KR101059119B1 - White light emitting diode having high color rendering properties - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: White light emitting diodes are provided to exhibit a high color rendering property with a high color rendering index as well as a correlated color temperature by further including the phosphor of a specific composition to a yellow phosphor. CONSTITUTION: White light emitting diodes comprise a blue excitation light source and a phosphor. The phosphor includes a phosphor having a light emitting wavelength of 550~600 nm, an oxynitride-based phosphor represented by chemical formula 1: BaSi2O2N2 : xEu^(2+), and a phosphor having a light emitting wavelength of 600~650 nm. The phosphor is one or more selected from Sr_(3-x)SiO_5 : yEu^(2+)(0 < x <=1, 0 < y <=1), SiAlON : Eu^(2+), and chemical formula 2: yCe^(3+).

Description

고연색성의 백색 발광 다이오드 {WHITE LIGHT EMITTING DIODE HAVING HIGH COLOR RENDERING PROPERTIES}WHITE LIGHT EMITTING DIODE HAVING HIGH COLOR RENDERING PROPERTIES}

본 발명은 백색 발광 다이오드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정의 형광체를 포함하여 고연색성의 백색광을 구현하는 백색 발광 다이오드에 관한 것이다.
The present invention relates to a white light emitting diode, and more particularly to a white light emitting diode including a specific phosphor to implement a high color rendering white light.

발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)는 고효율 및 친환경적인 광원으로서, 다양한 분야에서 각광을 받고 있다. 발광 다이오드(LED)는 예를 들어 디스플레이(표시 장치), 광 통신, 자동차 및 일반 조명 등에 이르기까지 여러 분야에 사용되고 있다. 특히, 백색광을 구현하는 백색 발광 다이오드는 그 수요가 점점 증가하고 있다.Light emitting diodes (LEDs) are high-efficiency and eco-friendly light sources, and are attracting attention in various fields. Light emitting diodes (LEDs) are used in many fields, for example, in displays (display devices), optical communications, automobiles, and general lighting. In particular, the demand for white light emitting diodes that implement white light is increasing.

백색 발광 다이오드를 제조하는 방법에는 크게 3가지가 있다. 첫째, 한 패키지에 적색, 청색 및 녹색 발광 다이오드 칩들을 실장하고 각각의 칩을 제어하여 백색광을 구현하는 방법이다.(제1종래기술) 둘째, 자외선(UV) 발광 다이오드 칩에 적색, 청색 및 녹색 발광 특성을 갖는 형광체를 도포하여 백색광을 구현하는 방법이다.(제2종래기술) 셋째, 청색 발광 다이오드 칩에 황색 발광 특성을 갖는 형광체를 도포하여 백색광을 구현하는 방법이다.(제3종래기술)There are three methods for manufacturing a white light emitting diode. First, red, blue, and green LED chips are mounted in one package and white chips are controlled by controlling each chip. (Prior Art 1) Second, red, blue, and green LEDs are used in an ultraviolet (UV) LED chip. (2nd conventional technology) Third, a method of implementing white light by applying a phosphor having yellow light emitting property to a blue light emitting diode chip (3rd conventional technology).

이들 중에서 제1종래기술, 즉 적색, 청색 및 녹색 발광 다이오드 칩을 각각 사용하는 방법은 동작 전압이 불균일하고, 주변 온도에 따라 각각의 칩의 출력이 변하여 색 좌표가 달라진다. 이에 따라, 각각의 색을 균일하게 혼합하는 것이 어려워 순수 백색광을 얻기가 힘들다. 또한, 각각의 칩이나 발광 다이오드에 대한 전기적 특성들을 고려하여 별도의 동작 회로가 필요하고, 이를 제어해야 하기 때문에 제조과정이나 조작방법 등이 복잡할 뿐 아니라 고휘도 백색광을 구현하기에는 소비전력의 측면에서도 비효율적이었다.Among them, the first conventional technology, that is, the method using the red, blue, and green LED chips, respectively, has an uneven operating voltage, and the output of each chip varies according to the ambient temperature, so that the color coordinates change. As a result, it is difficult to uniformly mix the respective colors, making it difficult to obtain pure white light. In addition, a separate operation circuit is required in consideration of the electrical characteristics of each chip or light emitting diode, and since it must be controlled, it is not only complicated in the manufacturing process or operation method, but also inefficient in terms of power consumption to realize high brightness white light. It was.

이에, 일반적으로 두 번째 방법(제2종래기술)과 세 번째 방법(제3종래기술)을 선호하고 있다. 구체적으로, 대부분의 백색 발광 다이오드 생산업체들은 자외선(UV) 발광 다이오드 칩에 적색, 청색 및 녹색 형광체들을 일정한 비율로 혼합된 형광체를 도포하거나, 청색 발광 다이오드 칩에 황색 형광체를 도포하는 방법을 선호하고 있다. 이러한 방법은 상기 적색, 청색 및 녹색 발광 다이오드 칩을 각각 이용하는 방법보다 공정이 단순하고, 경제적인 장점이 있다. 또한, 형광체로부터 발광되는 빛을 이용하여 가변혼색이 가능하기 때문에 색 좌표를 맞추기가 용이하고, 다양한 색 구현이 가능한 장점이 있다.Therefore, generally, the second method (second conventional technology) and the third method (third conventional technology) are preferred. Specifically, most white light emitting diode manufacturers prefer to apply a mixture of red, blue, and green phosphors in a proportion to a UV light emitting diode chip, or to apply a yellow phosphor to a blue light emitting diode chip. have. This method is simpler and more economical than the method using the red, blue and green LED chips, respectively. In addition, since variable mixed color is possible using light emitted from the phosphor, it is easy to match color coordinates, and various colors may be realized.

특히, 청색 발광 다이오드 칩에 황색 형광체를 도포하는 방법(제3종래기술)은 3가지 형광체, 즉 적색, 청색 및 녹색 형광체를 사용하는 방법(제2종래기술)보다 제조공정이 단순하고, 색 좌표 조절이 용이하다는 장점이 있다. 그리고 발광 효율(lm/W)이 높다. 이때, 상기 황색 형광체는 약 550nm ~ 600nm 영역에서 발광피크를 보인 형광체로서, 이는 주로 산화물계로서 이트륨알루미늄가넷(Yttrium Aluminum Garnet, 이하 'YAG'라 한다) 형광체를 사용하고 있다. 상기 YAG계 형광체는 모체로서 Y3Al512와, 활성제(activator)로서 희토류 원소 Ce(세리움)을 포함하여, 일반적으로 Y3Al512 : Ce3 +의 화학식(조성식)으로 표시된다. 상기 YAG계 형광체는 청색 발광 다이오드 칩(여기광원)에 의해 여기되어, 청색 발광 다이오드 칩에서 나오는 청색과의 조합(청색과 황색의 조합)을 통해 고휘도의 백색광을 구현할 수 있다. 이러한 YAG계 형광체를 이용한 백색 발광 다이오드는 여러 선행특허문헌에도 제시되어 있다.In particular, the method of applying a yellow phosphor to a blue light emitting diode chip (the third conventional technology) has a simpler manufacturing process than the method of using three phosphors, namely, the second conventional technology, and the color coordinates. There is an advantage that it is easy to adjust. And luminous efficiency (lm / W) is high. In this case, the yellow phosphor is a phosphor showing an emission peak in the region of about 550 nm to 600 nm, which is mainly used as an oxide-based yttrium aluminum garnet (hereinafter referred to as 'YAG'). Represented by the chemical formula (composition formula) of Ce 3 +: the YAG-base phosphor is Y 3 Al 5 O 12, and active agent (activator), usually by Y 3 Al 5 O 12, including the rare earth elements Ce (three Solarium) as a matrix do. The YAG-based phosphor is excited by a blue light emitting diode chip (excitation light source), thereby realizing high brightness white light through combination with blue (combination of blue and yellow) emitted from the blue light emitting diode chip. White light emitting diodes using such YAG-based phosphors are also presented in various prior patent documents.

예를 들어, 대한민국 등록특허 제10-0456430호에는 YAG계 형광체의 제조방법이 제시되어 있으며, 대한민국 등록특허 제10-0628884호 및 제10-0448416호 등에는 460nm 영역에서 청색으로 발광하는 갈륨나이트라이드 다이오드 칩(GaN LED chip)과, 황색으로 발광하는 YAG계(YAG : Ce3 +) 형광체를 이용하여 백색광을 구현하는 기술이 제시되어 있다.For example, Korean Patent No. 10-0456430 discloses a method for producing a YAG-based phosphor, and Korean Patent Nos. 10-0628884 and 10-0448416 disclose gallium nitride that emits blue light at a 460 nm region. a technique for implementing white light is given by the: (Ce 3 + YAG) phosphor diode chip (GaN LED chip) with, YAG-based light emission to yellow.

그러나 YAG계 형광체는 청색의 여기광원에 의해 고휘도의 백색광을 구현할 수 있으나, 발광 파장의 특성 상 적색 영역의 발광강도가 상대적으로 약해 우수한 연색성(연색지수)을 얻기가 어렵다. 백색 발광 다이오드가 일반 조명으로 사용되기 위해서는, 형광등과 같은 일반 조명에 비해 높은 발광 효율(lm/W)을 가질 것과, 높은 상관 색온도(CCT ; Correlated Color Temperature)와 연색지수(CRI ; Color Rendering Index)를 가질 것이 요구된다.However, the YAG-based phosphor can realize high luminance white light by the blue excitation light source, but it is difficult to obtain excellent color rendering (color rendering index) because the light emission intensity of the red region is relatively weak due to the characteristics of the emission wavelength. In order for a white light emitting diode to be used as a general lighting, it has a high luminous efficiency (lm / W) compared to a general lighting such as a fluorescent lamp, and has a high correlated color temperature (CCT) and color rendering index (CRI). It is required to have

일반적으로, 상기 상관 색온도(CCT)와 연색지수(CRI)는 백색광의 특성을 평가하는 성능 지표로 사용된다. 상관 색온도(CCT)가 높을수록 눈이 부시고 푸른색을 띠는 백색광이 되며, 연색지수(CRI)가 높을수록 태양광(자연광)에 가까운 백색광을 구현한다. 특히, 연색지수(CRI)는 백색광의 성능을 평가하는 중요한 지표로 사용된다. 연색지수(CRI)는 사물을 태양광으로 조사했을 때와 인공광원(조명 등)으로 조사했을 때, 사물의 색깔이 달라지는 정도를 나타내며, 이는 태양광으로 조사했을 때의 사물의 색깔을 100으로 정의한다. 즉, 연색지수(CRI)는 인공 광원 하에서 사물의 색상이 태양광을 조사했을 때와 얼마나 근접한지를 나타내는 지수로서, 0 ~ 100 사이의 수치로 나타낸다. 현재 시중에서 유통되는 백열전구의 연색지수(CRI)는 대략 80 이상이고, 형광램프의 연색지수(CRI)는 대략 75 이상이다.In general, the correlated color temperature (CCT) and color rendering index (CRI) are used as performance indicators for evaluating the characteristics of white light. The higher the correlation color temperature (CCT), the more dazzling and blue the white light becomes. The higher the color rendering index (CRI), the more white light close to sunlight (natural light) is achieved. In particular, the color rendering index (CRI) is used as an important indicator for evaluating the performance of white light. The color rendering index (CRI) represents the degree to which the color of the object is different when irradiated with sunlight and when irradiated with artificial light sources (lights, etc.), which is defined as 100 when the object is irradiated with sunlight. do. That is, the color rendering index (CRI) is an index indicating how close the object's color is to sunlight when irradiated with sunlight under an artificial light source, and is represented by a value between 0 and 100. Currently, the color rendering index (CRI) of incandescent lamps on the market is about 80 or more, and the color rendering index (CRI) of fluorescent lamps is about 75 or more.

그러나 종래의 백색 발광 다이오드의 연색지수(CRI)는 대략 70 ~ 75 정도로 일반 조명보다 낮다. 또한, 종래의 백색 발광 다이오드는 색온도에 민감하여 일반 조명이나 LCD 칼라 배경 등의 광원으로는 적합하지 못하다. 이와 같이, YAG계 형광체를 이용한 종래의 백색 발광 다이오드는 상관 색온도(CCT)와 연색지수(CRI)가 낮은 문제점이 있다.
However, the color rendering index (CRI) of the conventional white light emitting diode is about 70 to 75, which is lower than that of general lighting. In addition, conventional white light emitting diodes are sensitive to color temperature and are not suitable for light sources such as general lighting or LCD color background. As described above, the conventional white light emitting diode using the YAG-based phosphor has a low correlation color temperature (CCT) and color rendering index (CRI).

이에, 본 발명은 황색 형광체에 특정 조성의 형광체를 더 포함시킴으로써, 상관 색온도(CCT)는 물론, 특히 연색지수(CRI)가 높은 고연색성의 백색 발광 다이오드를 제공하는 데에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a high color rendering white light emitting diode having a high color rendering index (CRI) as well as a correlated color temperature (CCT) by further including a phosphor having a specific composition in the yellow phosphor.

보다 구체적으로, 본 발명은 상관 색온도(CCT) 6,000K 이상, 연색지수(CRI) 80 이상, 바람직하게는 연색지수(CRI) 90 이상의 고연색성 백색 발광 다이오드를 제공하는 데에 목적이 있다.
More specifically, an object of the present invention is to provide a high color rendering white light emitting diode having a correlation color temperature (CCT) of 6,000 K or more, a color rendering index (CRI) of 80 or more, preferably a color rendering index (CRI) of 90 or more.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above object,

청색 여기광원과 형광체를 포함하되,Including blue excitation light sources and phosphors,

상기 형광체는,The phosphor is,

발광파장이 550 ~ 600nm인 형광체(a); 및Phosphor (a) having a light emission wavelength of 550 to 600 nm; And

하기 화학식 1로 표시되는 산질화물계 형광체(b)를 포함하는 백색 발광 다이오드를 제공한다.
Provided is a white light emitting diode comprising the oxynitride-based phosphor represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

BaSi2O2N2 : xEu2 + BaSi 2 O 2 N 2 : xEu 2 +

(위 화학식 1에서, x는 0 < x ≤ 1.0이다.)
(In Formula 1 above, x is 0 <x ≦ 1.0.)

상기 형광체는, 발광파장이 600 ~ 650nm인 형광체(c) 및/또는 발광파장이 500 ~ 550nm인 형광체(d)를 더 포함하는 것이 좋다.
The phosphor further includes a phosphor (c) having a light emission wavelength of 600 to 650 nm and / or a phosphor (d) having a light emission wavelength of 500 to 550 nm.

