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KR20180093216A - 형광체, 발광소자 패키지 및 전자기기 - Google Patents

형광체, 발광소자 패키지 및 전자기기 Download PDF

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KR20180093216A
KR20180093216A KR1020170018945A KR20170018945A KR20180093216A KR 20180093216 A KR20180093216 A KR 20180093216A KR 1020170018945 A KR1020170018945 A KR 1020170018945A KR 20170018945 A KR20170018945 A KR 20170018945A KR 20180093216 A KR20180093216 A KR 20180093216A
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light
phosphor
core
shell
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KR1020170018945A
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문제영
한상호
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
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Publication date
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Publication of KR20180093216A publication Critical patent/KR20180093216A/ko
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Abstract

본 실시예들은 형광체, 발광소자 패키지 및 전자기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 가시광선 파장대역 내 제1 순색 파장대역의 빛을 흡수하여 제1 순색 파장대역과는 다른 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 코어와, 코어의 표면에 코팅되며 다른 파장대역의 빛에서 특정 파장대역의 빛을 제거하거나 특정 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시켜 가시광선 파장대역 내 제2 순색 파장대역의 빛을 방출하는 적어도 하나의 셸을 포함하여 코어-셸 구조를 갖는 형광체와, 이를 활용한 발광소자 패키지 및 전자기기에 관한 것이다. 이러한 본 실시예들에 의하면, 우수한 순색 표현력을 갖는 형광체와 이를 활용하여 높은 순색 표현력 및 색 재현 성능을 갖는 발광소자 패키지 및 전자기기를 제공할 수 있다.

Description

형광체, 발광소자 패키지 및 전자기기{PHOSPHOR, LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE, AND ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 형광체, 발광소자 패키지 및 전자기기에 관한 것이다.
요즈음, 표시장치는 LED (Light Emitting Diode) 등의 발광소자와 적어도 한 가지 이상의 형광체를 포함하는 발광소자 패키지를 광원으로 활용하고 있다.
이러한 종래의 발광소자 패키지에 활용되는 형광체는 자신이 표현해야 하는 색상에 해당하는 파장대역보다 넓은 발광 스펙트럼 특성을 갖는 문제점이 있다.
이로 인해, 형광체는 자신이 표현해야 하는 색상을 순수하게 표현하지 못하고, 다른 색상과 섞인 혼색을 표현하게 된다.
따라서, 발광소자 패키지 또한 순색 표현력이 떨어지는 문제점이 있고, 발광소자 패키지를 광원으로 이용하는 표시장치의 색 재현 성능도 저하되는 문제점이 있어 왔다.
이러한 배경에서, 본 실시예들의 목적은, 우수한 순색 표현력을 갖는 형광체를 제공하는 데 있다.
본 실시예들의 다른 목적은, 우수한 순색 표현력을 갖는 형광체를 포함하는 발광소자 패키지를 제공하는 데 있다.
본 실시예들의 또 다른 목적은, 우수한 순색 표현력을 갖는 형광체를 포함하는 발광소자 패키지를 광원으로 이용함으로써 높은 색 재현 성능을 갖는 전자기기를 제공하는 데 있다.
본 실시예들의 또 다른 목적은, 우수한 순색 표현력을 갖는 형광체를 포함하는 전자기기를 제공하는 데 있다.
일 측면에서, 본 실시예들은, 코어-셸 구조를 갖는 형광체와, 이를 활용한 발광소자 패키지와, 표시장치 및 조명장치 등의 전자기기를 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 본 실시예들은, 외부의 빛을 흡수하여 제1 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 코어와, 코어의 표면에 코팅되며 제1 파장대역의 빛에서 특정 파장대역의 빛을 제거하거나 특정 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시킨 방출하는 적어도 하나의 셸을 포함하는 형광체를 제공할 수 있다.
이러한 형광체에서, 코어의 중량은 셸의 중량보다 클 수 있다.
형광체에서 코어에 대한 셸의 중량비는 0.6 이하일 수 있다.
이러한 형광체의 코어에서 발광하는 빛(가시광)의 일부에 해당하는 선택적 파장(특정 파장대역)의 빛이 셸을 통과하면서 제거되거나 세기가 감쇄된다.
따라서, 코어-셸 구조를 갖는 형광체의 셸은 선택적 파장 흡수 층 또는 선택적인 파장 흡수 코팅 층이라고 할 수 있다.
이러한 형광체에서, 셸의 두께는 코어의 중심에서 코어의 표면까지의 거리보다 작을 수 있다.
이러한 형광체에서, 셸의 두께는 2,000 nm 내지 500,000 nm 일 수 있다.
다른 측면에서, 본 실시예들은, 가시광선 파장대역 내 제1 메인 파장대역의 빛을 발광하는 제1 발광소자와, 제1 발광소자에서 발광된 빛의 제1 메인 파장대역과는 다른 파장대역인 제1 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 제1 코어와, 제1 코어의 표면에 코팅되며 제1 파장대역의 빛에서 제1 특정 파장대역 빛을 제거하거나 제1 특정 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시켜 가시광선 파장대역 내 제2 메인 파장대역의 빛을 방출하는 적어도 하나의 제1 셸을 포함하는 제1 형광체를 포함하는 발광소자 패키지를 제공할 수 있다.
제1 형광체의 제1 셸은 입력 광에 대하여, 제1 특정 파장대역의 빛의 세기를 일정 세기보다 낮게 감쇄시켜 출력시키는 제1 광 전달 특성을 갖는 물질로 되어 있을 수 있다.
제1 형광체에서, 제1 코어에 대한 제1 셸의 중량비는 0.6 이하일 수 있다.
제1 형광체에서, 제1 코어에 대한 제1 셸의 중량비는 제1 특정 파장대역의 빛의 세기의 감쇄 량이 일정 수준 이상이 되도록 결정될 수 있다.
제1 형광체에서, 제1 셸의 두께는 2,000 nm 내지 500,000 nm 일 수 있다.
제1 형광체에서, 제1 셸의 두께는 제1 특정 파장대역의 빛의 세기의 감쇄 량이 일정 수준 이상이 되도록 결정될 수 있다.
제1 형광체에서, 제1 셸은 1종 이상의 희토류 원소를 포함할 수 있다.
제1 형광체에서, 제1 코어는, (Sr,Ba,Mg)2SiO4:Eu, Al5Lu3O12:Ce, (Sr,Ba,Mg)2SiO4:Eu, Y3Al5O12:Ce, La3Si6N11:Ce, (Sr,Ba,Eu)2SiO4:Eu, β-Sialon:Si6 -zAlzOzN8-z:Eu, Lu3Al5O12:Ce, (Lu, Gd)3Al5O12:Ce, Y3Al5O12:Ce (0.01 < z < 10) 등 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
제1 발광소자에서 발광된 빛의 제1 메인 파장대역과는 다른 파장대역인 제2 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 제2 코어와, 제2 코어의 표면에 코팅되며 제2 파장대역의 빛에서 제2 특정 파장대역의 빛을 제거하거나 제2 특정 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시켜 가시광선 파장대역 내 제3 메인 파장대역의 빛을 방출하는 적어도 하나의 제2 셸을 포함하는 제2 형광체를 더 포함할 수 있다.
제2 형광체에서, 제2 셸은, 입력 광에 대하여, 제2 특정 파장대역의 빛의 세기를 일정 세기보다 낮게 감쇄시켜 출력시키는 제2 광 전달 특성을 갖는 물질로 되어 있을 수 있다.
제1 특정 파장대역과 제2 특정 파장대역은 동일하거나 중첩될 수 있다.
제1 특정 파장대역과 제2 특정 파장대역은 서로 다를 수 있다.
제1 형광체에서 제1 코어에 대한 제1 셸의 중량비와, 제2 형광체에서 제2 코어에 대한 제2 셸의 중량비는, 서로 동일할 수 있다.
제1 형광체에서 제1 코어에 대한 제1 셸의 중량비와, 제2 형광체에서 제2 코어에 대한 제2 셸의 중량비는, 서로 다를 수 있다.
제2 형광체에서, 제2 코어에 대한 제2 셸의 중량비는 0.6 이하일 수 있다.
제2 형광체에서, 제2 코어에 대한 제2 셸의 중량비는 제2 특정 파장대역의 빛의 세기의 감쇄 량이 일정 수준 이상이 되도록 결정될 수 있다.
제1 형광체에서 제1 셸의 두께와 제2 형광체에서 제2 셸의 두께는 서로 동일할 수 있다.
제1 형광체에서 제1 셸의 두께와 제2 형광체에서 제2 셸의 두께는 서로 다를 수 있다.
제1 형광체의 제1 셸의 두께는 제2 형광체의 제2 셸의 두께보다 두꺼울 수 있다.
제2 형광체의 제2 셸의 두께는 2,000 nm 내지 500,000 nm일 수 있다.
제2 형광체의 제2 셸의 두께는 제2 특정 파장대역의 빛의 세기의 감쇄 량이 일정 수준 이상이 되도록 결정될 수 있다.
제2 형광체의 제2 셸은 1종 이상의 희토류 원소를 포함할 수 있다.
제2 형광체의 제2 코어는, (Sr,Ba,Mg)3SiO5:Eu, (Sr,Ca)AlSiN3:Eu, CaAlSiN3:Eu, MyM'z(Si,B,Al)5OxN8 -x:Eu, MSi1 - zAlzOzN2 -z:Eu, α-Sialon:CaxEuy(Si,Al)12(O,N)16, S-CaAlSiN, CaAlSiN, (Sr,Ca)AlSiN3:Eu, K2SiF6:Mn4 + (0.01 < x < 10, 0.01 < y < 20, 0.01 < z < 10, M과 M'는 Ca, Sr, Ba 중 선택될 수 있음) 등 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
제1 발광소자에서 발광된 빛의 제1 메인 파장대역과는 다른 파장대역인 제2 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 제2 코어로 이루어진 제2 형광체를 더 포함하는 발광소자 패키지.
예를 들어, 제1 발광소자는 청색 빛을 발광하는 청색 발광소자일 수 있다.
이 경우, 제1 형광체는 녹색 빛을 발광하는 녹색 형광체 또는 적색 빛을 발광하는 적색 빛을 발광하는 적색 형광체일 수 있으며, 제2 형광체는 적색 형광체 또는 녹색 형광체일 수 있다.
한편, 가시광선 파장대역 내 제3 메인 파장대역의 빛을 발광하는 제2 발광소자를 더 포함할 수 있다.
여기서, 제2 발광소자는 녹색 빛을 발광하는 녹색 발광소자 또는 적색 빛을 발광하는 적색 발광소자일 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 실시예들은, 가시광선 파장대역 내 제1 메인 파장대역의 빛을 발광하는 제1 발광소자와, 제1 메인 파장대역과는 다른 파장대역인 제2 메인 파장대역의 빛을 발광하는 제1 형광체를 포함하는 발광소자 패키지와, 제1 발광소자를 구동하는 구동회로를 포함하는 전자기기를 제공할 수 있다.
제1 형광체는, 제1 발광소자에서 발광된 빛의 제1 메인 파장대역과는 다른 파장대역인 제1 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 제1 코어와, 제1 코어의 표면에 코팅되며 제1 파장대역의 빛에서 제1 특정 파장대역의 빛을 제거하거나 제1 특정 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시켜 가시광선 파장대역 내 제2 메인 파장대역의 빛을 방출하는 적어도 하나의 제1 셸을 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 실시예들은, 제1 순색 파장대역과는 다른 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 코어와, 코어의 표면에 코팅되며 코어에서 발광된 빛에서 특정 파장대역의 빛을 제거하거나 특정 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시켜 가시광선 파장대역 내 제2 순색 파장대역의 빛을 방출하는 적어도 하나의 셸을 포함하는 형광체를 포함하는 전자기기를 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 코어-셸 구조를 통해 우수한 순색 표현력을 갖는 형광체를 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 코어-셸 구조를 갖는 형광체를 포함하는 발광소자 패키지를 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 코어-셸 구조를 갖는 형광체를 포함하는 발광소자 패키지를 광원으로 이용함으로써 높은 색 재현 성능을 갖는 전자기기를 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 코어-셸 구조를 갖는 형광체를 이용하여 높은 색 재현 성능을 보이는 전자기기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조를 갖는 형광체를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조를 갖는 형광체에서 셸의 광 전달 특성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조를 갖는 형광체의 다양한 형태들을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조를 갖는 형광체의 활용을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조를 갖는 형광체를 활용한 발광소자 패키지의 3가지 타입을 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 실시예들에 따른 1가지 발광소자(청색 발광소자) 및 2가지 형광체(적색 형광체, 녹색 형광체)를 포함하는 제1-a 타입의 발광소자 패키지와, 코어-셸 구조의 적색 형광체 및 녹색 형광체를 나타낸 도면들이다.
도 8 및 도 9는 본 실시예들에 따른 1가지 발광소자(청색 발광소자) 및 2가지 형광체(적색 형광체, 녹색 형광체)를 포함하는 제1-b 타입의 발광소자 패키지와, 코어-셸 구조의 녹색 형광체와 일반 구조의 적색 형광체를 나타낸 도면들이다.
도 10 및 도 11은 본 실시예들에 따른 1가지 발광소자(청색 발광소자) 및 2가지 형광체(적색 형광체, 녹색 형광체)를 포함하는 제1-c 타입의 발광소자 패키지와, 코어-셸 구조의 적색 형광체와 일반 구조의 녹색 형광체를 나타낸 도면들이다.
도 12 및 도 13는 본 실시예들에 따른 2가지 발광소자(청색 발광소자, 적색 발광소자)와 1가지 형광체(녹색 형광체)를 포함하는 제2 타입의 발광소자 패키지와, 코어-셸 구조의 녹색 형광체를 나타낸 도면이다.
도 14 및 도 15는 본 실시예들에 따른 2가지 발광소자(청색 발광소자, 녹색 발광소자)와 1가지 형광체(적색 형광체)를 포함하는 제3 타입의 발광소자 패키지와, 코어-셸 구조의 적색 형광체를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 실시예들에 따른 녹색 형광체의 코어-셸 구조에 의해, G-R 혼색 노이즈가 제거되어 순색 표현력이 형상된 발광소자 패키지의 발광 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 17은 본 실시예들에 따른 적색 형광체의 코어-셸 구조에 의해, G-R 혼색 노이즈가 제거되어 순색 표현력이 형상된 발광소자 패키지의 발광 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 18은 본 실시예들에 따른 녹색 형광체의 코어-셸 구조에 의해, B-G 혼색 노이즈가 제거되어 순색 표현력이 형상된 발광소자 패키지의 발광 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 19 및 도 20은 본 실시예들에 따른 발광소자 패키지를 활용한 2가지 타입의 백 라이트 유닛을 포함하는 표시장치를 나타낸 도면이다.
도 21은 본 실시예들에 따른 발광소자 패키지를 활용한 조명장치를 나타낸 도면이다.
도 21은 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조의 형광체를 활용한 색 변환 보완 층을 포함하는 표시장치를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조(Core-Shell Structure)를 갖는 형광체(P)를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조를 갖는 형광체(P)에서 셸(PS)의 광 전달 특성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 형광체(P)는, 형광 물질로 된 코어(Core, PC)와, 코어(PC)의 외곽을 싸고 있는 적어도 하나의 셸(Shell, PS)로 이루어진 코어-셸 구조(Core-Shell Structure)를 갖는다.
형광체(P)의 코어(PC)는, 제1 순색 파장대역의 제1 순색의 빛을 흡수하여 제1 순색 파장대역과는 다른 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 되어 있다. 여기서, 본 명세서에서, 2가지 파장대역이 다르다는 것은, 2가지 파장대역이 완전히 중첩되지 않는 경우와, 일부만 중첩되는 경우를 모두 포함한다.
형광체(P)의 적어도 하나의 셸(PS)은, 코어(PC)의 표면에 코팅되며 코어(PC)에서 발광된 파장대역의 빛에서 특정 파장대역의 빛을 제거하거나 특정 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시켜 제2 순색 파장대역의 제2 순색의 빛을 방출할 수 있다.
형광체(P)의 셸(PS)은, 입력 광에 대하여, 특정 파장대역(예: B-G 혼색 파장대역 또는 G-R 혼색 파장대역)의 빛의 세기를 일정 세기보다 낮게 감쇄시켜 출력시키는 광 전달 특성을 갖는 물질로 되어 있다.
도 2는 형광체(P)의 셸(PS)의 광 전달 특성을 나타낸 그래프로서, 셸(PS)에 Sin 세기의 입력 광이 조사될 때, 입력 광의 파장에 따라 셸(PS)에서 방출되는 빛(출력 광)의 세기 Sout를 나타낸 그래프이다.
특정 파장대역(Wc)이 속하지 않는 파장의 입력 광이 셸(PS)에 조사되는 경우, 셸(PS)에서 방출되는 빛의 세기 Sout 는 정상적인 감쇄에 따라 입력 광의 세기 Sin보다 낮아질 수 있으며, 그렇더라도 일정 세기 Sth보다 높은 세기이다.
즉, 특정 파장대역(Wc)이 속하지 않는 파장의 입력 광이 셸(PS)에 조사되는 경우, 셸(PS)에서 감쇄되는 빛의 세기 감쇄량(Sin-Sout)은 일정 수준(K) 보다 작을 수 있다.
특정 파장대역(Wc)이 속하는 파장의 입력 광이 셸(PS)에 조사되는 경우, 셸(PS)에서 방출되는 빛의 세기 Sout 는 입력 광의 세기 Sin보다 더 낮아질 뿐만 아니라 일정 세기 Sth보다도 더 낮은 세기이다.
즉, 특정 파장대역(Wc)이 속하는 파장의 입력 광이 셸(PS)에 조사되는 경우, 셸(PS)에서 감쇄되는 빛의 세기 감쇄량(Sin-Sout)은 일정 수준(K) 이상일 수 있다.
형광체(P)의 셸(PS)에 의해 특정 파장대역(Wc)의 빛이 흡수됨으로써, 형광체(P)의 셸(PS)에 의해 특정 파장대역(Wc)의 빛의 세기가 감쇄되거나 특정 파장대역(Wc)의 빛이 제거되는 것이다.
아래에서는, 형광체(P)와 관련된 파장 특성에 대하여 예시적으로 설명한다.
예를 들어, 형광체(P)의 코어(PC)가 흡수하는 제1 순색의 빛은 순수한 청색 빛일 수 있다. 이 경우, 형광체(P)의 셸(PS)에서 방출하는 제2 순색의 빛은 순수한 녹색 빛 또는 순수한 적색 빛일 수 있다.
일 예로, 형광체(P)의 코어(PC)가 순수한 청색 빛을 흡수하고, 형광체(P)의 셸(PS)이 녹색 빛과 적색 빛의 혼색 구간을 조절시켜 순수한 녹색 빛을 방출하는 경우, 형광체(P)와 관련된 파장 특성은 아래와 같다.
형광체(P)의 코어(PC)가 흡수하는 빛의 제1 순색 파장대역은 순수한 청색 빛의 파장대역(이하, 청색 파장대역이라고 함)으로서, 대략 380 ~ 500 nm일 수 있다.
형광체(P)의 코어(PC)가 발광하는 빛의 파장대역은, 순수한 녹색 빛의 파장대역(이하, 녹색 파장대역이라고 함, 대략 500 ~ 550 nm)과 녹색 빛과 적색 빛이 혼합된 빛의 파장대역(이하, G-R 혼색 파장대역이라고 함, 대략 550 ~ 600 nm)을 포함할 수 있으며, 대략 500 ~ 600 nm 일 수 있다.
그리고, 형광체(P)의 셸(PS)에 의해 제거 또는 감쇄되는 특정 파장대역은 G-R 혼색 파장대역일 수 있으며, 대략 550 ~ 600 nm일 수 있다.
형광체(P)의 셸(PS)에서 발출되는 빛의 제2 순색 파장대역은, 녹색 파장대역으로서, 대략 500 ~ 550 nm일 수 있다.
다른 예로, 형광체(P)의 코어(PC)가 순수한 청색 빛을 흡수하고, 형광체(P)의 셸(PS)이 녹색 빛과 적색 빛의 혼색 구간을 조절시켜 순수한 적색 빛을 방출하는 경우, 형광체(P)와 관련된 파장 특성은 아래와 같다.
형광체(P)의 코어(PC)가 흡수하는 빛의 제1 순색 파장대역은 청색 파장대역으로서, 대략 380 ~ 500 nm일 수 있다.
형광체(P)의 코어(PC)가 발광하는 빛의 파장대역은, 순수한 적색 빛의 파장대역(이하, 적색 파장대역이라고 함, 대략 600 ~ 700 nm)과 G-R 혼색 파장대역(대략 550 ~ 600 nm)을 포함할 수 있으며, 대략 550 ~ 700 nm 일 수 있다.
그리고, 형광체(P)의 셸(PS)에 의해 제거 또는 감쇄되는 특정 파장대역은 R-G 혼색 파장대역일 수 있으며, 대략 550 ~ 600 nm일 수 있다.
형광체(P)의 셸(PS)에서 발출되는 빛의 제2 순색 파장대역은, 적색 파장대역으로서, 대략 600 ~ 700 nm일 수 있다.
또 다른 예로, 형광체(P)의 코어(PC)가 순수한 청색 빛을 흡수하고, 형광체(P)의 셸(PS)이 녹색 빛과 청색 빛의 혼색 구간을 조절시켜 순수한 녹색 빛을 방출하는 경우, 형광체(P)와 관련된 파장 특성은 아래와 같다.
형광체(P)의 코어(PC)가 흡수하는 빛의 제1 순색 파장대역은 순수한 청색 빛의 파장대역(이하, 청색 파장대역이라고 함)으로서, 대략 380 ~ 500 nm일 수 있다.
형광체(P)의 코어(PC)가 발광하는 빛의 파장대역은, 순수한 녹색 빛의 파장대역(이하, 녹색 파장대역이라고 함, 대략 500 ~ 550 nm)과 녹색 빛과 청색 빛이 혼합된 빛의 파장대역(이하, B-G 혼색 파장대역이라고 함, 대략 480 ~ 500 nm)을 포함할 수 있으며, 대략 480 ~ 550 nm 일 수 있다.
그리고, 형광체(P)의 셸(PS)에 의해 제거 또는 감쇄되는 특정 파장대역은 B-G 혼색 파장대역일 수 있으며, 대략 480 ~ 500 nm일 수 있다.
형광체(P)의 셸(PS)에서 발출되는 빛의 제2 순색 파장대역은, 녹색 파장대역으로서, 대략 500 ~ 550 nm일 수 있다.
전술한 바와 같이, 형광체(P)는 코어-셸 구조로 되어 있기 때문에, 순수한 색상의 순수 파장대역의 빛을 방출할 수 있다.
형광체(P)에서, 코어(PC)의 중량은 셸(PS)의 중량보다 클 수 있다.
예를 들어, 형광체(P)에서, 코어(PC)에 대한 셸(PS)의 중량비는 0.6 이하일 수 있다.
다시 말해, 코어(PC)의 중량을 1이라 할 때, 셸(PS)의 중량은 0.6이하일 수 있다.
코어-셸 구조를 갖는 형광체(P)에서, 코어(PC)에 대한 셸(PS)의 중량비를 0.6보다 크게 하면, 셸(PS)에서 순수한 색상의 빛이 방출될 가능성은 높아지지만, 코어(PC)에 발광된 빛이 셸(PS)을 투과하는 투과 효율이 크게 떨어져 발광 성능이 크게 저하될 수 있다.
따라서, 코어-셸 구조를 갖는 형광체(P)에서, 코어(PC)에 대한 셸(PS)의 중량비를 0.6 이하로 설계함으로써, 발광 성능을 저하시키지 않으면서, 순수한 색상의 빛이 방출되도록 해줄 수 있다.
코어-셸 구조를 갖는 형광체(P)에서, 셸(PS)의 두께(T)는 코어(PC)의 중심(O)에서 코어(PC)의 표면까지의 거리(R)보다 작을 수 있다.
예를 들어, 셸(PS)의 두께는, 1 nm ~ 500 μm일 수 있다.
보다 구체적으로, 셸(PS)의 두께는, 2,000 nm 내지 500,000 nm 일 수 있다.
도 3은 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조를 갖는 형광체(P)의 다양한 형태들을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조를 갖는 형광체(P)의 단면은, 제1 경우와 같이 원형일 수도 있고, 제2 경우와 같이 다각형(예: 삼각형, 사각형, 오각형 등)일 수도 있고, 제3 경우와 같이 불특정 형상일 수도 있다.
이뿐만 아니라, 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조를 갖는 형광체(P)의 단면은 다양한 형상일 수 있다.
본 실시예들에 따른 코어-셸 구조를 갖는 형광체(P)는, 입체적으로는, 구형, 다면체, 불특정 입체 등일 수 있다.
도 4는 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조를 갖는 형광체(P)의 활용을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조를 갖는 형광체(P)는, 적어도 하나의 발광소자를 포함하는 발광소자 패키지(410)와, 발광소자 패키지(410) 내 적어도 하나의 발광소자를 구동하기 위한 구동회로(420) 등을 포함하는 전자기기(400)에 활용될 수 있다.
본 실시예들에 따른 코어-셸 구조를 갖는 형광체(P)를 활용한 발광소자 패키지(410)에 포함되는 발광소자는, 일 예로, LED (Light Emitting Diode) 칩일 수 있다.
일 예로, 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조를 갖는 형광체(P)는 발광소자 패키지(410)를 이루는 하나 이상의 형광체 중 적어도 하나로 활용될 수 있다.
다른 예로, 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조를 갖는 형광체(P)는 표시장치 내 표시패널에서 컬러필터의 위 또는 아래에 위치하여 컬러필터의 색 변환 성능을 향상시켜주는 역할을 하는데 활용될 수도 있다.
도 5는 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조를 갖는 형광체(P)를 활용한 발광소자 패키지의 3가지 타입(Type 1, Type 2, Type 3)을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 발광소자 패키지(410)는 1가지의 발광소자와 2가지의 형광체를 포함하는 제1 타입(Type 1)일 수 있다.
발광소자 패키지(410)가 제1 타입(Type 1)인 경우, 일 예로, 1가지의 발광소자는 청색 빛을 발광하는 청색 발광소자이고, 2가지의 형광체는 적색 빛을 발광하는 적색 형광체와 녹색 빛을 발광하는 녹색 형광체일 수 있다.
도 5를 참조하면, 발광소자 패키지(410)는 2가지의 발광소자와 1가지의 형광체를 포함하는 제2 타입(Type 2) 또는 제3 타입(Type 3)일 수 있다.
발광소자 패키지(410)가 제2 타입(Type 2)인 경우, 일 예로, 2가지의 발광소자는 청색 빛을 발광하는 청색 발광소자와 적색 빛을 발광하는 적색 발광소자이고, 1가지의 형광체는 녹색 빛을 발광하는 녹색 형광체일 수 있다.
발광소자 패키지(410)가 제3 타입(Type 3)인 경우, 일 예로, 2가지의 발광소자는 청색 빛을 발광하는 청색 발광소자와 녹색 빛을 발광하는 녹색 발광소자(이고, 1가지의 형광체는 적색 빛을 발광하는 적색 형광체일 수 있다.
아래에서는, 3가지 타입의 발광소자 패키지(410)에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 6 및 도 7은 본 실시예들에 따른 1가지 발광소자(D1) 및 코어-셸 구조의 2가지 형광체(P1, P2)를 포함하는 제1-a 타입의 발광소자 패키지(410)와, 코어-셸 구조의 2가지 형광체(P1, P2)를 나타낸 도면들이다.
도 6을 참조하면, 발광소자 패키지(410)는, 몰드(610)와, 몰드(610) 상에 위치하는 하나 또는 둘 이상의 제1 발광소자(D1)와, 제1 발광소자(D1)를 덮는 봉지제(620)를 포함한다. 여기서, 몰드(610) 및 봉지제(620)는 모든 타입의 발광소자 패키지(410)의 구조에 해당한다.
봉지제(620)에는 제1 형광체(P1)와 제2 형광체(P2)가 포함되어 있다.
제1-a 타입의 발광소자 패키지(410)에서, 각 제1 발광소자(D1)는, 가시광선 파장대역 내 제1 메인 파장대역의 빛을 발광할 수 있다.
제1-a 타입의 발광소자 패키지(410)에서, 제1 형광체(P1)와 제2 형광체(P2)는 코어-셸 구조를 갖는다.
제1 형광체(P1)는, 제1 발광소자(D1)에서 발광된 빛의 제1 메인 파장대역과는 다른 파장대역인 제1 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 제1 코어(PC1)와, 제1 코어(PC2)의 표면에 코팅되며 제1 파장대역의 빛에서 제1 특정 파장대역의 빛을 제거하거나 제1 특정 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시켜 가시광선 파장대역 내 제2 메인 파장대역의 빛을 방출하는 적어도 하나의 제1 셸(PS1)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 발광소자(D1)는 청색 발광소자일 수 있으며, 제1 메인 파장대역은 청색 파장대역(대략 380 ~ 500 nm)일 수 있다.
제1 형광체(P1)의 제1 코어(PC1)가 발광하는 빛의 제1 파장대역은, 녹색 파장대역(대략 500 ~ 550 nm)과, G-R 혼색 파장대역(대략 550 ~ 600 nm)을 포함할 수 있으며, 대략 500 ~ 600 nm 일 수 있다.
제1 형광체(P1)의 제1 셸(PS1)이 감쇄시키거나 제거하는 빛의 파장대역에 해당하는 제1 특정 파장대역은, 일 예로, G-R 혼색 파장대역(대략 550 ~ 600 nm)일 수 있다.
제1 형광체(P1)의 제1 셸(PS1)에서 최종적으로 방출되는 빛의 파장대역에 해당하는 제2 메인 파장대역, 즉, 제1 형광체(P1)에서 최종적으로 발광되는 빛의 파장대역에 해당하는 제2 메인 파장대역은, 녹색 파장대역(대략 500 ~ 550 nm)일 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 형광체(P1)는 코어-셸 구조로 되어 있기 때문에, 순수한 색상의 제2 메인 파장대역의 빛을 방출할 수 있다.
제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)은, 입력 광에 대하여, 제1 코어(PC1)에서 발광된 빛의 제1 파장대역에서 혼색 빛의 파장대역에 해당하는 제1 특정 파장대역의 빛의 세기를 일정 세기(Sth) 보다 낮게 감쇄시켜 출력시키는 제1 광 전달 특성을 갖는 물질일 수 있다.
따라서, 제1 형광체(P1)는 순수한 색상의 제2 메인 파장대역의 빛을 방출할 수 있다.
제1 형광체(P1)에서, 제1 코어(PC1)의 중량은 제1 셸(PS1)의 중량보다 클 수 있다.
일 예로, 제1 형광체(P1)에서 제1 코어(PC1)에 대한 제1 셸(PS1)의 중량비는 0.6 이하일 수 있다.
제1 형광체(P1)에서 제1 코어(PC1)에 대한 제1 셸(PS1)의 중량비는, 제1 코어(PC1)에서 발광된 빛의 제1 파장대역에서 혼색 빛의 파장대역에 해당하는 제1 특정 파장대역의 빛의 세기의 감쇄 량이 일정 수준(K) 이상이 되도록 결정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 코어-셸 구조를 갖는 제1 형광체(P1)에서, 제1 코어(PC1)에 대한 제1 셸(PS1)의 중량비를 설계함으로써, 발광 성능을 저하시키지 않으면서, 순수한 색상의 빛이 방출되도록 해줄 수 있다.
제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)의 두께는 제1 코어(PC1)의 중심에서 제1 코어(PC1)의 표면까지의 거리보다 작을 수 있다.
예를 들어, 제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)의 두께는, 1 nm ~ 500 μm일 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)의 두께는, 2,000 nm 내지 500,000 nm 일 수 있다.
제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)의 두께는, 제1 코어(PC1)에서 발광된 빛의 제1 파장대역에서 혼색 빛의 파장대역에 해당하는 제1 특정 파장대역의 빛의 세기의 감쇄 량이 일정 수준(K) 이상이 되도록 결정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 코어-셸 구조를 갖는 제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)의 두께를 설계함으로써, 발광 성능을 저하시키지 않으면서, 순수한 색상의 빛이 방출되도록 해줄 수 있다.
제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)은 1종 이상의 란탄넘족 희토류 원소를 포함할 수 있다.
란탄넘족 희토류 원소는, 란탄 계열 15개 원소(원자 번호 57 ~ 71번)와, 스칸듐(Sc) 및 이트륨(Y)을 합친 17개 원소를 일컫는다.
란탄 계열 15개 원소는, La (란타넘, 란탄), Ce (세륨), Pr (프라세오디뮴), Nd (네오디뮴), Pm (프로메튬), Sm (사마륨), Eu (유로퓸), Gd (가돌리늄), Tb (터븀, 테르븀), Dy (디스프로슘), Ho (홀뮴), Er (어븀, 에르븀), Tm (툴륨), Yb (이터븀, 이테르븀), Lu (루비듐)을 포함한다.
전술한 바와 같이, 제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)이 1종 이상의 란탄넘족 희토류 원소를 포함함으로써, 제1 특정 파장대역 외의 입력 광에 대해서, 제1 형광체(P1)의 제1 코어(PC1)에서 발광된 빛을 손실 없이 외부로 방출할 수 있다.
제1 형광체(P1)에서 제1 코어(PC1)는, 일 예로, (Sr,Ba,Mg)2SiO4:Eu, Al5Lu3O12:Ce, (Sr,Ba,Mg)2SiO4:Eu, Y3Al5O12:Ce, La3Si6N11:Ce, (Sr,Ba,Eu)2SiO4:Eu, β-Sialon:Si6-zAlzOzN8-z:Eu, Lu3Al5O12:Ce, (Lu, Gd)3Al5O12:Ce, Y3Al5O12:Ce (0.01 < z < 10) 등 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
이에 따르면, 제1 형광체(P1)의 제1 코어(PC1)는, 제1 발광소자(D1)에서 발광된 제1 메인 파장대역에 해당하는 청색 파장대역(대략 380 ~ 500 nm)의 빛을 흡수하여, 녹색 파장대역(대략 500 ~ 550 nm)과 G-R 혼색 파장대역(대략 550 ~ 600 nm)을 포함하는 제1 파장대역(대략 500 ~ 600 nm)의 빛을 발광할 수 있다. 일 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제2 형광체(P2)는, 제1 발광소자(D1)에서 발광된 빛의 제1 메인 파장대역과는 다른 파장대역인 제2 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 제2 코어(PC2)와, 제2 코어(PC2)의 표면에 코팅되며 제2 파장대역의 빛에서 제2 특정 파장대역의 빛을 제거하거나 제2 특정 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시켜 가시광선 파장대역 내 제3 메인 파장대역의 빛을 방출하는 적어도 하나의 제2 셸(PS2)을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제2 형광체(P1)는 코어-셸 구조로 되어 있기 때문에, 제1 발광소자(D1)에서 발광되는 순수한 색상의 제1 메인 파장대역과 다르고, 제1 형광체(P1)에서 발광되는 순수한 색상의 제2 메인 파장대역과도 다른 제3 메인 파장대역의 순수한 색상의 빛을 방출할 수 있다.
예를 들어, 제1 발광소자(D1)는 청색 발광소자일 수 있으며, 제1 메인 파장대역은 청색 파장대역(대략 380 ~ 500 nm)인 경우, 제2 형광체(P2)의 제2 코어(PC2)가 발광하는 빛의 제2 파장대역은, 적색 파장대역(대략 600-700 nm)과, G-R 혼색 파장대역(대략 550 ~ 600 nm)을 포함할 수 있으며, 대략 550 ~ 700 nm 일 수 있다.
제2 형광체(P2)의 제2 셸(PS2)이 감쇄시키거나 제거하는 빛의 파장대역에 해당하는 제2 특정 파장대역은, 일 예로, G-R 혼색 파장대역(대략 550 ~ 600 nm)일 수 있다.
제2 형광체(P2)의 제2 셸(PS2)에서 최종 방출되는 빛의 파장대역에 해당하는 제3 메인 파장대역, 즉, 제2 형광체(P2)에서 최종적으로 발광되는 빛의 파장대역에 해당하는 제3 메인 파장대역은, 적색 파장대역(대략 600 ~ 700 nm)일 수 있다.
제2 형광체(P1)의 제2 셸(PS2)은, 입력 광에 대하여, 제2 코어(PC2)에서 발광된 빛의 제2 파장대역에서 혼색 빛의 파장대역에 해당하는 제2 특정 파장대역의 빛의 세기를 일정 세기(Sth) 보다 낮게 감쇄시켜 출력시키는 제2 광 전달 특성을 갖는 물질일 수 있다.
따라서, 제2 형광체(P2)는 혼색 파장대역에 해당하는 제2 특정 파장대역의 빛의 세기를 저감시켜 순수한 색상의 제3 메인 파장대역의 빛을 방출할 수 있다.
제2 형광체(P1)에서, 제2코어(PC2)의 중량은 제2 셸(PS2)의 중량보다 클 수 있다.
예를 들어, 제2 형광체(P2)에서 제2 코어(PC2)에 대한 제2 셸(PS2)의 중량비는 0.6 이하일 수 있다.
제2 형광체(P2)에서 제2 코어(PC2)에 대한 제2 셸(PS2)의 중량비는, 제2 코어(PC2)에서 발광된 빛의 제2 파장대역에서 혼색 빛의 파장대역에 해당하는 제2 특정 파장대역의 빛의 세기의 감쇄 량이 일정 수준(K) 이상이 되도록 결정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 코어-셸 구조를 갖는 제2 형광체(P2)에서, 제2 코어(PC2)에 대한 제2 셸(PS2)의 중량비를 설계함으로써, 발광 성능을 저하시키지 않으면서, 순수한 색상의 빛이 방출되도록 해줄 수 있다.
제2 형광체(P2)에서 제2 셸(PS2)의 두께는 제2 코어(PC2)의 중심에서 제2 코어(PC2)의 표면까지의 거리보다 작을 수 있다.
예를 들어, 제2 형광체(P2)에서 제2 셸(PS2)의 두께는, 1 nm ~ 500 μm일 수 있다.
보다 구체적으로, 제2 형광체(P2)에서 제2 셸(PS2)의 두께는, 2,000 nm 내지 500,000 nm 일 수 있다.
제2 형광체(P2)에서 제2 셸(PS2)의 두께는, 제2 코어(PC2)에서 발광된 빛의 제2 파장대역에서 혼색 빛의 파장대역에 해당하는 제2 특정 파장대역의 빛의 세기의 감쇄 량이 일정 수준(K) 이상이 되도록 결정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 코어-셸 구조를 갖는 제2 형광체(P2)에서 제2 셸(PS2)의 두께를 설계함으로써, 발광 성능을 저하시키지 않으면서, 순수한 색상의 빛이 방출되도록 해줄 수 있다.
제2 형광체(P2)에서 제2 셸(PS2)은 1종 이상의 란탄넘족 희토류 원소를 포함할 수 있다.
란탄넘족 희토류 원소는, 란탄 계열 15개 원소(원자 번호 57 ~ 71번)와, 스칸듐(Sc) 및 이트륨(Y)을 합친 17개 원소를 일컫는다.
란탄 계열 15개 원소는, La (란타넘, 란탄), Ce (세륨), Pr (프라세오디뮴), Nd (네오디뮴), Pm (프로메튬), Sm (사마륨), Eu (유로퓸), Gd (가돌리늄), Tb (터븀, 테르븀), Dy (디스프로슘), Ho (홀뮴), Er (어븀, 에르븀), Tm (툴륨), Yb (이터븀, 이테르븀), Lu (루비듐)을 포함한다.
전술한 바와 같이, 제2 형광체(P2)에서 제2 셸(PS2)이 1종 이상의 란탄넘족 희토류 원소를 포함함으로써, 제2 특정 파장대역 외의 입력 광에 대해서, 제2 형광체(P2)의 제2 코어(PC2)에서 발광된 빛을 손실 없이 외부로 방출할 수 있다.
제2 형광체(P2)의 제2 코어(PC2)는, 일 예로, (Sr,Ba,Mg)3SiO5:Eu, (Sr,Ca)AlSiN3:Eu, CaAlSiN3:Eu, MyM'z(Si,B,Al)5OxN8 -x:Eu, MSi1 - zAlzOzN2 -z:Eu, α-Sialon:CaxEuy(Si,Al)12(O,N)16, S-CaAlSiN, CaAlSiN, (Sr,Ca)AlSiN3:Eu, K2SiF6:Mn4+ (0.01 < x < 10, 0.01 < y < 20, 0.01 < z < 10, M과 M'는 Ca, Sr, Ba 중 선택될 수 있음) 등 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
이에 따르면, 제2 형광체(P2)의 제2 코어(PC2)는, 제1 발광소자(D1)에서 발광된 제1 메인 파장대역에 해당하는 청색 파장대역(대략 380 ~ 500 nm)의 빛을 흡수하여, 적색 파장대역(대략 600-700 nm)과, G-R 혼색 파장대역(대략 550 ~ 600 nm)을 포함하는 제2 파장대역(대략 550 ~ 700 nm)의 빛을 발광할 수 있다.
제1-a 타입의 발광소자 패키지(410)에서, 제1 형광체(P1)의 제1 코어(PC1)에 의해 제거 또는 감쇄되는 빛의 파장대역인 제1 특정 파장대역과, 제2 형광체(P2)의 제2 코어(PC2)에 의해 제거 또는 감쇄되는 빛의 파장대역인 제2 특정 파장대역은, 동일하거나 중첩될 수도 있다.
경우에 따라서, 제1-a 타입의 발광소자 패키지(410)에서, 제1 형광체(P1)의 제1 코어(PC1)에 의해 제거 또는 감쇄되는 빛의 파장대역인 제1 특정 파장대역과, 제2 형광체(P2)의 제2 코어(PC2)에 의해 제거 또는 감쇄되는 빛의 파장대역인 제2 특정 파장대역은, 중첩되지 않고 서로 다를 수 있다.
전술한 감쇄 또는 제거 파장대역의 설계에 따르면, 청색 파장대역과 녹색 파장대역 사이의 B-G 혼색 파장대역과, 녹색 파장대역과 적색 파장대역 사이의 G-R 혼색 파장대역 각각에 대한 존재 여부 또는 혼색 정도 등에 따라 제1 형광체(P1)의 제1 셸(PS1)과 제2 형광체(P2)의 제2 셸(PS2) 각각의 광 전달 특성을 조절할 수 있다. 이를 통해, 발광소자 패키지(410)의 전체적인 색 재현 성능을 높일 수 있다.
제1 형광체(P1)에서 제1 코어(PC1)에 대한 제1 셸(PS1)의 중량비와, 제2 형광체(P2)에서 제2 코어(PC2)에 대한 제2 셸(PS2)의 중량비는, 서로 동일할 수도 있고, 서로 다를 수 있다.
전술한 중량비 설계에 따르면, 청색 파장대역과 녹색 파장대역 사이의 B-G 혼색 파장대역과, 녹색 파장대역과 적색 파장대역 사이의 G-R 혼색 파장대역 각각에 대한 존재 여부 또는 혼색 정도 등에 따라 제1 형광체(P1)의 제1 셸(PS1)과 제2 형광체(P2)의 제2 셸(PS2) 각각의 광 전달 특성을 조절할 수 있다. 이를 통해, 발광소자 패키지(410)의 전체적인 색 재현 성능을 높일 수 있다.
제1 형광체(P1)의 제1 셸(PC1)의 두께와 제2 형광체(P2)의 제2 셸(PC2)의 두께는 서로 동일할 수도 있고 서로 다를 수도 있다.
전술한 셸 두께 설계에 따르면, 청색 파장대역과 녹색 파장대역 사이의 B-G 혼색 파장대역과, 녹색 파장대역과 적색 파장대역 사이의 G-R 혼색 파장대역 각각에 대한 존재 여부 또는 혼색 정도 등에 따라 제1 형광체(P1)의 제1 셸(PS1)과 제2 형광체(P2)의 제2 셸(PS2) 각각의 광 전달 특성을 조절할 수 있다. 이를 통해, 발광소자 패키지(410)의 전체적인 색 재현 성능을 높일 수 있다.
일 예로, 제2 형광체(P2)의 제2 코어(PC2)에서 발광되는 빛의 제2 파장대역과 관련한 혼색 파장대역이 순색 재현에 더 큰 영향을 갖는 경우, 제1 형광체(P1)의 제1 셸(PC1)의 두께가 제2 형광체(P2)의 제2 셸(PC2)의 두께보다 더 두껍게 설계될 수 있다.
이와 같이 설계함으로써, 제2 형광체(P2)의 제2 코어(PC2)에서 발광되는 빛의 제2 파장대역과 관련한 혼색 파장대역이 순색 재현에 더 큰 영향을 갖는 경우, 제2 형광체(P2)의 제2 코어(PC2)에서 발광되는 빛의 제2 파장대역의 빛을 더욱 효율적으로 제거시킬 수 있게 되어, 발광소자 패키지(410)의 순색 재현 성능을 향상시켜줄 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 실시예들에 따른 1가지 발광소자(청색 발광소자) 및 2가지 형광체(녹색 형광체 P1, 적색 형광체 P2)를 포함하는 제1-b 타입의 발광소자 패키지와, 코어-셸 구조의 녹색 형광체(P1)와 일반 구조의 적색 형광체(P2)를 나타낸 도면들이다.
제1-b 타입의 발광소자 패키지(410)는, 가시광선 파장대역 내 제1 메인 파장대역의 빛을 발광하는 제1 발광소자(D1)를 포함할 수 있다.
제1-b 타입의 발광소자 패키지(410)는, 제1 형광체(P1)와 제2 형광체(P2)를 포함할 수 있다.
제1 형광체(P1)는 코어-셸 구조를 가질 수 있다.
제2 형광체(P2)는 코어만 있고 셸은 없는 일반 구조를 갖는다. 즉, 코어-셸 구조를 가지지 않는다.
제1 형광체(P1)는, 제1 발광소자(D1)에서 발광된 빛의 제1 메인 파장대역과는 다른 파장대역인 제1 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 제1 코어(PC1)와, 제1 코어(PC2)의 표면에 코팅되며 제1 파장대역의 빛에서 제1 특정 파장대역의 빛을 제거하거나 제1 특정 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시켜 가시광선 파장대역 내 제2 메인 파장대역의 빛을 방출하는 적어도 하나의 제1 셸(PS1)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 발광소자(D1)는 청색 발광소자일 수 있으며, 제1 메인 파장대역은 청색 파장대역(대략 380 ~ 500 nm)일 수 있다.
제1 형광체(P1)의 제1 코어(PC1)가 발광하는 빛의 제1 파장대역은, 녹색 파장대역(대략 500 ~ 550 nm)과, G-R 혼색 파장대역(대략 550 ~ 600 nm)을 포함할 수 있으며, 대략 500 ~ 600 nm 일 수 있다.
제1 형광체(P1)의 제1 셸(PS1)이 감쇄시키거나 제거하는 빛의 파장대역에 해당하는 제1 특정 파장대역은, 일 예로, G-R 혼색 파장대역(대략 550 ~ 600 nm)일 수 있다.
제1 형광체(P1)의 제1 셸(PS1)에서 최종적으로 방출되는 빛의 파장대역에 해당하는 제2 메인 파장대역, 즉, 제1 형광체(P1)에서 최종적으로 발광되는 빛의 파장대역에 해당하는 제2 메인 파장대역은, 녹색 파장대역(대략 500 ~ 550 nm)일 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 형광체(P1)는 코어-셸 구조로 되어 있기 때문에, 순수한 색상의 제2 메인 파장대역의 빛을 방출할 수 있다.
제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)은, 입력 광에 대하여, 제1 코어(PC1)에서 발광된 빛의 제1 파장대역에서 혼색 빛의 파장대역에 해당하는 제1 특정 파장대역의 빛의 세기를 일정 세기(Sth) 보다 낮게 감쇄시켜 출력시키는 제1 광 전달 특성을 갖는 물질일 수 있다.
따라서, 제1 형광체(P1)는 혼색 파장대역에 해당하는 제1 특정 파장대역의 빛의 세기를 저감시켜 순수한 색상의 제2 메인 파장대역의 빛을 방출할 수 있다.
제1 형광체(P1)에서 제1 코어(PC1)에 대한 제1 셸(PS1)의 중량비는 0.6 이하일 수 있다. 즉, 제1 형광체(P1)에서 제1 코어(PC1)의 중량을 1이라고 할 때, 제1 셸(PS1)의 중량은 0.6 이하일 수 있다.
제1 형광체(P1)에서 제1 코어(PC1)에 대한 제1 셸(PS1)의 중량비는, 제1 코어(PC1)에서 발광된 빛의 제1 파장대역에서 혼색 빛의 파장대역에 해당하는 제1 특정 파장대역의 빛의 세기의 감쇄 량이 일정 수준(K) 이상이 되도록 결정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 코어-셸 구조를 갖는 제1 형광체(P1)에서, 제1 코어(PC1)에 대한 제1 셸(PS1)의 중량비를 설계함으로써, 발광 성능을 저하시키지 않으면서, 순수한 색상의 빛이 방출되도록 해줄 수 있다.
제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)의 두께는, 1 nm ~ 500 μm일 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)의 두께는, 2,000 nm 내지 500,000 nm 일 수 있다.
제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)의 두께는, 제1 코어(PC1)에서 발광된 빛의 제1 파장대역에서 혼색 빛의 파장대역에 해당하는 제1 특정 파장대역의 빛의 세기의 감쇄 량이 일정 수준(K) 이상이 되도록 결정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 코어-셸 구조를 갖는 제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)의 두께를 설계함으로써, 즉, 제1 코어(PC1)의 크기를 고려하여 제1 코어(PC1)를 코팅하는 제1 셸(PS2)의 두께를 설계함으로써, 발광 성능을 저하시키지 않으면서, 순수한 색상의 빛이 방출되도록 해줄 수 있다.
제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)은 1종 이상의 란탄넘족 희토류 원소를 포함할 수 있다.
란탄넘족 희토류 원소는, 란탄 계열 15개 원소(원자 번호 57 ~ 71번)와, 스칸듐(Sc) 및 이트륨(Y)을 합친 17개 원소를 일컫는다.
란탄 계열 15개 원소는, La (란타넘, 란탄), Ce (세륨), Pr (프라세오디뮴), Nd (네오디뮴), Pm (프로메튬), Sm (사마륨), Eu (유로퓸), Gd (가돌리늄), Tb (터븀, 테르븀), Dy (디스프로슘), Ho (홀뮴), Er (어븀, 에르븀), Tm (툴륨), Yb (이터븀, 이테르븀), Lu (루비듐)을 포함한다.
전술한 바와 같이, 제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)이 1종 이상의 란탄넘족 희토류 원소를 포함함으로써, 제1 특정 파장대역 외의 입력 광에 대해서, 제1 형광체(P1)의 제1 코어(PC1)에서 발광된 빛을 손실 없이 외부로 방출할 수 있다.
제1 형광체(P1)의 제1 코어(PC1)는, 일 예로, (Sr,Ba,Mg)2SiO4:Eu, Al5Lu3O12:Ce, (Sr,Ba,Mg)2SiO4:Eu, Y3Al5O12:Ce, La3Si6N11:Ce, (Sr,Ba,Eu)2SiO4:Eu, β-Sialon:Si6 -zAlzOzN8-z:Eu, Lu3Al5O12:Ce, (Lu, Gd)3Al5O12:Ce, Y3Al5O12:Ce (0.01 < z < 10) 등 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
이에 따르면, 제1 형광체(P1)의 제1 코어(PC1)는, 제1 발광소자(D1)에서 발광된 제1 메인 파장대역에 해당하는 청색 파장대역(대략 380 ~ 500 nm)의 빛을 흡수하여, 녹색 파장대역(대략 500 ~ 550 nm)과 G-R 혼색 파장대역(대략 550 ~ 600 nm)을 포함하는 제1 파장대역(대략 500 ~ 600 nm)의 빛을 발광할 수 있다. 일 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제2 형광체(P2)는, 제1 발광소자(D1)에서 발광된 빛의 제1 메인 파장대역과는 다른 파장대역인 제2 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 제2 코어(PC2)로 이루어지고, 제2 코어(PC2)를 싸고 있는 셸이 존재하지 않는다.
제2 형광체(P2)의 제2 코어(PC2)는, G-R 혼색 파장대역과 적색 파장대역을 포함하는 제2 파장대역의 빛을 발광하거나, G-R 혼색 파장대역이 없이 적색 파장대역을 포함하는 제2 파장대역의 빛을 발광할 수도 있다.
제2 형광체(P2)의 제2 코어(PC2)에서 발광하는 빛에 G-R 혼색 파장대역이 존재하더라도, 이는 제1 형광체(P1)의 제1 셸(PS1)에 의해 저감 또는 제거될 수 있다.
전술한 바와 같이, 2가지 형광체(P1, P2) 중 녹색 형광체에 해당하는 제1 형광체(P1)만이 코어-셸 구조로 되어 있고, 적색 형광체에 해당하는 제2 형광체(P2)는 코어만 있는 일반 구조로 되어 있더라도, 발광소자 패키지(410)의 전체적인 순색 재현 성능을 높일 수 있다면, 2가지 형광체(P1, P2)를 모두 코어-셸 구조로 만들 필요가 없다. 이 경우, 형광체 제조 비용 및 공정 복잡도를 줄여줄 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 실시예들에 따른 1가지 발광소자(청색 발광소자) 및 2가지 형광체(적색 형광체 P1, 녹색 형광체 P2)를 포함하는 제1-c 타입의 발광소자 패키지와, 코어-셸 구조의 적색 형광체(P1)와 일반 구조의 녹색 형광체(P2)를 나타낸 도면들이다.
제1-c 타입의 발광소자 패키지(410)는, 가시광선 파장대역 내 제1 메인 파장대역의 빛을 발광하는 제1 발광소자(D1)를 포함할 수 있다.
제1-c 타입의 발광소자 패키지(410)는, 제1 형광체(P1)와 제2 형광체(P2)를 포함할 수 있다.
제1 형광체(P1)는 코어-셸 구조를 가질 수 있다.
제2 형광체(P2)는 코어만 있고 셸은 없는 일반 구조를 갖는다. 즉, 코어-셸 구조를 가지지 않는다.
제1 형광체(P1)는, 제1 발광소자(D1)에서 발광된 빛의 제1 메인 파장대역과는 다른 파장대역인 제1 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 제1 코어(PC1)와, 제1 코어(PC2)의 표면에 코팅되며 제1 파장대역의 빛에서 제1 특정 파장대역의 빛을 제거하거나 제1 특정 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시켜 가시광선 파장대역 내 제2 메인 파장대역의 빛을 방출하는 적어도 하나의 제1 셸(PS1)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 발광소자(D1)는 청색 발광소자일 수 있으며, 제1 메인 파장대역은 청색 파장대역(대략 380 ~ 500 nm)일 수 있다.
적색 형광체인 제1 형광체(P1)의 제1 코어(PC1)가 발광하는 빛의 제1 파장대역은, 적색 파장대역(대략 600-700 nm)과, G-R 혼색 파장대역(대략 550 ~ 600 nm)을 포함할 수 있으며, 대략 550 ~ 700 nm 일 수 있다.
제1 형광체(P1)의 제1 셸(PS1)이 감쇄시키거나 제거하는 빛의 파장대역에 해당하는 제1 특정 파장대역은, 일 예로, G-R 혼색 파장대역(대략 550 ~ 600 nm)일 수 있다.
제1 형광체(P)의 제1 셸(PS)에서 최종 방출되는 빛의 파장대역에 해당하는 제2 메인 파장대역, 즉, 제1 형광체(P1)에서 최종적으로 발광되는 빛의 파장대역에 해당하는 제2 메인 파장대역은, 적색 파장대역(대략 600 ~ 700 nm)일 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 형광체(P1)는 코어-셸 구조로 되어 있기 때문에, 순수한 색상의 제2 메인 파장대역의 빛을 방출할 수 있다.
제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)은, 입력 광에 대하여, 제1 코어(PC1)에서 발광된 빛의 제1 파장대역에서 혼색 빛의 파장대역에 해당하는 제1 특정 파장대역의 빛의 세기를 일정 세기(Sth) 보다 낮게 감쇄시켜 출력시키는 제1 광 전달 특성을 갖는 물질일 수 있다.
따라서, 제1 형광체(P1)는 순수한 색상의 제2 메인 파장대역의 빛을 방출할 수 있다.
제1 형광체(P1)에서 제1 코어(PC1)에 대한 제1 셸(PS1)의 중량비는 0.6 이하일 수 있다.
제1 형광체(P1)에서 제1 코어(PC1)에 대한 제1 셸(PS1)의 중량비는, 제1 코어(PC1)에서 발광된 빛의 제1 파장대역에서 혼색 빛의 파장대역에 해당하는 제1 특정 파장대역의 빛의 세기의 감쇄 량이 일정 수준(K) 이상이 되도록 결정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 코어-셸 구조를 갖는 제1 형광체(P1)에서, 제1 코어(PC1)에 대한 제1 셸(PS1)의 중량비를 설계함으로써, 발광 성능을 저하시키지 않으면서, 순수한 색상의 빛이 방출되도록 해줄 수 있다.
제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)의 두께는, 1 nm ~ 500 μm일 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)의 두께는, 2,000 nm 내지 500,000 nm 일 수 있다.
제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)의 두께는, 제1 코어(PC1)에서 발광된 빛의 제1 파장대역에서 혼색 빛의 파장대역에 해당하는 제1 특정 파장대역의 빛의 세기의 감쇄 량이 일정 수준(K) 이상이 되도록 결정될 수 있다.
전술한, 코어-셸 구조를 갖는 제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)의 두께를 설계함으로써, 즉, 제1 코어(PC1)를 코팅하는 두께를 설계함으로써, 발광 성능을 저하시키지 않으면서, 순수한 색상의 빛이 방출되도록 해줄 수 있다.
제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)은 1종 이상의 란탄넘족 희토류 원소를 포함할 수 있다.
란탄넘족 희토류 원소는, 란탄 계열 15개 원소(원자 번호 57 ~ 71번)와, 스칸듐(Sc) 및 이트륨(Y)을 합친 17개 원소를 일컫는다.
란탄 계열 15개 원소는, La (란타넘, 란탄), Ce (세륨), Pr (프라세오디뮴), Nd (네오디뮴), Pm (프로메튬), Sm (사마륨), Eu (유로퓸), Gd (가돌리늄), Tb (터븀, 테르븀), Dy (디스프로슘), Ho (홀뮴), Er (어븀, 에르븀), Tm (툴륨), Yb (이터븀, 이테르븀), Lu (루비듐)을 포함한다.
전술한 바와 같이, 제1 형광체(P1)에서 제1 셸(PS1)이 1종 이상의 란탄넘족 희토류 원소를 포함함으로써, 제1 특정 파장대역 외의 입력 광에 대해서, 제1 형광체(P1)의 제1 코어(PC1)에서 발광된 빛을 손실 없이 외부로 방출할 수 있다.
제1 형광체(P1)의 제1 코어(PC1)는, 일 예로, (Sr,Ba,Mg)2SiO4:Eu, Al5Lu3O12:Ce, (Sr,Ba,Mg)2SiO4:Eu, Y3Al5O12:Ce, La3Si6N11:Ce, (Sr,Ba,Eu)2SiO4:Eu, β-Sialon:Si6 -zAlzOzN8-z:Eu, Lu3Al5O12:Ce, (Lu, Gd)3Al5O12:Ce, Y3Al5O12:Ce (0.01 < z < 10) 등 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
이에 따르면, 제1 형광체(P1)의 제1 코어(PC1)는, 제1 발광소자(D1)에서 발광된 제1 메인 파장대역에 해당하는 청색 파장대역(대략 380 ~ 500 nm)의 빛을 흡수하여, 녹색 파장대역(대략 500 ~ 550 nm)과 G-R 혼색 파장대역(대략 550 ~ 600 nm)을 포함하는 제1 파장대역(대략 500 ~ 600 nm)의 빛을 발광할 수 있다. 일 수 있다.
제2 형광체(P2)는, 제1 발광소자(D1)에서 발광된 빛의 제1 메인 파장대역과는 다른 파장대역인 제2 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 제2 코어(PC2)만으로 이루어지고, 제2 코어(PC2)를 싸고 있는 셸이 존재하지 않는다.
제2 형광체(P2)의 제2 코어(PC2)는, G-R 혼색 파장대역(또는 B-G 혼색 파장대역)과 녹색 파장대역을 포함하는 제2 파장대역의 빛을 발광하거나, G-R 혼색 파장대역(또는 B-G 혼색 파장대역)이 없이 녹색 파장대역을 포함하는 제2 파장대역의 빛을 발광할 수도 있다.
제2 형광체(P2)의 제2 코어(PC2)에서 발광하는 빛에 G-R 혼색 파장대역이 존재하더라도, 이는 제1 형광체(P1)의 제1 셸(PS1)에 의해 저감 또는 제거될 수 있다.
전술한 바와 같이, 2가지 형광체(P1, P2) 중 적색 형광체에 해당하는 제1 형광체(P1)만이 코어-셸 구조로 되어 있고, 녹색 형광체에 해당하는 제2 형광체(P2)는 코어만 있는 일반 구조로 되어 있더라도, 발광소자 패키지(410)의 전체적인 순색 재현 성능을 높일 수 있다면, 2가지 형광체(P1, P2)를 모두 코어-셸 구조로 만들 필요가 없다. 이 경우, 형광체 제조 비용 및 공정 복잡도를 줄여줄 수 있다.
도 12 및 도 13은 본 실시예들에 따른 2가지 발광소자(청색 발광소자, 적색 발광소자)와 1가지 형광체(녹색 형광체)를 포함하는 제2 타입의 발광소자 패키지와, 코어-셸 구조의 녹색 형광체를 나타낸 도면이다.
제2 타입의 발광소자 패키지(410)는, 가시광선 파장대역 내 제1 메인 파장대역(청색 파장대역)의 빛을 발광하는 제1 발광소자(D1)와, 가시광선 파장대역 내 제3 메인 파장대역(적색 파장대역)의 빛을 발광하는 제2 발광소자(D2)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 발광소자(D1)는 청색 발광소자일 수 있으며, 제1 메인 파장대역은 청색 파장대역(대략 380 ~ 500 nm)일 수 있다. 제2 발광소자(D2)는 적색 발광소자일 수 있으며, 제3 메인 파장대역은 적색 파장대역(대략 600-700 nm)일 수 있다.
제2 타입의 발광소자 패키지(410)는, 코어-셸 구조의 녹색 형광체에 해당하는 제1 형광체(P1)를 포함할 수 있다.
제1 형광체(P1)는, 제1 발광소자(D1)에서 발광된 빛의 제1 메인 파장대역과는 다른 파장대역인 제1 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 제1 코어(PC1)와, 제1 코어(PC2)의 표면에 코팅되며 제1 파장대역의 빛에서 제1 특정 파장대역의 빛을 제거하거나 제1 특정 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시켜 가시광선 파장대역 내 제2 메인 파장대역의 빛을 방출하는 적어도 하나의 제1 셸(PS1)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 형광체(P1)의 제1 코어(PC1)가 발광하는 빛의 제1 파장대역은, 녹색 파장대역(대략 500 ~ 550 nm)과, G-R 혼색 파장대역(대략 550 ~ 600 nm)을 포함할 수 있으며, 대략 500 ~ 600 nm 일 수 있다.
제1 형광체(P1)의 제1 셸(PS1)이 감쇄시키거나 제거하는 빛의 파장대역에 해당하는 제1 특정 파장대역은, 일 예로, G-R 혼색 파장대역(대략 550 ~ 600 nm) 일 수 있다.
제1 형광체(P1)의 제1 셸(PS1)에서 최종적으로 방출되는 빛의 파장대역에 해당하는 제2 메인 파장대역, 즉, 제1 형광체(P1)에서 최종적으로 발광되는 빛의 파장대역에 해당하는 제2 메인 파장대역은, 녹색 파장대역(대략 500 ~ 550 nm)일 수 있다.
다른 예를 들어, 제1 형광체(P1)의 제1 코어(PC1)가 발광하는 빛의 제1 파장대역은, 녹색 파장대역(대략 500 ~ 550 nm)과, B-G 혼색 파장대역(대략 480 ~ 500 nm)을 포함할 수 있으며, 대략 480 ~ 550 nm 일 수 있다.
제1 형광체(P1)의 제1 셸(PS1)이 감쇄시키거나 제거하는 빛의 파장대역에 해당하는 제1 특정 파장대역은, B-G 혼색 파장대역(대략 480 ~ 500 nm)일 수 있다.
제1 형광체(P1)의 제1 셸(PS1)에서 최종적으로 방출되는 빛의 파장대역에 해당하는 제2 메인 파장대역, 즉, 제1 형광체(P1)에서 최종적으로 발광되는 빛의 파장대역에 해당하는 제2 메인 파장대역은, 녹색 파장대역(대략 500 ~ 550 nm)일 수 있다.
전술한 바에 따르면, 적색, 녹색 및 청색 중 2가지 색상(청색, 적색)은 2가지 발광소자(D1, D2)를 이용하여 순색의 빛을 발광하고, 나머지 1가지 색상(녹색)은 코어-셸 구조의 제1 형광체(P1)를 이용하여 순수한 녹색의 빛을 발광할 수 있다.
도 14 및 도 15는 본 실시예들에 따른 2가지 발광소자(청색 발광소자, 녹색 발광소자)와 1가지 형광체(적색 형광체)를 포함하는 제3 타입의 발광소자 패키지와, 코어-셸 구조의 적색 형광체를 나타낸 도면이다.
제3 타입의 발광소자 패키지(410)는, 가시광선 파장대역 내 제1 메인 파장대역(청색 파장대역)의 빛을 발광하는 제1 발광소자(D1)와, 가시광선 파장대역 내 제3 메인 파장대역(녹색 파장대역)의 빛을 발광하는 제2 발광소자(D2)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 발광소자(D1)는 청색 발광소자일 수 있으며, 제1 메인 파장대역은 청색 파장대역(대략 380 ~ 500 nm)일 수 있다. 제2 발광소자(D2)는 녹색 발광소자일 수 있으며, 제3 메인 파장대역은 녹색 파장대역(대략 500 ~ 550 nm)일 수 있다.
제3 타입의 발광소자 패키지(410)는, 코어-셸 구조의 적색 형광체에 해당하는 제1 형광체(P1)를 포함할 수 있다.
제1 형광체(P1)는, 제1 발광소자(D1)에서 발광된 빛의 제1 메인 파장대역과는 다른 파장대역인 제1 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 제1 코어(PC1)와, 제1 코어(PC2)의 표면에 코팅되며 제1 파장대역의 빛에서 제1 특정 파장대역의 빛을 제거하거나 제1 특정 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시켜 가시광선 파장대역 내 제2 메인 파장대역의 빛을 방출하는 적어도 하나의 제1 셸(PS1)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 적색 형광체인 제1 형광체(P1)의 제1 코어(PC1)가 발광하는 빛의 제1 파장대역은, 적색 파장대역(대략 600-700 nm)과, G-R 혼색 파장대역(대략 550 ~ 600 nm)을 포함할 수 있으며, 대략 550 ~ 700 nm 일 수 있다.
제1 형광체(P1)의 제1 셸(PS1)이 감쇄시키거나 제거하는 빛의 파장대역에 해당하는 제1 특정 파장대역은, 일 예로, G-R 혼색 파장대역(대략 550 ~ 600 nm)일 수 있다.
제1 형광체(P)의 제1 셸(PS)에서 최종 방출되는 빛의 파장대역에 해당하는 제2 메인 파장대역, 즉, 제1 형광체(P1)에서 최종적으로 발광되는 빛의 파장대역에 해당하는 제2 메인 파장대역은, 적색 파장대역(대략 600 ~ 700 nm)일 수 있다.
전술한 바에 따르면, 적색, 녹색 및 청색 중 2가지 색상(청색, 녹색)은 2가지 발광소자(D1, D2)를 이용하여 순색의 빛을 발광하고, 나머지 1가지 색상(적색)은 코어-셸 구조의 제1 형광체(P1)를 이용하여 순수한 적색의 빛을 발광할 수 있다.
도 16은 본 실시예들에 따른 녹색 형광체의 코어-셸 구조에 의해, G-R 혼색 노이즈가 제거되어 순색 표현력이 형상된 발광소자 패키지(410)의 발광 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 16을 참조하여, 제1-a 타입의 발광소자 패키지(410), 제1-b 타입의 발광소자 패키지(410)인 경우(즉, 청색 발광소자와, 적색 형광체 및 녹색 형광체를 사용하여 화이트 발광소자 패키지를 구현한 경우), 녹색 형광체가 셸이 없는 일반 구조일 때의 일반적인 발광소자 패키지와 셸이 있는 코어-셸 구조일 때의 본 실시예들에 따른 발광소자 패키지(410)의 발광 스펙트럼을 비교해본다.
녹색 형광체가 셸이 없이 코어로만 된 일반 구조인 경우, 발광 스펙트럼을 보면, G(녹색)-R(적색) 혼색 파장대역(NP)에서 빛의 세기가 순수한 녹색 파장대역의 빛의 세기와 순수한 적색 파장대역의 빛의 세기와 큰 차이 없이 유사하게 되어, 녹색과 적색이 혼색되는 현상이 발생한다.
이에 따라, 일반적인 발광소자 패키지는 순색을 재현하지 못하여 화이트 발광 성능이 떨어지고, 이러한 일반적인 발광소자 패키지를 활용하는 표시장치 또는 조명장치의 색재현 성능이 크게 저하될 수 있다.
이에 비해, 녹색 형광체가 셸이 있는 코어-셸 구조인 경우, 녹색 형광체의 셸은, 녹색 형광체의 코어에서 발광된 빛에서, G(녹색)-R(적색) 혼색 파장대역(NP)에서의 빛을 흡수하여, G(녹색)-R(적색) 혼색 파장대역(NP)에서의 빛이 제거되거나 감쇄된 순수한 녹색 또는 실질적으로 순수한 녹색의 빛을 방출할 수 있다.
즉, 녹색 형광체가 셸이 있는 코어-셸 구조인 경우, 발광 스펙트럼을 보면, G(녹색)-R(적색) 혼색 파장대역(NP)에서 빛의 세기가 순수한 녹색 파장대역의 빛의 세기와 순수한 적색 파장대역의 빛의 세기보다 크게 낮아져, 녹색과 적색이 혼색되는 현상이 제거되거나 실질적으로 제거될 수 있다.
이에 따라, 본 실시예들에 따른 발광소자 패키지(410)는 순색을 재현하는 성능이 향상되어 화이트 발광 성능도 향상될 수 있고, 이러한 발광소자 패키지(410)를 활용하는 표시장치 또는 조명장치 등의 전자기기(400)의 색 재현 성능이 크게 향상될 수 있다.
한편, 봉지제(620)에 포함되는 코어-셸 구조의 녹색 형광체의 함량을 높임으로써, 발광 스펙트럼에서, 녹색 형광체에서 최종 발광되는 빛의 세기를 높일 수 있고, 이를 통해 순색 표현력을 더욱 높일 수 있다.
도 17은 본 실시예들에 따른 적색 형광체의 코어-셸 구조에 의해, G-R 혼색 노이즈가 제거되어 순색 표현력이 형상된 발광소자 패키지(410)의 발광 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 17을 참조하여, 제1-a 타입의 발광소자 패키지(410), 제1-c 타입의 발광소자 패키지(410)인 경우(즉, 청색 발광소자와, 적색 형광체 및 녹색 형광체를 사용하여 화이트 발광소자 패키지를 구현한 경우), 적색 형광체가 셸이 없는 일반 구조일 때의 일반적인 발광소자 패키지와 셸이 있는 코어-셸 구조일 때의 본 실시예들에 따른 발광소자 패키지(410)의 발광 스펙트럼을 비교해본다.
적색 형광체가 셸이 없이 코어로만 된 일반 구조인 경우, 발광 스펙트럼을 보면, G(녹색)-R(적색) 혼색 파장대역(NP)에서 빛의 세기가 순수한 녹색 파장대역의 빛의 세기와 순수한 적색 파장대역의 빛의 세기와 큰 차이 없이 유사하게 되어, 녹색과 적색이 혼색되는 현상이 발생한다.
이에 따라, 일반적인 발광소자 패키지는 순색을 재현하지 못하여 화이트 발광 성능이 떨어지고, 이러한 일반적인 발광소자 패키지를 활용하는 표시장치 또는 조명장치의 색재현 성능이 크게 저하될 수 있다.
이에 비해, 적색 형광체가 셸이 있는 코어-셸 구조인 경우, 적색 형광체의 셸은, 적색 형광체의 코어에서 발광된 빛에서, G(녹색)-R(적색) 혼색 파장대역(NP)에서의 빛을 흡수하여, G(녹색)-R(적색) 혼색 파장대역(NP)에서의 빛이 제거되거나 감쇄된 순수한 적색 또는 실질적으로 순수한 적색의 빛을 방출할 수 있다.
즉, 적색 형광체가 셸이 있는 코어-셸 구조인 경우, 발광 스펙트럼을 보면, G(녹색)-R(적색) 혼색 파장대역(NP)에서 빛의 세기가 순수한 녹색 파장대역의 빛의 세기와 순수한 적색 파장대역의 빛의 세기보다 크게 낮아져, 녹색과 적색이 혼색되는 현상이 제거되거나 실질적으로 제거될 수 있다.
이에 따라, 본 실시예들에 따른 발광소자 패키지(410)는 순색을 재현하는 성능이 향상되어 화이트 발광 성능도 향상될 수 있고, 이러한 발광소자 패키지(410)를 활용하는 표시장치 또는 조명장치 등의 전자기기(400)의 색 재현 성능이 크게 향상될 수 있다.
한편, 봉지제(620)에 포함되는 코어-셸 구조의 적색 형광체의 함량을 높임으로써, 발광 스펙트럼에서, 적색 형광체에서 최종 발광되는 빛의 세기를 높일 수 있고, 이를 통해 순색 표현력을 더욱 높일 수 있다.
도 18은 본 실시예들에 따른 녹색 형광체의 코어-셸 구조에 의해, B-G 혼색 노이즈가 제거되어 순색 표현력이 형상된 발광소자 패키지의 발광 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 18을 참조하여, 제1-a 타입의 발광소자 패키지(410), 제1-b 타입의 발광소자 패키지(410)인 경우(즉, 청색 발광소자와, 적색 형광체 및 녹색 형광체를 사용하여 화이트 발광소자 패키지를 구현한 경우), 녹색 형광체가 셸이 없는 일반 구조일 때의 일반적인 발광소자 패키지와 셸이 있는 코어-셸 구조일 때의 본 실시예들에 따른 발광소자 패키지(410)의 발광 스펙트럼을 비교해본다.
녹색 형광체가 셸이 없이 코어로만 된 일반 구조인 경우, 발광 스펙트럼을 보면, B(청색)- G(녹색) 혼색 파장대역(NP)에서 빛의 세기가 순수한 녹색 파장대역의 빛의 세기 또는 순수한 청색 파장대역의 빛의 세기와 큰 차이 없이 유사하게 되어, 녹색과 청색이 혼색되는 현상이 발생한다.
이에 따라, 일반적인 발광소자 패키지는 순색을 재현하지 못하여 화이트 발광 성능이 떨어지고, 이러한 일반적인 발광소자 패키지를 활용하는 표시장치 또는 조명장치의 색 재현 성능이 크게 저하될 수 있다.
이에 비해, 녹색 형광체가 셸이 있는 코어-셸 구조인 경우, 녹색 형광체의 셸은, 녹색 형광체의 코어에서 발광된 빛에서, B(청색)- G(녹색) 혼색 파장대역(NP)에서의 빛을 흡수하여, B(청색)- G(녹색) 혼색 파장대역(NP)에서의 빛이 제거되거나 감쇄된 순수한 녹색 또는 실질적으로 순수한 녹색의 빛을 방출할 수 있다.
즉, 녹색 형광체가 셸이 있는 코어-셸 구조인 경우, 발광 스펙트럼을 보면, B(청색)- G(녹색) 혼색 파장대역(NP)에서 빛의 세기가 순수한 녹색 파장대역의 빛의 세기와 순수한 청색 파장대역의 빛의 세기보다 크게 낮아져, 녹색과 청색이 혼색되는 현상이 제거되거나 실질적으로 제거될 수 있다.
이에 따라, 본 실시예들에 따른 발광소자 패키지(410)는 순색을 재현하는 성능이 향상되어 화이트 발광 성능도 향상될 수 있고, 이러한 발광소자 패키지(410)를 활용하는 표시장치 또는 조명장치 등의 전자기기(400)의 색 재현 성능이 크게 향상될 수 있다.
한편, 봉지제(620)에 포함되는 코어-셸 구조의 녹색 형광체의 함량을 높임으로써, 발광 스펙트럼에서, 녹색 형광체에서 최종 발광되는 빛의 세기를 높일 수 있고, 이를 통해 순색 표현력을 더욱 높일 수 있다.
이상에서 전술한 바와 같이, 코어-셸 구조(Core-Shell Structure)를 갖는 형광체(P)는 발광소자 패키지(410)에 활용될 수 있다.
이러한 발광소자 패키지(410)는 표시장치 및 조명장치 등의 전자기기의 광원으로 활용될 수 있다.
또한, 코어-셸 구조(Core-Shell Structure)를 갖는 형광체(P)는 컬러 필터의 색 변환 성능을 향상시키기 위한 색 변환 보완 층에 활용될 수도 있다.
아래에서는, 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조(Core-Shell Structure)를 갖는 형광체(P)를 포함하는 발광소자 패키지(410)를 활용한 전자기기를 설명한다.
도 19 및 도 20은 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조(Core-Shell Structure)를 갖는 형광체(P)를 포함하는 발광소자 패키지(410)를 활용한 2가지 타입의 백 라이트 유닛(1910)을 포함하는 표시장치(1900)를 나타낸 도면이고, 도 21은 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조(Core-Shell Structure)를 갖는 형광체(P)를 포함하는 발광소자 패키지(410)를 활용한 조명장치(2100)를 나타낸 도면이다.
도 19 내지 도 21을 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(1900) 및 조명장치(210) 등을 포함하는 전자기기(400)는, 하나 이상의 발광소자 패키지(410)와, 하나 이상의 발광소자 패키지(410)에 포함된 하나 이상의 발광소자를 구동하는 구동회로(420) 등을 포함할 수 있다.
각 발광소자 패키지(410)는, 가시광선 파장대역 내 제1 메인 파장대역(예: 청색 파장대역)의 빛을 발광하는 제1 발광소자와, 제1 메인 파장대역과는 다른 파장대역인 제2 메인 파장대역의 빛을 발광하는 제1 형광체를 포함할 수 있다.
제1 형광체는, 제1 발광소자에서 발광된 빛의 제1 메인 파장대역과는 다른 파장대역인 제1 파장대역(예: 녹색 파장대역과 G(녹색)-R(적색) 혼색 파장대역을 포함하는 파장대역, 또는 적색 파장대역과 G(녹색)-R(적색) 혼색 파장대역을 포함하는 파장대역, 또는 녹색 파장대역과 B(청색)-G(녹색) 혼색 파장대역을 포함하는 파장대역)의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 제1 코어와, 제1 코어의 표면에 코팅되며 제1 파장대역의 빛에서 제1 특정 파장대역(예: G(녹색)-R(적색) 혼색 파장대역 또는 B(청색)-G(녹색) 혼색 파장대역)의 빛을 제거하거나 제1 특정 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시켜 가시광선 파장대역 내 제2 메인 파장대역(예: 녹색 파장대역 또는 적색 파장대역)의 빛을 방출하는 적어도 하나의 제1 셸을 포함할 수 있다.
전술한 바에 따르면, 표시장치(1900) 또는 조명장치(2100) 등의 전자기기(400)는, 코어-셸 구조의 형광체를 포함하는 발광소자 패키지(410)를 광원으로 이용함으로써, 색 재현 성능이 크게 향상될 수 있다.
도 19를 참조하면, 코어-셸 구조의 형광체를 포함하는 발광소자 패키지(410)는, 표시패널(1920)의 하부에서 위치하여 표시패널(1920)로 백색 광을 공급하는 백색 광원으로 활용될 수 있다.
즉, 코어-셸 구조의 형광체를 포함하는 발광소자 패키지(410)는, 직하형(Direct Type)의 백 라이트 유닛(1910)에 포함되는 광원일 수 있다.
도 20을 참조하면, 코어-셸 구조의 형광체를 포함하는 발광소자 패키지(410)는, 표시패널(1920)의 하부에 위치하는 도광판(1911)를 포함하는 에지형(Edge Type)의 백 라이트 유닛(1910)에 포함되는 광원일 수 있다.
에지형(Edge Type)의 백 라이트 유닛(1910)의 경우, 코어-셸 구조의 형광체를 포함하는 발광소자 패키지(410)는 표시패널(1920)의 에지 부분에 위치할 수 있다.
에지형(Edge Type)의 백 라이트 유닛(1910)은, 도광판(1911) 아래에 위치하는 반사판(1912)을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조(Core-Shell Structure)를 갖는 형광체(P)는 컬러 필터의 색 변환 성능을 보완해주는 역할을 할 수도 있다.
도 22는 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조의 형광체(Pr, Pg, Pb)를 활용한 색 변환 보완 층(2210)을 더 포함하는 표시장치(1900)의 일부를 나타낸 도면이다.
도 22를 참조하면, 본 실시예들에 따른 코어-셸 구조(Core-Shell Structure)를 갖는 형광체(Pr, Pg, Pb)는 컬러 필터(CFr, CFg, CFb)의 색 변환 성능을 보완해주기 위하여, 대응되는 컬러 필터(CFr, CFg, CFb)의 위 또는 아래에 위치하는 색 변환 보완 층(2210)에 위치할 수 있다.
컬러 필터(CFr, CFg, CFb) 사이에는 블랙 매트릭스(BM)이 존재할 수 있으며, 색 변환 보완 층(2210)은 형광체(Pr, Pg, Pb)를 포함하는 봉지제 등으로 이루어질 수 있다.
적색 컬러필터(CFr)의 위 또는 아래에는, 적색 파장대역과 혼색 파장대역을 포함하는 파장대역의 빛을 발광하는 코어와, 이를 싸고 있고 코어에서 발광된 빛에서 혼색 파장대역의 빛을 제거하거나 혼색 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시켜 순수한 적색 파장대역의 빛을 방출하는 셸로 이루어진 적색 형광체(Pr)이 위치할 수 있다.
녹색 컬러필터(CFg)의 위 또는 아래에는, 녹색 파장대역과 혼색 파장대역을 포함하는 파장대역의 빛을 발광하는 코어와, 이를 싸고 있고 코어에서 발광된 빛에서 혼색 파장대역의 빛을 제거하거나 혼색 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시켜 순수한 녹색 파장대역의 빛을 방출하는 셸로 이루어진 녹색 형광체(Pg)이 위치할 수 있다.
청색 컬러필터(CFb)의 위 또는 아래에는, 청색 파장대역과 혼색 파장대역을 포함하는 파장대역의 빛을 발광하는 코어와, 이를 싸고 있고 코어에서 발광된 빛에서 혼색 파장대역의 빛을 제거하거나 혼색 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시켜 순수한 청색 파장대역의 빛을 방출하는 셸로 이루어진 청색 형광체(Pb)이 위치할 수 있다.
적색 컬러필터(CFr), 녹색 컬러필터(CFg) 및 청색 컬러필터(CFb)의 위 또는 아래에 모두 해당 색상의 형광체가 존재할 수도 있지만, 적색 컬러필터(CFr), 녹색 컬러필터(CFg) 및 청색 컬러필터(CFb) 중 하나 또는 두 가지 컬러필터의 위 또는 아래에만 해당 색상의 형광체가 존재할 수도 있다.
이상에서 설명한 본 실시예들에 의하면, 코어-셸 구조를 갖는 형광체를 이용하여 우수한 순색 표현력을 갖는 형광체를 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 코어-셸 구조를 갖는 형광체를 포함하는 발광소자 패키지(410)를 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 코어-셸 구조를 갖는 형광체를 포함하는 발광소자 패키지(410)를 광원으로 이용함으로써 높은 색 재현 성능을 갖는 전자기기(400)를 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 코어-셸 구조를 갖는 형광체를 이용하여 높은 색 재현 성능을 보이는 전자기기(400)를 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 코어-셸 구조를 갖는 형광체를 이용하여 색 좌표 조절에도 이용할 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
400: 전자기기
410: 발광소자 패키지
420: 구동회로
610: 몰드
620: 봉지제
1900: 표시장치
1910: 백 라이트 유닛
1920: 표시패널
2100: 조명장치
2210: 색 변환 보완 층

Claims (25)

  1. 가시광선 파장대역 내 제1 메인 파장대역의 빛을 발광하는 제1 발광소자; 및
    상기 제1 발광소자에서 발광된 빛의 상기 제1 메인 파장대역과는 다른 파장대역인 제1 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 제1 코어(Core)와, 상기 제1 코어의 표면에 코팅되며 상기 제1 파장대역의 빛에서 제1 특정 파장대역의 빛을 제거하거나 상기 제1 특정 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시켜 상기 가시광선 파장대역 내 제2 메인 파장대역의 빛을 방출하는 적어도 하나의 제1 셸(Shell)을 포함하는 제1 형광체를 포함하는 발광소자 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 셸은,
    입력 광에 대하여, 상기 제1 특정 파장대역의 빛의 세기를 일정 세기보다 낮게 감쇄시켜 출력시키는 광 전달 특성을 갖는 발광소자 패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코어의 중량은 상기 제1 셸의 중량보다 큰 발광소자 패키지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 코어에 대한 상기 제1 셸의 중량비는 0.6 이하인 발광소자 패키지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 셸의 두께는 상기 제1 코어의 중심에서 상기 제1 코어의 표면까지의 거리보다 작은 발광소자 패키지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 셸의 두께는 2,000 nm 내지 500,000 nm인 발광소자 패키지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 셸은 1종 이상의 란탄넘족 희토류 원소를 포함하는 발광소자 패키지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코어는,
    (Sr,Ba,Mg)2SiO4:Eu, Al5Lu3O12:Ce, (Sr,Ba,Mg)2SiO4:Eu, Y3Al5O12:Ce, La3Si6N11:Ce, (Sr,Ba,Eu)2SiO4:Eu, β-Sialon:Si6-zAlzOzN8-z:Eu, Lu3Al5O12:Ce, (Lu, Gd)3Al5O12:Ce, Y3Al5O12:Ce (0.01 < z < 10) 중 1종 이상을 포함하는 발광소자 패키지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 발광소자에서 발광된 빛의 상기 제1 메인 파장대역과는 다른 파장대역인 제2 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 제2 코어와, 상기 제2 코어의 표면에 코팅되며 상기 제2 파장대역의 빛에서 제2 특정 파장대역의 빛을 제거하거나 상기 제2 특정 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시켜 상기 가시광선 파장대역 내 제3 메인 파장대역의 빛을 방출하는 적어도 하나의 제2 셸을 포함하는 제2 형광체를 더 포함하는 발광소자 패키지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 셸은,
    입력 광에 대하여, 상기 제2 특정 파장대역의 빛의 세기를 일정 세기보다 낮게 감쇄시켜 출력시키는 광 전달 특성을 갖는 발광소자 패키지.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 특정 파장대역과 상기 제2 특정 파장대역은 동일하거나 중첩되는 발광소자 패키지.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 특정 파장대역과 상기 제2 특정 파장대역은 서로 다른 발광소자 패키지.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제1 형광체에서 상기 제1 코어에 대한 상기 제1 셸의 중량비와, 상기 제2 형광체에서 상기 제2 코어에 대한 상기 제2 셸의 중량비는, 서로 동일한 발광소자 패키지.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제1 형광체에서 상기 제1 코어에 대한 상기 제1 셸의 중량비와, 상기 제2 형광체에서 상기 제2 코어에 대한 상기 제2 셸의 중량비는, 서로 다른 발광소자 패키지.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 제2 코어에 대한 상기 제2 셸의 중량비는 0.6 이하인 발광소자 패키지.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 제1 셸의 두께와 상기 제2 셸의 두께는 서로 동일한 발광소자 패키지.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 제1 셸의 두께와 상기 제2 셸의 두께는 서로 다른 발광소자 패키지.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 셸의 두께는 상기 제2 셸의 두께보다 두꺼운 발광소자 패키지.
  19. 제9항에 있어서,
    상기 제2 셸은 1종 이상의 란탄넘족 희토류 원소를 포함하는 발광소자 패키지.
  20. 제9항에 있어서,
    상기 제2 코어는,
    (Sr,Ba,Mg)3SiO5:Eu, (Sr,Ca)AlSiN3:Eu, CaAlSiN3:Eu, MyM'z(Si,B,Al)5OxN8-x:Eu, MSi1-zAlzOzN2-z:Eu, α-Sialon:CaxEuy(Si,Al)12(O,N)16, S-CaAlSiN, CaAlSiN, (Sr,Ca)AlSiN3:Eu, K2SiF6:Mn4+ (0.01 < x < 10, 0.01 < y < 20, 0.01 < z < 10, M과 M'는 Ca, Sr, Ba 중 선택) 중 1종 이상을 포함하는 발광소자 패키지.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 제1 발광소자에서 발광된 빛의 상기 제1 메인 파장대역과는 다른 파장대역인 제2 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 제2 코어로 이루어진 제2 형광체를 더 포함하는 발광소자 패키지.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 가시광선 파장대역 내 제3 메인 파장대역의 빛을 발광하는 제2 발광소자를 더 포함하는 발광소자 패키지.
  23. 외부의 빛을 흡수하여 제1 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 코어; 및
    상기 코어의 표면에 코팅되며 상기 제1 파장대역의 빛에서 특정 파장대역의 빛을 제거하거나 상기 특정 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시킨 빛을 방출하는 적어도 하나의 셸을 포함하는 형광체.
  24. 가시광선 파장대역 내 제1 메인 파장대역의 빛을 발광하는 제1 발광소자와, 상기 제1 메인 파장대역과는 다른 파장대역인 제2 메인 파장대역의 빛을 발광하는 제1 형광체를 포함하는 발광소자 패키지; 및
    상기 제1 발광소자를 구동하는 구동회로를 포함하고,
    상기 제1 형광체는,
    상기 제1 발광소자에서 발광된 빛의 상기 제1 메인 파장대역과는 다른 파장대역인 제1 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 제1 코어와,
    상기 제1 코어의 표면에 코팅되며 상기 제1 파장대역의 빛에서 제1 특정 파장대역의 빛을 제거하거나 상기 제1 특정 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시켜 상기 가시광선 파장대역 내 상기 제2 메인 파장대역의 빛을 방출하는 적어도 하나의 제1 셸을 포함하는 전자기기.
  25. 컬러 필터; 및
    상기 컬러 필터의 위 또는 아래에 위치한 형광체를 포함하되,
    상기 형광체는,
    순색 파장대역과는 다른 파장대역의 빛을 발광하는 형광 물질로 된 코어와,
    상기 코어의 표면에 코팅되며 상기 코어에서 발광된 빛에서 특정 파장대역의 빛을 제거하거나 상기 특정 파장대역의 빛의 세기를 감쇄시켜 순색 파장대역의 빛을 방출하는 적어도 하나의 셸을 포함하는 전자기기.
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