KR20050022361A - 백색 발광 소자, 형광체 및 그 제조 방법 - Google Patents

백색 발광 소자, 형광체 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20050022361A
KR20050022361A KR1020040066705A KR20040066705A KR20050022361A KR 20050022361 A KR20050022361 A KR 20050022361A KR 1020040066705 A KR1020040066705 A KR 1020040066705A KR 20040066705 A KR20040066705 A KR 20040066705A KR 20050022361 A KR20050022361 A KR 20050022361A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phosphor
zns
light
led
light emitting
Prior art date
Application number
KR1020040066705A
Other languages
English (en)
Inventor
후지와라신수케
Original Assignee
스미토모덴키고교가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스미토모덴키고교가부시키가이샤 filed Critical 스미토모덴키고교가부시키가이샤
Publication of KR20050022361A publication Critical patent/KR20050022361A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/88—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing selenium, tellurium or unspecified chalcogen elements
    • C09K11/881—Chalcogenides
    • C09K11/883—Chalcogenides with zinc or cadmium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B23/00—Single-crystal growth by condensing evaporated or sublimed materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/46—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C30B29/48—AIIBVI compounds wherein A is Zn, Cd or Hg, and B is S, Se or Te
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48257—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a die pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161—Cap
    • H01L2924/1615—Shape
    • H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Abstract

본 발명은 온도 특성이 우수하고, 발광 효율이 높은 형광체를 이용함으로서발광 효율 및 온도 안정성이 우수하며, 임의의 색 온도의 백색광을 방출할 수 있는 백색 발광 소자 그 형광체 및 형광체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
LED(1)와 부활제 Cu, Ag 및 Au 중 적어도 하나를 포함하며, LED로부터 출사되는 광에 의해 여기되어 광을 발하는 형광체 ZnSxSe1-x(0＜x＜1)(3)를 구비한다.

Description

백색 발광 소자, 형광체 및 그 제조 방법{WHITE-LIGHT EMITTING DEVICE, AND PHOSPHOR AND METHOD OF ITS MANUFACTURE}
본 발명은 백색 발광 소자, 그곳에 이용되는 형광체 및 형광체 제조 방법에 관한 것이다.
도 11은 종래의 백색 발광 소자의 예를 나타내는 도면이다.(예를 들면 광기능 재료, 매뉴얼 < 광기능 재료 매뉴얼 편집 간사회 지음, 옵트로닉스사, 1997년 6월 창간> 참조). 도 11에 있어서, 리드 프레임 마운트부(109)에 배치된 lnGaAs계 청색 LED(1O1)의 주위를 YAG(Yttrium-Aluminium-Garnet) 형광체를 분산시킨 수지층(1O6)으로 둘러싸여 있다. 수지층(106), 와이어(금선;105) 및 리드 프레임을 밀봉 수지(116)로 밀봉하고 있다. 분리된 리드 프레임의 각각으로부터 와이어(105)를 통과시켜 2개의 전극(107a, 107b) 사이에 전압이 인가되고, 청색 LED(101)에 전류가 주입되어 청색 발광이 생긴다. 이 청색광의 일부를 YAG 형광체의 여기에 이용하고, 황색광을 발생시켜 그 황색광과 청색광을 합성함으로써 백색을 실현하고 있다. 여기서 YAG 형광체로서는 Ce 부활된 것을 사용하고 있다. 청색광으로서 460 nm의 광을 사용하고, 변환된 황색광의 중심 파장은 570 nm 정도로, 색온도 7000 K 정도의 백색 발광 소자를 실현하고 있다.
또한, 도 12에 도시한 바와 같이, ZnSe 기판(110)을 사용한 ZnCdSe형 청색 LED(101)의 청색광의 일부를, 형광을 발하는 불순물 또는 결함을 포함하는 ZnSe 기판(11O)에 의해 황색광으로 변환함으로써 백색을 얻는 방법도 제안되어지고 있다 (일본 특허 공개 2000-150961호 참조). 이 방법에서는 485 nm의 청색광과 중심 파장 585 nm의 황색광을 사용하여 10,000 K∼2,500 K의 임의의 색온도의 백색을 실현하고 있다. 또한, 이 2방법의 절충적인 방법으로서 InGaN계 청색 LED의 청색광의 일부를 ZnSe 형광체에 의해 황색광으로 변환하여 백색을 얻는 방법도 제안되어지고 있다(일본 특허 공개 2000-261034호 공보 참조).
전술한 종래의 백색 발광 소자에 있어서 색의 합성을 색도로 보면(도 13), ZnSe계 백색 발광 소자에서는 백색광의 궤적과 LED의 청색광과 기판 발광을 연결한 직선이 거의 일치하고 있다. 이 때문에 청색광과 황색광의 비율을 바꾸는 것만으로 임의의 색온도의 백색을 얻을 수 있다. 그러나 ZnSe계 LED는 열화하기 쉽기 때문에 수명이 짧은 것이 결점이다.
한편, InGaN계 백색 발광 소자에서는 도 13으로부터 알 수 있는 바와 같이, 청색광과 황색광을 연결한 직선이 백색의 궤적에 대하여 경사를 갖고 있다. 이 때문에 임의의 색온도의 백색을 합성할 수 없고, 5,000 K 부근보다 낮은 색온도의 백색을 합성하는 것은 어렵다. 일반적으로 백색 전구의 색온도는 3,500 K 부근의 낮은 색온도이기 때문에 InGaN계 백색 발광 소자는 백색 전구와 동일한 색온도의 백색을 실현할 수 없고, 백색 전구와 다른 색온도의 백색밖에 실현되지 않는다. 이 때문에 그 우수한 특성(수명, 효율)을 가지고 있음에도 불구하고 InGaN계 백색 발광 소자에 의한 백색 전구의 대체는 충분히 진행되고 있지 않다.
InGaN계 청색 LED의 청색광 일부를, 예를 들면 ZnSe 형광체에 의해 황색으로 변환하여 백색을 얻는 방법의 경우, 발광 파장 485 nm 부근의 청색 LED를 사용하면 상기 문제는 해결된다. 그러나, 후에 상세히 도시한 바와 같이 ZnSe는 형광체로서 변환 효율은 높지 않고 또한 온도 특성이 좋지 않다. 이 때문에 ZnSe를 형광체에 이용했다는 것으로는 우수한 백색 광원은 실현될 수 없다.
백색 LED는 어느 것이나 청색광과 황색 또는 황녹색광을 혼합하여 백색을 합성한다. 그러나, 이 경우 녹색광이나 적색광이 부족하므로, 컬러 액정의 배면 광이나 조명용 광원으로서는 우수한 광원이라고는 말하기 어렵다. 그 때문에 적(Red)-녹(Green)-청(Blue) 3원색을 혼합한 백색 LED를 목표로 현재 자외광을 발광하는 LED를 사용하여 3종류의 형광을 혼합하는 방법의 개발이 활발하게 진행되어지고 있다. 그러나, 자외광 LED의 발광 효율은 청색광 LED의 효율보다 낮기 때문에, 그 결과로서 백색의 발광 효율이 낮아져 버리는 장해가 있다.
본 발명은 온도 특성이 우수하고, 발광 효율이 높은 형광체를 이용함으로써, 발광 효율 및 온도 안정성이 우수하며, 임의의 색온도의 백색광을 발할 수 있는 백색 발광 소자, 그 형광체 및 형광체의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 백색 발광 소자는 LED와 부활제 Cu, Ag 및 Au 중 적어도 하나를 포함하며, LED로부터 출사되는 광에 의해 여기되어 광을 발하는 형광체 ZnSxSe1-x(O＜x＜1)를 구비한다.
이 구성에 의해 온도 특성이 안정되고, 발광 효율이 높은 형광체를 이용하여 백색 발광 소자를 구성할 수 있기 때문에 장시간의 사용에 의해 색조가 변화하는 일이 없는 고효율의 백색 발광 소자를 얻을 수 있다.
상기 형광체가 ZnSxSe1-x(0.2≤x ≤0.9)이고, LED로부터 출사되는 파장 380 nm∼500 nm의 범위의 광에 의해 여기되어 광을 발하도록 해도 좋다.
이 구성에 의해, 청색계 LED와 그것보다 파장이 긴 형광을 발하는 형광체를 조합함으로써 안정된 색조의 백색 발광 소자를 얻을 수 있다.
상기 형광체 ZnSxSe1-x(0＜x＜1)가 추가로 보조 부활제 Cl, Br, I, Al, In 및 Ga 중 적어도 하나를 포함해도 좋다.
보조 부활제를 이용함으로써, 더욱더 발광 효율을 높일 수 있다.
상기 형광체 ZnSxSe1-x(O＜x＜1)가 덩어리형 및 분말형 중 어느 하나로 해도 좋다.
형광체 사용법으로서, 분말을 수지에 포함시키는 사용 방법은 잘 알려져 있지만, 덩어리형의 경우에는 형광체내에서 발생한 열을 외부로 방출하기 쉽기 때문에 온도 상승을 억제할 수 있다.
상기 형광체 ZnSxSe1-x(0.5≤x≤0.9)가 부활제 Au 및 Cu중 적어도 한쪽을 포함하며, LED로부터 출사되는 파장 410 nm∼490 nm의 범위의 광에 의해 여기되어 광을 발하도록 해도 좋다.
상기 구성에 의해, 부활제에 Au 및 Cu 중 적어도 한쪽을 사용했을 때 효율로보아 백색 발광 소자를 구성하는 최적의 2개의 발광체의 조합을 얻을 수 있다.
상기 형광체 ZnSxSe1-x(0.4≤x≤0.5)이 부활제 Ag를 포함하며, LED로부터 출사되는 파장 410 nm∼490 nm의 범위의 광에 의해 여기되어 광을 발해도 좋다.
이 구성에 의해 부활제에 Ag를 이용했을 때의 효율로 보아 백색 발광 소자를 구성하는 최적의 조합을 형성할 수 있다.
상기 형광체 ZnSxSe1-x(0＜x＜1)로 하여 부활제 Au 및 Cu 중 적어도 한쪽을 포함하는 형광체 ZnSxSe1-x(0.7≤x≤0.9) 및 부활제 Ag를 포함하는 형광체 ZnSx Se1-x(0.5≤x≤0.8)의 적어도 한쪽을 포함하며 파장 410 nm∼490 nm의 범위의 광을 출사하는 LED와, 추가로 적색광을 출사하는 별도의 LED를 구비해도 좋다.
이 구성에 의해 녹색(G)을 상기 어느 하나의 형광체로 분담하여, 청색 LED와 적색 LED로 RGB의 백색 발광 소자를 구성할 수 있다. 이 때문에 적색광도 포함시켜 모든 용도에 대하여 문제없는 백색광을 제공할 수 있다.
또한, 상기 형광체 ZnSxSe1-x(0＜x＜1)로 해서, 부활제 Au 및 Cu 중 적어도 한쪽을 포함하는 형광체 ZnSxSe1-x(0.7≤x≤0.9) 및 부활제 Ag를 포함하는 형광체 ZnSxSe1-x(0.5≤x≤0.8) 중 적어도 한쪽을 포함하며, 추가로 상기 형광체보다도 장파 장의 광을 발하는 별도의 형광체를 더 구비하고, 양방의 형광체는 LED로부터 출사되는 파장 410 nm∼490 nm의 범위의 광에 의해 여기되어 광을 발하도록 해도 좋다.
이 구성에 의해 녹색광(G)과 적색광(R)을 2 종류의 형광체로 분담하여, 청색 LED에서의 청색광(B)과 합쳐서 액정의 배면광 등 모든 용도에 이용할 수 있는 백색광을 생성할 수 있다.
또한, 상기 형광체 ZnSxSe1-x(0＜x＜1)로 하여 부활제 Au 및 Cu중 적어도 한쪽을 포함하는 형광체 ZnSxSe1-x(0.7≤x≤0.9) 및 부활제 Ag를 포함하는 형광체 ZnSxSe1-x(0.5≤x≤0.8)중 적어도 한쪽을 포함하며, 추가로 부활제 Au 및 Cu 적어도 한쪽을 포함하는 ZnSxSe1-x(0.2≤x≤0.4)를 별도의 형광체로서 구비하여, 양방의 형광체는 LED로부터 출사되는 파장 410 nm∼490 nm의 범위의 광에 의해 여기되어 광을 발하도록 해도 좋다.
이 구성에 의해, ZnSSe계 형광체에 의해 적색광과 녹색광을 분담하여 청색계 LED의 청색광과 합쳐서 어떠한 용도에도 적용 가능한 RGB형 백색 발광 소자를 형성할 수 있다.
또한, 상기 형광체 ZnSxSe1-x(0＜x＜1)로 하여, 부활제 Au 및 Cu 중 적어도 한쪽을 포함하는 형광체 ZnSxSe1-x(0.2≤x≤0.4)를 구비하고, 추가로 녹색 광을 발하는 별도의 형광체를 더 구비하며, 양방의 형광체는 LED로부터 출사되는 파장 410 nm∼490 nm의 범위의 광에 의해서 여기되며 광을 발하도록 해도 좋다.
상기 구성에 의해, 적색광을 형광체 ZnSxSe1-x(0.2≤x≤0.4)에 의해 분담하고, 녹색 광을 다른 적절한 형광체에 분담시켜, 청색계 LED의 청색광과 합쳐서 RGB 백색 발광 소자를 형성할 수 있다.
상기 형광체 ZnSxSe1-x(0＜x＜1)가 덩어리형으로서, LED 및 그 백색 발광 소자에 구비된 방열 부재 중 어느 하나에 면을 맞추도록 부착되어도 좋다.
덩어리형 형광체는 형광체 내부에서 생긴 열을 표면에 전달하기 쉽다. 더욱이 상기와 같이 방열 부재 또는 LED에 면을 맞추도록 부착시킴으로써 열을 방출시키는 것이 용이해진다.
상기 LED에 InGaN계 LED를 이용해도 좋다. 이 구성에 의해 저렴하고 안정된 청색계 LED를 얻어 신뢰성이 높은 백색 발광 소자를 얻을 수 있다.
상기 형광체 ZnSxSe1-x(O＜x＜1)가 Zn 증기를 포함하는 분위기에서 열처리된 것이라도 좋다.
이러한 방법에 의해 형광 효율이 높은 형광체를 얻을 수 있다.
본 발명의 형광체의 제조 방법은 보조 부활제 Cl, Br, I, Al, In 및 Ga 중 적어도 하나를 포함하는 형광체 ZnSxSe1-x(O＜x＜1)를 형성하는 공정과 보조 부활제를 포함하는 형광체 ZnSxSe1-x(0＜x＜1)를 부활제 Au, Cu 및 Ag 중 적어도 하나의 증기와 Zn의 증기의 혼합 증기 속에서 그 혼합 증기 온도로 가열하는 처리를 행하는 공정을 구비한다.
이 제조 방법에 의해, 발광 효율이 높은 부활제와 보조 부활제를 포함하는 형광체 ZnSxSe1-x(O＜x＜1)를 얻을 수 있다.
(실시예 1)
도 9에 도시하는 백색 발광 소자를 제작했다. 우선, 요오드 수송법에 의해 ZnSSe 결정을 성장시킨 후, Zn 증기 및 Cu 증기의 혼합 분위기 중 1OOO℃에서 열처리를 행하고, 소정의 조성 ZnS0.6Se0.4 결정(ZnS 조성 O.6)을 제작했다. 이 형광체는 색도도 위에서 파장 570 nm 부근의 ZnS 조성 0.6의 ◇ 마크에 대응하는 황색광을 발하는 형광체이다. 이 ZnS0.6Se0.4 결정으로부터 두께 25O 마이크론의 ZnSSe판을 추출했다. 이 ZnSSe판의 양면을 미러 연마하여 두께 200 μm으로 하고, 3 mm각으로 슬라이스하여 ZnS0.6Se0.4 형광판을 제작했다.
또한, InGaN 활성층을 갖는 발광 파장 450 nm의 청색 LED 칩을 준비했다. 이 LED 칩을 도 9에 도시한 바와 같이, Ag 페이스트를 사용하여 Al 제품의 칩대(리드 프렘 마운트부; 9)에 본딩했다. 그 위에 Au선으로 LED 칩대의 전극과 칩대 전극을 와이어 본딩했다. 그 뒤, 투명 수지(6)로 덮고, LED의 상측에 상기 ZnSSe 형광판(3)을 배치하여 백색 발광 소자를 제작했다. 이 백색 발광 소자에 통전하여 발광시킴으로써, LED에서 발하는 청색광과, 그 청색광에 의해 여기되어 발하는 황색의 형광에 의해 색온도 5000 K의 백색 발광을 얻을 수 있었다.
(실시예 2)
도 10에 도시하는 백색 발광 소자를 제작했다. 우선, 요오드 수송법에 의해 성장시킨 후, Zn 증기와, Ag 증기와의 혼합 분위기중 1000℃에서 열처리를 행한 ZnS0.6Se0.4 결정(ZnS 조성0.6)에서 두께 250 마이크론의 ZnSSe판을 잘라내었다. 이 형광체는 색도도 위에서 ZnS 조성 0.6의 ●마크에 대응한다. 녹색광을 발하는 형광체이다. 이 ZnSSe판의 양면을 미러 연마하여 두께 200 마이크론으로 하고, 3 mm각으로 슬라이스하여, ZnSSe 형광판(녹색 형광체:제1 형광체)을 제작했다.
또한 요오드 수송법에 의해 성장시킨 후, Zn 증기와, Cu 증기와의 혼합 분위기중 1OOO℃에서 열처리를 행한 ZnS0.25Se0.75 결정(ZnS 조성 O.25)에서 두께 25O 마이크론∼4OO 마이크론 각의 ZnS0.25Se0.75 형광판(적색 형광체:제2 형광체)을 제작했다. 이 형광체는 색도도 위에서 ZnS 조성 0.25의 ◇ 마크에 대응한다. 적색광을 발하는 형광체이다.
또한 InGaN 활성층을 갖는 발광 파장 450 nm의 청색 LED 칩을 준비했다. 이 LED칩을, 도 10에 도시한 바와 같이 Ag 페이스트를 사용하여 Al로 제조된 칩대(리드 프레임의 마운트부)에 본딩하고, 추가로 Au선으로 LED 칩의 전극과 칩대의 전극을 와이어 본딩했다. 또, 제2 형광체도 칩대에 본딩했다. 그 후, 확산제를 분산시킨 투명 수지(6)로 덮은 후, LED의 상측에 제1 형광체(3)로서 ZnSSe 형광판을 배치하여, RGB형의 백색 발광 소자를 제작했다. 이 백색 발광 소자에 통전하여 발광시킴으로써, 색온도 5000 K의 백색 발광을 얻을 수 있었다.
다음은 도면을 이용하여 본 발명의 실시 형태에 관해서 설명한다.
(본 발명의 기본 개념)
형광체를 개발하는 데에 있어서 중요한 특성은 여기-발광 특성과 발광 효율이다. 여기-발광 특성에 관한 것이지만, 최근 큰 진전을 보인 청색 LED를 여기 광원으로서 사용할 경우, 청색광으로 효율적으로 여기되어, 청의 보색인 황색 형광을 나타낼 필요가 있게 된다. RGB형의 백색 LED를 제작하는 것이면 청색광으로 적색과 녹색 형광을 나타낼 필요가 있게 된다. 형광체의 발광 효율은 형광 강도의 온도 의존성에 의해 평가할 수 있다. 일반적으로 저온에서 형광체는 높은 발광 효율을 갖지만 온도가 상승하면, 형광 효율이 저하한다. 단, 어느 정도까지 온도를 상승시키면 효율이 저하할지는 형광체의 종류에 따라 다르다. 따라서, 저온에서 형광체가 사용되는 온도 영역까지 형광 효율이 변화하지 않으면 온도 특성이 좋고 발광 효율이 높은 형광체이다.
이들 관점에서 볼 때, 종래의 형광체를 평가하면 YAG계는 발광 파장이 황녹 영역에 한정되고 있기 때문에, 여기-발광 특성이 불충분하다고 말할 수 있다. ZnSe 형광체는 임의의 색온도의 백색을 합성하는데 편리한 발광을 나타내지만, 여기 광의 파장이 485 nm 부근으로 제한되어, 이 파장 영역에서는 InGaN계의 LED는 발광 효율이 약간 낮아지게 된다. 이 때문에 반드시 최적의 파장 조합이라는 것은 아니다. 또한, ZnSe 형광체의 온도 특성을 측정한 바, 도 1에 도시한 바와 같이, ZnSe 형광체의 온도 특성이 반드시 우수한 것은 아니다. 실온 근변의 온도에서 이미 현저한 온도 소광을 나타내고 있어 효율이 높지 않을 뿐만 아니라 LED의 온도 변화에 의해, 청색과 황색광의 비율이 변화되어 백색의 색조(색온도 등)가 변화되어 버린다.
그래서, ZnS 형광체에 착안하였다. ZnSe와 ZnS는 Se와 S를 치환했을 뿐이며, 유사 형광체이다. ZnS는 ZnSe보다 금제대폭이 넓은 관계로 ZnS 형광제를 제기하기 위해서는 보라색에서 보라색 외의 여기광을 필요로 한다. 그 때문에, 청색광 여기형의 백색 LED에는 사용할 수 없다. 그러나, ZnS 형광체는 우수한 온도 특성을 갖기 때문에 TV 브라운관과 같은 전자선 여기용의 형광체로서 널리 사용되고 있다. 여기서 도 2에 도시한 바와 같이 ZnSe 형광체와 ZnS 형광체의 우수한 특징을 가지고 있는 형광체가 ZnSe와 ZnSe의 고용체인 ZnSxSe1-x(O＜x＜1)로 실현되는 것으로 착상하였다.
또, ZnSe 형광체, ZnS 형광체만 불러 왔지만 ZnSe나 ZnS가 형광체로서 작용하기 위해서는 부활제와 보조 부활제를 모재(여기서는 ZnSe나 ZnS)중에 분산시킬 필요가 있다. ZnS 형광제의 부활제로서는 Ag, Cu, Au의 1a족 원소가 알려져 있다. 또한 보조 부활제로서는 F, Cl, Br, I의 7b 족 원소나 Al, In, Ga의 3b족 원소가 알려져 있다. 보조 부활제에 관해서는 어떤 원소를 사용하더라도 발광 특성은 그다지 변화가 없다.
부활제에 관해서는 Ag을 사용하면 형광 파장이 짧아지고 Cu나 Au를 사용하면 길어지는 것이 알려져 있다. Cu와 Au에서는 크게 다른점은 없다. 여기에서, 여러가지의 S조성(x) ZnSxSe1-x에 부활제와 보조 부활제를 도입하여 형광체를 제작하고, 이들의 여기-발광 특성과 온도 특성을 조사하여 백색 LED 제작에 이용할 수 있는지 여부를 조사했다.
(형광체의 선정)
요오드 수송법에 의해 요오드가 혼입된 ZnSSe를 구성했다. 이 ZnSSe에 Cu 또는 Ag를 Zn 분위기속에서 확산시켜 ZnSSe 형광체를 제작했다. 그 결과를 다음에 나타낸다.
도 3에 Cu와 I를 도입한 ZnSxSe1-x(x=0, 0.25, 0.4, 0.6, 0.8)의 발광 파장분포를 도시하고, 또한 도 4에 Ag와 I를 도입한 ZnSxSe1-x(x=0, 0.4, 0.6, 0.8)의 발광 파장 분포를 도시한다. 이 측정에서는 파장 325 nm의 He-Cd 레이저를 여기광으로써사용했다. 모두 S 조성 x의 증가에 따라 형광 파장이 단파장화하고 있다. 또한 부활제에 관해서는 Ag을 사용한 쪽이 Cu를 사용한 ZnSSe 형광체보다 형광 파장이 짧은 것을 알 수 있다.
도 3과 도 4의 파장 분포로부터 색도를 산출하여, 도 5의 색도도 위에 그렸다. 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 이들 색도 좌표는 380∼500 nm의 보라색∼청녹색의 보색으로 되기 때문에 이들 형광과 380∼500 nm의 광을 혼합하면 백색을 얻을 수 있다. 문제는 ZnSSe 형광체가 상기 가시광으로 여기되는지 어떤지이다. 여기서 ZnSSe 형광체의 여기 스펙트럼(여기 파장을 바꾸면서 형광 강도의 변화)을 측정하고, 여기의 피크 파장을 조사했다. 여기서 측정에는 두께 1 mm의 ZnSSe 형광제를 사용했다.
도 6에 Cu와 I를 도입한 ZnSxSe1-x(x=0, 0.25, 0.4, 0.6, 0.8)의 여기 스펙트럼의 피크 파장과, Ag와 I를 도입한 ZnSxSe1-x(x=0, 0.4, 0.6, 0.8)의 여기 스펙트럼의 피크 파장을 도시한다. 모두 S 조성을 크게 하면 여기 스펙트럼의 피크는 단파장화하고 있다. S 조성이 1 즉 ZnS의 측정은 행하고 있지 않지만, 도 6의 데이터를 외장하면 S 조성이 0.9 정도까지가 자외광이 아닌 가시광으로 여기 가능하다고 추정된다.
다음은 형광 강도의 온도 의존성을 측정했다. 결과를 도 7 및 도 8에 통합한다. 도 7 및 도 8에 따르면 S 조성 x를 0.2 정도 이상으로 하면 S 조성이 제로(ZnSe)인 경우에 비하여 온도 특성이 대폭 개선되는 것을 알 수 있다.
상기 380∼500 nm의 보라색∼청녹색의 여기광에 의해 형광체를 조사하고 형광과 여기광을 혼합하면, 백색이나 그 주변의 중간색(핑크, 엷은 녹색, 청백 등)을 합성할 수 있다. 그러나 산업적으로 가장 중요한 백색을 얻기 위해서는 여기광과 형광체의 조합은 좀더 압축시킬 수 있다.
(s1) 우선, Cu나 Au를 부활제로서 사용한 경우를 생각하여 본다. 이 경우, S 조성 x가 낮으면 온도 특성이 저하되고, 추가로 장파장의 여기광을 필요로 한다. InGaN계의 LED에서는 400∼450 nm 부근의 파장으로 가장 효율이 높아지기 때문에, 장파장의 여기광의 사용은 바람직하지 못하다. ZnSxSe1-x(0.5≤x≤0.9)를 형광체로서 사용하고, 파장 410∼490 nm의 발광 파장의 LED를 여기광으로서 사용하는 것이 바람직하다.
(s2) 다음에, Ag를 부활제로서 사용할 경우, 마찬가지로 생각하면 ZnS xSe1- x(0.4≤x≤0.5)를 형광체로서 사용하고, 파장 410∼460 nm의 발광 파장의 LED를 여기광으로써 사용하는 것이 바람직하다.
상기 형광체는 RGB형의 백색 LED용의 녹색 형광체나 적색 형광체로서도 사용할 수 있다.
(G) 녹색 형광체로서는, 부활제로서 Au 또는 Cu를 사용한 경우 ZnSxSe1-x(0.7≤x≤0.9)를 사용하면 좋다. 또한 부활제로서, Ag를 사용하는 경우 ZnSxSe1-x(0.5≤x≤0.8)를 사용하면 좋다. RGB형의 백색을 구성할 때, 적색 형광체와 녹색 형광체 양방에 ZnSSe 형광체를 사용해도 좋고, 어느 한쪽을 다른 형광체를 사용해도 상관없다.
(R) 또, 적색광에 관해서는 고효율의 적색 LED가 실현되어 있기 때문에, 적색 형광체 대신에 적색 LED를 사용해도 좋다. 단, 이 경우 청색 LED와 적색 LED의 열화 속도의 차이로부터, 백색의 색조가 시간 경과에 따라 변화되어 버리는 문제가 있다. 역시, 여기 광원으로서의 청색 LED보다 열화가 느린 형광체를 조합시키는 편이 바람직하다고 생각된다.
또, 상기 형광체는 Zn 분위기 속에서 부활제를 확산시켰으나 예를 들면 Se 분위기 속에서 확산시켜도 상관없다. 그러나, Se 분위기 속에서 확산시킨 것은 경험적으로 형광 효율이 낮아질 가능성이 있다.
ZnSSe 형광체의 특징으로서, 원료가 염가인 것과 분말이 아닌 덩어리형 형광체를 용이하게 합성할 수 있는 것을 들 수 있다. 통상 형광체는 분말형으로 하여, 유리 기판상에 도포하거나 수지에 분산시켜 사용하는 것이 행해져 왔다. 그러나 ZnSSe 형광체라면 분말로 할 것 없이 덩어리형의 형광체를 사용해도 비용상 문제가 없다. 덩어리형의 형광체를 사용했을 때의 메리트이지만 수지에 분산시켰을 때와 비교해 덩어리형 형광체는 형광 체내로 발생한 열을 외부로 방출하기 쉽기 때문에 형광체의 온도가 쉽게 상승하지 않는다. 그 때문에 결과적으로 백색 LED의 수명이 길어지고, 또는 고출력 백색 LED를 실현할 수 있다.
(백색 발광 소자의 구성)
도 9는 본 발명의 실시 형태 1에 있어서 백색 발광 소자의 구성을 도시하는 도면이다. 청색계 LED는 리드 프레임의 마운트부(9)에 같은 면끼리 맞추어질 수 있도록 부착된다. 외부 전극 (7a, 7b)에서 와이어(5)를 통해서 청색계 LED(1)의 칩전극(도시하지 않음)에 전기적 도통이 도모된다. 청색계 LED의 주위에는 알루미늄 제조의 방열 부재가 배치된다. 청색계 LED(1)를 덮도록 확산제를 분산시킨 투명 수지(6)가 배치되고, 그 투명 수지(6) 위에 형광판(3)이 배치된다.
형광체(3)는 ZnSxSe1-x의 S 조성 x와, 부활제가 설정되고, 소정의 백색광의 색온도가 되도록 조정되어 있다. 이 형광체 ZnSxSe1-x에서의 조성과 부활제를 조정하여 소정의 백색 색온도를 달성하는 것이 본 발명이 중요한 요소이다. 또한, 상기 조정에 있어서 비중은 작고 조정의 폭도 한정되지만, 청색계 LED의 발광 파장도 조정 대상이 되는 경우가 있다.
외부 전극(7a, 7b)에서 전류를 주입한 청색계 LED(1)는 청색계의 광을 발광하고, 형광체(3)를 조사한다. 청색 LED(1)로부터 출사된 광은 상기 형광판(3)을 조사하고, 형광 발광체는 여기되어 형광을 발광한다. 청색 LED(1)로부터 출사된 광은 형광판을 조사하지만, 전부가 여기에 이용되는 것이 아니고, 여기에 기여하지 않고 그대로 형광판(3)을 통과한다. 이 때문에, 소정 파장의 형광과 청색계 LED에서 발광하는 청색계 광이 합성되어 소정의 색온도의 백색광을 생성한다.
도 10은 본 발명의 실시 형태 2에 있어서의 백색 발광 소자를 도시한 도면. 도 9에 도시하는 백색 발광 소자와 서로 다른 점은 제1 형광체(3)와, 제2 형광체(13)와의 2개의 형광체를 배치한 점에 있다. 제1 형광체(3)는 녹색 형광체이며, 예를 들면 ZnSSe 형광판(ZnS 조성 0.6)에 의해 형성된다. 또한, 제2 형광체(13)는 적색 형광체이며, 예를 들면 ZnSSe 결정(ZnS 조성 0.25)에 의해 형성된다. 청색계 LED(1)와 상기 적색 형광체(13)와, 녹색 형광체(3)에 의해 RGB형 백색 발광 소자를 구성할 수 있다.
(실시예 1)
도 9에 도시하는 백색 발광 소자를 제작했다. 우선, 요오드 수송법에 의해 ZnSSe 결정을 성장시킨 후, Zn 증기 및 Cu 증기의 혼합 분위기 중 1OOO℃에서 열처리를 행하고, 소정의 조성 ZnS0.6Se0.4 결정(ZnS 조성 O.6)을 제작했다. 이 형광체는 색도도 위에서 파장 570 nm 부근의 ZnS 조성 0.6의 ◇ 마크에 대응하는 황색광을 발하는 형광체이다. 이 ZnS0.6Se0.4 결정으로부터 두께 25O 마이크론의 ZnSSe판을 추출했다. 이 ZnSSe판의 양면을 미러 연마하여 두께 200 μm으로 하고, 3 mm각으로 슬라이스하여 ZnS0.6Se0.4 형광판을 제작했다.
또한, InGaN 활성층을 갖는 발광 파장 450 nm의 청색 LED 칩을 준비했다. 이 LED 칩을 도 9에 도시한 바와 같이, Ag 페이스트를 사용하여 Al 제품의 칩대(리드 프렘 마운트부;9)에 본딩했다. 그 위에 Au선으로 LED 칩대의 전극과 칩대 전극을 와이어 본딩했다. 그 뒤, 투명 수지(6)로 덮고, LED의 상측에 상기 ZnSSe 형광판(3)을 배치하여 백색 발광 소자를 제작했다. 이 백색 발광 소자에 통전하여 발광시킴으로써, LED에서 발하는 청색광과, 그 청색광에 의해 여기되어 발하는 황색의 형광에 의해 색온도 5000 K의 백색 발광을 얻을 수 있었다.
(실시예 2)
도 10에 도시하는 백색 발광 소자를 제작했다. 우선, 요오드 수송법에 의해 성장시킨 후, Zn 증기와, Ag 증기와의 혼합 분위기중 1000℃에서 열처리를 행한 ZnS0.6Se0.4 결정(ZnS 조성0.6)에서 두께 250 마이크론의 ZnSSe판을 잘라내었다. 이 형광체는 색도도 위에서 ZnS 조성 0.6의 ●마크에 대응한다. 녹색광을 발하는 형광체이다. 이 ZnSSe판의 양면을 미러 연마하여 두께 200 마이크론으로 하고, 3 mm각으로 슬라이스하여, ZnSSe 형광판(녹색 형광체:제1 형광체)을 제작했다.
또한 요오드 수송법에 의해 성장시킨 후, Zn 증기와, Cu 증기와의 혼합 분위기중 1OOO℃에서 열처리를 행한 ZnS0.25Se0.75 결정(ZnS 조성 O.25)에서 두께 25O 마이크론∼4OO 마이크론 각의 ZnS0.25Se0.75 형광판(적색 형광체:제2 형광체)을 제작했다. 이 형광체는 색도도 위에서 ZnS 조성 0.25의 ◇ 마크에 대응한다. 적색광을 발하는 형광체이다.
또한 InGaN 활성층을 갖는 발광 파장 450 nm의 청색 LED 칩을 준비했다. 이 LED칩을, 도 10에 도시한 바와 같이 Ag 페이스트를 사용하여 Al로 제조된 칩대(리드 프레임의 마운트부)에 본딩하고, 추가로 Au선으로 LED 칩의 전극과 칩대의 전극을 와이어 본딩했다. 또, 제2 형광체도 칩대에 본딩했다. 그 후, 확산제를 분산시킨 투명 수지(6)로 덮은 후, LED의 상측에 제1 형광체(3)로서 ZnSSe 형광판을 배치하여, RGB형의 백색 발광 소자를 제작했다. 이 백색 발광 소자에 통전하여 발광시킴으로써, 색온도 5000 K의 백색 발광을 얻을 수 있었다.
본 발명의 백색 발광 소자, 형광체 등을 이용함으로써, 임의의 색온도의 백색광을 효율적으로 또한 온도 변화에 대하여 색조를 변화시키는 일없이 안정적으로 얻을 수 있기 때문에, 색조가 중시되는 대부분의 상업 용도나 공업 용도에 광범위하게 이용되는 것이 기대된다.
본 발명의 백색 발광 소자, 형광체 등을 이용함으로써, 임의의 색온도의 백색광을 효율적이면서 온도 변화에 대해서 색조를 변화시키는 일없이 안정적으로 얻는 것이 가능해졌다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서 ZnSe 형광체의 온도 의존성이 큰 것을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 있어서 형광체 ZnSxSe1-x의 개발의 기본적 생각 방향을 도시하는 도면이다.
도 3은 부활제 Cu를 이용한 ZnSSe의 형광 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 4는 부활제 Ag를 이용한 ZnSSe의 형광 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 5는 부활제 Cu 또는 Ag를 이용한 ZnSSe의 피크 파장을 그리는 색도도이다.
도 6은 부활제 Cu 또는 Ag를 이용한 ZnSSe의 피크파장의 S조성 의존성을 도시하는 도면이다.
도 7은 부활제 Cu를 이용한 ZnSSe의 형광 강도의 온도 의존성을 도시하는 도면이다.
도 8은 부활제 Ag를 이용한 ZnSSe의 형광 강도의 온도 의존성을 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예 1의 백색 발광 소자의 구성을 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예 2의 백색 발광 소자의 구성을 도시하는 도면이다.
도 11은 종래의 백색 발광 소자의 구성을 도시하는 도면이다.
도 12는 종래의 다른 백색 발광 소자의 구성을 도시하는 도면이다.
도 13은 종래의 백색 발광 소자를 그리는 색도도이다.

Claims (16)

  1. LED (발광다이오드:Light Emitting Diode)와,
    부활제 Cu, Ag 및 Au 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 LED로부터 출사되는 광에 의해 여기되어 광을 발하는 형광체 ZnSxSe1-x(O＜x＜1)를 구비하는 것인 백색 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 형광체가 ZnSxSe1-x(0.2≤x≤0.9)이고, 상기 LED로부터 출사되는 파장 380 nm∼500 nm의 범위의 광에 의해 여기되어 광을 발산하는 것인 백색 발광 소자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 형광체 ZnSxSe1-x(0＜x＜1)가 보조 부활제 Cl, Br, I, Al, In 및 Ga 중 적어도 하나를 더 포함하는 것인 백색 발광 소자.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 형광체 ZnSxSe1-x(0＜x＜1)가 덩어리형 및 분말형 중 어느 하나인 것인 백색 발광 소자.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 형광체가 ZnSxSe1-x(0.5≤x≤0.9)이고, 부활제 Au 및 Cu 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 LED로부터 출사되는 파장 410 nm∼490 nm의 범위의 광에 의해 여기되어 광을 발하는 것인 백색 발광 소자.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 형광체가 ZnSxSe1-x(0.4≤x≤0.5)이고, 부활제 Ag를 포함하고, 상기 LED로부터 출사되는 파장 410 nm∼490 nm의 범위의 광에 의해 여기되어 광을 발하는 발광 소자.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 형광체 ZnSxSe1-x(0＜x＜1)로서, 부활제 Au 및 Cu 중 적어도 한쪽을 포함하는 형광체 ZnSxSe1-x(0.7≤x≤0.9) 와, 부활제 Ag를 포함하는 형광체 ZnSxSe1-x(0.5≤x≤0.8)중 적어도 하나를 포함하며, 상기 파장 410 nm∼490 nm의 범위의 광을 출사하는 상기 LED와, 추가로 적색광을 출사하는 별도의 LED를 구비하는 것인 백색 발광 소자.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 형광체 ZnSxSe1-x(0＜x＜1)로서, 부활제 Au 및 Cu 중 적어도 하나를 포함하는 형광체 ZnSxSe1-x(0.7≤x≤0.9)와, 부활제 Ag를 포함하는 형광체 ZnSxSe1-x(0.5≤x≤0.8)중 적어도 하나를 포함하며, 추가로 상기 형광체보다도 장파장의 광을 발하는 별도의 형광체를 더 구비하고, 상기 2개의 형광체는 상기 LED로부터 출사되는 파장 410 nm∼490 nm의 범위의 광에 의해 여기되어 광을 발하는 것인 백색 발광 소자.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 형광체 ZnSxSe1-x(0＜x＜1)로서, 부활제 Au 및 Cu 중 적어도 하나를 포함하는 형광체 ZnSxSe1-x(0.7≤x≤0.9) 와 부활제 Ag를 포함하는 형광체 ZnSxSe1-x(0.5≤x≤0.8) 중 적어도 하나를 포함하며, 추가로 부활제 Au 및 Cu 중 적어도 한쪽을 포함하는 ZnSxSe1-x(0.2≤x≤0.4)를 별도의 형광체로서 구비하고, 상기 2개의 형광체는 상기 LED로부터 출사되는 파장 410 nm∼490 nm의 범위의 광에 의해 여기되어 광을 발하는 것인 백색 발광 소자.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 형광체 ZnSxSe1-x(0＜x＜1)로서, 부활제 Au 및 Cu 중 적어도 하나를 포함하는 형광체 ZnSxSe1-x(0.2≤x≤0.4)를 구비하고, 추가로 녹색의 광을 발하는 별도의 형광체를 더 구비하며, 상기 2개의 형광체는 상기 LED로부터 출사되는 파장 410 nm∼490 nm의 범위의 광에 의해 여기되어 광을 발하는 것인 백색 발광 소자.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 형광체 ZnSxSe1-x(0＜x＜1)가 덩어리형이며, 상기 LED 및 그 백색 발광 소자에 구비된 방열 부재 중 어느 하나와 표면이 맞추어지도록 부착되어 있는 것인 백색 발광 소자,
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 LED에 InGaN계 LED를 이용하는 것인 백색 발광 소자.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 형광체 ZnSxSe1-x(0＜x＜1)가 Zn 증기를 포함하는 분위기에서 열처리되는 것인 백색 발광 소자.
  14. 보조 부활제 Cl, Br, I, Al, In 및 Ga 중 적어도 하나를 포함하는 형광체 ZnSxSe1-x(O＜ x＜1)를 형성하는 공정과,
    상기 보조 부활제를 포함하는 형광체 ZnSxSe1-x(0＜x＜1)를 부활제 Au, Cu 및 Ag 중 적어도 하나의 증기와 Zn의 증기의 혼합 증기 속에서 그 혼합 증기 온도로 가열 처리를 행하는 공정을 구비하는 것인 형광체의 제조 방법.
  15. 상기 제14항에 기재된 형광체의 제조 방법으로 제조되는 것인 형광체.
  16. 상기 제14항에 기재된 형광체의 제조 방법으로 제조된 형광체를 포함하는 것인 백색 발광 소자.
KR1020040066705A 2003-08-27 2004-08-24 백색 발광 소자, 형광체 및 그 제조 방법 KR20050022361A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003303210A JP2005072479A (ja) 2003-08-27 2003-08-27 白色発光素子、蛍光体およびその製造方法
JPJP-P-2003-00303210 2003-08-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050022361A true KR20050022361A (ko) 2005-03-07

Family

ID=34101200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040066705A KR20050022361A (ko) 2003-08-27 2004-08-24 백색 발광 소자, 형광체 및 그 제조 방법

Country Status (7)

Country Link
US (2) US20050046334A1 (ko)
EP (1) EP1511089A2 (ko)
JP (1) JP2005072479A (ko)
KR (1) KR20050022361A (ko)
CN (1) CN1591919A (ko)
CA (1) CA2475289A1 (ko)
TW (1) TW200509419A (ko)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004053594A1 (de) * 2004-01-21 2005-08-18 Agilent Technologies, Inc. (n.d.Ges.d.Staates Delaware), Palo Alto Vorrichtung und Verfahren zum Emittieren von Ausgangslicht unter Verwendung eines Gruppe-IIB-Element-Selenid-basierten Phosphormaterials
TWI413274B (zh) 2005-03-18 2013-10-21 Mitsubishi Chem Corp 發光裝置，白色發光裝置，照明裝置及影像顯示裝置
KR101142519B1 (ko) * 2005-03-31 2012-05-08 서울반도체 주식회사 적색 형광체 및 녹색 형광체를 갖는 백색 발광다이오드를채택한 백라이트 패널
EP1715521B1 (en) * 2005-04-21 2012-02-22 C.R.F. Società Consortile per Azioni Use of a transparent display having light-emitting diodes (LED) in a motor vehicle
TWI325441B (en) * 2005-05-24 2010-06-01 Seoul Semiconductor Co Ltd Green phosphor of thiogallate, red phosphor of alkaline earth sulfide and white light emitting device thereof
CN100365837C (zh) * 2005-06-13 2008-01-30 北京有色金属研究总院 一种发光装置及其制造方法
KR100601200B1 (ko) * 2005-06-17 2006-07-13 서울반도체 주식회사 적색 형광체와 이를 이용한 발광 다이오드
US20070007542A1 (en) * 2005-07-07 2007-01-11 Sumitomo Electric Industries,Ltd. White-Light Emitting Device
KR100724591B1 (ko) * 2005-09-30 2007-06-04 서울반도체 주식회사 발광 소자 및 이를 포함한 ｌｅｄ 백라이트
KR100735453B1 (ko) 2006-02-22 2007-07-04 삼성전기주식회사 백색 발광 장치
US8323529B2 (en) * 2006-03-16 2012-12-04 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Fluorescent material and light emitting diode using the same
US8551363B2 (en) * 2008-02-06 2013-10-08 National University Corporation Kumamoto University Method of producing group II-VI compound semiconductor, method of producing group II-VI compound semiconductor phosphor, and hexagonal group II-VI compound semiconductor
TW200949896A (en) * 2008-05-27 2009-12-01 Tatung Co A device with electron beam excitation for making white light source
JP2009289961A (ja) * 2008-05-29 2009-12-10 Wade Lee Wang 紫ｌｅｄによる白光の製造方法
JP2010092705A (ja) 2008-10-08 2010-04-22 Sony Corp 照明装置及びこれを用いた表示装置
US9082349B2 (en) * 2011-08-30 2015-07-14 Sharp Laboratories Of America, Inc. Multi-primary display with active backlight
US10125971B2 (en) * 2013-02-19 2018-11-13 Michael Graziano LED lamp integrated to electric fan
JP2019135205A (ja) * 2018-02-05 2019-08-15 日本電気硝子株式会社 蛍光体ガラス薄板及びその個片の製造方法並びに蛍光体ガラス薄板及びその個片

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2623858A (en) * 1949-01-14 1952-12-30 Hartford Nat Bank & Trust Co Zinc sulfide phosphors containing aluminum
US2948635A (en) * 1959-01-12 1960-08-09 Gen Electric Phosphor evaporation method and apparatus
JP3940596B2 (ja) * 2001-05-24 2007-07-04 松下電器産業株式会社 照明光源
US6987353B2 (en) * 2003-08-02 2006-01-17 Phosphortech Corporation Light emitting device having sulfoselenide fluorescent phosphor
US7488990B2 (en) * 2004-04-02 2009-02-10 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Using multiple types of phosphor in combination with a light emitting device
US20060006397A1 (en) * 2004-07-09 2006-01-12 Chua Janet B Y Device and method for emitting output light using group IIA/IIB selenide sulfur-based phosphor material

Also Published As

Publication number Publication date
CA2475289A1 (en) 2005-02-27
TW200509419A (en) 2005-03-01
JP2005072479A (ja) 2005-03-17
US20070194282A1 (en) 2007-08-23
EP1511089A2 (en) 2005-03-02
CN1591919A (zh) 2005-03-09
US20050046334A1 (en) 2005-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6101943B2 (ja) 発光装置と表示装置
US20070194282A1 (en) White-Light Emitting Device, and Phosphor and Method of Its Manufacture
KR100771811B1 (ko) 백색 발광 장치
JP2008140704A (ja) Ｌｅｄバックライト
JP2003347588A (ja) 白色発光素子
JP5286639B2 (ja) 蛍光体混合物、発光装置、画像表示装置、及び照明装置
JP2005079500A (ja) 白色光発光装置
US7229332B2 (en) Method for manufacturing white light source
KR20040019177A (ko) 백색광 발광 다이오드의 제조 방법
JP3702863B2 (ja) 白色発光素子
US20060076882A1 (en) Color-adjustable light apparatus and manufacturing method thereof
JP2003332622A (ja) 発光ダイオードおよびその製造方法
JP2012177124A (ja) 蛍光体混合物、発光装置、画像表示装置、及び照明装置
GB2410833A (en) Device and method for emitting light

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid