성 및 형태는 제한되지 않는다.The
발광 다이오드(120)는 가시광영역의 피크 파장을 갖는 광을 방출할 수 있으며, 특히, 415 내지 430nm의 범위 내에 위치하는 피크 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 또한, 발광 다이오드(120)가 방출하는 광의 피크 파장의 반치폭(full width half maximum: FWHM)은 40nm 이하일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 발광 장치는, 상술한 범위의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 다이오드(120)를 포함함으로써, 발광 다이오드로부터 방출된 자외선에 의해 발광 장치의 신뢰성 및 발광 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 약 450nm의 파장대의 광을 최소화하여 인체에 대한 유해성을 최소화할 수 있다.The
파장변환부(130)는 발광 다이오드(120) 상에 위치할 수 있고, 나아가, 발광 다이오드(120)를 적어도 부분적으로 덮을 수 있으며, 더 나아가, 발광 다이오드(120)를 봉지할 수도 있다. 즉, 파장변환부(130)는 발광 다이오드(120)의 광 방출 경로 상에 위치할 수 있다.The
파장변환부(130)는 담지부(131), 상기 담지부(131) 내에 불규칙적으로 분산 배치된 시안 형광체(133), 레드 형광체(135), 및 블루 형광체(137)를 포함할 수 있다. The
담지부(131)는 제1 및 레드 형광체(133, 135)를 담지할 수 있는 물질이면 제한되지 않으며, 투명 또는 반투명 특성을 가질 수 있다. 담지부(131)는, 예를 들어, 실리콘(silicone) 계열, 에폭시(epoxy) 계열, PMMA(polymethyl methacrylate) 계열, PE(polyethylene) 계열 및 PS(polystyrene) 계열 중 적어도 하나를 포함하는 고분자로 형성될 수 있고, 또한, 유리와 같은 무기물로 형성될 수도 있다. The supporting
담지부(131)가 고분자 물질로 형성된 경우, 파장변환부(130)는 발광 다이오드(120)로부터 방출된 광을 파장변환하는 역할과 더불어, 발광 다이오드(120)를 봉지하는 봉지재 역할을 할 수도 있다. 또한, 파장변환부(130)는 베이스(110) 상에 위치할 수 있고, 본 실시예와 같이, 베이스(110)가 캐비티를 포함하는 경우 파장변환부(130)는 상기 캐비티 내에 배치될 수 있다. 나아가, 파장변환부(130)의 상면은 볼록 렌즈 형태, 평판 형태(미도시) 및 표면에 소정의 요철을 갖는 형태 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 파장변환부(130)는 볼록 렌즈 형태를 가지는 것으로 개시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다.When the supporting
시안 형광체(133), 레드 형광체(135) 및 블루 형광체(137)는 담지부(131) 내에 불규칙적으로 분산되어 배치될 수 있다.The cyan phosphor 133 , the
구체적으로, 시안 형광체(133)는 입사된 광을 여기시켜 시안(Cyan)광을 방출할 수 있고, 레드 형광체(135)는 입사된 광을 여기시켜 적색광을 방출할 수 있으며, 블루 형광체(137)는 입사된 광을 여기시켜 청색광을 방출할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 발광 장치는 발광 다이오드(120)로부터 방출된 자색(violet)광, 시안 형광체(133)에 의해 여기된 시안광, 레드 형광체(135)에 의해 여기된 적색광, 및 블루 형광체(137)에 의해 여기된 청색광이 혼색되어 백색광을 방출할 수 있다.Specifically, the
한편, 본 실시예의 발광 장치에 의해 방출된 백색광은 90 이상의 CRI값을 가질 수 있고, 나아가, 95 이상의 CRI값을 가질 수 있다. 상술한 범위의 CRI 값은 시안 형광체(133), 레드 형광체(135) 및 블루 형광체(137)의 배합비율을 조절함으로써 달성될 수 있으며, 이하, 이와 관련하여 상세하게 설명한다.Meanwhile, white light emitted by the light emitting device of the present embodiment may have a CRI value of 90 or more, and further, may have a CRI value of 95 or more. The CRI value in the above range can be achieved by adjusting the mixing ratio of the
시안 형광체(133)로부터 방출되는 시안(Cyan)광의 피크 파장은 500 내지 540nm의 파장 범위 내에 위치할 수 있다. 시안 형광체(133)는 LuAG 계열, YAG 계열, 베타-사이알론(beta-SiAlON) 계열, 질화물(Nitride) 계열 및 실리케이트(Silicate) 계열 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 레드 형광체(135)가 방출하는 적색광의 피크 파장은 600 내지 650nm의 파장 범위 내에 위치할 수 있고, 레드 형광체(135)는 서로 다른 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 적어도 두 종류의 서로 다른 형광체들을 포함할 수 있다. 레드 형광체(135)는 CASN, CASON 및 SCASN로 표현되는 질화물계 형광체를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 블루 형광체(137)로부터 방출되는 청색광의 피크 파장은 450 내지 480nm의 파장 범위 내에 위치할 수 있다. 블루 형광체(137)는 SBCA 계열, BAM(Ba-Al-Mg) 계열, 실리케이트(Silicate) 계열, 및 질화물계(Nitride) 계열 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.A peak wavelength of cyan light emitted from the
먼저, 본 실시예에 따른 발광 장치는 90 이상의 CRI값을 가질 수 있다. First, the light emitting device according to the present embodiment may have a CRI value of 90 or more.
