JP2014101511A - 蛍光体組成物及びこれを備えた発光素子パッケージ - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、蛍光体組成物及びこれを含む発光装置を提供するためのものである。
【解決手段】本発明に従う蛍光体組成物は、ＡｚＣｘＯ１２：ＲＥの組成式であり、前記ｚは０≦ｚ≦３の範囲であり、前記ｘは０≦ｘ≦５の範囲であり、前記ＡはＹ、Ｓｃ、Ｇｄ、及びＬｕのうち、少なくとも１つの元素を含み、前記ＣはＢ（Boron）、Ａｌ、及びＧａのうち、少なくとも１つの元素を含み、前記ＲＥはＥｕ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｙｂ、Ｄｙ、Ｇｄ、Ｔｍ、及びＬｕのうち、少なくとも１つの元素を含む。
本発明に従う発光装置は、上記の蛍光体組成物を含む。
【選択図】図１
【解決手段】本発明に従う蛍光体組成物は、ＡｚＣｘＯ１２：ＲＥの組成式であり、前記ｚは０≦ｚ≦３の範囲であり、前記ｘは０≦ｘ≦５の範囲であり、前記ＡはＹ、Ｓｃ、Ｇｄ、及びＬｕのうち、少なくとも１つの元素を含み、前記ＣはＢ（Boron）、Ａｌ、及びＧａのうち、少なくとも１つの元素を含み、前記ＲＥはＥｕ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｙｂ、Ｄｙ、Ｇｄ、Ｔｍ、及びＬｕのうち、少なくとも１つの元素を含む。
本発明に従う発光装置は、上記の蛍光体組成物を含む。
【選択図】図１
Description
本発明は、蛍光体組成物及びこれを含む発光装置に関するものである。前記発光装置は、発光素子パッケージ、照明ユニット、またはバックライトユニットなどを含むことができる。
発光素子（Light Emitting Device）は電気エネルギーが光エネルギーに変換される特性の素子であって、例えば、ＬＥＤは化合物半導体の組成比を調節することによって、多様な色相具現が可能である。
例えば、窒化物半導体は高い熱的安定性と幅広いバンドギャップエネルギーにより光素子及び高出力電子素子開発分野で大いなる関心を受けている。特に、窒化物半導体を用いた青色（Blue）発光素子、緑色（Green）発光素子、紫外線（ＵＶ）発光素子などは商用化されて広く使われている。
白色光を放出するＬＥＤは蛍光体を塗布して蛍光体から発光する２次光源を用いる方法であって、青色ＬＥＤに黄色を出すＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体を塗布して白色光を得る方式が一般的である。
しかしながら、前記の方法は２次光を利用しながら発生する量子欠損（quantum deficits）及び再放射効率に起因した効率減少が伴われ、色レンダリング（Color rendering）が容易でないという短所がある。
したがって、従来の白色ＬＥＤバックライトは青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体とを組み合わせたものであって、緑色と赤色成分が欠如されて不自然な色相を表現せざるをえなくて、携帯電話、ノートブックＰＣの画面に用いる程度に限定されて適用されている。それでも、駆動が容易で、価格が顕著に低廉であるという利点のため、広く商用化されている。
一般に、蛍光体は母体材料に珪酸塩（Silicate）、燐酸塩、アルミン酸塩、または黄化物を使用し、発光中心に遷移金属または希土類金属を使用したことが広く知られている。例えば、珪酸塩（Silicate）蛍光体はＢＬＵ、照明用に使用中であるが、珪酸塩蛍光体は水分に脆弱で、他蛍光体対比信頼性特性が低調な問題がある。
一方、最近白色ＬＥＤに関して紫外線または青色光などの高いエネルギーを有する励起源により励起されて可視光線を発光する蛍光体に対する開発が主流をなしてきたが、従来の蛍光体は励起源に露出すれば、蛍光体の輝度が低下する問題がある。
本発明の目的は、信頼性が向上し、輝度の高い蛍光体組成物、及びこれを含む発光装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、発光強さの高い蛍光体組成物、及びこれを含む発光装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、新たな組成の黄色蛍光体、及びこれを含む発光装置を提供することにある。
