KR20170075509A - 고색재현성 발광 장치 - Google Patents
고색재현성 발광 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170075509A KR20170075509A KR1020150185260A KR20150185260A KR20170075509A KR 20170075509 A KR20170075509 A KR 20170075509A KR 1020150185260 A KR1020150185260 A KR 1020150185260A KR 20150185260 A KR20150185260 A KR 20150185260A KR 20170075509 A KR20170075509 A KR 20170075509A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- light emitting
- phosphor
- emitting diode
- peak wavelength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- H01L33/504—
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
- F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
- F21K9/64—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using wavelength conversion means distinct or spaced from the light-generating element, e.g. a remote phosphor layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
- H01L2924/1204—Optical Diode
- H01L2924/12041—LED
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
발광 장치가 개시된다. 발광 장치는, 420nm 내지 435nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 다이오드 칩; 발광 다이오드 칩에서 방출된 광에 의해 여기되는 제1 형광체; 및 발광 다이오드 칩에서 방출된 광에 의해 여기되며, 제1 형광체에서 방출되는 광보다 장파장의 광을 방출하는 제2 형광체를 포함하고, 발광 다이오드 칩의 방출광의 피크 파장은 α이고, 제1 형광체에 의해 여기되어 방출되는 광의 피크 파장은 β이며, 제2 형광체에 의해 여기되어 방출되는 광의 피크 파장은 γ이며, α, β, 및 γ는 하기 식 1 및 식 2를 만족한다 ([식 1] 85nm≤(β-α)≤140nm, [식 2] 80nm≤(γ-β)≤150nm).
Description
본 발명은 발광 장치에 관한 것으로, 특히, 고색재현성을 갖는 발광 장치에 관한 것이다.
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. 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.
예를 들어, 청색 발광 다이오드 칩 상에 청색광의 일부를 여기광으로 흡수하여 황록색 또는 황색을 발광하는 형광체를 도포하여 백색광을 얻을 수 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. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 청색 발광 다이오드 칩과 청색광을 여기광으로 하여 녹색 및 적색을 발광하는 형광체들을 사용하여 발광 장치를 제조한다. 즉, 청색광과 청색광에 의해 여기되어 나오는 녹색광 및 적색광의 혼색을 통하여, 높은 색재현성 가지는 백색광을 구현할 수 있다. 그러나, 일반적인 발광 장치에서 방출되는 백색광은 거의 100에 가까운 NTSC를 갖도록 구현되기 매우 어려운 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 발광 다이오드 칩의 피크 파장 및 형광체들의 피크 파장의 간격을 제어하여, 높은 NTSC값을 갖는 발광 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 발광 장치는, 420nm 내지 435nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 다이오드 칩; 상기 발광 다이오드 칩에서 방출된 광에 의해 여기되는 제1 형광체; 및 상기 발광 다이오드 칩에서 방출된 광에 의해 여기되며, 상기 제1 형광체에서 방출되는 광보다 장파장의 광을 방출하는 제2 형광체를 포함하고, 상기 발광 다이오드 칩의 방출광의 피크 파장은 α이고, 상기 제1 형광체에 의해 여기되어 방출되는 광의 피크 파장은 β이며, 상기 제2 형광체에 의해 여기되어 방출되는 광의 피크 파장은 γ이며, 상기 α, β, 및 γ는 하기 식 1 및 식 2를 만족한다. ([식 1] 85nm≤(β-α)≤140nm, [식 2] 80nm≤(γ-β)≤150nm)
실시예들에 따르면, 발광 다이오드 칩의 피크 파장, 제1 형광체의 파장 및 제2 형광체의 파장들 간의 차이를 제어하여, 고 색재현성의 백색광을 방출하는 발광 장치를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치의 파장에 따른 발광 강도 및 비교예에 따른 발광 장치의 파장에 따른 발광 강도를 나타내는 발광 스펙트럼 그래프이다.
도 3은 CIE 색좌표에서, 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치의 방출광의 색표현 영역과 비교예에 따른 발광 장치의 방출광의 색표현 영역을 나타내는 도표이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치의 파장에 따른 발광 강도 및 비교예에 따른 발광 장치의 파장에 따른 발광 강도를 나타내는 발광 스펙트럼 그래프이다.
도 3은 CIE 색좌표에서, 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치의 방출광의 색표현 영역과 비교예에 따른 발광 장치의 방출광의 색표현 영역을 나타내는 도표이다.
본 발명의 실시예들에 따른 발광 장치는 다양한 양태로 구현될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 발광 장치는, 420nm 내지 435nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 다이오드 칩; 상기 발광 다이오드 칩에서 방출된 광에 의해 여기되는 제1 형광체; 및 상기 발광 다이오드 칩에서 방출된 광에 의해 여기되며, 상기 제1 형광체에서 방출되는 광보다 장파장의 광을 방출하는 제2 형광체를 포함하고, 상기 발광 다이오드 칩의 방출광의 피크 파장은 α이고, 상기 제1 형광체에 의해 여기되어 방출되는 광의 피크 파장은 β이며, 상기 제2 형광체에 의해 여기되어 방출되는 광의 피크 파장은 γ이며, 상기 α, β, 및 γ는 하기 식 1 및 식 2를 만족한다 ([식 1] 85nm≤(β-α)≤140nm, [식 2] 80nm≤(γ-β)≤150nm).
상기 발광 장치는 상기 발광 다이오드 칩에서 방출된 광, 상기 제1 형광체에서 방출된 광 및 상기 제2 형광체에서 방출된 광의 혼색을 통해 백색광을 방출할 수 있다.
상기 백색광은 100이상의 NTSC값을 가질 수 있다.
상기 제2 형광체는 마그네슘 플루오로-저마네이트 형광체를 포함할 수 있다.
상기 마그네슘 플루오로-저마네이트 형광체는, MgaGebOcFd: Mn4 +를 포함할 수 있고, 상기 a, b, c 및 d는 3.5 ≤ a ≤ 28, 0.9 ≤ b ≤ 7.5, 4.75 ≤ c ≤ 38, 1 ≤ d ≤ 10의 관계를 가질 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩은 430nm의 피크 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다.
상기 제1 형광체는 520nm 내지 545nm 범위의 피크 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다.
상기 제2 형광체는 625nm 내지 670nm 범위의 피크 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 발광 장치는, 본 실시예에 따른 발광 장치는, 발광 다이오드 칩(140), 제1 형광체(151) 및 제2 형광체(153)를 포함한다. 제1 및 제2 형광체(151, 153)는 몰딩부(150) 내에 분산되어 배치될 수 있다. 나아가, 상기 발광 장치는, 몸체부(100)를 더 포함할 수도 있다.
몸체부(100)는 발광 다이오드 칩(140)을 지지하는 영역을 제공한다. 본 실시예에 있어서, 몸체부(100)는 하우징(110) 및 전극(120)을 포함할 수 있다. 하우징(110)은 발광 다이오드 칩(140)이 실장되는 공간을 제공할 수 있으며, 기저부(111), 기저부(111) 상에 위치하는 측벽부(113) 및 상기 측벽부(113)에 둘러싸인 캐비티(115)를 포함할 수 있다.
측벽부(113)는 기저부(111) 상에 위치하며, 기저부(111) 상부에 일부 공간을 둘러싸는 형태로 형성되어, 발광 다이오드 칩(140)이 실장되는 공간을 제공할 수 있다. 상기 공간은 캐비티(115)에 대응할 수 있다. 측벽부(113)의 내측면, 즉, 캐비티(115)의 측면은 도시된 바와 같이 경사를 가질 수 있다. 측벽부(113) 내측면의 경사는 발광 장치의 지향각 등을 고려하여 다양하게 조절될 수 있다. 나아가, 측벽부(113)의 내측면은 평평한 면, 오목한 면 및 볼록한 면 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 측벽부(113)의 내측면은, 수직 단면을 기준으로 하부에서 상부로 향하는 방향에 따라 접선 기울기가 달라지는 형태로 형성될 수도 있다.
하우징(110)은 절연성 물질로 형성될 수 있으며, 폴리머 등을 포함하는 일반적인 플라스틱, ABS(acrylonitrile butadiene styrene), LCP(liquid crystalline polymer), PA(polyamide), IPS(polyphenylene sulfide) 또는 TPE(thermoplastic elastomer) 등으로 형성되거나, 또는 세라믹으로 형성될 수도 있다. 기저부(111)와 측벽부(113)는 서로 다른 물질로 형성될 수도 있고, 이와 달리, 동일한 물질로 형성될 수 있다. 기저부(111)와 측벽부(113)가 동일한 물질로 형성된 경우, 기저부(111)와 측벽부(113)는 일체로 형성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 하우징(110)은 금속 물질로 형성될 수도 있고, 이 경우, 하우징(110)에 접촉하는 전극(120)의 쇼트를 방지하기 위하여 하우징(110)과 전극(120) 사이에 절연층이 더 개재될 수 있다.
다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 몸체부(100)의 구조는 발광 다이오드 칩(140)이 실장되는 영역을 제공할 수 있는 것이면 제한되지 않는다. 예를 들어, 몸체부(100)는 캐비티를 포함하지 않을 수도 있다. 또한, 몸체부(100)는 생략될 수도 있으며, 몇몇 실시예들에서, 발광 장치는 발광 다이오드 칩(140), 제1 및 제2 형광체(151, 153)를 포함하되, 몸체부(100)를 포함하지 않을 수도 있다.
전극(120)은 서로 이격된 제1 전극(121) 및 제2 전극(123)을 포함할 수 있다. 전극(120)은 발광 다이오드 칩(140)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 본 실시예에 있어서, 제1 및 제2 전극(121, 123)의 일부는 캐비티(115)를 통해서 노출될 수 있고, 제1 및 제2 전극(121, 123)이 캐비티(115)를 통해 노출된 부분을 통해 발광 다이오드 칩(140) 전기적으로 연결될 수 있다. 전극(120)은 전기적 도전성을 갖는 물질로 형성될 수 있고, 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다. 전극(120)은 Cu, Ni, Au, Pt, Pd, Rh, W, Ti, Al, Mg, Ag 등을 포함할 수 있다.
발광 다이오드 칩(140)은 하우징(110) 상에 위치할 수 있고, 특히, 하우징(110)의 캐비티(115) 바닥면 상에 위치할 수 있다. 발광 다이오드 칩(140)은 n형 질화물계 반도체층과 p형 질화물계 반도체층을 포함하여 정공과 전자의 결합을 통해 광을 방출할 수 있는 구조를 가질 수 있다. 발광 다이오드 칩(140)은 수평형, 수직형 또는 플립칩형 등의 구조를 가질 수 있으며, 발광 다이오드 칩(140)의 구성 및 형태는 제한되지 않는다. 예를 들어, 발광 다이오드 칩(140)이 수직형 구조를 갖는 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 칩(140)은 제1 전극(121) 상에 실장되어 제1 전극(121)과 전기적으로 연결되고, 별도의 와이어(141)를 통해 제2 전극(123)과 전기적으로 연결될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 발광 다이오드 칩(140)이 수평형 구조를 갖는 경우, 복수의 와이어들을 통해 발광 다이오드 칩(140)과 전극들(121, 123)이 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 발광 다이오드 칩(140)이 플립칩형 구조를 갖는 경우에는 상기 와이어(141)는 생략될 수도 있다.
발광 다이오드 칩(140)은 450nm 이하의 피크 파장을 갖는 광을 방출할 수 있고, 400nm 내지 450nm의 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출할 수 있으며, 나아가, 420nm 내지 435nm의 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 예컨대, 발광 다이오드 칩(140)은 약 430nm의 피크 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 또한, 발광 다이오드 칩(140)이 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(140)를 포함함으로써, 발광 다이오드로부터 방출된 자외선에 의해 발광 장치의 신뢰성 및 발광 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 약 450nm의 파장대의 광을 감소시켜 인체에 대한 유해성을 최소화할 수 있다.
더욱이, 상술한 범위의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 다이오드 칩(140)과 형광체를 이용하여 구현된 백색광 발광 장치는 450nm 이상의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 종래의 블루 발광 다이오드 칩과 형광체를 이용하여 구현된 백색광 발광 장치에 비해 우수한 특성을 갖는다. 예컨대, 410nm 내지 435nm의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 다이오드 칩(140)과 형광체를 이용하여 구현된 백색광 발광 장치는 상대적으로 높은 연색성(CRI) 및 색재현성(color gamut)을 갖는 백색광 구현이 가능하다. 예를 들어, 상술한 범위의 파장에서 피크 파장을 갖는 발광 다이오드 칩(140)을 포함하는 발광 장치는, 비교적으로 높은 NTSC 값을 갖는 백색광을 구현할 수 있다.
제1 형광체(151) 및 제2 형광체(153)는 발광 다이오드 칩(140)에서 방출된 광이 도달하는 위치에 배치되어, 상기 발광 다이오드 칩(140)에서 방출된 광에 의해 여기되어 광의 파장을 변환시킨다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 형광체(151, 153)는 발광 다이오드 칩(140)을 적어도 부분적으로 덮는 몰딩부(150) 내에 분산되어 배치될 수 있다. 다만, 제1 및 제2 형광체(151, 153)가 발광 다이오드 칩(140) 주변에 배치되는 경우이면 제한되지 않는다. 예를 들어, 제1 및 제2 형광체(151, 153) 중 적어도 하나는 발광 다이오드 칩(140)을 대체로 일정하게 덮는 컨포멀 코팅된 형태로 형성될 수도 있고, 또는 시트(sheet) 형태로 발광 다이오드 칩(140) 상에 위치할 수도 있다. 또한, 제1 및 제2 형광체(151, 153)는 발광 다이오드 칩(140)으로부터 이격되어 위치할 수도 있다. 이 경우, 제1 및 제2 형광체(151, 153)와 발광 다이오드 칩(140)의 사이에는 별도의 투광성층이 더 개재될 수도 있다.
제1 형광체(151)는 제2 형광체(153)보다 단파장의 광을 형성하는 형광체일 수 있다. 예컨대, 제1 형광체(151)는 녹색 형광체를 포함할 수 있고, 제2 형광체(153)는 적색 형광체를 포함할 수 있다. 제1 형광체(151)는 약 520nm 내지 545nm 범위의 피크 파장을 갖는 광을 방출할 수 있고, 제2 형광체(153)는 약 625nm 내지 670nm 범위의 피크 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 또한, 제1 형광체(151)와 제2 형광체(153)에서 방출되는 광의 파장 대역은, 발광 다이오드 칩(140)의 방출 파장 대역과 소정의 관계를 가질 수 있다. 발광 다이오드 칩(140)의 방출광의 피크 파장을 α라고 정의하고, 제1 형광체(151)에 의해 여기되어 방출되는 광의 피크 파장을 β라고 정의하며, 제2 형광체(153)에 의해 여기되어 방출되는 광의 피크 파장을 γ라고 정의할 때, 아래의 식 1 및 식 2를 만족할 수 있다.
[식 1]
85nm≤(β-α)≤140nm
[식 2]
80nm≤(γ-β)≤150nm
예를 들어, 발광 다이오드 칩(140)에서 방출되는 광의 피크 파장이 약 430nm인 경우, 제1 형광체(151)는 약 529nm의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 녹색 형광체를 포함할 수 있고, 제2 형광체(153)는 약 658nm의 피크 파장의 광을 방출하는 적색 형광체를 포함할 수 있다. 특히, 상기 적색 형광체는 마그네슘 플루오로-저마네이트 형광체(Magnesium fluoro-germanate phosphor)를 포함할 수 있다. 발광 다이오드 칩(140), 제1 형광체(151) 및 제2 형광체(153)의 방출 광의 파장 대역을 상술한 바와 같이 제어함으로써, 색재현성이 높은 백색광을 방출하는 발광 장치가 제공될 수 있다. 예컨대, 상기 발광 장치는 100이상의 NTSC값을 갖는 백색광을 방출할 수 있다. 특히, 제2 형광체(153)는 일반적으로 사용하는 적색 형광체보다 장파장의 광을 방출하는 적색 형광체를 사용함으로써, 색재현성을 더욱 향상시킬 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제1 형광체(151)는 질화물 계열 또는 실리케이트 계열의 형광체를 포함할 수 있다. 제2 형광체(153)는 Mn4 +이온을 포함할 수 있고, 나아가, 제2 형광체(153)는 마그네슘 플루오로-저마네이트 형광체(Magnesium fluoro-germanate phosphor)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 형광체(153)는 MgaGebOcFd: Mn4 +를 포함할 수 있고, 이때, 상기 a, b, c 및 d는 3.5 ≤ a ≤ 28, 0.9 ≤ b ≤ 7.5, 4.75 ≤ c ≤ 38, 1 ≤ d ≤ 10의 관계를 만족할 수 있다.
몰딩부(150)는 발광 다이오드 칩(140)을 봉지하되, 몸체부(110)의 캐비티(115)를 적어도 부분적으로 채울 수 있다. 또한, 몰딩부(150)는 제1 및 제2 형광체(151, 153) 중 적어도 하나를 포함하며, 나아가, 몰딩부(150)는 광 확산제를 더 포함할 수 있다. 몰딩부(150)는 공지의 물질로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 페닐계 실리콘 또는 메틸계 실리콘 등을 포함하는 실리콘 물질, 에폭시 등을 포함하는 폴리머 물질 등으로 형성될 수 있다.
이하, 실험예를 통해 실시예들에 따른 발광 장치에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치의 파장에 따른 발광 강도 및 비교예에 따른 발광 장치의 파장에 따른 발광 강도를 나타내는 발광 스펙트럼 그래프이다. 도 3은 CIE 색좌표에서, 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치의 방출광의 색표현 영역과 비교예에 따른 발광 장치의 방출광의 색표현 영역을 나타내는 도표이다.
실시예의 발광 장치는 도 1과 유사한 구조를 가지며, 약 430nm의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 다이오드 칩(140), 약 529nm의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 제1 형광체(151), 및 약 658nm의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 제2 형광체(153)를 포함하는 발광 장치이다. 실시예의 상기 제2 형광체(153)는 MgaGebOcFd: Mn4+이다(이때, 3.5 ≤ a ≤ 28, 0.9 ≤ b ≤ 7.5, 4.75 ≤ c ≤ 38, 1 ≤ d ≤ 10). 비교예의 발광 장치는 도 1과 유사한 구조를 가지되, 약 450nm의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 다이오드 칩(140), 약 540nm의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 제1 형광체(151), 및 약 630nm의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 제2 형광체(153)를 포함하는 발광 장치이다. 비교예의 상기 제2 형광체(153)는 A2MF6 :Mn4 +이며, A는 Li, Na, K, Rb, Ce, 및 NH4중 적어도 하나를 포함할 수 있고, M은 Si, Nb, 및 Ta 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예 및 비교예의 발광 장치들에서 방출된 광의 발광 스펙트럼은 도 2에 도시된 바와 같다. 도 2에 도시된 바와 같이, 실시예의 발광 장치에서 방출된 광의 적색 영역에서의 피크 파장은 비교예의 발광 장치에서 방출된 광의 적색 영역에서의 피크 파장보다 장파장이다. 비교예에서의 적색 영역에서의 피크 파장과 녹색 영역에서의 피크 파장의 차이는, 실시예에서의 적색 영역에서의 피크 파장과 녹색 영역에서의 피크 파장의 차이보다 작다. 이에 따라, 실시예의 발광 장치에서 방출된 백색광이 CIE 색좌표에서 커버하는 영역은 비교예의 발광 장치에서 방출된 백색광이 CIE 색좌표에서 커버하는 영역에 비해 크다. 또한, 실시예의 발광 장치에서 방출된 백색광은 NTSC의 영역을 대체로 커버하여, 100이상의 NTSC값을 갖는 백색광을 구현할 수 있다. 본 실험예에서, 실시예의 발광 장치에서 방출된 백색광은 100.2의 NTSC값을 갖고, 비교예의 발광 장치에서 방출된 백색광은 89.2의 NTSC값을 갖는다.
이상, 상술한 다양한 특징들은 각각의 실시예에 한정되는 것이 아니며, 각각의 특징들은 다양한 실시예들에서 서로 결합, 변경 및 치환될 수 있다. 또한, 상술한 실시예들에 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 특허청구범위에 의한 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능하다.
Claims (8)
- 420nm 내지 435nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 다이오드 칩;
상기 발광 다이오드 칩에서 방출된 광에 의해 여기되는 제1 형광체; 및
상기 발광 다이오드 칩에서 방출된 광에 의해 여기되며, 상기 제1 형광체에서 방출되는 광보다 장파장의 광을 방출하는 제2 형광체를 포함하고,
상기 발광 다이오드 칩의 방출광의 피크 파장은 α이고, 상기 제1 형광체에 의해 여기되어 방출되는 광의 피크 파장은 β이며, 상기 제2 형광체에 의해 여기되어 방출되는 광의 피크 파장은 γ이며, 상기 α, β, 및 γ는 하기 식 1 및 식 2를 만족하는 발광 장치.
([식 1] 85nm≤(β-α)≤140nm, [식 2] 80nm≤(γ-β)≤150nm) - 청구항 1에 있어서,
상기 발광 장치는 상기 발광 다이오드 칩에서 방출된 광, 상기 제1 형광체에서 방출된 광 및 상기 제2 형광체에서 방출된 광의 혼색을 통해 백색광을 방출하는 발광 장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 백색광은 100이상의 NTSC값을 갖는 발광 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 형광체는 마그네슘 플루오로-저마네이트 형광체를 포함하는 발광 장치. - 청구항 4에 있어서,
상기 마그네슘 플루오로-저마네이트 형광체는, MgaGebOcFd: Mn4+를 포함하고,
상기 a, b, c 및 d는 3.5 ≤ a ≤ 28, 0.9 ≤ b ≤ 7.5, 4.75 ≤ c ≤ 38, 1 ≤ d ≤ 10의 관계를 갖는 발광 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 발광 다이오드 칩은 430nm의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 형광체는 520nm 내지 545nm 범위의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 형광체는 625nm 내지 670nm 범위의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 발광 장치.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150185260A KR20170075509A (ko) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | 고색재현성 발광 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150185260A KR20170075509A (ko) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | 고색재현성 발광 장치 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20170075509A true KR20170075509A (ko) | 2017-07-03 |
Family
ID=59357922
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150185260A Withdrawn KR20170075509A (ko) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | 고색재현성 발광 장치 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20170075509A (ko) |
-
2015
- 2015-12-23 KR KR1020150185260A patent/KR20170075509A/ko not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9985182B2 (en) | Light-emitting apparatus and color-matching apparatus | |
EP3206240B1 (en) | Light emitting device | |
US8866166B2 (en) | Solid state lighting device | |
US9590149B2 (en) | Lighting emitting device | |
TWI506831B (zh) | 發光裝置 | |
US7781783B2 (en) | White light LED device | |
US6933535B2 (en) | Light emitting devices with enhanced luminous efficiency | |
US9117980B2 (en) | Light-emitting device including sealing units with different phosphor concentrations | |
TW201314964A (zh) | 發光裝置封裝件 | |
US11510294B2 (en) | Lumiphoric arrangements for light emitting diode packages | |
JP5194675B2 (ja) | 発光装置 | |
JP2009111273A (ja) | 発光装置 | |
JP2008218998A (ja) | 発光装置 | |
JP2017120897A (ja) | 発光装置および調色装置 | |
US9093626B2 (en) | Luminescence device | |
US20150263244A1 (en) | Light emitting device | |
KR102397909B1 (ko) | 기판 및 이를 포함하는 광원 모듈 | |
KR20170075509A (ko) | 고색재현성 발광 장치 | |
KR20160144726A (ko) | 고신뢰성 발광 장치 | |
KR20210100057A (ko) | 발광 장치 | |
KR100573488B1 (ko) | 발광장치 | |
KR20100042093A (ko) | 백색 led 패키지 | |
KR102310038B1 (ko) | 백색 발광 장치 | |
KR102354843B1 (ko) | 발광 장치 | |
KR20210082152A (ko) | 발광 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20151223 |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
PC1203 | Withdrawal of no request for examination |