이때, 블루 형광체(137)는 450 내지 480nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출시키는 형광체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 블루 형광체(137)는 (Sr,Ba)x(POy)zClw: Eu 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있고, 더욱 구체적으로, 블루 형광체(137)는 (Sr,Ba)10(PO4)6Cl2: Eu 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있다.In this case, the
시안 형광체(133)는 LuAG 계열 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 LuAG 계열 형광체는 LuxAlyOz: Ce 및/또는 Lux(Al,Ga)yOz: Ce 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 LuAG 계열 형광체는 Lu3Al5O12: Ce 및/또는 Lu3(Al,Ga)5O12: Ce를 포함할 수 있다. The cyan phosphor 133 may include a LuAG-based phosphor, and the LuAG-based phosphor includes a phosphor expressed by the formula Lu x Al y O z : Ce and/or Lu x (Al,Ga) y O z: Ce. can do. More specifically, the LuAG-based phosphor may include Lu 3 Al 5 O 12 :Ce and/or Lu 3 (Al,Ga) 5 O 12 :Ce.
레드 형광체(135)는 610 내지 650nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출시키는 형광체를 포함할 수 있으며, 나아가, 610 내지 630nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출시키는 형광체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 레드 형광체(135)는 610 내지 630nm 범위 내의 피크 파장의 광을 방출시키는, (Sr,Ca)xAlySizNw: Eu 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 레드 형광체(135)는 (Sr,Ca)1Al1Si1N3: Eu 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있다.The
시안 형광체(133), 레드 형광체(135) 및 블루 형광체(137)는 본 실시예의 발광 장치가 90 이상의 CRI값을 갖도록 그 배합비가 조절될 수 있다. 예를 들어, 시안 형광체(133), 레드 형광체(135) 및 블루 형광체(137) 간의 배합 비율은 질량비로, 블루 형광체(137) : 시안 형광체(133) : 레드 형광체(135) = (1 내지 4) : (6 내지 9): (0.2 내지 1)의 비율일 수 있다. The mixing ratio of the
나아가, 본 실시예에 따른 발광 장치는 95 이상의 CRI값을 가질 수 있다. Furthermore, the light emitting device according to the present embodiment may have a CRI value of 95 or more.
이때, 블루 형광체(137)는 450 내지 480nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출시키는 형광체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 블루 형광체(137)는 (Sr,Ba)x(POy)zClw: Eu 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있고, 더욱 구체적으로, 블루 형광체(137)는 (Sr,Ba)10(PO4)6Cl2: Eu 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있다.In this case, the
시안 형광체(133)는 LuAG 계열 형광체를 포함할 수 있으며, 상기 LuAG 계열 형광체는 LuxAlyOz: Ce 및/또는 Lux(Al,Ga)yOz: Ce 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 LuAG 계열 형광체는 Lu3Al5O12: Ce 및/또는 Lu3(Al,Ga)5O12: Ce를 포함할 수 있다. The cyan phosphor 133 may include a LuAG-based phosphor, and the LuAG-based phosphor includes a phosphor expressed by the formula Lu x Al y O z : Ce and/or Lu x (Al,Ga) y O z: Ce. can do. More specifically, the LuAG-based phosphor may include Lu 3 Al 5 O 12 :Ce and/or Lu 3 (Al,Ga) 5 O 12 :Ce.