また、本発明の更なる他の目的は、信頼性が向上し、輝度の高い蛍光体組成物、及びこれを含む発光装置を提供することにある。
また、本発明の更に他の目的は、発光強さの高い蛍光体組成物、及びこれを含む発光装置を提供することにある。
本発明の一実施形態に従う蛍光体組成物は、ＡｚＣｘＯ１２：ＲＥの組成式であり、前記ｚは０≦ｚ≦３の範囲であり、前記ｘは０≦ｘ≦５の範囲であり、前記ＡはＹ、Ｓｃ、Ｇｄ、及びＬｕのうち、少なくとも１つの元素を含み、前記ＣはＢ（Boron）、Ａｌ、及びＧａのうち、少なくとも１つの元素を含み、前記ＲＥはＥｕ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｙｂ、Ｄｙ、Ｇｄ、Ｔｍ、及びＬｕのうち、少なくとも１つの元素を含む。
本発明の一実施形態に従う蛍光体組成物は、Ａ３−ｚＣ５Ｏ１２：ＲＥｚの組成式（但し、０＜ｚ≦０．５）で表現され、ＡはＹ、Ｓｃ、Ｇｄ、及びＬｕのうち、少なくとも１つの元素を含み、ＣはＢ（Boron）、Ａｌ、及びＧａのうち、少なくとも１つの元素を含み、ＲＥはＥｕ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｙｂ、Ｄｙ、Ｇｄ、Ｔｍ、及びＬｕのうち、少なくとも１つの元素を含み、前記Ａ３−ｚＣ５Ｏ１２：ＲＥｚの組成式は、（Ｙ、Ｇｄ）３−ｚ（Ｂ、Ａｌ）５Ｏ１２：Ｃｅｚを含むことができる。
また、本発明の一実施形態に従う蛍光体組成物は、Ａ３−ｚＣ５Ｏ１２：ＲＥｚの組成式（但し、０＜ｚ≦０．５）で表現され、ＡはＹ、Ｓｃ、Ｇｄ、及びＬｕのうち、少なくとも１つの元素を含み、ＣはＢ（Boron）、Ａｌ、及びＧａのうち、少なくとも１つの元素を含み、ＲＥはＥｕ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｙｂ、Ｄｙ、Ｇｄ、Ｔｍ、及びＬｕのうち、少なくとも１つの元素を含み、前記Ａ３−ｚＣ５Ｏ１２：ＲＥｚの組成式は、（Ｇｄ３−ｙ−ｚＹｙ）Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅｚ（但し、０≦ｙ≦２）を含むことができる。
本発明の一実施形態に従う発光素子パッケージは、胴体部、前記胴体部の上に配置された第１及び第２電極層、前記第１及び第２電極層と電気的に連結された発光素子チップ、及び前記発光素子チップの上に蛍光体組成物を含むモールディング部材を含み、前記蛍光体組成物はＡｚＣｘＯ１２：ＲＥの組成式であり、前記ｚは０≦ｚ≦３の範囲であり、前記ｘは０≦ｘ≦５の範囲であり、前記ＡはＹ、Ｓｃ、Ｇｄ、及びＬｕのうち、少なくとも１つの元素を含み、前記ＣはＢ（Boron）、Ａｌ、及びＧａのうち、少なくとも１つの元素を含み、前記ＲＥはＥｕ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｙｂ、Ｄｙ、Ｇｄ、Ｔｍ、及びＬｕのうち、少なくとも１つの元素を含み、前記蛍光体組成物は黄色光を発光する。
本発明の様々な実施形態によれば、新たな組成の黄色蛍光体、及びこれを含む発光装置を提供することができる。
また、本発明の様々な実施形態によれば、信頼性が向上し、輝度の高い蛍光体組成物、及びこれを含む発光装置を提供することができる。
また、本発明の様々な実施形態によれば、発光強さの高い蛍光体組成物、及びこれを含む発光装置を提供することができる。
本発明を説明するに当たって、各層（膜）、領域、パターン、または構造物が、基板、各層（膜）、領域、パッド、またはパターンの“上／の上（on）”に、または“下／の下（under）”に形成されることと記載される場合において、“上／の上（on）”と“下／の下（under）”は、“直接（directly）”または“他の層を介して（indirectly）”形成されることを全て含む。また、各層の上／の上または下／の下に対する基準は、図面を基準として説明する。
図面において、各層の厚さやサイズは説明の便宜及び明確性のために誇張、省略、または概略的に図示された。また、各構成要素のサイズは実際のサイズを全的に反映するものではない。
（実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に従う蛍光体組成物を含む発光素子パッケージ２００の断面図であり、パッケージ構造はこれに限定されず、ツーカップパッケージ（two cup package）形態などにも実施形態の適用が可能である。
図１は本発明の第１実施形態に従う蛍光体組成物を含む発光素子パッケージ２００の断面図であり、パッケージ構造はこれに限定されず、ツーカップパッケージ（two cup package）形態などにも実施形態の適用が可能である。
実施形態に従う発光素子パッケージ２００は、パッケージ胴体部２０５、前記パッケージ胴体部２０５の上に発光素子チップ１００、及び前記発光素子チップ１００の上に蛍光体組成物２３２を含むモールディング部材２３０を含むことができる。
第１実施形態に従う前記蛍光体組成物２３２は、Ａ３−ｚＣ５Ｏ１２：ＲＥｚの組成式（但し、０＜ｚ≦０．５）で表現され、ＡはＹ、Ｓｃ、Ｇｄ、及びＬｕのうち、少なくとも１つ以上の元素を含み、ＣはＢ（Boron）、Ａｌ、及びＧａのうち、少なくとも１つ以上の元素を含み、ＲＥはＥｕ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｙｂ、Ｄｙ、Ｇｄ、Ｔｍ、及びＬｕのうち、少なくとも１つ以上の元素を含むことができる。
第１実施形態の前記蛍光体組成物２３２は、Ｙ３（Ｂ５−ｘＡｌｘ）Ｏ１２：Ｃｅの組成式（但し、０≦ｘ＜５）を含むことができる。
また、第２実施形態の前記蛍光体組成物２３２は、（Ｙ、Ｇｄ）３−ｚ（Ｂ、Ａｌ）５Ｏ１２：Ｃｅｚの組成式を含むことができる。
第１及び第２実施形態の蛍光体組成物２３２は、４２０ｎｍ乃至５００ｎｍ領域の励起波長に対し、５５９ｎｍ乃至５６７ｎｍ領域の発光波長を有することができる。
実施形態に従う発光素子パッケージ２００は、パッケージ胴体部２０５と、前記パッケージ胴体部２０５に設置された第１電極層２１３及び第２電極層２１４と、前記パッケージ胴体部２０５に設置されて前記第１電極層２１３及び第２電極層２１４と電気的に連結される発光素子チップ１００と、前記発光素子チップ１００を囲むモールディング部材２３０を含むことができる。
前記パッケージ胴体部２０５は、シリコン材質、合成樹脂材質、または金属材質を含んで形成されることができ、前記発光素子チップ１００の周囲に傾斜面が形成できる。
前記第１電極層２１３及び第２電極層２１４は互いに電気的に分離され、前記発光素子チップ１００に電源を提供する役割をする。また、前記第１電極層２１３及び第２電極層２１４は、前記発光素子チップ１００で発生した光を反射させて光効率を増加させる役割をすることができ、前記発光素子チップ１００で発生した熱を外部に排出させる役割をすることもできる。
前記発光素子チップ１００は、水平型タイプの発光素子が適用できるが、これに限定されるものではなく、垂直型発光素子、フリップチップ型発光素子も適用できる。
前記発光素子チップ１００は、窒化物半導体で形成できる。例えば、前記発光素子チップ１００は、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＧａＰなどの物質を含むことができる。
前記発光素子チップ１００は、第１導電型半導体層（図示せず）、活性層（図示せず）、及び第２導電型半導体層（図示せず）を含む発光構造物を含むことができる。
実施形態において、前記第１導電型半導体層はｎ型半導体層、前記第２導電型半導体層はｐ型半導体層で具現できるが、これに限定されるものではない。また、前記第２導電型半導体層の上には前記第２導電型と反対の極性を有する半導体、例えばｎ型半導体層（図示せず）を形成することができる。これによって、発光構造物は、ｎ−ｐ接合構造、ｐ−ｎ接合構造、ｎ−ｐ−ｎ接合構造、ｐ−ｎ−ｐ接合構造のうち、いずれか一構造で具現することができる。
前記発光素子１００チップは、前記パッケージ胴体部２０５の上に配置されるか、前記第１電極層２１３または第２電極層２１４の上に配置できる。
前記発光素子チップ１００は、前記第１電極層２１３及び／または第２電極層２１４とワイヤー方式、フリップチップ方式、またはダイボンディング方式のうち、いずれか１つにより電気的に連結されることもできる。実施形態では、前記発光素子チップ１００が前記第１電極層２１３と第１ワイヤーを介して電気的に連結され、前記第２電極層２１４が第２ワイヤーを介して電気的に連結されたものが例示されているが、これに限定されるものではない。
前記モールディング部材２３０は、前記発光素子チップ１００を囲んで前記発光素子チップ１００を保護することができる。また、前記モールディング部材２３０には蛍光体組成物２３２が含まれて前記発光素子チップ１００から放出された光の波長を変化させることができる。
実施形態の蛍光体組成物２３２の場合、黄色領域に発光領域を有しているので、白色ＬＥＤを具現する用途に応用することができる。
例えば、実施形態の蛍光体組成物２３２は、励起光源が４２０ｎｍ乃至５００ｎｍ領域まで励起波長を有しており、この吸収領域に従う５５９ｎｍ乃至５６７ｎｍ領域の黄色の発光波長を有することができる。
実施形態の黄色蛍光体組成物２３２の場合、ＵＶ−ＬＥＤ用及びブルー（Blue）ＬＥＤ用に応用及び活用が可能である。
例えば、一般的にブルー（Blue）ＬＥＤチップを用いて白色のＬＥＤを具現する方法に、ブルー（Blue）ＬＥＤチップと黄色蛍光体組成物、ブルー（Blue）ＬＥＤチップの上に緑色と赤色蛍光体組成物２３２を塗布する方法、ブルー（Blue）ＬＥＤチップの上に緑色、赤色、黄色を塗布する方法を使用するが、実施形態の蛍光体組成物は黄色発光をする蛍光体組成物で白色ＬＥＤを具現することに利用できる蛍光体組成物である。
実施形態において、ＵＶ−チップ（Chip）に緑色、赤色、青色の蛍光体組成物を使用して白色のＬＥＤを具現することができ、これに黄色蛍光体組成物を追加的に塗布時、演色指数を向上させることができる。
実施形態の蛍光体組成物２３２を用いて白色ＬＥＤを具現すれば、モバイル、自動車、照明、バックライトユニット、医学用などの分野に白色ＬＥＤ使用が可能である。
以下、実施形態に従う蛍光体組成物の製造工程を説明しながら実施形態の特徴をより詳しく説明する。
第１実施形態の蛍光体組成物２３２は、Ａ３−ｚＣ５Ｏ１２：ＲＥｚの組成式（但し、０＜ｚ≦０．５）で表現され、ＡはＹ、Ｓｃ、Ｇｄ、及びＬｕのうち、少なくとも１つ以上の元素を含み、ＣはＢ（Boron）、Ａｌ、及びＧａのうち、少なくとも１つ以上の元素を含み、ＲＥはＥｕ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｙｂ、Ｄｙ、Ｇｄ、Ｔｍ、及びＬｕのうち、少なくとも１つ以上の元素を含むことができる。
例えば、第１実施形態の蛍光体組成物２３２は、Ｙ３（Ｂ５−ｘＡｌｘ）Ｏ１２：Ｃｅの組成式（但し、０≦ｘ＜５）を含むことができる。
実施形態に従う蛍光体組成物２３２の場合、安定な出発物質を用いた固相反応法により製造が容易な長所がある。例えば、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＮＨ４Ｃｌの原料をＹ３Ｂ５−ｘＡｌｘＯ１２：Ｃｅの組成比に合うように計量した後、溶媒を用いて瑪瑙乳鉢に原料を混合する。この際、ｘの範囲は０≦ｘ＜５でＢとＡｌとの割合変化に従う組成により原料を混合することができる。
または、第２実施形態の蛍光体組成物２３２は、（Ｙ、Ｇｄ）３−ｚ（Ｂ、Ａｌ）５Ｏ１２：Ｃｅｚの組成式を含むことができる。例えば、（Ｙ、Ｇｄ）３−ｚ（Ｂ、Ａｌ）５Ｏ１２：Ｃｅｚの基本組成でＣｅの割合変化に従って原料を混合することができる。ｚの割合範囲は０．１≦ｚ≦０．３にすることができるが、これに限定されるものではない。
このような蛍光体組成物２３２の合成雰囲気は、約１３００℃乃至約１５００℃の合成温度でガス（ｇａs）流量は分当り４００ｃｃ乃至２，０００ｃｃとし、還元ガスにＨ２、Ｎ２、ＮＨ３などを使用することができる。この際、Ｈ２／Ｎ２混合ガス割合は５％／９５％乃至２０％／８０％に変化させながら蛍光体組成物２３２を合成することができる。
例えば、実施形態の蛍光体組成物２３２の場合、約１４００℃で約６時間の間、流量（gas flow）は１０００ｃｃ／ｍｉｎで還元ガス割合はＨ２−２０％／Ｎ２−８０％の条件で合成したが、これに限定されるものではない。
以後、焼成が完了した蛍光体組成物２３２はジルコニア及びガラスボールを用いてボールミル過程及び洗浄過程を経た後、乾燥させることができる。
実施形態の蛍光体組成物２３２はサイズが約１０μmに不規則な形状を有する粒子をＳＥＭ（Scanning Electron Microscopy）データを通じて確認することができ、ＥＤＸ（Energy Dispersive X-ray analyzer）を通じて合成された蛍光体組成物２３２の成分を確認することができた。
乾燥された蛍光体組成物２３２は、図２及び図３のようにＰＬ（Photoluminescenc）分析を通じて励起発光特性を分析することができ、条件変化に従うＹ３Ｂ５−ｘＡｌｘＯ１２：Ｃｅ、及び（Ｙ、Ｇｄ）３−ｚ（Ｂ、Ａｌ）５Ｏ１２：Ｃｅｚの場合、５５９ｎｍ〜５６７ｎｍ領域の発光波長を有する黄色蛍光体組成物２３２であることが分かる。
図２は、本発明の実施形態に従う蛍光体組成物２３２を含む発光素子におけるＢとＡｌとの割合に従う励起波長特性データである。
図３は、本発明の実施形態に従う蛍光体組成物２３２を含む発光素子におけるＢとＡｌとの割合に従う発光波長特性データである。
実施形態によれば、Ｙ３（Ｂ５−ｘＡｌｘ）Ｏ１２：Ｃｅの組成式のうち、Ａｌの組成（ｘ）は１≦ｘ≦４の場合にＹ３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅに比べて信頼性も高く、輝度も高くて最適の発光強さを表した。例えば、前記の＜表１＞のように実験例４の場合が発光強さが最も高いことを確認することができるが、実施形態が実験例４に限定されるものではない。
第３実施形態に従う蛍光体組成物２３２は、Ａ３−ｚＣ５Ｏ１２：ＲＥｚの組成式（但し、０＜ｚ≦０．５）で表現され、ＡはＹ、Ｓｃ、Ｇｄ、及びＬｕのうち、少なくとも１つ以上の元素を含み、ＣはＢ（Boron）、Ａｌ、及びＧａのうち、少なくとも１つ以上の元素を含み、ＲＥはＥｕ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｙｂ、Ｄｙ、Ｇｄ、Ｔｍ、及びＬｕのうち、少なくとも１つ以上の元素を含むことができる。
第３実施形態に従う蛍光体組成物２３２は、（Ｇｄ３−ｙ−ｚＹｙ）Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅｚの組成式（但し、０≦ｙ≦２）の組成式を含むことができる。このような蛍光体組成物２３２は、４２０ｎｍ乃至５００ｎｍ領域の励起波長に対し、５５９ｎｍ乃至５６７ｎｍ領域の発光波長を有することができる。例えば、第１実施形態の蛍光体組成物２３２は、（Ｇｄ３−ｙ−ｚＹｙ）Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅｚの組成式（但し、０＜ｚ≦０．５）を含むことができる。
または、他の実施形態の蛍光体組成物２３２は、（Ｙ、Ｇｄ）３−ｚ（Ｂ、Ａｌ）５Ｏ１２：Ｃｅｚの組成式を含むことができる。例えば、（Ｙ、Ｇｄ）３−ｚ（Ｂ、Ａｌ）５Ｏ１２：Ｃｅｚの基本組成でＣｅの割合変化に従って原料を混合することができる。ｚの割合範囲は０．１≦ｚ≦０．３にすることができるが、これに限定されるものではない。
実施形態に従う蛍光体組成物２３２の場合、安定な出発物質を用いた固相反応法により製造が容易な長所がある。例えば、Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＮＨ４Ｃｌの原料を（Ｇｄ３−ｙ−ｚＹｙ）Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅｚの組成比に合うように計量した後、溶媒を用いて瑪瑙乳鉢に原料を混合する。この際、ｙの範囲は０≦ｙ≦２でＹとＧｄとの割合変化に従う組成により原料を混合することができる。
このような蛍光体組成物２３２の合成雰囲気は、約１３００℃乃至約１５００℃の合成温度でガス（ｇａs）流量は分当り４００ｃｃ乃至２，０００ｃｃとし、還元ガスにＨ２、Ｎ２、ＮＨ３などを使用することができる。この際、Ｈ２／Ｎ２混合ガス割合は５％／９５％乃至２０％／８０％に変化させながら蛍光体組成物２３２を合成することができる。例えば、実施形態の蛍光体組成物２３２の場合、約１４００℃で約６時間の間、流量（gas flow）は１０００ｃｃ／ｍｉｎで還元ガス割合はＨ２−２０％／Ｎ２−８０％の条件で合成したが、これに限定されるものではない。
以後、焼成が完了した蛍光体組成物２３２は、ジルコニア及びガラスボールを用いてボールミル過程及び洗浄過程を経た後、乾燥させることができる。
実施形態の蛍光体組成物２３２は、サイズが約１０μmに不規則な形状を有する粒子をＳＥＭデータを通じて確認することができ、ＥＤＸ（Energy Dispersive X-ray analyzer）を通じて合成された蛍光体組成物２３２の成分を確認することができた。
乾燥された蛍光体組成物２３２は、図４及び図５のようにＰＬ分析を通じて励起発光特性を分析することができ、条件変化に従う（Ｇｄ３−ｙ−ｚＹｙ）Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅｚまたは（Ｙ、Ｇｄ）３−ｚ（Ｂ、Ａｌ）５Ｏ１２：Ｃｅｚの場合、５５９ｎｍ〜５６７ｎｍ領域の発光波長を有する黄色蛍光体組成物２３２であることが分かる。
図４は、本発明の実施形態に従う蛍光体組成物２３２を含む発光素子におけるＹとＧｄとの割合に従う励起波長特性データである。
図５は、本発明の実施形態に従う蛍光体組成物２３２を含む発光素子におけるＹとＧｄとの割合に従う発光波長特性データである。
実施形態によれば、（Ｇｄ３−ｙ−ｚＹｙ）Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅｚ組成式のうち、Ｙの組成（ｙ）は０≦ｙ≦２の場合に従来技術に比べて信頼性及び輝度も高くて最適の発光強さを表した。
また、図５のように、実施形態によれば、（Ｇｄ３−ｙ−ｚＹｙ）Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅｚ組成式または（Ｙ、Ｇｄ）３−ｚ（Ｂ、Ａｌ）５Ｏ１２：Ｃｅｚを備える場合、従来技術で提示できない黄色発光をする新たな組成の黄色蛍光体組成物を提供することができる。
図６は、本発明の実施形態に従う蛍光体組成物２３２を含む発光素子におけるＣｅの割合に従う励起波長特性データである。
図７は、本発明の実施形態らに従う蛍光体組成物２３２を含む発光素子におけるＣｅの割合に従う発光波長特性データである。
＜表３＞は実施形態に従う蛍光体組成物２３２を含む発光素子におけるＣｅの割合の従う発光特性実験例である。
実施形態によれば、前記Ａ３−ｚＣ５Ｏ１２：ＲＥｚの組成式のうち、ＲＥの組成（ｚ）は０．１≦ｚ≦０．３の場合、従来技術に比べて高い発光強さを表し、特に＜表２＞に表れた結果のようにＣｅの割合が０．２の時（実験例１０）最大発光強さを表すことを確認したが、実施形態が実験例１０に限定されるものではない。
前記に開示された蛍光体組成物は、ＡｚＣｘＯ１２：ＲＥの組成式であり、前記ｚは０≦ｚ≦３、０≦ｘ≦５の範囲であり、前記ＡはＹ、Ｓｃ、Ｇｄ、及びＬｕのうち、少なくとも１つの元素を含み、前記ＣはＢ（Boron）、Ａｌ、及びＧａのうち、少なくとも１つの元素を含み、前記ＲＥはＥｕ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｙｂ、Ｄｙ、Ｇｄ、Ｔｍ、及びＬｕのうち、少なくとも１つの元素を含む。前記蛍光体組成物は黄色を発光し、Ｙ３Ｂ５−ｘＡｌｘＯ１２：Ｃｅ、Ｇｄ３−y−zＹｙＢ５Ｏ１２：Ｃｅ、及び（Ｙ、Ｇｄ）３−ｚ（Ｂ、Ａｌ）５Ｏ１２：ＣｅＶの組成式のうち、少なくとも１つを含む。前記ｘの範囲は０≦ｘ≦５の範囲であり、前記ｙの範囲は０≦ｙ≦２の範囲であり、前記ｚは０≦ｚ≦３の範囲であり、前記ｖは０．１≦ｚ≦０．３の範囲を含む。
実施形態によれば、信頼性が向上し、輝度の高い蛍光体組成物、及びこれを含む発光装置を提供することができる。
また、実施形態は発光強さの高い蛍光体組成物、及びこれを含む発光装置を提供することができる。
図８は、本発明の実施形態に従う蛍光体組成物を含む発光装置の分解斜視図である。
実施形態に従う照明装置は、カバー２１００、光源モジュール２２００、放熱体２４００、電源提供部２６００、内部ケース２７００、及びソケット２８００を含むことができる。また、実施形態に従う照明装置は部材２３００とホルダー２５００のうち、いずれか１つ以上をさらに含むことができる。前記光源モジュール２２００は、実施形態に従う発光素子または発光素子パッケージを含むことができる。
例えば、前記カバー２１００はバルブ（bulb）または半球の形状を有し、中空のものであり、一部分が開口された形状に提供できる。前記カバー２１００は、前記光源モジュール２２００と光学的に結合され、前記放熱体２４００と結合できる。前記カバー２１００は、前記放熱体２４００と結合する結合部を有することができる。
前記カバー２１００の内面には拡散材を有する乳白色塗料がコーティングできる。このような乳白色材料を用いて前記光源モジュール２２００からの光を散乱及び拡散して外部に放出させることができる。
前記カバー２１００の材質は、ガラス（glass）、プラスチック、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などでありうる。ここで、ポリカーボネートは耐光性、耐熱性、強度に優れる。前記カバー２１００は外部から前記光源モジュール２２００が見えるように透明であることがあり、不透明であることがある。前記カバー２１００はブロー（blow）成形により形成できる。
前記光源モジュール２２００は、前記放熱体２４００の一面に配置できる。したがって、前記光源モジュール２２００からの熱は前記放熱体２４００に伝導される。前記光源モジュール２２００は、発光素子２２１０、連結プレート２２３０、及びコネクター２２５０を含むことができる。
前記部材２３００は前記放熱体２４００の上面の上に配置され、複数の発光素子２２１０とコネクター２２５０が挿入されるガイド溝２３１０を有する。前記ガイド溝２３１０は、前記発光素子２２１０の基板及びコネクター２２５０と対応する。
前記部材２３００の表面は白色の塗料で塗布またはコーティングされたものであることがある。このような前記部材２３００は、前記カバー２１００の内面に反射されて前記光源モジュール２２００側の方向に戻る光をまた前記カバー２１００方向に反射する。したがって、実施形態に従う照明装置の光効率を向上させることができる。
前記部材２３００は、例として絶縁物質からなることができる。前記光源モジュール２２００の連結プレート２２３０は、電気伝導性の物質を含むことができる。したがって、前記放熱体２４００と前記連結プレート２２３０との間に電気的な接触がなされることができる。前記部材２３００は絶縁物質で構成されて、前記連結プレート２２３０と前記放熱体２４００との電気的短絡を遮断することができる。前記放熱体２４００は、前記光源モジュール２２００からの熱と前記電源提供部２６００からの熱の伝達を受けて放熱する。
前記ホルダー２５００は、内部ケース２７００の絶縁部２７１０の収納部２７１９を塞ぐ。したがって、前記内部ケース２７００の前記絶縁部２７１０に収納される前記電源提供部２６００は密閉される。前記ホルダー２５００は、ガイド突出部２５１０を有する。前記ガイド突出部２５１０は、前記電源提供部２６００の突出部２６１０が貫通するホールを備えることができる。
前記電源提供部２６００は、外部から提供を受けた電気的信号を処理または変換して前記光源モジュール２２００に提供する。前記電源提供部２６００は、前記内部ケース２７００の収納部２７１９に収納され、前記ホルダー２５００により前記内部ケース２７００の内部に密閉される。
前記電源提供部２６００は、突出部２６１０、ガイド部２６３０、ベース２６５０、及び延長部２６７０を含むことができる。
前記ガイド部２６３０は、前記ベース２６５０の一側から外部に突出した形状を有する。前記ガイド部２６３０は、前記ホルダー２５００に挿入できる。前記ベース２６５０の一面の上に多数の部品が配置できる。多数の部品は、例えば、直流変換装置、前記光源モジュール２２００の駆動を制御する駆動チップ、前記光源モジュール２２００を保護するためのＥＳＤ（Electro Static discharge）保護素子などを含むことができるが、これに対して限定するものではない。
前記延長部２６７０は、前記ベース２６５０の他側から外部に突出した形状を有する。前記延長部２６７０は、前記内部ケース２７００の連結部２７５０の内部に挿入され、外部からの電気的信号の提供を受ける。例えば、前記延長部２６７０は、前記内部ケース２７００の連結部２７５０の幅と等しいか小さく提供できる。前記延長部２６７０は、電線を通じてソケット２８００に電気的に連結できる。
前記内部ケース２７００は、内部に前記電源提供部２６００と共にモールディング部を含むことができる。モールディング部はモールディング液体が固まった部分であって、前記電源提供部２６００が前記内部ケース２７００の内部に固定できるようにする。
実施形態によれば、信頼性が向上し、輝度の高い蛍光体組成物、及びこれを含む発光装置を提供することができる。
また、実施形態は発光強さの高い蛍光体組成物、及びこれを含む発光装置を提供することができる。
以上、実施形態に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ、必ず１つの実施形態のみに限定されるものではない。延いては、各実施形態で例示された特徴、構造、効果などは、実施形態が属する分野の通常の知識を有する者により他の実施形態に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合と変形に関連した内容は本発明の範囲に含まれることと解釈されるべきである。
以上、本発明を好ましい実施形態をもとに説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するものでなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、以上に例示していない多様な変形及び応用が可能であることが分かる。例えば、実施形態に具体的に表れた各構成要素は変形して実施することができる。そして、このような変形及び応用にかかわる差異点も、特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
１００ 発光素子チップ
２０５ パッケージ胴体部
２３２ 蛍光体組成物
２３０ モールディング部材
２１００ カバー
２２００ 光源モジュール
２４００ 放熱体
２６００ 電源提供部
２７００ 内部ケース
２８００ ソケット
２０５ パッケージ胴体部
２３２ 蛍光体組成物
２３０ モールディング部材
２１００ カバー
２２００ 光源モジュール
２４００ 放熱体
２６００ 電源提供部
２７００ 内部ケース
２８００ ソケット
Claims (16)
- ＡｚＣｘＯ１２：ＲＥの組成式であり、前記ｚは０≦ｚ≦３の範囲であり、前記ｘは０≦ｘ≦５の範囲であり、
前記ＡはＹ、Ｓｃ、Ｇｄ、及びＬｕのうち、少なくとも１つの元素を含み、
前記ＣはＢ（Boron）、Ａｌ、及びＧａのうち、少なくとも１つの元素を含み、
前記ＲＥはＥｕ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｙｂ、Ｄｙ、Ｇｄ、Ｔｍ、及びＬｕのうち、少なくとも１つの元素を含むことを特徴とする、蛍光体組成物。 - 前記ＡはＹであることを特徴とする、請求項１に記載の蛍光体組成物。
- 前記ＡｚＣｘＯ１２：ＲＥの組成式でＡｚＣｘはＹ３（Ｂ５−ｘＡｌｘ）を含み、前記１≦ｘ≦４であることを特徴とする、請求項２に記載の蛍光体組成物。
- 前記ＡはＹ及びＧｄであることを特徴とする、請求項３に記載の蛍光体組成物。
- 前記ＡｚＣｘＯ１２：ＲＥの組成式でＡｚはＧｄ３−ｙ−ｚＹｙを含み、前記ｙは０≦ｙ≦２であることを特徴とする、請求項４に記載の蛍光体組成物。
- 前記ＡｚＣｘＯ１２：ＲＥの組成式でＡｚはＧｄ３−ｙ−ｚＹｙを含み、前記０＜ｚ≦０．５であることを特徴とする、請求項５に記載の蛍光体組成物。
- 前記ＣｘはＢ５であることを特徴とする、請求項６に記載の蛍光体組成物。
- 前記ＣはＢ及びＡｌの元素を有することを特徴とする、請求項７に記載の蛍光体組成物。
- 前記Ｃｘは（Ｂ、Ａｌ）５であることを特徴とする、請求項８に記載の蛍光体組成物。
- 前記ＡｚＣｘＯ１２：ＲＥの組成式は（Ｙ、Ｇｄ）３−ｚ（Ｂ、Ａｌ）５Ｏ１２：ＣｅＶの組成式を含み、前記ｚは０．１≦ｚ≦０．３の範囲であることを特徴とする、請求項９に記載の蛍光体組成物。
- 前記ＲＥはＣｅｖであることを特徴とする、請求項１乃至９のうち、いずれか１項に記載の蛍光体組成物。
- 前記Ｃｅｖの組成（ｖ）は０．１≦ｚ≦０．３であることを特徴とする、請求項１１に記載の蛍光体組成物。
- 前記蛍光体組成物は４２０ｎｍ乃至５００ｎｍ領域の励起波長に対し、５５９ｎｍ乃至５６７ｎｍ領域の発光波長を有することを特徴とする、請求項１乃至１２のうち、いずれか１項に記載の蛍光体組成物。
- 胴体部と、
前記胴体部の上に配置された第１及び第２電極層と、
前記第１及び第２電極層と電気的に連結された発光素子チップと、
前記発光素子チップの上に蛍光体組成物を含むモールディング部材と、を含み、
前記蛍光体組成物は、請求項１〜１３のいずれかに記載の蛍光体組成物を含み、
前記蛍光体組成物は黄色光を発光することを特徴とする、発光素子パッケージ。 - 前記発光素子チップはＵＶ ＬＥＤチップであることを特徴とする、請求項１４に記載の発光素子パッケージ。
- 前記発光素子チップは、青色ＬＥＤチップであることを特徴とする、請求項１５に記載の発光素子パッケージ。
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