본 발명에 따르면, 발광피크가 550 ~ 600nm인 형광체와 화학식 1로 표시되는 특정 조성의 산질화물계 형광체를 포함하여, 상관 색온도(CCT)는 물론 80 이상의 높은 연색지수(CRI)를 갖는다. 특히, 발광피크가 600 ~ 650nm인 형광체를 더 포함하는 경우, 적색 영역이 보완되어 연색지수(CRI) 90 이상의 고연색성을 구현하는 효과를 갖는다.
According to the present invention, including a phosphor having a light emission peak of 550 to 600 nm and an oxynitride-based phosphor having a specific composition represented by Formula 1, it has a high color rendering index (CRI) of 80 or more as well as a correlated color temperature (CCT). In particular, when the emission peak further includes a phosphor having a 600 ~ 650nm, the red region is complemented to have a high color rendering index (CRI) of 90 or more.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 백색 발광 다이오드의 발광 세기(Luminescence Intensity)를 측정 결과를 보인 그래프이다.1 to 3 are graphs showing the results of measuring Luminescence Intensity of a white light emitting diode according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 백색 발광 다이오드는 청색 여기광원과, 파장 변환 재료로서 형광체를 포함한다. 상기 형광체는 청색 여기광원에 의해 여기되어 발광한다. 본 발명에 따른 백색 발광 다이오드는 청색 여기광원에서 방출(발광)하는 청색과 형광체에서 발광하는 색 조합에 의해 백색광을 구현한다. 그리고 아래에서 설명하는 바와 같이, 높은 상관 색온도(CCT)를 가짐은 물론, 80 이상의 높은 연색지수(CRI), 바람직하게는 연색지수(CRI) 90 이상의 고연색성을 구현한다.The white light emitting diode according to the present invention includes a blue excitation light source and a phosphor as a wavelength conversion material. The phosphor is excited by a blue excitation light source and emits light. The white light emitting diode according to the present invention implements white light by combining a blue color emitted from a blue excitation light source and a color emitted from a phosphor. And, as described below, not only has a high correlation color temperature (CCT), but also high color rendering index (CRI) of 80 or more, preferably high color rendering index (CRI) of 90 or more.

상기 청색 여기광원은 청색광을 방출(발광)하는 광원이면 어떠한 것이든 제한되지 않는다. 청색 여기광원은, 예를 들어 청색 발광 다이오드 칩(LED chip), 청색 유기 발광 다이오드 칩(OLED chip), 청색 레이저 다이오드 칩(LD chip), 및 기타 청색광을 방출(발광)하는 광원으로부터 선택될 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 상기 청색 여기광원은 청색을 발광하는 갈륨나이트라이드 다이오드 칩(GaN LED chip)을 사용할 수 있다. 이때, 상기 청색 여기광원의 발광파장은 350nm ~ 480nm 영역, 바람직하게는 400nm ~ 480nm 영역에서의 주피크를 가질 수 있다.The blue excitation light source is not limited as long as it is a light source that emits (emits) blue light. The blue excitation light source may be selected from, for example, a blue light emitting diode chip, a blue organic light emitting diode chip, an blue laser diode chip, and a light source emitting other blue light. have. For example, the blue excitation light source may use a gallium nitride diode chip (GaN LED chip) emitting blue light. In this case, the emission wavelength of the blue excitation light source may have a main peak in the 350 nm to 480 nm region, preferably in the 400 nm to 480 nm region.

상기 형광체는 본 발명에 따라서, (a)발광파장이 550 ~ 600nm인 형광체(이하, "형광체(a)"라 약칭한다); 및 (b)하기 화학식 1로 표시되는 산질화물계 형광체(이하, "형광체(b)"라 약칭한다)를 포함한다.
According to the present invention, the above phosphor is (a) a phosphor having a light emission wavelength of 550 to 600 nm (hereinafter abbreviated as "phosphor (a)"); And (b) an oxynitride-based phosphor represented by Formula 1 below (hereinafter, abbreviated as "phosphor (b)").

[화학식 1][Formula 1]

BaSi2O2N2 : xEu2 + BaSi 2 O 2 N 2 : xEu 2 +

(위 화학식 1에서, x는 0 < x ≤ 1.0이다.)
(In Formula 1 above, x is 0 <x ≦ 1.0.)

상기 형광체(a)는, 발광파장이 550 ~ 600nm인 것으로서, 이는 상기 파장 영역 내에서 주피크를 보이는 것이면 제한되지 않는다. 상기 형광체(a)는, 구체적으로 상기 파장 영역에서 청색 여기광원에 의해 여기되어 노란색, 황색 또는 오렌지색으로 발광하는 것이면 좋다. 형광체(a)는, 바람직하게는 550 ~ 580nm 영역에서 발광되어 노란색 또는 황색으로 발광하면 좋다. 형광체(a)는, 예를 들어 실리케이트계 및 산화물계로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 상기 형광체(a)는 황색으로 발광하는 실리케이트계 형광체로서, Sr3 - xSiO5 : yEu2 +(0 < x ≤1, 0 < y ≤1)이나 SiAlON : Eu2 + 등의 조성을 가지는 것을 사용할 수 있다. 바람직한 구현예에 따라서, 형광체(a)는 하기 화학식 2로 표시되는 산화물계 형광체를 사용할 수 있다. 하기 화학식 2의 형광체는 노란색 또는 황색으로 발광하는 것으로서, 이는 발광 효율이 우수하여 본 발명의 형광체(a)로서 유용하게 사용될 수 있다.
The phosphor (a) has a light emission wavelength of 550 to 600 nm, which is not limited as long as it shows a main peak in the wavelength range. Specifically, the phosphor (a) may be excited by a blue excitation light source in the wavelength region and emit light in yellow, yellow, or orange color. The phosphor (a) is preferably emitted in the region of 550 to 580 nm and may emit yellow or yellow light. As the phosphor (a), for example, one or more selected from silicates and oxides can be used. For example, the phosphor (a) is a silicate phosphor emitting yellow light, and Sr 3 - x SiO 5 : YEu 2 + (0 <x ≤1, 0 <y ≤1) or SiAlON: Eu 2 + can be used with such composition. According to a preferred embodiment, the phosphor (a) may use an oxide-based phosphor represented by the following formula (2). The phosphor of Formula 2 emits yellow or yellow light, which is excellent in luminous efficiency and thus may be usefully used as the phosphor (a) of the present invention.

[화학식 2][Formula 2]

Y3A512 : yCe3 + Y 3 A 5 O 12 : yCe 3 +

(위 화학식 2에서, A는 Al, Ga 및 Ge로부터 선택된 하나 이상이고, y는 0보다 큰 정수 또는 소수이다.)
(In Formula 2, A is one or more selected from Al, Ga, and Ge, and y is an integer or prime number greater than zero.)

이때, 상기 화학식 2에서 모체 Y3A512는 Y3Al512(A = Al, YAG계), Y3Ga512(A = Ga), Y3Ge512(A = Ge), 또는 Y3(Al, Ga)512(A = Al와 Ga의 혼합, 즉 Al의 일부가 Ga로 치환)가 될 수 있다. 그리고 모체 Y3A512에 대한 활성제(희토류 원소) Ce의 조성비 x(원자 분율)는 0보다 큰 정수 또는 소수이면 제한되지 않으나, 바람직하게는 0.001 ≤ y ≤ 1.0이면 좋다.In this case, in Formula 2, the parent Y 3 A 5 O 12 is Y 3 Al 5 O 12 (A = Al, YAG), Y 3 Ga 5 O 12 (A = Ga), Y 3 Ge 5 O 12 (A = Ge), or Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 (A = a mixture of Al and Ga, that is, a portion of Al is replaced with Ga). The composition ratio x (atomic fraction) of the activator (rare earth element) Ce to the parent Y 3 A 5 O 12 is not limited as long as it is an integer or prime number larger than 0, but preferably 0.001 ≦ y ≦ 1.0.

한편, 상기 형광체(b)는, 즉 상기 화학식 1로 표시되는 산질화물계 형광체는 상관 색온도(CCT)와 연색지수(CRI)를 개선한다. 형광체(b)는 청록색(blue-green)으로 발광하며, 이는 바람직하게는 발광파장 480 ~ 520nm 영역을 갖는다. 즉, 형광체(b)는 상기 파장 영역 내에서 주피크를 보여 청록색으로 발광한다. 보다 바람직하게는, 형광체(b)는 490 ~ 500nm, 가장 바람직하게는 495±3nm의 발광파장을 갖는다.On the other hand, the phosphor (b), that is, the oxynitride-based phosphor represented by the formula (1) improves the correlated color temperature (CCT) and color rendering index (CRI). The phosphor (b) emits blue-green light, which preferably has a light emission wavelength of 480 nm to 520 nm. That is, the phosphor (b) emits cyan by showing a main peak in the wavelength region. More preferably, the phosphor (b) has a light emission wavelength of 490 to 500 nm, most preferably 495 ± 3 nm.

상기 화학식 1의 형광체(b)는, 모체 BaSi2O2N2를 구성하는 각 원소들의 조성비에 있어서, 화학식 1에 보인 바와 같이 1 : 2 : 2 : 2의 조성비를 갖는다. 즉, Ba : Si : O : N = 1 : 2 : 2 : 2의 조성비를 갖는다. 또한, 화학식 1의 형광체(b)에서, 모체 BaSi2O2N2에 대한 활성제인 유로피움(Eu)의 조성비 x는 정수 또는 소수로서, 상기 Eu의 조성비 x는 0.001 ≤ x ≤ 0.4인 것이 바람직하다. 상기 Eu의 조성비 x는, 보다 바람직하게는 0.01 ≤ x ≤ 0.2인 것이 좋다. Eu의 조성비 x가 바람직한 범위로서, 상기와 같이 0.001 ≤ x ≤ 0.4(보다 바람직하게는,0.01 ≤ x ≤ 0.2)인 경우, 예를 들어 발광 세기(luminescence intensity) 등이 개선될 수 있다. 상기 화학식 1의 형광체(b)는 청색 여기광원에 의해 청록색 파장대로 여기되어 발광 다이오드의 청록색을 보완하여 상관 색온도(CCT)는 물론, 특히 연색지수(CRI)를 개선한다.The phosphor (b) of Chemical Formula 1 has a composition ratio of 1: 2: 2: 2 in the composition ratio of each element constituting the parent BaSi 2 O 2 N 2 . That is, it has a composition ratio of Ba: Si: O: N = 1: 1: 2: 2. In the phosphor (b) of Chemical Formula 1, the composition ratio x of europium (Eu), which is an activator to the parent BaSi 2 O 2 N 2 , is an integer or a minor number, and the composition ratio x of Eu is preferably 0.001 ≦ x ≦ 0.4. Do. The composition ratio x of Eu is more preferably 0.01 ≦ x ≦ 0.2. As the composition ratio x of Eu is a preferable range, as described above, when 0.001 ≦ x ≦ 0.4 (more preferably, 0.01 ≦ x ≦ 0.2), for example, luminescence intensity may be improved. Phosphor (b) of Formula 1 is excited by the blue-green wavelength by the blue excitation light source to complement the blue-green color of the light emitting diode to improve the correlation color temperature (CCT), in particular the color rendering index (CRI).

본 발명에 따르면, 상기 청색 여기광원에서 발광하는 청색과, 상기 형광체(a)에서 발광하는 노란색(또는 황색)의 조합에 의해 백색광이 구현되되, 상기 화학식 1로 표시된 특정 조성의 형광체(b)가 청록색을 보완하여 상관 색온도(CCT)와 연색지수(CRI)를 개선한다. 구체적으로, 형광체(a)만을 사용하는 종래의 경우, 상관 색온도(CCT)가 6,000K 미만(대략 5,800K)임에 비하여, 본 발명에 따라서 상기 화학식 1로 표시된 형광체(b)를 더 포함하는 경우, 6,000K 이상, 바람직하게는 7,000K 이상으로서 높은 상관 색온도(CCT)를 갖는다. 특히, 연색지수(CRI)에 있어서, 형광체(a)만을 사용하는 종래의 경우에는 75 이하로서 일반 조명(백열전구, 형광램프 등)보다 낮으나, 본 발명에 따라서 상기 화학식 1로 표시된 형광체(b)를 더 포함하는 경우, 일반 조명과 동등 또는 그 이상으로서 80 이상의 높은 연색지수(CRI)를 갖는다.According to the present invention, white light is realized by a combination of blue light emitted from the blue excitation light source and yellow (or yellow) light emitted from the phosphor (a), and the phosphor (b) having a specific composition represented by Chemical Formula 1 is Complementing cyan improves the correlated color temperature (CCT) and color rendering index (CRI). Specifically, in the conventional case using only the phosphor (a), when the correlation color temperature (CCT) is less than 6,000K (approximately 5,800K), in addition to the phosphor (b) represented by the formula (1) according to the present invention , At least 6,000K, preferably at least 7,000K, having a high correlation color temperature (CCT). Particularly, in the color rendering index (CRI), in the conventional case using only the phosphor (a), it is lower than general lighting (incandescent lamp, fluorescent lamp, etc.) as 75 or less, but according to the present invention, the phosphor (b) When further comprises, has a high color rendering index (CRI) of 80 or more as equivalent or more than the general lighting.

또한, 본 발명의 바람직한 구현예에 따라서, 상기 형광체는, (c)발광파장이 600 ~ 650nm인 형광체(이하, "형광체(c)"로 약칭한다)를 더 포함하는 것이 좋다. 즉, 본 발명에서 상기 형광체는 전술한 바와 같은 형광체(a) 및 형광체(b) 이외에 형광체(c)를 더 포함하는 것이 좋다.According to a preferred embodiment of the present invention, the phosphor further includes (c) a phosphor having a light emission wavelength of 600 to 650 nm (hereinafter abbreviated as "phosphor (c)"). That is, in the present invention, the phosphor further includes a phosphor (c) in addition to the above-described phosphor (a) and the phosphor (b).

상기 형광체(c)는, 발광파장이 600 ~ 650nm인 것으로서, 이는 상기 파장 영역 내에서 주피크를 보이는 것이면 제한되지 않는다. 상기 형광체(c)는, 구체적으로 상기 파장 영역에서 청색 여기광원에 의해 여기되어 적색(red)으로 발광하는 것이면 좋다. 형광체(c)는 적색으로 발광하는 것이면 제한되지 않으며, 예를 들어 황화물계 적색 형광체로부터 선택될 수 있다. 구체적인 예를 들어, 형광체(c)는 (Ca, Sr)S : Eu2 + 의 조성을 가지는 황화물계나 CaAlSiN3 : Eu2 +의 조성을 가지는 실리케이트 질화물계의 적색 형광체를 사용할 수 있다.The phosphor (c) has a light emission wavelength of 600 to 650 nm, which is not limited as long as it shows a main peak in the wavelength range. Specifically, the phosphor (c) may be excited by a blue excitation light source in the wavelength region and emit light in red. The phosphor (c) is not limited as long as it emits red light, and may be selected from, for example, a sulfide-based red phosphor. Specific example, phosphors (c), (Ca, Sr) S: the composition having a CaAlSiN sulphide based or Eu 2 + 3: may be a red phosphor of the nitride-silicate having a composition of Eu 2 +.

본 발명에 따르면, 상기 형광체(c), 즉 발광파장이 600 ~ 650nm인 적색 형광체를 더 포함하는 경우, 적색 영역이 보완되어 연색지수(CRI) 90 이상의 고연색성을 구현할 수 있다. 또한, 발광 세기(luminescence intensity)가 향상되고, 7,000K 이상의 높은 상관 색온도(CCT)를 갖게 할 수 있다.According to the present invention, when the phosphor (c), that is, the phosphor further includes a red phosphor having a light emission wavelength of 600 to 650 nm, the red region may be supplemented to achieve high color rendering of CRI 90 or higher. In addition, the luminescence intensity is improved, and it is possible to have a high correlation color temperature (CCT) of 7,000K or more.

아울러, 본 발명의 바람직한 다른 구현예에 따라서, 상기 형광체는, (d)발광파장이 500 ~ 550nm인 형광체(이하, "형광체(d)"로 약칭한다)를 더 포함하는 것이 좋다. 즉, 본 발명에서 상기 형광체는 전술한 바와 같은 형광체(a) 및 형광체(b) 이외에 형광체(d)를 더 포함하는 것이 좋다. 또 다른 구현예로서, 상기 형광체는 형광체(a), 형광체(b), 형광체(c) 및 형광체(d)의 4가지 형광체를 포함할 수 있다.In addition, according to another preferred embodiment of the present invention, the phosphor further includes (d) a phosphor having a light emission wavelength of 500 to 550 nm (hereinafter, abbreviated as "phosphor (d)"). That is, in the present invention, the phosphor further includes a phosphor (d) in addition to the above-described phosphor (a) and the phosphor (b). In another embodiment, the phosphor may include four phosphors, a phosphor (a), a phosphor (b), a phosphor (c), and a phosphor (d).

상기 형광체(d)는, 발광파장이 500 ~ 550nm인 것으로서, 이는 상기 파장 영역 내에서 주피크를 보이는 것이면 제한되지 않는다. 상기 형광체(d)는, 구체적으로 상기 파장 영역에서 청색 여기광원에 의해 여기되어 녹색(green)으로 발광하는 것이면 좋다. 형광체(d)는 녹색으로 발광하는 것이면 제한되지 않으며, 예를 들어 황화물계 녹색 형광체로부터 선택될 수 있다. 구체적인 예를 들어, 형광체(d)는Sr1-xGa2S4 : yEu2 +(0.001≤ x < 1, 0.001≤ y ≤1)의 조성을 가지는 황화물계나, SrSi2O2N2 : Eu2 +의 조성을 가지는 산질화물계의 녹색 형광체를 사용할 수 있다.The phosphor d has a light emission wavelength of 500 to 550 nm, which is not limited as long as it exhibits a main peak in the wavelength range. Specifically, the phosphor d may be excited by a blue excitation light source in the wavelength region and emit light green. The phosphor d is not limited as long as it emits green light, and may be selected from, for example, a sulfide-based green phosphor. Specific example, phosphors (d), Sr 1-x Ga 2 S 4 : based or sulfide having a composition yEu 2 + (0.001≤ x <1 , 0.001≤ y ≤1), SrSi 2 O 2 N 2: Eu 2 An oxynitride-based green phosphor having a composition of + can be used.

본 발명에 따르면, 상기 형광체(d)를 더 포함하는 경우, 즉 발광파장이 500 ~ 550nm인 녹색 형광체를 더 포함하는 경우, 형광체(a)와 형광체(b) 2종류를 사용하는 경우보다 높은 연색지수(CRI)를 갖는다.According to the present invention, when the phosphor (d) is further included, that is, when the emission wavelength further includes a green phosphor having a wavelength of 500 to 550 nm, color rendering higher than when using two kinds of the phosphor (a) and the phosphor (b) Has an index (CRI).

본 발명에 따른 백색 발광 다이오드는 청색 여기광원과, 상기한 바와 같은 형광체를 포함하되, 통상과 같은 구조로 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 백색 발광 다이오드는, 예를 들어 기판과, 상기 기판 상에 배치된 청색 여기광원(예, 갈륨나이트라이드 다이오드 칩 등의 청색 발광 다이오드 칩)과, 상기 청색 여기광원에 연결된 한 쌍의 전극(양극 및 음극)을 포함할 수 있다. 그리고 상기 형광체는 청색 여기광원 상에 몰딩(molding)될 수 있다. 몰딩은 통상과 같이 광투과성 수지와 형광체가 적정 함량으로 조성되어 몰딩될 수 있다.The white light emitting diode according to the present invention includes a blue excitation light source and the phosphor as described above, but may be manufactured in a conventional structure. The white light emitting diode according to the present invention includes, for example, a substrate, a blue excitation light source (eg, a blue light emitting diode chip such as a gallium nitride diode chip) disposed on the substrate, and a pair of blue excitation light sources. Electrodes (anode and cathode). The phosphor may be molded on a blue excitation light source. The molding may be molded by forming a light transmissive resin and a phosphor in a proper amount as usual.

상기 광투과성 수지는 광투과성과 접착성을 갖는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 상기 광투과성 수지는, 예를 들어 에폭시 수지, 실리콘 수지, 우레탄 수지 및 아크릴 수지 등으로부터 선택된 하나 이상의 고분자를 사용할 수 있으나, 이들에 의해 제한되는 것은 아니다. 그리고 이들 고분자는 투명이 좋다.The light transmissive resin is not particularly limited as long as it has light transmittance and adhesiveness. The light transmissive resin may be, for example, one or more polymers selected from epoxy resins, silicone resins, urethane resins, acrylic resins, and the like, but is not limited thereto. And these polymers have good transparency.

또한, 상기 형광체는 전술한 바와 같은 형광체(a)와 형광체(b)를 적어도 포함하며, 바람직하게는 형광체(c) 및/또는 형광체(d)를 더 포함한다. 이러한 형광체는 분말 상이 사용되며, 특별히 한정하는 것은 아니지만 형광체는 수 마노미터(㎚) 내지 수백 마이크미터(㎛)의 크기를 가질 수 있다. 형광체는, 바람직하게는 1 ~ 30㎛의 크기를 가질 수 있다. 형광체는 광투과성 수지와 적정 함량으로 배합되어 청색 여기광원 상에 몰딩되어지되, 특별히 한정하는 것은 아니지만 0.1 ~ 30중량%로 포함될 수 있다. 즉, 형광체와 광투과성 수지를 포함하는 몰딩 조성물 전체 중량 기준으로, 형광체는 0.1 ~ 30중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 형광체는, 바람직하게는 몰딩 조성물 전체 중량 기준으로 1.0 ~ 15중량%, 보다 바람직하게는 2.0 ~ 10중량%로 포함될 수 있다.In addition, the phosphor includes at least the phosphor (a) and the phosphor (b) as described above, and preferably further includes the phosphor (c) and / or the phosphor (d). These phosphors are used in the powder phase, although not particularly limited, the phosphors may have a size of several nanometers (nm) to several hundred micrometers (μm). The phosphor may preferably have a size of 1 to 30 μm. The phosphor is blended with an optically transparent resin in an appropriate amount and molded on a blue excitation light source, but is not particularly limited, but may be included in an amount of 0.1 to 30 wt%. That is, based on the total weight of the molding composition including the phosphor and the light transmitting resin, the phosphor may be included in an amount of 0.1 to 30% by weight. The phosphor may be included in an amount of 1.0 to 15% by weight, more preferably 2.0 to 10% by weight, based on the total weight of the molding composition.

본 발명에서 형광체는 상기한 바와 같이 형광체(a)와 형광체(b)를 적어도 포함하여 발광파장이 다른 2종 이상이 사용되는 데, 이때 형광체들은 적정 배합비(중량비)를 가지는 것이 바람직하다.In the present invention, two or more kinds of phosphors having different light emission wavelengths are used, including at least the phosphor (a) and the phosphor (b) as described above, wherein the phosphors preferably have an appropriate compounding ratio (weight ratio).

구체적으로 본 발명의 제1구현예에 따라서 상기 형광체가, 발광파장이 550 ~ 600nm인 형광체(a)와, 상기 화학식 1로 표시되는 산질화물계 형광체(b)를 포함하는 경우, 상기 형광체(a)와 형광체(b)는 1.0 ~ 6.0 : 1.0 ~ 2.5의 중량비로 포함되는 것이 좋다. 즉, 형광체(a) : 형광체(b) = 1.0 ~ 6.0 : 1.0 ~ 2.5의 중량비로 배합되는 것이 좋다. 이때, 상기 범위를 벗어나 형광체(a)에 대해 형광체(b)의 함량(중량)이 너무 많으면, 백색광의 휘도와 효율(lm/W)이 떨어질 수 있다. 그리고 형광체(b)의 함량(중량)이 너무 작으면, 본 발명에서 목적하는 높은 상관 색온도(CCT), 특히 80 이상의 높은 연색지수(CRI)를 구현하기 어려울 수 있다.Specifically, according to the first embodiment of the present invention, when the phosphor includes a phosphor (a) having a light emission wavelength of 550 to 600 nm and an oxynitride-based phosphor represented by the formula (1), the phosphor (a ) And the phosphor (b) may be included in a weight ratio of 1.0 to 6.0: 1.0 to 2.5. That is, it is good to mix | blend in the weight ratio of fluorescent substance (a): fluorescent substance (b) = 1.0-6.0: 1.0-2.5. At this time, if the content (weight) of the phosphor (b) is too large for the phosphor (a) outside the above range, the brightness and efficiency (lm / W) of the white light may be lowered. And if the content (weight) of the phosphor (b) is too small, it may be difficult to implement a high correlation color temperature (CCT), in particular a high color rendering index (CRI) of 80 or more.

또한, 본 발명의 제2구현예에 따라서 상기 형광체가, 발광파장이 550 ~ 600nm인 형광체(a), 화학식 1로 표시되는 산질화물계 형광체(b), 및 발광파장이 600 ~ 650nm인 형광체(c)를 포함하는 경우, 상기 형광체(a), 형광체(b) 및 형광체(c)는 2.0 ~ 4.0 : 1.5 ~ 2.0 : 1.0 ~ 1.5의 중량비로 포함되는 것이 좋다. 즉, 형광체(a) : 형광체(b) : 형광체(c) = 2.0 ~ 4.0 : 1.5 ~ 2.0 : 1.0 ~ 1.5의 중량비로 배합되는 것이 좋다. 이때, 상기 범위를 벗어나 형광체(a)에 대해 형광체(b)와 형광체(c)의 함량(중량)이 너무 많으면, 백색광의 휘도와 효율(lm/W)이 떨어질 수 있다. 그리고 상기 범위를 벗어나 형광체(b)의 함량이 너무 작으면 상관 색온도(CCT) 및 연색지수(CRI)가 낮아질 수 있고, 형광체(c)의 함량(중량)이 작은 경우에는 이의 함유에 따른 효과, 즉 90 이상의 높은 연색지수(CRI)를 도모하기 어려울 수 있다.In addition, according to the second embodiment of the present invention, the phosphor may include a phosphor (a) having a light emission wavelength of 550 to 600 nm, an oxynitride-based phosphor represented by formula (1), and a phosphor having a light emission wavelength of 600 to 650 nm ( In the case of including c), the phosphor (a), the phosphor (b) and the phosphor (c) may be included in a weight ratio of 2.0 to 4.0: 1.5 to 2.0: 1.0 to 1.5. That is, it is good to mix | blend in the weight ratio of fluorescent substance (a): fluorescent substance (b): fluorescent substance (c) = 2.0-4.0: 1.5-2.0: 1.0-1.5. In this case, if the content (weight) of the phosphor (b) and the phosphor (c) is too large for the phosphor (a), the brightness and efficiency (lm / W) of the white light may be deteriorated. If the content of the phosphor (b) is too small outside the above range, the correlated color temperature (CCT) and the color rendering index (CRI) may be low, and if the content (weight) of the phosphor (c) is small, the effect of its inclusion, That is, it may be difficult to achieve a high color rendering index (CRI) of 90 or more.

아울러, 본 발명의 제3구현예에 따라서 상기 형광체가, 발광파장이 550 ~ 600nm인 형광체(a), 화학식 1로 표시되는 산질화물계 형광체(b), 및 발광파장이 500 ~ 550nm인 형광체(d)를 포함하는 경우, 상기 형광체(a), 형광체(b) 및 형광체(d)는 1.0 ~ 1.5 : 1.0 ~ 2.0 : 2.0 ~ 4.0의 중량비로 포함되는 것이 좋다. 즉, 형광체(a) : 형광체(b) : 형광체(d) = 1.0 ~ 1.5 : 1.0 ~ 2.0 : 2.0 ~ 4.0의 중량비로 배합되는 것이 좋다. 이때, 상기 범위를 벗어나 형광체(a)에 대해 형광체(b)와 형광체(d)의 함량(중량)이 너무 많으면, 백색광의 휘도와 효율(lm/W)이 떨어질 수 있다. 그리고 상기 범위를 벗어나 형광체(b)의 함량이 너무 작으면 상관 색온도(CCT) 및 연색지수(CRI)가 낮아질 수 있고, 형광체(d)의 함량(중량)이 작은 경우에는 이의 함유에 따른 효과, 즉 연색지수(CRI)의 개선 효과를 도모하기 어려울 수 있다.
In addition, according to the third embodiment of the present invention, the phosphor may include a phosphor having a light emission wavelength of 550 to 600 nm (a), an oxynitride-based phosphor represented by Formula 1, and a phosphor having a light emission wavelength of 500 to 550 nm ( In the case of d), the phosphor (a), the phosphor (b) and the phosphor (d) may be included in a weight ratio of 1.0 to 1.5: 1.0 to 2.0: 2.0 to 4.0. That is, it is good to mix | blend in the weight ratio of fluorescent substance (a): fluorescent substance (b): fluorescent substance (d) = 1.0-1.5: 1.0-2.0: 2.0-4.0. In this case, if the content (weight) of the phosphor (b) and the phosphor (d) is too large for the phosphor (a), the brightness and efficiency (lm / W) of the white light may be deteriorated. If the content of the phosphor (b) is too small outside the above range, the correlated color temperature (CCT) and the color rendering index (CRI) may be lowered, and if the content (weight) of the phosphor (d) is small, the effect of its inclusion, In other words, it may be difficult to improve the color rendering index (CRI).

이하, 본 발명의 실시예를 예시한다. 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕도록 하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the Example of this invention is illustrated. The following examples are merely provided to aid the understanding of the present invention, whereby the technical scope of the present invention is not limited.

[실시예 1 ~ 13] [Examples 1 to 13]

유리 기판의 중앙에 청색 갈륨나이트라이드 다이오드(GaN LED) 칩을 접착제로 부착하고, 전극을 연결한 다음, 상기 청색 GaN LED 칩 상에 형광체 몰딩 조성물을 몰딩하여 통상적인 구조의 백색 발광 다이오드를 제조하였다. 이때, 상기 형광체 몰딩 조성물은 실리콘 수지와 형광체를 적정 배합하여 사용하되, 상기 형광체는 2종 이상의 혼합 형광체로 조성하였다. 구체적으로, 상기 형광체는 노란색 형광체로서 YAG : Ce3 +의 조성을 가지는 산화물 YAG계(발광파장 550nm), 황색 형광체로서 SiAlON : Eu2 +의 조성을 가지는 실리케이트계(발광파장 580nm), 청록색 형광체로서 BaSi2O2N2 : Eu2 +의 조성을 가지는 산질화물계(발광파장 495nm), 적색 형광체로서 CaAlSiN3 : Eu2 +의 조성물을 가지는 실리케이트 질화물계(발광파장 620nm), 녹색 형광체로서 SrSi2O2N2 : Eu2 +의 조성을 가지는 산질화물계(발광파장 535nm)를 사용하되, 하기 [표 1]에 보인 바와 같이 각 실시예(1 ~ 13)에 따라 형광체의 종류와 배합비율(중량%)을 달리하였다.
A blue gallium nitride diode (GaN LED) chip was attached to the center of the glass substrate with an adhesive, an electrode was connected, and a phosphor molding composition was molded on the blue GaN LED chip to prepare a white light emitting diode having a conventional structure. . In this case, the phosphor molding composition is used by appropriately mixing the silicone resin and the phosphor, the phosphor was composed of two or more mixed phosphors. Specifically, the phosphor is a yellow phosphor YAG: a composition having oxide YAG-base of Ce 3 + (emission wavelength 550nm), SiAlON as a yellow phosphor: BaSi 2 as a silicate-based (emission wavelength 580nm), cyan fluorescent substance having a composition of Eu 2 + O 2 N 2 : Eu 2: composition of Eu 2 + having the oxynitride-based (emission wavelength 495nm), as the red phosphor CaAlSiN 3: SrSi 2 O 2 N 2 silicate nitride-based (emission wavelength 620nm) having a composition of Eu 2 +, as a green phosphor An oxynitride system having a composition of + (luminescence wavelength 535 nm) was used, but the type and compounding ratio (wt%) of the phosphors were varied according to the Examples (1 to 13) as shown in Table 1 below.

[비교예 1] Comparative Example 1

상기 실시예와 대비하여, 하기 [표 1]에 보인 바와 같이 형광체로서 노란색 형광체(YAG : Ce3 +, 발광파장 550nm)만을 사용하되, 상기 노란색 형광체를 5.7중량%로 배합한 것을 제외하고는 실시예와 동일한 방법으로 백색 발광 다이오드를 제조하였다.
In contrast to the above-described embodiment, to the yellow phosphor as a phosphor, as shown in Table 1: and are carried out except that, but only (YAG Ce 3 +, emission wavelength 550nm), mixed with the yellow phosphor to 5.7% by weight A white light emitting diode was manufactured in the same manner as in Example.

위와 같이 제조된 각 실시예(1 ~ 13) 및 비교예 1에 따른 백색 발광 다이오드 시편에 대하여 발광 세기(Intensity)를 측정하여, 그 결과를 첨부된 도 1 내지 도 3에 나타내었다. 또한, 각 시편에 대하여 상관 색온도(CCT)와 연색지수(CRI)를 측정하여, 그 결과를 하기 [표 1]에 배합비율과 함께 나타내었다.
Intensity was measured for the white light emitting diode specimens according to Examples 1 to 13 and Comparative Example 1 manufactured as described above, and the results are shown in FIGS. 1 to 3. In addition, the relative color temperature (CCT) and color rendering index (CRI) were measured for each specimen, and the results are shown together with the blending ratio in the following [Table 1].

< 형광체의 종류 및 배합비율에 따른 발광 특성 ><Luminous Characteristics According to Kinds and Mixing Ratio of Phosphor Phosphor>
비 고

Remarks
실리콘
(중량%)
silicon
(weight%)
혼합 형광체의 종류 및 배합비율(중량%)Type and compounding ratio of mixed phosphors (wt%) 발광 특성Luminous characteristics
노란색
(550nm)
yellow
(550 nm)
황색
(580nm)
yellow
(580 nm)
청록색
(495nm)
Turquoise
(495nm)
적색
(620nm)
Red
(620nm)
녹색
(535nm)
green
(535 nm)
CCT(K)CCT (K) CRI(Ra)CRI (Ra)
비교예 1Comparative Example 1 94.394.3 5.75.7 -- -- -- -- 5,8525,852 73.473.4 실시예 1Example 1 94.794.7 3.63.6 -- 1.71.7 -- -- 6,4106,410 80.180.1 실시예 2Example 2 94.794.7 3.53.5 -- 1.81.8 -- -- 6,1936,193 80.480.4 실시예 3Example 3 94.694.6 3.53.5 -- 1.81.8 -- -- 6,2356,235 80.180.1 실시예 4Example 4 94.594.5 3.53.5 -- 2.02.0 -- -- 7,4377,437 81.281.2 실시예 5Example 5 94.494.4 3.53.5 -- 2.12.1 -- -- 6,7886,788 80.880.8 실시예 6Example 6 94.394.3 3.53.5 -- 2.22.2 -- -- 6,4716,471 80.680.6 실시예 7Example 7 94.294.2 3.53.5 -- 2.32.3 -- -- 6,2306,230 80.580.5 실시예 8Example 8 94.494.4 2.82.8 -- 1.61.6 1.21.2 -- 6,1606,160 92.692.6 실시예 9Example 9 94.394.3 2.82.8 -- 1.71.7 1.21.2 -- 7,2217,221 94.094.0 실시예 10Example 10 94.294.2 2.82.8 -- 1.81.8 1.21.2 -- 6,8006,800 94.794.7 실시예 11Example 11 94.694.6 -- 1.21.2 1.41.4 -- 2.82.8 6,4586,458 84.184.1 실시예 12Example 12 94.394.3 -- 1.21.2 1.61.6 -- 2.92.9 6,5086,508 83.783.7 실시예 13Example 13 94.194.1 -- 1.21.2 1.71.7 -- 3.03.0 6,5586,558 83.883.8

먼저, 첨부된 도 1 내지 도 3에 보인 바와 같이, 본 발명에 따라 청록색 형광체를 포함하여 2종 이상의 혼합 형광체를 사용한 경우(실시예 1 ~ 13), 종래와 같이 노란색 형광체 단독으로 사용한 경우(비교예 1)보다 발광 세기(Intensity)가 높게 평가됨을 알 수 있다. 아울러, 적색 형광체를 더 포함하는 경우(실시예 8 ~ 10), 좀 더 향상된 발광 세기 특성을 보임을 알 수 있다.
First, as shown in the attached Figures 1 to 3, in the case of using two or more mixed phosphors including the turquoise phosphor according to the present invention (Examples 1 to 13), when using the yellow phosphor alone as in the prior (comparative It can be seen that the emission intensity (Intensity) is higher than Example 1). In addition, it can be seen that when further comprising a red phosphor (Examples 8 to 10), it shows a more improved emission intensity characteristics.

또한, 상기 [표 1]에 보인 바와 같이, 청록색 형광체를 포함하여 2종 이상의 혼합 형광체를 사용한 경우 상관 색온도(CCT)와 연색지수(CRI)가 개선됨을 알 수 있다. 구체적으로, 종래와 같이 노란색 형광체 단독으로 사용한 경우(비교예 1), 상관 색온도(CCT)는 6,000K 미만(5,852K), 연색지수(CRI)는 73.4로서 낮으나, 본 발명에 따라서 청록색 형광체를 더 포함하는 경우(실시예 1 ~ 13)의 경우, 상관 색온도(CCT)는 6,000K 이상(많게는 7,000K 이상), 연색지수(CRI)는 80 이상으로서 높게 평가됨을 알 수 있다.In addition, as shown in [Table 1], it can be seen that the correlation color temperature (CCT) and color rendering index (CRI) are improved when two or more kinds of mixed phosphors are used, including a cyan phosphor. Specifically, in the case of using the yellow phosphor alone as in the prior art (Comparative Example 1), the correlation color temperature (CCT) is less than 6,000K (5,852K), the color rendering index (CRI) is low as 73.4, but in accordance with the present invention is further added to the cyan phosphor In the case of including (Examples 1 to 13), the correlation color temperature (CCT) is 6,000K or more (as much as 7,000K or more), the color rendering index (CRI) can be seen that it is highly evaluated as 80 or more.

아울러, 실시예 8 ~ 10에서와 같이 적색 형광체를 더 포함하거나, 실시예 11 ~ 13에서와 같이 녹색 형광체를 더 포함하는 경우, 더욱 향상된 상관 색온도(CCT)와 연색지수(CRI)를 가짐을 알 수 있다. 특히, 실시예 8 ~ 10에서와 같이 적색 형광체를 더 포함하는 경우, 상관 색온도(CCT)가 높아짐은 물론, 90 이상(실시예 9, 10의 경우에는 94 이상)의 높은 연색지수(CRI)를 가짐을 알 수 있다.
In addition, when the red phosphor further includes as in Examples 8 to 10, or when the green phosphor is further included as in Examples 11 to 13, it has been found that it has an improved correlation color temperature (CCT) and color rendering index (CRI). Can be. In particular, in the case of further including a red phosphor as in Examples 8 to 10, the correlation color temperature (CCT) is not only high, but also a high color rendering index (CRI) of 90 or more (94 or more in Examples 9 and 10). It can be seen that.

이상의 실시예에서 확인되는 바와 같이, 형광체가 발광파장 550 ~ 600nm의 형광체(노란색 또는 황색)에 청록색의 산질화물계 형광체를 더 포함하여 혼합 조성되는 경우, 상관 색온도(CCT)와 연색지수(CRI)가 향상됨을 알 수 있다. 또한, 발광파장 600 ~ 650nm의 적색 형광체 및/또는 발광파장 500 ~ 550nm의 녹색 형광체를 더 포함하는 경우, 상관 색온도(CCT)와 연색지수(CRI)가 더욱 향상됨은 물론, 발광 세기도 증가함을 알 수 있다. 특히, 발광파장 600 ~ 650nm의 적색 형광체를 더 포함하는 경우, 연색지수(CRI)가 90 이상으로서 고연색성의 백생광을 구현함을 알 수 있다.As can be seen from the above examples, when the phosphor is mixed and further composed of a cyan oxynitride-based phosphor in a phosphor (yellow or yellow) having a light emission wavelength of 550 to 600 nm, a correlated color temperature (CCT) and a color rendering index (CRI) It can be seen that is improved. In addition, when the phosphor further includes a red phosphor having a light emission wavelength of 600 to 650 nm and / or a green phosphor having a light emission wavelength of 500 to 550 nm, the correlation color temperature (CCT) and color rendering index (CRI) are further improved, and the emission intensity is also increased. Able to know. In particular, when the emission wavelength further includes a red phosphor of 600 ~ 650nm, it can be seen that the color rendering index (CRI) is 90 or more to implement a high color rendering white light.

Claims (6)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청색 여기광원과 형광체를 포함하는 백색 발광 다이오드에 있어서,
상기 형광체는,
발광파장이 550 ~ 600nm인 형광체(a);
하기 화학식 1로 표시되는 산질화물계 형광체(b); 및
발광파장이 600 ~ 650nm인 형광체(c)를 포함하되,
상기 발광파장이 550 ~ 600nm인 형광체(a)는 Sr3-xSiO5 : yEu2+(0 < x ≤1, 0 < y ≤1), SiAlON : Eu2+, 및 하기 화학식 2로 표시되는 조성으로부터 선택된 하나 이상이고,
상기 발광파장이 600 ~ 650nm인 형광체(c)는 (Ca, Sr)S : Eu2+, 및 CaAlSiN3 : Eu2+의 조성으로부터 선택된 하나 이상의 적색 형광체이며,
상기 형광체는, 상기 발광파장이 550 ~ 600nm인 형광체(a), 상기 화학식 1로 표시되는 산질화물계 형광체(b), 및 상기 발광파장이 600 ~ 650nm인 형광체(c)를 2.0 ~ 4.0 : 1.5 ~ 2.0 : 1.0 ~ 1.5의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드.

[화학식 1]
BaSi2O2N2 : xEu2+
(위 화학식 1에서, x는 0 < x ≤ 1.0이다.)

[화학식 2]
Y3A512 : yCe3+
(위 화학식 2에서, A는 Al, Ga 및 Ge로부터 선택된 하나 이상이고, y는 0보다 큰 정수 또는 소수이다.)
In a white light emitting diode comprising a blue excitation light source and a phosphor,
The phosphor is,
Phosphor (a) having a light emission wavelength of 550 to 600 nm;
An oxynitride-based phosphor represented by Formula 1 below (b); And
It includes a phosphor (c) having a light emission wavelength of 600 ~ 650nm,
The phosphor (a) having a light emission wavelength of 550 to 600 nm may be represented by Sr 3-x SiO 5 : yEu 2+ (0 <x ≦ 1, 0 <y ≦ 1), SiAlON: Eu 2+ , and Chemical Formula 2 At least one selected from the composition,
The phosphor (c) having a light emission wavelength of 600 to 650 nm is at least one red phosphor selected from the compositions of (Ca, Sr) S: Eu 2+ , and CaAlSiN 3 : Eu 2+ ,
The phosphor may include a phosphor (a) having a light emission wavelength of 550 to 600 nm, an oxynitride-based phosphor (b) represented by Formula 1, and a phosphor (c) having a light emission wavelength of 600 to 650 nm of 2.0 to 4.0: 1.5. ˜2.0: White light emitting diode comprising a weight ratio of 1.0 to 1.5.

[Formula 1]
BaSi 2 O 2 N 2 : xEu 2+
(In Formula 1 above, x is 0 <x ≦ 1.0.)

(2)
Y 3 A 5 O 12 : yCe 3+
(In Formula 2, A is one or more selected from Al, Ga, and Ge, and y is an integer or prime number greater than zero.)
청색 여기광원과 형광체를 포함하는 백색 발광 다이오드에 있어서,
상기 형광체는,
발광파장이 550 ~ 600nm인 형광체(a);
하기 화학식 1로 표시되는 산질화물계 형광체(b); 및
발광파장이 500 ~ 550nm인 형광체(d)를 포함하되,
상기 발광파장이 550 ~ 600nm인 형광체(a)는 Sr3-xSiO5 : yEu2+(0 < x ≤1, 0 < y ≤1), SiAlON : Eu2+, 및 하기 화학식 2로 표시되는 조성으로부터 선택된 하나 이상이고,
상기 발광파장이 500 ~ 550nm인 형광체(d)는 Sr1-xGa2S4 : yEu2+(0.001≤ x < 1, 0.001≤ y ≤1), 및 SrSi2O2N2 : Eu2+의 조성으로부터 선택된 하나 이상의 녹색 형광체이며,
상기 형광체는, 상기 발광파장이 550 ~ 600nm인 형광체(a), 상기 화학식 1로 표시되는 산질화물계 형광체(b), 및 상기 발광파장이 500 ~ 550nm인 형광체(d)를 1.0 ~ 1.5 : 1.0 ~ 2.0 : 2.0 ~ 4.0의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 백색 발광 다이오드.

[화학식 1]
BaSi2O2N2 : xEu2+
(위 화학식 1에서, x는 0 < x ≤ 1.0이다.)

[화학식 2]
Y3A512 : yCe3+
(위 화학식 2에서, A는 Al, Ga 및 Ge로부터 선택된 하나 이상이고, y는 0보다 큰 정수 또는 소수이다.)
In a white light emitting diode comprising a blue excitation light source and a phosphor,
The phosphor is,
Phosphor (a) having a light emission wavelength of 550 to 600 nm;
An oxynitride-based phosphor represented by Formula 1 below (b); And
It includes a phosphor (d) having a light emission wavelength of 500 ~ 550nm,
The phosphor (a) having a light emission wavelength of 550 to 600 nm may be represented by Sr 3-x SiO 5 : yEu 2+ (0 <x ≦ 1, 0 <y ≦ 1), SiAlON: Eu 2+ , and Chemical Formula 2 At least one selected from the composition,
The phosphor (d) having a light emission wavelength of 500 to 550 nm includes Sr 1-x Ga 2 S 4 : yEu 2+ (0.001 ≦ x <1, 0.001 ≦ y ≦ 1), and SrSi 2 O 2 N 2 : Eu 2+ At least one green phosphor selected from the composition of
The phosphor includes phosphors (a) having a light emission wavelength of 550 to 600 nm, oxynitride-based phosphors (b) represented by Formula 1, and phosphors (d) having a light emission wavelength of 500 to 550 nm of 1.0 to 1.5: 1.0. ˜2.0: White light emitting diode comprising a weight ratio of 2.0 to 4.0.

[Formula 1]
BaSi 2 O 2 N 2 : xEu 2+
(In Formula 1 above, x is 0 <x ≦ 1.0.)

(2)
Y 3 A 5 O 12 : yCe 3+
(In Formula 2, A is one or more selected from Al, Ga, and Ge, and y is an integer or prime number greater than zero.)
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