레드 형광체(135)는 610 내지 650nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출시키는 형광체를 포함할 수 있으며, 나아가, 630 내지 640nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출시키는 형광체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 레드 형광체(135)는 630 내지 640nm 범위 내의 피크 파장의 광을 방출시키는, CaxAlySiz(ON)w: Eu 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 레드 형광체(135)는 Ca1Al1Si1(ON)3: Eu 화학식으로 표현되는 형광체를 포함할 수 있다.The
시안 형광체(133), 레드 형광체(135) 및 블루 형광체(137)는 본 실시예의 발광 장치가 90 이상의 CRI값을 갖도록 그 배합비가 조절될 수 있다. 예를 들어, 시안 형광체(133), 레드 형광체(135) 및 블루 형광체(137) 간의 배합 비율은 질량비로, 블루 형광체(137) : 시안 형광체(133) : 레드 형광체(135) = (1 내지 6) : (2 내지 7): (0.5 내지 4)의 비율일 수 있다. The mixing ratio of the
본 발명의 실시예들에 따르면, 발광 장치의 파장변환부(130)에 포함된 형광체들의 배합비를 조절하여, 90 이상, 나아가 95 이상의 CRI 값을 갖는 백색광을 방출하는 발광 장치를 제공할 수 있다. 또한, 415 내지 430nm의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 다이오드(120)로부터 방출된 광을 형광체들로 파장변환하여 백색광을 방출하므로, 자외선광에 의한 발광 장치의 손상을 방지할 수 있다. 따라서, 발광 장치의 구동 시간이 길어짐에 따라 발광 장치의 발광 강도 및 연색성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.According to embodiments of the present invention, it is possible to provide a light emitting device emitting white light having a CRI value of 90 or more, and furthermore, 95 or more by adjusting a compounding ratio of the phosphors included in the
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 단면도이다.2 is a cross-sectional view for explaining a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
도 2의 발광 장치는, 도 1의 발광 장치와 비교하여 버퍼부(140)를 더 포함하는 점에서 차이가 있다. 이하 차이점을 중심으로 본 실시예의 발광 장치에 대해 설명하며, 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.The light emitting device of FIG. 2 is different from the light emitting device of FIG. 1 in that it further includes a
도 2를 참조하면, 발광 장치는, 베이스(110), 발광 다이오드(120), 파장변환부(130) 및 버퍼부(140)를 포함한다. Referring to FIG. 2 , the light emitting device includes a
버퍼부(140)는 발광 다이오드(120)과 파장변환부(130)의 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 발광 다이오드(120)와 파장변환부(130)는 이격될 수 있다. The
버퍼부(140)는 투명 또는 반투명한 절연성 물질로 형성될 수 있으며, 실리콘, 에폭시, PMMA, PE, PS 등을 포함하는 폴리머 물질을 포함할 수 있다. 버퍼부(140)는 발광 다이오드(120)를 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 할 수 있으며, 나아가, 발광 다이오드(120) 구동 시 발생하는 열로 인하여 파장변환부(130)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.The
또한, 파장변환부(130)의 경도는 버퍼부(140)의 경도보다 높을 수 있다. 따라서 발광 장치의 외곽에 위치하며, 상대적으로 경도가 높은 파장변환부(130)에 의해 발광 다이오드(120)가 효과적으로 보호될 수 있다. 또한, 발광 다이오드(120)와 접하는 버퍼부(140)의 경도가 상대적으로 낮게 형성됨으로써, 버퍼부(140)에 크랙이 발생할 확률이 감소된다. 이에 따라, 버퍼부(140)에 발생하는 크랙에 의해 발광 다이오드(120)가 외부 요인에 오염 또는 손상되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.In addition, the hardness of the
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view for explaining a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
도 3의 발광 장치는, 도 1의 발광 장치와 비교하여 파장변환부(130)가 제1 파장변환부(130a), 제2 파장변환부(130b), 및 제3 파장변환부(130c)를 포함하는 점에서 차이가 있다. 이하 차이점을 중심으로 본 실시예의 발광 장치에 대해 설명하며, 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.In the light emitting device of FIG. 3 , as compared with the light emitting device of FIG. 1 , the
