KR100767604B1 - 발광 다이오드 소자 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
Description
형광물질을 LED칩에 따라서 달라질 수 있지만, 가넷계, 실리게이트계, 질화물계, 사이알론계 또는 황화물계 중 적어도 한 종류이상을 포함하며, 특히 자외선 파장의 LED칩을 사용할 경우에는 적어도 2종류 이상의 형광체를 사용하는 것이 바람직하다.
가넷계 형광체로는 Y, Lu, Se, La, Gd, Sm, Ca, Sr, Tb 중 적어도 한 종류 이상으로 구성된 A와 Al, Ga, In, Si 중 한종류 이상으로 이루어진 B로된 A3B5O12:Ce 물질이 사용될 수 있다. 활성제로 Ce 이외에 Eu 등의 다른 물질이 첨가될 수도 있다. 실리게이트형광체로는 Sr, Ba, Ca Mg, Zn, Cd, Y, Sc, La 중 적어도 한 종류 이상을 포함하는 M물질로 구성된 MxSiy0z:Eu 물질이 사용될 수 있다 (0≤x,y,z≤16). 활성제로는 Eu 이외에 F, Ce, Pr, Tb, Yb, Cl, Br, I, P, S, N중 적어도 한종류 이상을 포함할 수 있다. 실리게이트 형광체 조성으로는 (Sr,Ba,Ca)2Si04, (Sr,Ba,Ca)3SiO5, (Sr,Ba,Ca)2Si2O7, (Sr,Ba,Ca)2SiO5이 사용가능하다. 질화물계 및 사이알론계 형광체로는 Cax(Si,Al)12(O,N)16으로 구성되어지는 형광물질이 사용가능하다. 여기서 Cax은 다른 금속원소로 치환가능하며, 활성제로는 Eu, Pr, Tb, Yb, Er, Dy 중 한종류이상을 포함한다. 황화물계 형광체로는 (Ca,Sr)S, SrGa2S4, (Ca,Sr,Ba)(Al,Ca)2S4, (Sr,Mg,Ca,Ba)(Ga,Al,In)S4, Y2O2S로 구성되어진 물질 중 적어도 한 종류를 포함할 수 있으며 활성제로는 Eu, Ce 등이 사용가능하다. 여기서 괄호안의 원소성분들은 파장영역에 따라서 변할 수 있다.
특히 실리콘수지는 발광다이오드의 단파장 영역의 고온 고습환경에서도 투광성 및 절연성이 떨어지지 않는 고내광성의 우수한 재료로 500nm이하의 청색 발광다이오드 또는 자외선 발광다이오드의 몰딩 주재료로 적합하다. 실리콘 수지를 주재료로 사용할 경우에는 실리콘 수지가 에폭시 수지보다 점도 및 비중이 크기 때문에 별도의 분말에폭시 수지를 혼합하지 않아도 형광체분말의 분포가 고르게 형성된다.
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- 발광 다이오드 칩을 수지 및 형광 안료가 혼합된 몰딩 컴파운드로 몰딩한 발광 다이오드 소자에 있어서,상기 형광안료는 질화물계 형광체를 포함하여 이루어지고,상기 수지는 산무수물, 방향족 아민 변성물 또는 페놀 노보락 레진중의 적어도 하나 이상을 포함하는 경화제가 혼합된 액상 에폭시 수지, 또는 에폭시 수지를 반경화 열처리하여 분쇄한 에폭시 수지 분말, 또는 실리콘수지 중 적어도 2이상을 포함하며,상기 에폭시 수지는 크레졸 노보락 에폭시, 페놀 노보락 에폭시, 비스 페놀 A형 에폭시, 지환식 에폭시 중 적어도 한 종류 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 소자.
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- 발광 다이오드 칩을 수지 및 형광 안료가 혼합된 몰딩 컴파운드로 몰딩한 발광 다이오드 소자에 있어서,상기 수지는 크레졸 노보락 에폭시, 페놀 노보락 에폭시, 비스 페놀 A형 에폭시, 지환식 에폭시 중 적어도 한 종류 이상을 포함하며,상기 형광 안료는 가넷계, 실리게이트계 또는 황화물계 형광체 중 한 종류 이상과, 질화물계 형광체가 혼합된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 소자.
- 제 8항에 있어서,상기 가넷계 형광체는 Y, Lu, Se, La, Gd, Sm, Ca, Sr, Tb 중 적어도 한 종류 이상으로 구성된 A와 Al, Ga, In, Si 중 한종류 이상으로 이루어진 B로 된 A3B5O12:Ce물질로 활성제는 Ce로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광다이오드 소자.
- 제 8항에 있어서,상기 실리게이트 형광체는 Sr, Ba, Ca, Mg, Zn, Cd, Y, Sc, La 중 적어도 한 종류 이상을 포함하는 M물질로 구성된 MxSiy0z:Eu물질로(0≤x,y,z≤16), 활성제로는 Eu이외에 F, Ce, Pr, Tb, Yb, Cl, Br, I, P, S, N중 적어도 한 종류 이상을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 소자.
- 제 8항에 있어서,상기 질화물계 형광체는 Cax(Si,Al)12(O,N)16으로 구성되어지는 형광물질로, Cax은 다른 금속원소로 치환가능하며, Si, Al, O, N의 원소는 선택적으로 성분 조절이 가능하며, 활성제로는 Eu, Pr, Tb, Yb, Er, Dy 중 한종류 이상을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 소자.
- 제 8항에 있어서,상기 황화물계 형광체는 (Ca,Sr)S, SrGa2S4, (Ca,Sr,Ba)(Al,Ca)2S4, (Sr,Mg,Ca,Ba)(Ga,Al,In)S4, Y2O2S로 구성되어진 물질 중 적어도 한 종류를 포함하며 활성제로는 Eu, Ce중 적어도 한 물질을 포함하며, 상기 원소성분들중 Ca, Sr, Ba, Al, Mg, Ga, In성분은 파장영역에 따라서 선택적인 것을 특징으로 하는 발광다이오드 소자.
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