KR101402540B1 - Phosphor composition and light emitting device comprising the same - Google Patents

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KR101402540B1
KR101402540B1 KR1020130007703A KR20130007703A KR101402540B1 KR 101402540 B1 KR101402540 B1 KR 101402540B1 KR 1020130007703 A KR1020130007703 A KR 1020130007703A KR 20130007703 A KR20130007703 A KR 20130007703A KR 101402540 B1 KR101402540 B1 KR 101402540B1
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이환섭
유정곤
이상준
정몽권
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Abstract

The present invention relates to a phosphor composition and a light emitting device comprising the same. The present invention provides the phosphor composition comprising: a first phosphor mixture which is formed by mixing at least two phosphors represented by chemical formula 1 of M1Si_2-xO_2-yN_2-z:M2 (M1: at least one among a divalent cation metal element or a trivalent cation metal element, M2: at least one selected from the group consisting of Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb and Mn, -0.1 <= x <= 0.5, -0.1 <= y <= 0.5, and -0.1 <= z <= 0.5); and a second phosphor mixture represented by chemical formula 2 of M1Si_12-(m+n)Al_(m+n)O_nN_16-n:M2 (M1: at least one among a divalent cation metal element or a trivalent cation metal element, M2: at least one selected from the group consisting of Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb and Mn, 0.5 <= m <= 4, and 0.5 <= n <= 4).

Description

형광체 조성물 및 이를 포함하는 발광장치 {PHOSPHOR COMPOSITION AND LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING THE SAME}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a phosphor composition and a light-

본 발명은 형광체 조성물 및 이를 포함하는 발광장치에 관한 것이다.The present invention relates to a phosphor composition and a light emitting device comprising the phosphor composition.

최근 조명, LCD 백라이트, 자동차 조명용 등으로 각광을 받고 있는 백색 LED발광장치는, 통상 청색 또는 근자외선을 방출하는 LED 발광소자와, 이 발광소자에서 방출하는 광을 여기원으로 하여 파장을 가시광선으로 변환시키는 형광체를 포함하여 이루어진다.BACKGROUND ART [0002] A white LED light emitting device, which has recently been spotlighted for illumination, LCD backlighting, automobile lighting, and the like, has an LED light emitting device that emits blue or near ultraviolet light and a light source that emits light from the light emitting device, And a phosphor for converting the phosphor.

이러한 백색 LED를 구현하는 방법으로 종래, 발광 소자로서 파장이 450 ~ 550nm인 InGaN계 재료를 사용한 청색 발광 다이오드를 사용하고 형광체로는 (Y,Gd)3(Al,Ga)5O12:Ce3+의 조성식으로 표현되는 황색발광의 YAG계 형광체를 사용한 것이 대표적인데, 이 백색 LED는 발광 소자로부터 방출된 청색광을 형광체층으로 입사시켜 형광체층 내에서 수회의 흡수와 산란을 반복하며 이 과정에서 형광체에 흡수된 일부 청색광은 황색광으로 파장변환이 이루어지고 변환된 황색광과 입사된 나머지 청색광이 혼합되어 인간의 눈에는 백색으로 보이게 하는 것이다. 다만, 실리케이트 등과 같은 산화물계 형광체의 경우, 일반적으로 여기원의 파장이 400nm를 넘어서면 발광강도가 저하하는 경향을 보이기 때문에, 청색광을 이용하여 고휘도의 백색광을 만들기에 적합하지 않은 점이 있다. YAG로 대표되는 가넷(Garnet)계 형광체는 청색광에서 여기효율 및 발광효율이 우수하나 고온에서 발광효율이 저하되는 경향을 보인다.As a method for realizing such a white LED, a blue light emitting diode using an InGaN-based material having a wavelength of 450 to 550 nm was used as a light emitting element, and a (Y, Gd) 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce 3 + . In this white LED, blue light emitted from the light emitting device is incident on the phosphor layer, and absorption and scattering are repeated several times in the phosphor layer. In this process, The blue light absorbed in the blue light is converted into yellow light and the converted yellow light is mixed with the incident blue light to make the white light appear to the human eye. However, in the case of an oxide-based phosphor such as a silicate, in general, when the wavelength of the excitation source exceeds 400 nm, the emission intensity tends to be lowered. Therefore, it is not suitable for producing high-luminance white light by using blue light. Garnet type phosphors typified by YAG have excellent excitation efficiency and luminous efficiency in blue light, but show a tendency to lower the luminous efficiency at high temperatures.

최근에는 질화물계 형광체, 예컨대, La3Si6N11:Ce3 + 조성식을 갖는 소위, LSN 형광체가 보고되고 있으며, 고온 특성 및 신뢰성 면에서 우수한 장점을 갖는 것으로 알려져 있다. 다만, LSN 형광체의 경우, 형광체의 휘도 향상시 Ce3 + 의 발광 특성으로 발광 스펙트럼 및 색좌표의 변화가 수반되는 문제가 있다. Recently, a nitride-based phosphor such as a so-called LSN phosphor having a composition formula of La 3 Si 6 N 11 : Ce 3 + has been reported, and it is known that it has excellent advantages in terms of high-temperature characteristics and reliability. However, in the case of the LSN phosphor, there is a problem that the luminescence spectrum of Ce 3 + is accompanied by a change in the emission spectrum and the chromaticity coordinates when the brightness of the phosphor is improved.

또한, 이러한 LSN 형광체의 경우, 상기 활성제인 Ce3 + 의 발광 특성으로 디스플레이에서 패털 적용시 색좌표가 변하게 되고, 결국 컬러 필터(Color Filter)를 일부 변경하여야 하는 문제점이 발생할 수 있다.
Further, in the case of such an LSN phosphor, the color coordinates of Ce 3 + are changed when the panel is applied on the display due to the luminescent characteristics of Ce 3 + , which may result in a problem that the color filter needs to be partially changed.

따라서, 이러한 단점을 해결하기 위하여서는 발광 스펙트럼 및 색좌표는 유지되는 상황에서 형광체의 휘도가 향상될 수 있는 물질의 개발이 요구되는 실정이다.Therefore, in order to solve such a disadvantage, it is required to develop a material capable of improving the brightness of the phosphor in a state where the emission spectrum and the color coordinates are maintained.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제 중 하나는, 고온 특성 및 신뢰성이 우수하며, 종래 LSN 형광체와 비교하여 형광체의 휘도 향상시 발광 스펙트럼 및 색좌표가 유지된 형광체를 얻는 것이며, 나아가, 이러한 형광체를 포함하는 발광장치를 제공하는 것이다.One of the problems to be solved by the present invention is to obtain a phosphor which is excellent in high-temperature characteristics and reliability and has a luminescence spectrum and color coordinates maintained when the brightness of the phosphor is improved as compared with the conventional LSN phosphor. Further, Device.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면은,According to an aspect of the present invention,

하기 [화학식 1]로 표시되는 형광체를 2종 또는 그 이상 혼합하여 형성된 제1 형광체 혼합물,A first phosphor mixture formed by mixing two or more phosphors represented by the following formula (1)

[화학식 1][Chemical Formula 1]

M1Si2 - xO2 - yN2 -z:M2 M1Si 2 - x O 2 - y N 2 -z: M2

(M1: 2가 또는 3가의 양이온 금속 원소 중 하나 이상, M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb 및 Mn 으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상, -0.1 ≤ x ≤ 0.5, -0.1 ≤ y ≤ 0.5 및 -0.1 ≤ z ≤ 0.5)(M1: at least one of a divalent or trivalent cationic metal element, at least one selected from the group consisting of M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb and Mn, -0.1? X? 0.5, y? 0.5 and -0.1? z? 0.5)

및 하기 [화학식 2]로 표시되는 제2 형광체 혼합물,And a second phosphor mixture represented by the following formula (2)

[화학식 2](2)

M1Si12 -(m+n)Al(m+n)OnN16 -n:M2???????? M 1 Si 12 - (m + n) Al (m + n) O n N 16 -n ????? M2

(M1: 2가 또는 3가의 양이온 금속 원소 중 하나 이상, M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb 및 Mn 으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상, 0.5 ≤ m ≤ 4, 및 0.5 ≤ n ≤ 4)(M1: at least one of divalent or trivalent cation metal elements, at least one selected from the group consisting of M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb and Mn, 0.5? M? 4, ≤ 4)

을 포함하는 형광체 조성물을 제공한다.
And a phosphor composition.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 M1은 Sr, Ba 및 Ca으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.In one embodiment of the present invention, M1 may be at least one selected from the group consisting of Sr, Ba, and Ca.

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본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 형광체 혼합물은 530 내지 570 nm의 파장대를 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first phosphor mixture may have a wavelength band of 530 to 570 nm.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제2 형광체 혼합물은 580 내지 600 nm의 파장대를 가질 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the second phosphor mixture may have a wavelength band of 580 to 600 nm.

한편, 본 발명의 다른 측면은,According to another aspect of the present invention,

여기광을 방출하는 발광소자 및 상기 여기광을 흡수하여 가시광을 방출하는 파장변환부를 포함하며, 상기 파장변환부는 하기 [화학식 1]로 표시되는 형광체를 2종 또는 그 이상 혼합하여 형성된 제1 형광체 혼합물,And a wavelength conversion unit that absorbs the excitation light to emit visible light, wherein the wavelength conversion unit comprises: a first phosphor mixture formed by mixing two or more phosphors represented by the following formula (1) ,

[화학식 1][Chemical Formula 1]

M1Si2 - xO2 - yN2 -z:M2 M1Si 2 - x O 2 - y N 2 -z: M2

(M1: 2가 또는 3가의 양이온 금속 원소 중 하나 이상, M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb 및 Mn 으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상, -0.1 ≤ x ≤ 0.5, -0.1 ≤ y ≤ 0.5 및 -0.1 ≤ z ≤ 0.5)(M1: at least one of a divalent or trivalent cationic metal element, at least one selected from the group consisting of M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb and Mn, -0.1? X? 0.5, y? 0.5 and -0.1? z? 0.5)

및 하기 [화학식 2]로 표시되는 제2 형광체 혼합물,And a second phosphor mixture represented by the following formula (2)

[화학식 2](2)

M1Si12 -(m+n)Al(m+n)OnN16 -n:M2???????? M 1 Si 12 - (m + n) Al (m + n) O n N 16 -n ????? M2

(M1: 2가 또는 3가의 양이온 금속 원소 중 하나 이상, M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb 및 Mn 으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상, 0.5 ≤ m ≤ 4, 및 0.5 ≤ n ≤ 4)(M1: at least one of divalent or trivalent cation metal elements, at least one selected from the group consisting of M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb and Mn, 0.5? M? 4, ≤ 4)

을 포함하는 형광체 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치를 제공한다.
And a phosphor composition comprising the phosphor composition.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 발광소자는 자외선 발광다이오드 또는 청색 발광다이오드인 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light emitting device may be an ultraviolet light emitting diode or a blue light emitting diode.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 M1은 Sr, Ba 및 Ca으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.In one embodiment of the present invention, M1 may be at least one selected from the group consisting of Sr, Ba, and Ca.

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본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 형광체 혼합물은 530 내지 570 nm의 파장대를 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first phosphor mixture may have a wavelength band of 530 to 570 nm.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제2 형광체 혼합물은 580 내지 600 nm의 파장대를 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second phosphor mixture may have a wavelength band of 580 to 600 nm.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 고온 특성 및 신뢰성이 우수하며, 종래 LSN 형광체와 비교하여 형광체의 휘도 향상시 발광 스펙트럼 및 색좌표가 유지된 형광체를 얻을 수 있으며, 나아가, 이러한 형광체를 포함하는 발광장치를 얻을 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to obtain a phosphor having an excellent high-temperature characteristic and reliability, and maintaining a luminescence spectrum and chromaticity coordinates when the brightness of the phosphor is improved as compared with the conventional LSN phosphor. Further, Can be obtained.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 형광체 조성물은 넓은 밴드 폭을 가지며, 우수한 발광 특성을 가질 수 있다.Further, the phosphor composition according to one embodiment of the present invention has a wide band width and can have excellent luminescent properties.

또한, 상기와 같은 형광체 조성물을 포함하는 발광장치의 휘도 향상, 연색 지수(Color Randering Index, CRI) 향상, 구동 안정성 확보 및 신뢰성 향상 등의 효과를 얻을 수 있다.In addition, the light emitting device including the above-described phosphor composition can be improved in luminance, color rendering index (CRI), driving stability, and reliability.

도 1은 본 발명의 실시 예와 비교 예에 따른 형광체의 발광 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예와 비교 예에 따른 형광체를 포함하는 LED 패키지의 발광 스펙트럼을 나타낸 것이다.
FIG. 1 shows emission spectra of phosphors according to Examples and Comparative Examples of the present invention.
FIG. 2 shows the emission spectrum of an LED package including a phosphor according to an embodiment of the present invention and a comparative example.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 형광체 조성물은 하기 [화학식 1]로 표시되는 형광체를 2종 또는 그 이상 혼합하여 형성된 제1 형광체 혼합물,A phosphor composition according to one embodiment of the present invention comprises a first phosphor mixture formed by mixing two or more phosphors represented by the following formula (1)

[화학식 1][Chemical Formula 1]

M1Si2 - xO2 - yN2 -z:M2 M1Si 2 - x O 2 - y N 2 -z: M2

(M1: 2가 또는 3가의 양이온 금속 원소 중 하나 이상, M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb 및 Mn 으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상, -0.1 ≤ x ≤ 0.5, -0.1 ≤ y ≤ 0.5 및 -0.1 ≤ z ≤ 0.5)(M1: at least one of a divalent or trivalent cationic metal element, at least one selected from the group consisting of M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb and Mn, -0.1? X? 0.5, y? 0.5 and -0.1? z? 0.5)

및 하기 [화학식 2]로 표시되는 제2 형광체 혼합물,And a second phosphor mixture represented by the following formula (2)

[화학식 2](2)

M1Si12 -(m+n)Al(m+n)OnN16 -n:M2???????? M 1 Si 12 - (m + n) Al (m + n) O n N 16 -n ????? M2

(M1: 2가 또는 3가의 양이온 금속 원소 중 하나 이상, M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb 및 Mn 으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상, 0.5 ≤ m ≤ 4, 및 0.5 ≤ n ≤ 4)(M1: at least one of divalent or trivalent cation metal elements, at least one selected from the group consisting of M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb and Mn, 0.5? M? 4, ≤ 4)

을 포함할 수 있다.
. &Lt; / RTI &gt;

본 실시 형태에서 제안하는 상기 형광체 조성물의 경우, 종래 LSN 형광체와 비교하여 상대적으로 장 파장에서 발광 효율이 우수하며, 상기와 같은 형광체 조성물을 포함하는 발광장치의 경우 휘도 향상, 연색 지수(Color Randering Index, CRI) 향상, 구동 안정성 확보 및 신뢰성 향상 등의 효과를 얻을 수 있다.
In the case of the phosphor composition proposed in the present embodiment, the luminous efficiency is excellent at a relatively long wavelength as compared with the conventional LSN phosphors. In the case of the light emitting device including the phosphor composition as described above, the luminance improvement, the color rendering index , CRI), securing drive stability, and improving reliability.

이러한 형광체 조성물은 자외선 또는 가시광선이 여기 원으로 조사되었을 때 황색, 오렌지 또는 이와 인접한 다른 대역에서 효율과 신뢰성이 우수하여 파장변환부로서 발광 다이오드 등과 같은 발광소자용 형광체로 적합하게 사용될 수 있다.
Such a phosphor composition is excellent in efficiency and reliability in yellow, orange, or other adjacent bands when irradiated with an excitation source of ultraviolet rays or visible rays, and thus can be suitably used as a phosphor for a light emitting device such as a light emitting diode as a wavelength conversion unit.

예컨대, 상기 형광체 조성물은 자외선이나 청색광을 여기원으로 하였을 때 발광 스펙트럼에서 중심 파장이 550㎚ 이상일 수 있다. For example, the phosphor composition may have a central wavelength of 550 nm or more in an emission spectrum when ultraviolet light or blue light is excited.

이러한 발광소자 및 형광체 조성물을 이용하여 발광장치, 특히, 백색 발광이 가능한 발광장치를 구현할 수 있다. A light emitting device, particularly a light emitting device capable of emitting white light, can be realized using such a light emitting device and a phosphor composition.

이 경우, 발광장치의 예로는 발광소자 패키지, 백라이트 유닛, 조명 장치 등을 들 수 있으며, 상기 형광체 조성물은 이러한 발광장치에 사용되어 휘도 향상, 연색 지수(Color Randering Index, CRI) 향상, 구동 안정성 확보 및 신뢰성 향상 등의 효과를 얻을 수 있다.
In this case, examples of the light emitting device include a light emitting device package, a backlight unit, a lighting device, and the like. The phosphor composition is used in such a light emitting device to improve brightness, improve color rendering index (CRI) And reliability can be improved.

이하에서는 상기 형광체 조성물의 조성에 대하여 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the composition of the phosphor composition will be described in more detail.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 형광체 조성물은 종래의 LSN 형광체와 달리 제1 형광체 혼합물과 제2 형광체 혼합물을 포함할 수 있다.
The phosphor composition according to an embodiment of the present invention may comprise a first phosphor mixture and a second phosphor mixture unlike the conventional LSN phosphors.

상기 제1 형광체 혼합물은 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 녹색 및 황색을 띠는 산 질화물계(Oxinitride) 형광체일 수 있다.The first phosphor mixture may be, for example, a green and a yellow oxinitride phosphor, though it is not limited thereto.

상기 제1 형광체 혼합물은 M1Si2 - xO2 - yN2 -z:M2로 표시되는 형광체를 2종 또는 그 이상 혼합하여 형성될 수 있다.The first phosphor mixture M1Si 2 - x O 2 - y N 2 -z: can be formed by mixing a second phosphor represented by M2 species or more.

여기서, 상기 M1은 2가 또는 3가의 양이온 금속 원소 중 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Herein, M1 may be at least one of divalent or trivalent cation metal elements, but is not limited thereto.

특히, 상기 M1은 Sr, Ba 및 Ca으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 다양한 금속 원소가 적용될 수 있음은 물론이다.
In particular, M1 may be at least one selected from the group consisting of Sr, Ba, and Ca, but it is not limited thereto and various metal elements may be used.

한편, 상기 M2는 Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb 및 Mn으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
The M2 may be at least one selected from the group consisting of Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb and Mn, but is not limited thereto.

또한, 상기 제1 형광체 혼합물에 있어서,x, y, z는 각각 -0.1 ≤ x ≤ 0.5, -0.1 ≤ y ≤ 0.5 및 -0.1 ≤ z ≤ 0.5의 범위를 만족할 수 있다.In the first phosphor mixture, x, y, and z may satisfy the ranges of -0.1? X? 0.5, -0.1? Y? 0.5, and -0.1? Z? 0.5, respectively.

상기의 범위를 만족함으로써, 넓은 밴드 폭을 가지며, 우수한 발광 특성을 가질 수 있는 형광체 조성물을 구현할 수 있다.
By satisfying the above range, it is possible to realize a phosphor composition having a wide band width and having excellent luminescence characteristics.

한편, 상기 제1 형광체 혼합물은 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 530 내지 570 nm의 파장대를 가지는 1종 또는 그 이상의 형광체를 포함할 수 있다.
Meanwhile, the first phosphor mixture may include, for example, one or more phosphors having a wavelength band of 530 to 570 nm, although not limited thereto.

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본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 제2 형광체 혼합물은 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 주황색을 띠는 형광체일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the second phosphor mixture may be, for example, an orange-colored phosphor, though it is not limited thereto.

상기 제2 형광체 혼합물은 M1Si12 -(m+n)Al(m+n)OnN16 -n:M2로 표시되는 형광체일 수 있다.The second phosphor mixture may be a phosphor represented by M 1 Si 12 - (m + n) Al (m + n) O n N 16 -n : M 2.

여기서, 상기 M1은 2가 또는 3가의 양이온 금속 원소 중 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Herein, M1 may be at least one of divalent or trivalent cation metal elements, but is not limited thereto.

특히, 상기 M1은 Sr, Ba 및 Ca으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 다양한 금속 원소가 적용될 수 있음은 물론이다.
In particular, M1 may be at least one selected from the group consisting of Sr, Ba, and Ca, but it is not limited thereto and various metal elements may be used.

한편, 상기 M2는 Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb 및 Mn으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
The M2 may be at least one selected from the group consisting of Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb and Mn, but is not limited thereto.

또한, 상기 제2 형광체 혼합물에 있어서, m 및 n은 각각 0.5 ≤ m ≤ 4, 및 0.5 ≤ n ≤ 4의 범위를 만족할 수 있다.Further, in the second phosphor mixture, m and n may satisfy the ranges of 0.5? M? 4 and 0.5? N? 4, respectively.

상기의 범위를 만족함으로써, 넓은 밴드 폭을 가지며, 우수한 발광 특성을 가질 수 있는 형광체 조성물을 구현할 수 있다.
By satisfying the above range, it is possible to realize a phosphor composition having a wide band width and having excellent luminescence characteristics.

한편, 상기 제2 형광체 혼합물은 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 580 내지 600 nm의 파장대를 가질 수 있다.
On the other hand, the second phosphor mixture may have a wavelength range of, for example, 580 to 600 nm.

본 발명의 일 실시형태에 따른 형광체 조성물은 상술한 바와 같이 종래의 LSN 형광체와 달리 제1 형광체 혼합물과 제2 형광체 혼합물을 적절히 조합하여 포함함으로써, 고휘도 및 고연색성의 특성을 가질 수 있다.
As described above, the phosphor composition according to one embodiment of the present invention can have high brightness and high color rendering property by appropriately combining the first phosphor mixture and the second phosphor mixture, unlike the conventional LSN phosphors.

즉, 상기 형광체 조성물을 디스플레이에 적용할 경우 색 재현범위(Color gamut)의 저하나 변경 없이 LED 패키지 및 백라이트유닛(BLU)의 휘도 향상이 가능하다.
That is, when the phosphor composition is applied to a display, luminance of the LED package and the backlight unit (BLU) can be improved without reducing or changing the color gamut.

도 1은 본 발명의 실시 예와 비교 예에 따른 형광체의 발광 스펙트럼을 나타낸 것이다.
FIG. 1 shows emission spectra of phosphors according to Examples and Comparative Examples of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 형광체 조성물은 종래의 LSN 형광체가 적용된 비교예와 대비할 경우 장파장대에서 효율이 높은 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 1, it can be seen that the phosphor composition according to an embodiment of the present invention has a higher efficiency in a long wavelength band as compared with a comparative example in which a conventional LSN phosphor is applied.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 형광체 조성물의 경우 고휘도 및 고연색성의 특성을 가질 수 있음을 알 수 있다.
That is, it can be seen that the phosphor composition according to the embodiment of the present invention can have high brightness and high color rendering property.

본 발명의 다른 실시형태에 따른 발광장치는 여기광을 방출하는 발광소자 및 상기 여기광을 흡수하여 가시광을 방출하는 파장변환부를 포함하며, 상기 파장변환부는 하기 [화학식 1]로 표시되는 형광체를 2종 또는 그 이상 혼합하여 형성된 제1 형광체 혼합물,A light emitting device according to another embodiment of the present invention includes a light emitting element that emits excitation light and a wavelength converting portion that absorbs the excitation light to emit visible light, and the wavelength converting portion converts the phosphor represented by Formula 1 into 2 A first phosphor mixture formed by mixing one species or more,

[화학식 1][Chemical Formula 1]

M1Si2 - xO2 - yN2 -z:M2 M1Si 2 - x O 2 - y N 2 -z: M2

(M1: 2가 또는 3가의 양이온 금속 원소 중 하나 이상, M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb 및 Mn 으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상, -0.1 ≤ x ≤ 0.5, -0.1 ≤ y ≤ 0.5 및 -0.1 ≤ z ≤ 0.5)(M1: at least one of a divalent or trivalent cationic metal element, at least one selected from the group consisting of M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb and Mn, -0.1? X? 0.5, y? 0.5 and -0.1? z? 0.5)

및 하기 [화학식 2]로 표시되는 제2 형광체 혼합물,And a second phosphor mixture represented by the following formula (2)

[화학식 2](2)

M1Si12 -(m+n)Al(m+n)OnN16 -n:M2???????? M 1 Si 12 - (m + n) Al (m + n) O n N 16 -n ????? M2

(M1: 2가 또는 3가의 양이온 금속 원소 중 하나 이상, M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb 및 Mn 으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상, 0.5 ≤ m ≤ 4, 및 0.5 ≤ n ≤ 4)(M1: at least one of divalent or trivalent cation metal elements, at least one selected from the group consisting of M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb and Mn, 0.5? M? 4, ≤ 4)

을 포함하는 형광체 조성물을 포함할 수 있다.
Based on the phosphor composition.

상기 본 발명의 다른 실시형태에 따른 발광 장치는 파장변환부가 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 형광체 조성물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
The light emitting device according to another embodiment of the present invention is characterized in that the wavelength converting section includes the phosphor composition according to one embodiment of the present invention described above.

상기 발광 장치는 여기광을 방출하는 발광소자 및 상기 여기광을 흡수하여 가시광을 방출하는 파장변환부를 포함할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능함은 물론이다.
The light emitting device may include a light emitting device that emits excitation light and a wavelength converting unit that absorbs the excitation light to emit visible light. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications are possible.

상기 파장변환부가 포함하는 형광체 조성물은 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 형광체 조성물과 동일하므로 구체적인 설명은 중복을 피하기 위하여 생략하도록 한다.
Since the phosphor composition included in the wavelength converter is the same as the phosphor composition according to the embodiment of the present invention described above, a detailed description thereof will be omitted in order to avoid duplication.

도 2는 본 발명의 실시 예와 비교 예에 따른 형광체를 포함하는 LED 패키지의 발광 스펙트럼을 나타낸 것이다.
FIG. 2 shows the emission spectrum of an LED package including a phosphor according to an embodiment of the present invention and a comparative example.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 형광체를 포함하는 LED 패키지가 비교예인 나이트라이드(Nitride)계 황색 형광체를 포함하는 LED 패키지에 비하여 우수한 의 발광 스펙트럼을 비교할 경우 우수한 연색 지수(Color Randering Index, CRI)를 가짐을 알 수 있다.
Referring to FIG. 2, in comparison with an LED package including a nitride-based yellow phosphor which is a comparative example, the LED package including the phosphor according to an embodiment of the present invention has excellent color rendering index (Color Randering Index, CRI).

한편, 상술한 조성을 갖는 형광체 조성물의 제조방법의 일 예를 설명하면, M1Si2-xO2-yN2-z:M2로 표기되는 제1 형광체 혼합물을 합성하기 위하여 우선, Si 원료, M1 원료 및 M2 원료를 마련할 수 있다.On the other hand, the above-described when the composition described an example of a method of manufacturing a phosphor composition having, M1Si 2-x O 2- y N 2-z: First, in order to synthesize a first phosphor mixture is denoted by M2, Si raw material, M1 material And the M2 raw material can be provided.

상기 Si 원료 물질로는 Si3N4, M1 원료 물질로는 Ca3N2 및 M2 원료 물질로는 Eu2O3 등을 들 수 있으며, 상기 원료 물질들을 칙량 후 수작업 또는 모터 유발 등으로 혼합할 수 있다. As the Si raw material, Si 3 N 4 , and M 1 raw material, Ca 3 N 2 And M2 as a starting material may be mixed with, such as by hand or motor and then causing the chikryang, the raw material and the like Eu 2 O 3.

원료 물질의 혼합 시에는 산소나 수분 등의 영향을 줄이기 위하여 Ar 치환된 글로브 박스에서 칙량 및 혼합을 수행할 수 있다. In the mixing of the raw materials, deionization and mixing can be carried out in an Ar-substituted glove box to reduce the effects of oxygen and moisture.

또한, 반드시 요구되는 사항은 아니지만, 형광체의 합성을 촉진하기 위하여 플럭스 물질을 이용할 수 있다.
In addition, though not necessarily required, a flux material can be used to promote the synthesis of the phosphor.

다음으로, M1Si12 -(m+n)Al(m+n)OnN16 -n:M2로 표기되는 제2 형광체 혼합물을 합성하기 위하여 우선, Si 원료, M1 원료 및 M2 원료를 마련할 수 있다. 이에 더하여 Al 물질로서는 AlN이 사용될 수 있다.Next, in order to synthesize a second phosphor mixture represented by M1Si 12 - (m + n) Al (m + n) O n N 16 -n : M 2, Si raw material, M 1 raw material and M 2 raw material can be prepared have. In addition, AlN can be used as the Al material.

상기 Si 원료 물질로는 Si3N4, M1 원료 물질로는 Ca3N2 및 M2 원료 물질로는 Eu2O3 등을 들 수 있으며, 상기 원료 물질들을 칙량 후 수작업 또는 모터 유발 등으로 혼합할 수 있다. Examples of the Si raw material include Si 3 N 4 , the raw material of M1 is Ca 3 N 2, and the raw material of M2 is Eu 2 O 3. The raw materials are mixed by hand or motor .

원료 물질의 혼합 시에는 산소나 수분 등의 영향을 줄이기 위하여 Ar 치환된 글로브 박스에서 칙량 및 혼합을 수행할 수 있다. In the mixing of the raw materials, deionization and mixing can be carried out in an Ar-substituted glove box to reduce the effects of oxygen and moisture.

또한, 반드시 요구되는 사항은 아니지만, 형광체의 합성을 촉진하기 위하여 플럭스 물질을 이용할 수 있다.
In addition, though not necessarily required, a flux material can be used to promote the synthesis of the phosphor.

다음으로, 상기 제1 형광체 혼합물과 제2 형광체 혼합물을 적절히 조합하여 형광체 조성물을 마련함으로써, 고휘도 및 고연색성을 갖는 발광 장치를 구현할 수 있다.
Next, a light emitting device having high brightness and high color rendering property can be realized by providing a phosphor composition by suitably combining the first phosphor mixture and the second phosphor mixture.

아래의 표 1은 본 발명의 실시예와 비교예에 따른 컬러 필터(Color Filter) 투과 실험 결과를 나타내고 있다.Table 1 below shows the results of the color filter transmission experiment according to Examples and Comparative Examples of the present invention.

본 발명의 실시예는 본 발명의 일 실시형태인 형광체 조성물을 사용한 경우이고 비교예는 LSN 형광체를 사용한 경우이다.
The embodiment of the present invention is a case where a phosphor composition which is one embodiment of the present invention is used, and a comparative example is a case where an LSN phosphor is used.


Red
Red
Green
Green
Blue
Blue
색좌표 xColor coordinate x 색좌표 yColor coordinate y 색좌표 xColor coordinate x 색좌표 yColor coordinate y 색좌표 xColor coordinate x 색좌표 yColor coordinate y 비교예1Comparative Example 1 0.6350.635 0.3350.335 0.3200.320 0.5840.584 0.1510.151 0.0480.048 비교예2Comparative Example 2 0.6340.634 0.3350.335 0.3100.310 0.5880.588 0.1510.151 0.0480.048 실시예1Example 1 0.6380.638 0.3330.333 0.3150.315 0.5810.581 0.1500.150 0.0500.050 실시예2Example 2 0.6380.638 0.3340.334 0.3150.315 0.5820.582 0.1500.150 0.0500.050

상기 표 1을 참조하면, 비교예에 비하여 본 발명의 실시예의 경우에 색지수가 우수함을 알 수 있으며, 따라서 본 발명의 일 실시형태에 따른 형광체 조성물을 포함하는 발광 장치는 고휘도 및 고연색성을 구현할 수 있음을 알 수 있다.Referring to Table 1, it can be seen that the color index is superior to the comparative example in the case of the embodiment of the present invention. Therefore, the light emitting device including the phosphor composition according to one embodiment of the present invention can realize high brightness and high color rendering .

본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is intended to be limited only by the appended claims. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do.

Claims (13)

하기 [화학식 1]로 표시되는 형광체를 2종 또는 그 이상 혼합하여 형성된 제1 형광체 혼합물,
[화학식 1]
M1Si2 - xO2 - yN2 -z:M2
(M1: 2가 또는 3가의 양이온 금속 원소 중 하나 이상, M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb 및 Mn 으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상, -0.1 ≤ x ≤ 0.5, -0.1 ≤ y ≤ 0.5 및 -0.1 ≤ z ≤ 0.5)
및 하기 [화학식 2]로 표시되는 제2 형광체 혼합물,
[화학식 2]
M1Si12 -(m+n)Al(m+n)OnN16 -n:M2
(M1: 2가 또는 3가의 양이온 금속 원소 중 하나 이상, M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb 및 Mn 으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상, 0.5 ≤ m ≤ 4, 및 0.5 ≤ n ≤ 4)
을 포함하는 형광체 조성물.
A first phosphor mixture formed by mixing two or more phosphors represented by the following formula (1)
[Chemical Formula 1]
M1Si 2 - x O 2 - y N 2 -z: M2
(M1: at least one of a divalent or trivalent cationic metal element, at least one selected from the group consisting of M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb and Mn, -0.1? X? 0.5, y? 0.5 and -0.1? z? 0.5)
And a second phosphor mixture represented by the following formula (2)
(2)
???????? M 1 Si 12 - (m + n) Al (m + n) O n N 16 -n ????? M2
(M1: at least one of divalent or trivalent cation metal elements, at least one selected from the group consisting of M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb and Mn, 0.5? M? 4, ≤ 4)
&Lt; / RTI &gt;
제1항에 있어서,
상기 M1은 Sr, Ba 및 Ca으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 형광체 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein M1 is at least one selected from the group consisting of Sr, Ba and Ca.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 형광체 혼합물은 530 내지 570 nm의 파장대를 갖는 형광체 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the first phosphor mixture has a wavelength band of 530 to 570 nm.
제1항에 있어서,
상기 제2 형광체 혼합물은 580 내지 600 nm의 파장대를 갖는 형광체 조성물.
The method according to claim 1,
And the second phosphor mixture has a wavelength band of 580 to 600 nm.
여기광을 방출하는 발광소자; 및
상기 여기광을 흡수하여 가시광을 방출하는 파장변환부;를 포함하며,
상기 파장변환부는 하기 [화학식 1]로 표시되는 형광체를 2종 또는 그 이상 혼합하여 형성된 제1 형광체 혼합물,
[화학식 1]
M1Si2 - xO2 - yN2 -z:M2
(M1: 2가 또는 3가의 양이온 금속 원소 중 하나 이상, M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb 및 Mn 으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상, -0.1 ≤ x ≤ 0.5, -0.1 ≤ y ≤ 0.5 및 -0.1 ≤ z ≤ 0.5)
및 하기 [화학식 2]로 표시되는 제2 형광체 혼합물,
[화학식 2]
M1Si12 -(m+n)Al(m+n)OnN16 -n:M2
(M1: 2가 또는 3가의 양이온 금속 원소 중 하나 이상, M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb 및 Mn 으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상, 0.5 ≤ m ≤ 4, 및 0.5 ≤ n ≤ 4)
을 포함하는 형광체 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.
A light emitting element that emits excitation light; And
And a wavelength converter for absorbing the excitation light to emit visible light,
Wherein the wavelength converting portion comprises a first phosphor mixture formed by mixing two or more phosphors represented by Formula 1 below,
[Chemical Formula 1]
M1Si 2 - x O 2 - y N 2 -z: M2
(M1: at least one of a divalent or trivalent cationic metal element, at least one selected from the group consisting of M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb and Mn, -0.1? X? 0.5, y? 0.5 and -0.1? z? 0.5)
And a second phosphor mixture represented by the following formula (2)
(2)
???????? M 1 Si 12 - (m + n) Al (m + n) O n N 16 -n ????? M2
(M1: at least one of divalent or trivalent cation metal elements, at least one selected from the group consisting of M2: Eu, Ce, Pr, Pm, Sm, Dy, Tb and Mn, 0.5? M? 4, ≤ 4)
And a phosphor composition comprising the phosphor composition.
제7항에 있어서,
상기 발광소자는 자외선 발광다이오드 또는 청색 발광다이오드인 것을 특징으로 하는 발광장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the light emitting element is an ultraviolet light emitting diode or a blue light emitting diode.
제7항에 있어서,
상기 M1은 Sr, Ba 및 Ca으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 발광장치.
8. The method of claim 7,
And M1 is at least one selected from the group consisting of Sr, Ba, and Ca.
삭제delete 삭제delete 제7항에 있어서,
상기 제1 형광체 혼합물은 530 내지 570 nm의 파장대를 갖는 발광장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the first phosphor mixture has a wavelength band of 530 to 570 nm.
제7항에 있어서,
상기 제2 형광체 혼합물은 580 내지 600 nm의 파장대를 갖는 발광장치.
8. The method of claim 7,
And the second phosphor mixture has a wavelength band of 580 to 600 nm.
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