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 장치는 베이스(110), 발광 다이오드(120), 파장변환부(130)를 포함한다. 파장변환부(130)는 제1 파장변환부(130a), 제2 파장변환부(130b) 및 제3 파장변환부(130c)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3 , the light emitting device according to the present embodiment includes a
제1 파장변환부(130a)는 담지부(131) 및 레드 형광체(135)를 포함할 수 있고, 제2 파장변환부(130b)는 담지부(131) 및 시안 형광체(133)를 포함할 수 있으며, 제3 파장변환부(130c)는 담지부(131) 및 블루 형광체(137)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 파장변환부(130b)는 제1 파장변환부(130a) 상에 위치하며, 제3 파장변환부(130c)는 제2 파장변환부(130b) 상에 위치할 수 있다. 나아가, 제2 파장변환부(130b)에 입사되는 광은 제1 파장변환부(130a)를 경유한 후 입사할 수 있고, 제3 파장변환부(130c)에 입사되는 광은 제1 및 제2 파장변환부(130a, 130b)를 경유한 후 입하될 수 있다.The first
이에 따라, 발광 장치 구동 시, 제1 파장변환부(130a)에 의해 먼저 레드 형광체(135)에 의해 여기된 광이 방출되고, 제1 파장변환부(130a)를 통과한 광이 시안 형광체(133)에 의해 여기되어 방출되며, 또한, 제1 및 제2 파장변환부(130a, 130b)를 통과한 광에 제3 파장변환부(130c)의 블루 형광체(137)에 의해 여기되어 방출된다. 즉, 제1 파장변환부(130a)의 레드 형광체(135)에 의해 파장변환된 광의 파장이 제2 파장변환부(130b)의 시안 형광체(133)에 의해 파장변환된 광의 파장보다 장파장이고, 제2 파장변환부(130b)의 시안 형광체(133)에 의해 파장변환된 광의 파장이 제4 파장변환부(130c)의 블루 형광체(137)에 의해 파장변환된 광의 파장보다 장파장이다. 따라서 한 형광체에 의해 파장변환된 광이 다시 다른 형광체에 의해 흡수되거나 손실이 발생하는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, when the light emitting device is driven, light excited by the
제1 파장변환부(130a)는 발광 다이오드(120)를 덮을 수 있고, 제2 파장변환부(130b)는 제1 파장변환부(130a)를 덮을 수 있으며, 제3 파장변환부(130c)는 제2 파장변환부(130b)를 덮을 수 있다. 제1 내지 제3 파장변환부(130a, 130b, 130c)는 서로 대체로 동일한 경도를 가지는 물질로 형성될 수 있고, 이와 달리, 서로 다른 경도를 가지는 물질로 형성될 수 있다. 제1 파장변환부(130a)의 경도는 제3 파장변환부(130c)의 경도보다 낮을 수 있으며, 이 경우, 상술한 도 2의 실시예의 버퍼부(140)와 유사하게, 발광 다이오드(120)에서 발생하는 열 및 기계적 요인에 의한 발광 장치의 손상을 방지할 수 있다.The first
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 도 4의 발광 장치는, 도 1의 발광 장치와 비교하여 파장변환부(130')가 발광 다이오드(120)와 이격된 점에서 차이가 있다. 이하 차이점을 중심으로 본 실시예의 발광 장치에 대해 설명하며, 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.4 is a cross-sectional view for explaining a light emitting device according to another embodiment of the present invention. The light emitting device of FIG. 4 is different from the light emitting device of FIG. 1 in that the
도 4를 참조하면, 발광 장치는 베이스(110), 발광 다이오드(120), 파장변환부(130')를 포함한다. 나아가, 상기 발광 장치는 버퍼부(140)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the light emitting device includes a
파장변환부(130')는 발광 다이오드(120)와 이격되어 위치할 수 있다. 또한, 파장변환부(130')는 플레이트 형태로 형성될 수 있고, 상기 플레이트 형태의 파장변환부(130')는 담지부(137) 내에 시안 형광체(133), 레드 형광체(135) 및 블루 형광체(137)가 불규칙적으로 분산되어 배치된 형태로 형성될 수 있다. 플레이트 형태의 파장변환부(130')는 별도로 제조되어 발광 다이오드(120) 상에 배치될 수도 있고, 이와 달리, 발광 장치 제조 과정에서 제조될 수도 있다. 또한, 플레이트 형태의 파장변환부(130')는 베이스(110) 상에 거치되어 접착됨으로써 발광 다이오드(120) 상에 마련될 수 있다.The
한편, 발광 다이오드(120)와 파장변환부(130') 간의 이격 영역은 공동으로 형성될 수도 있고, 이와 달리 버퍼부(140)에 의해 채워질 수도 있다.On the other hand, the spaced region between the
도 5 및 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 이하, 본 실시예들의 발광 장치에 대해 설명하며, 상술한 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.5 and 6 are cross-sectional views for explaining a light emitting device according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, the light emitting device of the present embodiments will be described, and detailed description of the same configuration as described above will be omitted.
먼저, 도 5를 참조하면, 상기 발광 장치는, 발광 다이오드(120), 파장변환부(130), 수지부(210)를 포함한다.First, referring to FIG. 5 , the light emitting device includes a
발광 다이오드(120)은 상면 및 하면을 포함하며, 특히, 상기 하면 상에 위치하는 전극 패드들(미도시)을 포함할 수 있다. 발광 다이오드(120)가 하면에 위치하는 전극 패드들을 포함함으로써, 발광 장치에 별도로 전극을 마련할 필요가 없고, 상기 전극 패드들이 곧 발광 장치의 전극 역할을 할 수 있다. The
발광 다이오드(120)은 하면에 전극 패드들을 가지며, 발광할 수 있는 소자이면 한정되지 않으며, 예를 들어, 플립칩형 발광 다이오드 등일 수 있다. The
파장변환부(130)는 발광 다이오드(120)의 상면 및 측면을 덮을 수 있다. 파장변환부(130)의 두께는 일정하게 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 그 측면의 두께와 상면의 두께가 서로 다를 수도 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 파장변환부(130)는 대체로 동일한 두께를 갖도록 컨포멀 코팅될 수 있다. The
한편, 도 5에 도시된 바와 달리, 도 6에 도시된 바와 같이 파장변환부(130)는 발광 다이오드(120)의 상면만 덮도록 형성될 수도 있다. 이 경우, 수지부(210)는 발광 다이오드(120)의 측면과 접할 수 있다.Meanwhile, unlike shown in FIG. 5 , as shown in FIG. 6 , the
다시 도 5를 참조하면, 수지부(210)는 발광 다이오드(120)의 측면 상에 위치하며, 발광 다이오드(120)의 측면 상에 위치하는 파장변환부(130)를 덮도록 형성될 수 있다. 따라서, 발광 다이오드(120)의 측면을 덮는 파장변환부(130)는 발광 다이오드(120)와 수지부(210)의 사이에 개재될 수 있다. 한편, 파장변환부(130)가 발광 다이오드(120)의 측면 상에만 위치하는 경우, 수지부(210)는 발광 다이오드(120)의 측면 및 파장변환부(130)의 측면과 접할 수 있다.Referring back to FIG. 5 , the
수지부(210)는 발광 다이오드(120)를 둘러싸도록 형성되어, 발광 다이오드(120) 및 파장변환부(130)를 지지하고, 또한 외부로부터 보호하는 역할을 할 수 있다. 또한, 수지부(210)의 상면은 파장변환부(130)의 상면과 대체로 나란하게 형성될 수 있다.The
수지부(210)는 투광성, 반투광성, 또는 반사성 물질로 형성될 수 있다. 수지부(210)가 광을 투과시키는 정도에 따라 상기 발광 장치의 지향각을 조절할 수 있다. 수지부(210)는 실리콘 수지, 또는 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 우레탄 수지 등과 같은 폴리머 수지를 포함할 수 있고, 나아가, 광을 반사시키거나 산란시킬 수 있는 TiO2와 같은 필러 입자를 더 포함할 수도 있다.The
도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 실시예들에 따르면, 발광 다이오드(120)가 그 하면에 위치하는 전극 패드들을 포함하고, 발광 다이오드(120)가 수지부(210)에 의해 지지된다. 따라서, 상기 발광 장치에 있어서, 별도의 베이스가 생략될 수 있고, 발광 장치가 소형화될 수 있다.
According to the embodiments described with reference to FIGS. 5 and 6 , the
(실험예 1)
(Experimental Example 1)
본 발명의 실시예들에 따른 발광 장치의 CRI 값을 측정하여 아래와 같은 실험 결과를 얻었다. 상술한 실시예들에 따른 시안 형광체, 레드 형광체 및 블루 형광체의 배합비를 갖는 파장변환부를 포함하는 발광 장치 샘플 1 내지 샘플 4를 준비하였다. 샘플 1 내지 샘플 4의 발광 장치는 형광체들의 배합비가 다른 샘플들이며, 본 실험예에서의 배합비는 질량비이다.The following experimental results were obtained by measuring the CRI values of the light emitting devices according to the embodiments of the present invention. Samples 1 to 4 of a light emitting device including a wavelength converter having a mixing ratio of a cyan phosphor, a red phosphor, and a blue phosphor according to the above-described embodiments were prepared. The light emitting devices of Samples 1 to 4 are samples having different compounding ratios of phosphors, and the compounding ratio in this Experimental Example is a mass ratio.
구체적으로, 샘플 1은 약 425nm의 피크 파장을 갖는 발광 다이오드, 상기 발광 다이오드를 봉지하며, 시안 형광체로서 Lu3(Al,Ga)5O12: Ce, 레드 형광체로서 (Sr,Ca)1Al1Si1N3: Eu, 및 블루 형광체로서 (Sr,Ba)10(PO4)6Cl2: Eu를 포함하는 파장변환부를 포함하는 발광 장치이다. 이때, 블루 형광체, 시안 형광체 및 레드 형광체의 배합비율은 (Sr,Ba)10(PO4)6Cl2:Eu : Lu3(Al,Ga)5O12:Ce : (Sr,Ca)1Al1Si1N3:Eu = 1.0 : 8.55 : 0.45이다.Specifically, Sample 1 is a light emitting diode having a peak wavelength of about 425 nm, encapsulating the light emitting diode, Lu 3 (Al,Ga) 5 O 12 : Ce as a cyan phosphor, (Sr,Ca) 1 Al 1 as a red phosphor Si 1 N 3 : Eu, and a blue phosphor (Sr,Ba) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : A light emitting device including a wavelength converter including Eu. At this time, the mixing ratio of the blue phosphor, the cyan phosphor and the red phosphor is (Sr,Ba) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 :Eu : Lu 3 (Al,Ga) 5 O 12 :Ce : (Sr,Ca) 1 Al 1 Si 1 N 3 :Eu = 1.0:8.55:0.45.
샘플 2 내지 4는 각각 약 425nm의 피크 파장을 갖는 발광 다이오드, 상기 발광 다이오드를 봉지하며, 시안 형광체로서 Lu3(Al,Ga)5O12: Ce, 레드 형광체로서 Ca1Al1Si1(ON)3: Eu, 및 블루 형광체로서 (Sr,Ba)10(PO4)6Cl2: Eu를 포함하는 파장변환부를 포함하는 발광 장치들이다. 이때, 블루 형광체, 시안 형광체 및 레드 형광체의 배합비율은 각 샘플별로 상이하게 적용하였다. 샘플 2의 배합비율은 (Sr,Ba)10(PO4)6Cl2:Eu : Lu3(Al,Ga)5O12:Ce : (Sr,Ca)1Al1Si1N3:Eu = 4.0 : 3.9 : 2.1이고, 샘플 3의 배합비율은 (Sr,Ba)10(PO4)6Cl2:Eu : Lu3(Al,Ga)5O12:Ce : (Sr,Ca)1Al1Si1N3:Eu = 3.0 : 4.5 : 2.5이며, 샘플 4의 배합비율은 (Sr,Ba)10(PO4)6Cl2:Eu : Lu3(Al,Ga)5O12:Ce : (Sr,Ca)1Al1Si1N3:Eu = 2.0 : 5.3 : 2.7이다.Samples 2 to 4 each have a light emitting diode having a peak wavelength of about 425 nm, encapsulating the light emitting diode, Lu 3 (Al,Ga) 5 O 12 :Ce as a cyan phosphor, Ca 1 Al 1 Si 1 (ON) as a red phosphor ) 3 : Eu, and (Sr,Ba) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 :Eu as a blue phosphor. In this case, the mixing ratio of the blue phosphor, the cyan phosphor, and the red phosphor was applied differently for each sample. The mixing ratio of Sample 2 is (Sr,Ba) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 :Eu : Lu 3 (Al,Ga) 5 O 12 :Ce : (Sr,Ca) 1 Al 1 Si 1 N 3 :Eu = 4.0: 3.9: 2.1, and the mixing ratio of Sample 3 is (Sr,Ba) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 :Eu: Lu 3 (Al,Ga) 5 O 12 :Ce: (Sr,Ca) 1 Al 1 Si 1 N 3 :Eu = 3.0: 4.5: 2.5, and the mixing ratio of Sample 4 is (Sr,Ba) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 :Eu: Lu 3 (Al,Ga) 5 O 12 :Ce: ( Sr,Ca) 1 Al 1 Si 1 N 3 :Eu = 2.0 : 5.3 : 2.7.
샘플 1 내지 샘플 4는 상술한 형광체들의 배합비를 제외한 다른 조건은 모두 실질적으로 동일한 발광 장치 샘플들이며, 이들 샘플 1 내지 4의 발광 장치를 각각 동일한 조건에서 100mA의 전류로 구동시킨 결과를 아래 표 1에 나타내었다.
Samples 1 to 4 are light emitting device samples that are all substantially the same except for the compounding ratio of the above-described phosphors, and the results of driving the light emitting devices of Samples 1 to 4 with a current of 100 mA under the same conditions are shown in Table 1 below. indicated.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 90 이상, 나아가 95 이상의 CRI 값을 갖는 발광 장치가 제공될 수 있다.
As such, according to embodiments of the present invention, a light emitting device having a CRI value of 90 or more, furthermore, 95 or more may be provided.
이상, 상술한 다양한 실시예들 및 특징들에 본 발명이 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 특허청구범위에 의한 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능하다. Above, the present invention is not limited to the various embodiments and features described above, and various modifications and changes are possible within the scope without departing from the spirit of the claims of the present invention.
Claims (13)
415 내지 430nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 다이오드; 및
상기 발광 다이오드 상에 위치하는 파장변환부를 포함하고,
상기 파장변환부는 청색광 대역의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 블루 형광체, 시안광 대역의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 시안 형광체 및 적색광 대역의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 레드 형광체를 포함하며,
상기 블루 형광체는 450 내지 480nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하며 (Sr,Ba)x(POy)zClw: Eu 화학식으로 표현되는 형광체를 포함하고,
상기 시안 형광체는 500 내지 540nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하며 Lux(Al,Ga)yOz: Ce 화학식으로 표현되는 형광체를 포함하고,
상기 레드 형광체는 610 내지 630nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하며 (Sr,Ca)xAlySizNw: Eu 화학식으로 표현되는 형광체를 포함하며,
(Sr,Ba)x(POy)zClw:Eu : (Lux(Al,Ga)yOz:Ce) : (Sr,Ca)xAlySizNw:Eu = (1 내지 4) : (3.9 내지 8.55) : (0.45 내지 2.7)의 질량비를 만족하고,
상기 발광 장치로부터 방출된 광은 90 이상의 CRI값을 갖는 발광 장치.A white light emitting device comprising:
a light emitting diode emitting light having a peak wavelength in the range of 415 to 430 nm; and
It includes a wavelength conversion unit located on the light emitting diode,
The wavelength conversion unit includes a blue phosphor emitting light having a peak wavelength in the blue light band, a cyan phosphor emitting light having a peak wavelength in the cyan light band, and a red phosphor emitting light having a peak wavelength in the red light band,
The blue phosphor emits light having a peak wavelength within the range of 450 to 480 nm and includes a phosphor represented by the formula (Sr,Ba) x (PO y ) z Cl w : Eu,
The cyan phosphor emits light having a peak wavelength within the range of 500 to 540 nm and includes a phosphor represented by the formula Lu x (Al,Ga) y O z: Ce,
The red phosphor emits light having a peak wavelength within the range of 610 to 630 nm and includes a phosphor represented by the formula (Sr,Ca) x Al y Si z N w: Eu,
(Sr,Ba) x (PO y ) z Cl w :Eu : (Lu x (Al,Ga) y O z :Ce) : (Sr,Ca) x Al y Si z N w :Eu = (1 to 4) ): (3.9 to 8.55): satisfies the mass ratio of (0.45 to 2.7),
The light emitted from the light emitting device has a CRI value of 90 or more.
상기 블루 형광체는 (Sr,Ba)10(PO4)6Cl2: Eu 화학식으로 표현되는 형광체를 포함하고,
상기 시안 형광체는 Lu3(Al,Ga)5O12: Ce 화학식으로 표현되는 형광체를 포함하고,
상기 레드 형광체는 (Sr,Ca)1Al1Si1N3: Eu 화학식으로 표현되는 형광체를 포함하는 발광 장치.The method according to claim 1,
The blue phosphor includes a phosphor represented by the formula (Sr,Ba) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 :Eu,
The cyan phosphor includes a phosphor represented by the formula Lu 3 (Al,Ga) 5 O 12: Ce,
The red phosphor is a light emitting device including a phosphor represented by the formula (Sr,Ca) 1 Al 1 Si 1 N 3 :Eu.
상기 발광 장치는 95 이상의 CRI 값을 갖는 광을 방출하는 발광 장치.The method according to claim 1,
The light emitting device emits light having a CRI value of 95 or more.
상기 파장변환부는 상기 발광 다이오드의 적어도 일부를 덮는 발광 장치.The method according to claim 1,
The wavelength converter covers at least a portion of the light emitting diode.
상기 파장변환부는 상기 발광 다이오드로부터 이격된 발광 장치.The method according to claim 1,
The wavelength conversion unit is a light emitting device spaced apart from the light emitting diode.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140162639A KR102288404B1 (en) | 2014-11-20 | 2014-11-20 | Light emitting device |
US14/624,383 US9590149B2 (en) | 2014-10-10 | 2015-02-17 | Lighting emitting device |
KR1020210102545A KR20210100057A (en) | 2014-11-20 | 2021-08-04 | Light emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140162639A KR102288404B1 (en) | 2014-11-20 | 2014-11-20 | Light emitting device |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210102545A Division KR20210100057A (en) | 2014-11-20 | 2021-08-04 | Light emitting device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20160060398A KR20160060398A (en) | 2016-05-30 |
KR102288404B1 true KR102288404B1 (en) | 2021-08-11 |
Family
ID=57124572
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020140162639A KR102288404B1 (en) | 2014-10-10 | 2014-11-20 | Light emitting device |
KR1020210102545A KR20210100057A (en) | 2014-11-20 | 2021-08-04 | Light emitting device |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210102545A KR20210100057A (en) | 2014-11-20 | 2021-08-04 | Light emitting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (2) | KR102288404B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102230459B1 (en) * | 2017-09-06 | 2021-03-23 | 지엘비텍 주식회사 | D50, D65 Standard LED Light Emitting Module and Lighting Apparatus with High Color Rendering Index |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007103512A (en) | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Kyocera Corp | Light emitting device |
JP2010209311A (en) * | 2008-09-05 | 2010-09-24 | Mitsubishi Chemicals Corp | Phosphor and process for producing the same, phosphor-containing composition and light-emitting device using the same, and image display and lighting apparatus using light-emitting device |
JP2012104814A (en) * | 2010-10-15 | 2012-05-31 | Mitsubishi Chemicals Corp | White light-emitting device and lighting fixture |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002314143A (en) * | 2001-04-09 | 2002-10-25 | Toshiba Corp | Light emitting device |
-
2014
- 2014-11-20 KR KR1020140162639A patent/KR102288404B1/en active IP Right Grant
-
2021
- 2021-08-04 KR KR1020210102545A patent/KR20210100057A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007103512A (en) | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Kyocera Corp | Light emitting device |
JP2010209311A (en) * | 2008-09-05 | 2010-09-24 | Mitsubishi Chemicals Corp | Phosphor and process for producing the same, phosphor-containing composition and light-emitting device using the same, and image display and lighting apparatus using light-emitting device |
JP2012104814A (en) * | 2010-10-15 | 2012-05-31 | Mitsubishi Chemicals Corp | White light-emitting device and lighting fixture |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20160060398A (en) | 2016-05-30 |
KR20210100057A (en) | 2021-08-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11545599B2 (en) | Light emitting device | |
US9590149B2 (en) | Lighting emitting device | |
KR102184381B1 (en) | Light emitting device having uv light diode and lighting apparatus including the same | |
JP5676599B2 (en) | LED package having scattering particle region | |
JP2011082568A (en) | Emitter package comprising saturated conversion material | |
KR102273653B1 (en) | Light emitting diode package | |
KR102596919B1 (en) | Light emitting diode package | |
JP6587499B2 (en) | Light emitting device and manufacturing method thereof | |
US10008641B2 (en) | Phosphor composition and light emitting device package having the same | |
KR20210100057A (en) | Light emitting device | |
KR102648863B1 (en) | Light emitting diode package | |
KR101518459B1 (en) | Light emitting diode package | |
KR102288377B1 (en) | Light emitting device | |
WO2010123051A1 (en) | Light-emitting device | |
KR102396916B1 (en) | Light emitting device | |
KR102354843B1 (en) | Light emitting device | |
KR20210120964A (en) | White light emitting device | |
KR102135626B1 (en) | Light emitting device having uv light diode | |
KR20140063066A (en) | Phosphor compositions | |
KR20140063067A (en) | Phosphor compositions | |
KR20160021491A (en) | Light emitting diode package |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |