KR20070003377A - 백색발광다이오드 - Google Patents

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Abstract

여기광원과 형광분을 적어도 구비하고 여기광원이 258nm ~ 490nm 사이의 파장의 광원을 발사할 수 있고 형광분이 여기광원의 주변에 배치되고 여기광원이 발사하는 광원을 수신한다. 또한 형광분의 재료는(Ca, Sr, Ba)3Mg*SiO4)4Cl2 : Eu2+,Dy3+, Mn3+ 로 이루어진 군에서 선택된다. 이러한 백색발광다이오드는 높은 발광효율과 양호한 연색성을 갖는다.
여기광원, 형광분, 백색발광다이오드, 연색성

Description

백색발광다이오드{WHITE DIODE}
도1은 본 발명에 의한 백색발광다이오드의 실시예를 도시한 것이고,
도2는 본 발명에 의한 백색발광다이오드의 다른 실시예를 도시한 것이고,
도3은 본 발명에 의한 백색발광다이오드의 다른 실시예를 도시한 것이고,
도4는 본 발명에 의한 백색발광다이오드의 다른 실시예를 도시한 것이고,
도5는 본 발명에 의한 백색발광다이오드의 백광다이의 측면단면도를 도시한 것이고,
도6은 본 발명에 의한 백색발광다이오드의 백광다이의 평면실시예를 도시한 것이고,
도7은 본 발명에 의한 백색발광다이오드의 백광다이의 평면실시예를 도시한 것이고,
도8은 본 발명에 의한 백색발광다이오드의 백광다이의 평면실시예를 도시한 것이고,
도9는 본 발명의 Ca7.8Mg(Sio4)4Cl2 : Eu0.12Dy0.08의 여기스펙트럼 및 방사스펙트럼그룹에서 방사스펙트트럼이 508.2nm이 되는 것을 도시한 것이고,
도10은 본 발명의 동시에 유로퓸(europium)과 디스프로시움(dysprosium)을 첨가한 녹색형광체 Ca7.8Mg(Sio4)4Cl2 : Eu0.12Dy0.08 의 XRD 스펙트럼그룹을 도시한 것이고,
도11은 본 발명의 Ca7.6Mg(Sio4)4Cl2 : Eu0.32Dy0.06의 여기스펙트럼 및 방사스펙트럼그룹에서 Eu 가 증가되고 방사스펙트트럼이 511.8nm이 되는 것을 도시한 것이고,
도12는 본 발명의(Sr7.48Ca0.2)Mg(SiO4)4Cl2 : Eu0.12Mm0.2 여기스펙트럼 및 방사스펙트럼그룹에서 방사스펙트트럼이 563nm이 되는 것을 도시한 것이고,
도13은 본 발명의 동시에 유로퓸(europium)과 망간을 첨가한 마젠타(magenta)색 형광체(Sr7.48Ca0.2)Mg(SiO4)4Cl2 : Eu0.12Mm0.2 XRD 스펙트럼그룹을 도시한 것이고,
도14는 본 발명의 (Sr7.28Ca0.2)Mg(SiO4)4Cl2 : Eu0.32Mm0.2 여기스펙트럼 및 방사스펙트럼그룹에서 Eu 가 증가되고 방사스펙트트럼이 564.4nm으로 증장(增長)하고 있는 것을 도시한 것이고,
도15는 본 발명의 (Sr0.78Ca0.17)S:Eu0.1Sm0.015 여기스펙트럼 및 방사스펙트럼그룹에서 방사스펙트트럼이 616.2 nm이 되는 것을 도시한 것이고,
도16은 본 발명의 동시에 유로퓸(europium)과 사마리움(samarium)을 첨가한 적색형광체(Sr0.78Ca0.17)S:Eu0.1Sm0.015 의 XRD 스펙트럼그룹을 도시한 것이고,
도17은 본 발명의 (Sr0.35Ca0.6)S:Eu0.1Sm0.015 여기스펙트럼 및 방사스펙트럼그 룹에서 Ca 가 증가되고 방사스펙트럼이 641.8nm로 증장하고 있는 것을 도시한 것이고,
도18은 본 발명의 Sr4.7(PO4)2Cl : Eu0.15Gdo0.15 여기스펙트럼 및 방사스펙트럼그룹에서 방사스펙트럼이 2배 강도로 증가하고 있는 것을 도시한 것이고,
도19는 본 발명의 동시에 유로퓸(europium)과 가도리움(gadolinium)을 첨가한 청색형광체 Sr4.7(PO4)2Cl:Euo0.15Gdo0.15 의 XRD 스펙트럼그룹을 도시한 것이고,
도20은 본 발명의 Sr4.85(PO4)2Cl : Eu0.15여기스펙트럼 및 방사스펙트럼그룹에서 Gd 미첨가시의 방사스펙트럼의 강도를 도시한 것이고,
도21은 본 발명의 20%의 녹색형광분 Ca7.8Mg(SiO4)Cl2 : Eu0.12Dy0.08에 80% 의 마젠타(magenta)색 형광체(Sr7.48Ca0.2)Mg(SiO4)4Cl2 : Eu0.12Mm0.2 를 조합시키고 발광다이오드칩에 파장이 455nm의 청색여기광을 발사가능한 것을 사용하여 이루어지는 3파장형 백색발광다이오드의 스펙트럼그룹을 도시한 것이고,
도22는 본 발명의 100% 녹색형광분 Ca7.8Mg(SiO4)4Cl2 : Eu0.12Dy0.08을 사용하고 발광다이오드칩에 파장 455nm의 청색여기광을 발사가능한 것을 사용하고 있는 발광다이오드의 색도스펙트럼을 도시한 것이고,
도23은 본 발명의 적당한 형광분배합비로 배합되고 마젠타(magenta)색 형광분, 녹색형광분, 적색형광분(Sr0.78Ca0.17)S:Eu0.1Sm0.015 및 청색형광분 Sr4.7(PO4)2Cl:Euo0.15Gdo0.15를 사용하고 동시에 파장이 385nm의 자광을 여기광으로한 스펙트럼을 도시한 것이다.
[도면부호의 설명]
100 ... 백색발광다이오드 110 ... 리드프레임
110a ... 오목구멍 112a ... 제1접점
112b ... 제2접점 120 ... 발광다이오드칩
122a ... 양극전극 122b ... 음극전그
124 ... 여기광 130 ... 봉지수지
132 ... 형광분 134 ... 형광
140 ... 접착제 150 ... 본딩와이어
200 ... 백색발광다이오드 210 ... 회로기판
210a ... 오목구멍 210b ... 오목구멍 볼록부 또는 평면볼록부
220 ... 발광다이오드칩 230 ... 봉지수지
232 ... 형광분 240 ... 접착제
310 ... 베이스 320 ... 양극전극
330 ... 발광다이오드칩층 340 ... 형공분층
350 ... 컨택트층 360 ... 음극전극
410 ... 청색형광 420 ... 녹색형광
430 ... 마젠타(magenta)색 형광 440 ... 적색형광
본 발명은 일종의 신규한 백색발광다이오드에 관한 것으로 특히 청색여기에 의해 3-4종류의 파장을 발생가능하게 하는 높은 연색성을 갖는 백색발광다이오드에 관한 것이다. 본 발명의 백색발광다이오드는 본 발명의 K산(酸) 나트륨의 형광분을 사용하고 그것은 완전하게 YAG&TAG 재료에는 속하지 않고 부가하여 Y, Tb, Al, Ce 등의 재료를 포함하지 않고 Ce를 발광중심으로 하지 않는다. 본 발명의 K산(酸) 나트륨의 형광분은 Eu를 발광중심으로 하고 완전하게 Nicha 특허(YAG) 및 Osram(TAG) 형광분 등의 특허와 상이하고 또한 지금가지의 블루-칩 패키지의 연색성 불량의 문제를 개선하고 휘도를 높히고 동시에 UV-칩 패키지의 휘도를 개선하고 UV-칩을 실제의 패키지로 사용될 수 있다.
주지의 발광다이오드(LED)는 반도체장치에 속하고 상기 발광칩의 재료는 Ⅲ-Ⅴ족 화학원소, 예를 들어 GaP, GaAs, GaN 등의 화합물 반도체를 사용하고 상기 발광원리는 전기 에너지를 광으로 변화시키기 때문에 즉 화합물 반도체로 전류를 인가하고 전자와 정고의 결합을 통해 과잉한 에너지를 광의 형식으로 방출시키고 발광의 효과를 달성하는 것이다. 발광다이오드의 발광현상은 과열발광 또는 방전발광이되고 냉성 U광으로 속하고 이것을 위해 발광다이오드의 수명은 10만시간 이상으로도 달성하고 또한 아이들링 시간이 필요하지 않다. 다른 다이오드는 반응속도 가 빠르고 (약10-9초), 체적이 작고 절전될 수 있고 오염이 적으며(수은은 함유하지 않는다) 신뢰도는 높고 양산에 적합하다. 동일한 장소를 갖고 그것을 위해 응용영역은 충분하게 넓다. 그 가운데 가장 주목되는 것은 백색발광다이오드이다. 특히 근래에 발광다이오드의 광원, 액정디스플레이의 백라이트 또는 조명설비 등에 있어서 이미 전통적인 형광등 및 백열등에 변화되고 있는 추세이다.
일반적으로 주지의 백색발광다이오드는 청색발광다이오드칩에 황색무기형광분(또는 황색유기형광분염료)를 조합시켜 백색을 발생한다. 그 내에서 청색발광다이오드의 발생하는 청광파장은 440nm로부터 490nm 사이에 있어서 황색무기형광분이 청색광을 조사받은 후에 황색의 형광을 발생하고 황색형광과 청색광이 혼광되어 후에 필요한 백색광이 얻어진다. 이러한 백색광 다이오드는 제조상 상술한 한 종류의 백색광 발광다이오드로 용이하게 되고 생산비용이 적고 현재 시장의 백색광 다이오드의 많은 것들이 이러한 형식으로 된다. 그러나 이러한 백색발광다이오드의 발광효율은 낮고 이것은 이파장형(청색광과 황색광의 혼광을 행한다)의 백색발광다이오드가 되고 이로 인해 연색성 및 표시색온도상 다른 삼파장의 백색발광다이오드로는 되지 않는다.
또한 근년의 백색발광다이오드는 Nichia 를 소유하는 청색광 LED와 Y3Al5O12 : Ce3+ 형광분(이하 YAG 라 한다.)을 사용한 패키지(특허문헌1,2 참조) 및 오스람형광분 Tb3Al5O12:Ce3+ (이하 YAG 라 한다)에 대해 특허의 체한 하에서 셰게에서 백색발광 다이오드의 특허공방전이 행해지고 YAG & TAG 에 대체하는 형광분을 탐출하고 상기 Nichia 의 특허공방을 돌파하는 것이 필요하며 또한 청색 발광다이오드와 YAG & TAG 형광분 패키지의 백색발광다이오드의 백생광이 연색성과 표시색 온도상에서 삼파장의 백색발광다이오드에 미치지 않고 또한 최근 하이파워 발광다이오드에 대한 요구 및 높은 연색성에 대한 요구 및 높은 안정성과 높은 발광효율의 요구를 반영하여 본 발명은 완전하게 YAG & TAG 재료와는 다른 본 발명의 K산(酸) 나트륨의 형광분을 사용하고 또한 Eu를 발광 중심으로 하는 본 발명의 백색광 다이오드를 제공하는 것이다.
[특허문헌1] 유럽특허 WO 98/05078호
[특허문헌2] 유럽특허 WO 98/12757호
본 발명의 목적은 일종의 자외선광 및 청색광에 의해 여기되는 세종류에서 네종류의 파장의 광선을 발생가능한 높은 연색성의 백생발광다이오드를 제공하고 비교적 높은 발광효율과 양호한 연색성을 제공하는 것이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 작동상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
상술한 목적을 위해 본 발명은 본 발명의 형광분을 개발하고 이것은 완전하게 Nichia의 특허(YAG) 및 오스람의 특허(TAG)와는 다르고 그 가운데 형광분재료는 Y, Tb, Al, Ce 등의 재료를 포함하지 않고 Ce 를 발광중심으로 하지 않는다. 상기 발명의 K산(酸) 나트륨의 형광분의 재질은 Ca, Sr, Ba, Mg, Cl, SiO4 등에 의해 선택되고 또한 Eu 를 발광중심으로 한다. 상기 형광분의 장소는 이하와 통하는 것이다. 즉, K산(酸) 나트륨의 형광분은 내수성이 알루미늄산 나트륨 보다도 양호하고 투광성이 높고 발광효율이 높고 또한 Eu 를 발광체로 하고 쇠퇴하기 어렵고 Ce 와 대비하여 안정적이다. K산(酸) 나트륨 형광체는 Ca, Sr, Ba, Mg를 형광분 기본재료로서 채용하고 비중이 적고(신규 K산(酸) 나트륨 형광분의 비중은 3.458로 되고 YAG & TAG 형광분의 비중은 4.33) 이것에 의해 신규한 K산(酸) 나트륨 형광분은 발광다이오드 패키지에 있어서 침강(沈降)되기 어렵고 패키지가 양호한 것이 된다.
또한 본 발명의 형광분의 여기파장 250㎚ ~ 485㎚ 으로 UV-칩 및 블루-칩으로 적용되고 다른 형광분은 소국부 파장만을 흡수할 수 있는 것과는 다르로 상기 여기광의 파장폭은 넓고 방사파장은 안정하고 따라서 발광효율이 높고 250㎚ ~ 485㎚ 파장 LED 패키지에 적용되고 패키지 후의 색도가 안정하고 연색성도 또한 양호하다.
본 발명은 일종의 백색발광다이오드를 제공하고 이것이 적어도 여기광원, 재 치기, 봉지수지 및 형광분을 포함한다. 그 가운데 재치기의 표면에 오목구멍이 있고, 여기광원은 재치기의 오목구멍 내에 배치되고 재치기와 전기적으로 접속되고 또한 여기광원은 광선을 발사하고 광선의 파장은 250㎚ ~ 490㎚ 의 사이가 된다. 봉지수지는 재치기의 상부에 배치되고 또한 여기광원을 피복하고 여기광원을 재치기에 고착한다. 이외에 형광분이 여기광원 주위에 배치되는 여기광원의 발사하는 광원을 수취하고 또한 본 발명의 형광분재질은(Ca, Sr, Ba)3Mg(SiO4)4Cl2 : Eu2+,Dy3+, Mn3+ 으로 이루어지는 군으로부터 한종류 또는 두종류 이상이 선택된다.
본 발명의 백색발광다이오드는 복수의 본딩와이어를 포함하고 이것은 전기적으로 여기광원과 재치기의 사이에 접속된다. 이외에 재치기는 리드프레임 또는 회로기판으로 되고 여기광원은 발광다이오드칩 또는 레이저다이오드칩으로 된다.
본 발명에 기재된 형광분의 재질은 여기광원이 발사하는 광원의 파장에 따라 조정가능하게 되고 그 가운데 예를 들면 광원의 파장이 250nm ~ 490nm 사이 일 때 형광분의 재료는 (Ca, Sr, Ba)3Mg(SiO4)4Cl2 : Eu2+,Dy3+, Mn3+ 으로 이루어지는 군으로부터 한종류 또는 두종류 이상이 선택된다.
상술한 형광분의 재료 중, (Me1-x-y Eux Rey)8Mgz(SiO4)m,Cln; 0＜ x ≤0.8, 0≤ y ≤2.0, 0≤ z ≤1.0, 0≤ m ≤6.0, 0.1≤ n ≤3.0 가 된다. 이외에 Me는 칼슘, 스트론튬(strontium)으로 이루어지는 군으로부터 한 종류 또는 두 종류 이상이 선택되고 Re는 디스프로시움(dysprosium), 사마리움(samarium), 트리움(thulium), 마 그네슘, 망간, 아연으로부터 이루어지는 군 중에 한 종류 또는 두 종류 이상이 선택된다.
본 발명의 K산(酸) 나트륨 형광분은 Ca, Sr, Mg, SiO4, Eu, Dy, Mn 등의 성분비율을 조정하는 것에 의해 녹색광, 마젠타광의 형광분을 제조할 수 있고, (Sr0.78Ca0.17)S : Eu0.1Sm0.015 적색형광분제조에는 Na2S 공정을 채용하고 또한 Sm 의 첨가에 의한 적색형광분의 발광효력과 내열성을 향상할 수 있다. 또한 Sr4.7(PO4)2Cl:Eu0.15Gd0.15 청색광 형광분생산은 Gd 첨가에 의해 청색광 형광분의 발광효율을 2배로 증강시킬 수 있다.
이상 기술한 것에 기초하여 본 발명의 백색발공다이오드는 발광파장이 250㎚ ~ 490㎚ 의 발광다이오드칩(또는 레이저다이오드칩)을 여기광원으로 하고 동시에 다른 재질의 형광분을 조합시켜서 황색, 적색, 녹색, 청색 등의 다른 색의 형광을 발생하고 똥시에 기존의 여기광원이 발생하는 여기광과 혼광을 행하고 백광을 형성한다. 본 발명의 백색발광다이오드는 삼파장에서 사파장형의 백색발광다이오드 및 칩으로 되고 이것은 비교적 높은 발광효율과 양호한 연색성을 갖고 있다.
청구항1의 발명은 백색발광다이오드에 있어서, 적어도 광선을 발사하고 상기 광선의 파장이 250㎚ ~ 490㎚ 이고 여기광원과 상기 여기광원의 주위에 배치됨과 동시에 상기 여기광원의 발사하는 상기 광원을 받는 형광분으로 구비되며
상기 형광분의 재질은 (Me1-x-y Eux Rey)8Mgz(SiO4)m,Cln, (Me1-x Eux)ReS 및 (Ca1-x-y Srx Bay)5(PO4)3Cl:Eu2+,Gd2+ 로부터 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 상기 형광분과를 포함하는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 2의 발명은, 제1항에 기재된 백색발광다이오드에 있어서, 상기 광선의 파장이 440nm로부터 490nm의 사이일 때 형광분의 재질은 (Me1-x-y Eux Rey)8Mgz(SiO4)m,Cln 및 (Me1-x Eux)ReS 로부터 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 3의 발명은, 제1항에 기재된 백색발광다이오드에 있어서, 상기 광선의 파장이 250nm로부터 450nm의 사이일 때 형광분의 재질은 (Me1-x-y Eux Rey)8Mgz(SiO4)m,Cln 및 (Me1-x Eux)ReS 및 (Ca1-x-y Srx Bay)5(PO4)3Cl:Eu2+,Gd2+ 로부터 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 4의 발명은, 제1항에 기재된 백색발광다이오드에 있어서, 0＜ x ≤0.8, 0≤ y ≤2.0, 0≤ z ≤1.0, 0≤ m ≤6.0, 0.1≤ n ≤3.0인 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드드를 기재하고 있다.
청구항 5의 발명은, 제1항에 기재된 백색발광다이오드에 있어서, Me는 칼슘, 스트론튬(strontium), 트리움(thulium), 마그네슘, 망간, 아연으로 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 6의 발명은, 제1항에 기재된 백색발광다이오드에 있어서, Re는 디스프로시움(dysprosium), 사마리움(samarium), 트리움(thulium), 마그네슘, 망간, 아연으로부터 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되고 또한 형광분 중에 Ca, Sr, Mg, Cl, SiO4, Dy 원소가 함유되고 그 가운데 원료분체는 금속화합물의 산화물, 초산염, 유기금속화합물 또는 그 금속염류를 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 7의 발명은, 적색형광분에 있어서, (Me1-x Eux) ReS로 표시되고 Na2S 공정을 채용하여 생산되고 Sm이 첨부된 적색형광분의 발광효율 및 내열성이 증가되며 또한 적생형광분 중에 Ca, Sr, Ba, S, Cl, Eu, Sm원소가 함유되고 그 가운데 원료분체는 금속화합물의 산화물, 초산염, 유기금속화합물 또는 상기 금속염를 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 적색형광분을 기재하고 있다.
청구항 8의 발명은, 청색형광분에 있어서, (Ca1-x-y Srx Bay)5(PO4)3Cl:Eu2+ 에 Gd 를 첨가하여 생산되고 청색형광분의 발광효력이 증가되고 (Ca1-x-y Srx Bay)5(PO4)3Cl:Eu2+,Gd2+ 청색형광분 중에 Ca, Sr, Ba, PO4, Cl, Eu, Gd원소가 함유되고 그 가운데 원료분체는 금속화합물의 산화물, 초산염, 유기금속화합물 또는 상기 금속염류를 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 적색형광분을 기재하고 있다.
청구항 9의 발명은, 제1항에 기재된 백색발광다이오드에 있어서, 여기광원이 발광다이오드칩 및 레이저다이오드칩의 어느 것에도 수신되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 10의 발명은, 백색발광다이오드에 있어서, 적어도 표면에 오목구멍 볼록부 또는 평면볼록부을 구비하고 출광효율을 높혀 발광효율을 높히는 것이 가능한 재치기와;
상기 재치기의 오목구멍 볼록부 또는 평면볼록부에 배치되고 동시에 상기 재치기와 전기적으로 접속되고 파장이 250nm로부터 490nm 사이의 파장의 광선을 발사하는 여기광원과;
상기 재치기 상부에 배치되고 상기 여기광원을 피복(被覆)하고 상기 여기광원을 상기 재치기에 고착하는 봉지수지와;
상기 봉지수지 내에 배치되고 상기 여기광원의 발사한 광을 수신하는 형광분이 구비되고 상기 형광분의 재질은 (Me1-x-y Eux Rey)8Mgz(SiO4)m,Cln 및 (Me1-x Eux)ReS 및 (Ca1-x-y Srx Bay)5(PO4)3Cl:Eu2+,Gd2+ 으로 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 상기 형광분과; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 11의 발명은, 제10항에 기재된 백색발광다이드에 있어서, 복수의 본딩와이어를 부가하여 포함하고 상기 본딩와이어가 여기광원과 재치기의 사이에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 12의 발명은, 제10항에 기재된 백색발광다이드에 있어서, 재치기가 리드프레임 및 회로기판의 어느 것에도 수용되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이 오드를 기재하고 있다.
청구항 13의 발명은, 제10항에 기재된 백색발광다이드에 있어서, 여기광원이 발광다이오츠칩 및 레이저다이오드칩의 어느 것에도 수신되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 14의 발명은, 제10항에 기재된 백색발광다이드에 있어서, 상기 광선의 파장은 440nm로부터 490nm 사이 일 때 형광분의 재질은 (Me1-x-y EuxRey)8Mgz(SiO4)m,Cln 및 (Me1-x Eux)ReS로부터 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 15의 발명은, 제10항에 기재된 백색발광다이드에 있어서, 상기 광선의 파장은 250nm로부터 440nm 사이 일 때 형광분의 재질은 (Me1-x-y EuxRey)8Mgz(SiO4)m,Cln 및 (Me1-x Eux)ReS 및 (Ca1-x-y Srx Bay)5(PO4)3Cl:Eu2+,Gd2+ 로부터 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 16의 발명은, 제10항에 기재된 백색발광다이드에 있어서, 0＜ x ≤0.8, 0≤ y ≤2.0, 0≤ z ≤1.0, 0≤ m ≤6.0, 0.1≤ n ≤3.0인 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 17의 발명은, 제1항에 기재된 백색발광다이드에 있어서, Me는 칼슘, 스트론튬(strontium), 트리움(thulium), 바리움(barium)으로 이루어지는 군으로부 터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 18의 발명은, 제10항에 기재된 백색발광다이드에 있어서, Re는 프라세오지움(praseodym), 루비지움(rubidium), 사마리움(samarium), 디스프로시움(dysprosium), 홀미움(holmium), 이트륨(yttrium), 에르비윰(erbium), 유로퓸(europium), 트리움(thulium), 이테르비움(ytterbium), 가도리움(gadolinium), 마그네슘, 망간으로 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 19의 발명은, 백색발광다이드에 있어서, 광선을 발사하고 상기 광선의 파장이 250㎚ ~ 490㎚ 있는 상기 발광다이오드칩과 형광부층과를 구비하고 상기 발광다이오드칩이
적어도 기판과;
상기 기판의 상방향에 전도 버퍼층을 끼워 위치하는 다이층과;
상기 도전 버퍼층과 접촉하고 컨택트층 상부에 위치하는 양극전극과;
상기 도전 버퍼층과 접촉하고 동시에 제1과 제2 클래드층, 발광층, 상기 컨택트층 및 양극전극과 격리되는 음극전극과를 구비하고
상기 형광분층은 상기 형광다이오드칩의 주위에 배치되고 동시에 발광다이오드칩의 발사하는 광선을 수용하고 상기 형광분층의 재료는, (Me1-x-y Eux Rey)8Mgz(SiO4)m,Cln, (Me1-x Eux)ReS 및 (Ca1-x-y Srx Bay)5(PO4)3Cl:Eu2+,Gd2+ 로 이루어 진 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 20의 발명은, 제19항에 기재된 백색발광다이오드에 있어서, 상기 광선의 파장은 440㎚ ~ 490㎚ 사이에 있을 때 형광분의 재질은 (Me1-x-y Eux Rey)8Mgz(SiO4)m,Cln 및 (Me1-x Eux)ReS 로부터 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 21의 발명은, 제19항에 기재된 백색발광다이오드에 있어서, 상기 광선의 파장이 250㎚ ~ 440㎚ 사이에 있을 때 형광분의 재질은 (Me1-x-y Eux Rey)8Mgz(SiO4)m,Cln 및 (Me1-x Eux)ReS 및 (Ca1-x-y Srx Bay)5(PO4)3Cl:Eu2+,Gd2+ 으로부터 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 22의 발명은, 제19항에 기재된 백색발광다이오드에 있어서, 0＜ x ≤0.8, 0≤ y ≤2.0, 0≤ z ≤1.0, 0≤ m ≤6.0, 0.1≤ n ≤3.0인 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 23의 발명은, 제19항에 기재된 백색발광다이오드에 있어서, Me는 칼슘, 스트론튬(strontium), 바리움(barium)으로 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 24의 발명은, 제19항에 기재된 백색발광다이오드에 있어서, Re는 프 라세오지움(praseodym), 루비지움(rubidium), 사마리움(samarium), 디스프로시움(dysprosium), 홀미움(holmium), 이트륨(yttrium), 에르비윰(erbium), 유로퓸(europium), 트리움(thulium), 이테르비움(ytterbium), 가도리움(gadolinium), 마그네슘, 망간으로 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 25의 발명은, 제19항에 기재된 백색발광다이오드에 있어서, 적어도 표면에 오목구멍 내에 오목구멍 볼록부가 설치되고 발광다이오드칩을 재치한 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 26의 발명은, 제19항에 기재된 백색발광다이오드에 있어서, 형광분층의 두께는 0.5mm ~ 3.0mm 로 형성되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
청구항 27의 발명은, 제19항에 기재된 백색발광다이오드에 있어서, 기판의 재료는 사파이어(sapphire), 탄화실리콘, 산화아연, 실리콘기판, 인화갈륨(gallium), 탄소화갈륨(gallium)의 어느 하나가 될 수 있는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드를 기재하고 있다.
본 발명의 형광분 합성은 이하의 실시예를 포함한다:
실시예(녹색형광분 고상반응법):
1. 화학계량에 의해 5.0 그람의 탄산칼슘(CaC03), 1.83 그람의 이산화실리콘(SiO2), 0.5860 그람의 산화유로퓸(Eu2O3), 0.4141 그람의 산화디스프로시움(Dy2O3), 1.1185 그람의 산화마그네슘(MgO)를 가지고 계산된 원료를 연마방식으로 균일하게 혼합한다. 그리고 적량 HCL을 가한다. 이렇게 형성된 배합은 Ca7.8Mg(SiO4)4Cl2 :Eu0.12 Dy0.08 로 된다.
2. 혼합물을 도가니에 넣고 질소가스로 섭씨 5도/분의 승온속도로 섭시1200도까지 가열하고 연소한다. 6시간 후에 섭씨5도/분의 강온속도로 실온까지 냉각한다.
3. 연소후의 분말을 연마하고 도가니에 있는 공기 중에서 섭씨 1200도로 5시간 소결하고 소결공정의 승온속도는 섭씨5도/분이다.
4. 연소후의 분말을 연마하고 다시 H2/N2(15%/85%)의 환원가스 상황에서 섭씨 1000도로 6시간 환원한다. 이것이 샘플 중의 Eu3+ 이온을 환원하여 Eu2+ 로 하고 이것에 의해 상기 발광휘도를 높힌다. 상기 공정은 상황에 의해 결정되며 절대적으로 필요한 공정이라고는 할 수 없다.
범례1 : Ca7.8Mg(SiO4)4Cl2: Euo0.12Dy0.08의 여기 스펙트럼 및 방사스펙트럼(도9).
범례2 : 동시에 유로퓸과 디스프로시움(dysprosium)을 첨가한 녹색형광체 Ca7.8Mg(SiO4)4Cl2 : Euo0.12Dy0.08의 XRD 스펙트럼(도10).
범례3 : Ca7.6Mg(SiO4)4Cl2 : Euo0.32Dy0.06 여기스펙트럼 및 방사스펙트럼(도11).
실시예2(마젠타색 형광분 고상반응법):
1: 화학계량비에 의해 5.0 그람의 탄산스트론튬(SrCO3), 3.29 그람의 이산화실리콘(SiO2), 1.0515 그람의 산화유로퓸(Eu203)와 1.145그람의 산화망간(Mn2O3), 2.007 그람의 산화마그네슘(MgO)를 가지고 계산된 원료를 연마방식으로 균일하게 혼합한다. 또한 적량의 HCl을 더한다. 이렇게 형성된 배합은 (Sr7.48Ca0.2)Mg(SiO4)4Cl2 : Eu0.12Mn0.2 가 된다.
2. 혼합물을 도가니에 넣고 질소가스로 섭시 5도/분의 승온속도로 섭시 1250도까지 가열하고 연소한다. 6시간 후에 섭씨5도/분의 강온속도로 실온까지 냉각한다.
3. 연소후의 분말을 연마하고 도가니에 있는 공기에서 섭씨 1250도로 5시간소결하고 소결공정의 승온속도는 섭씨 5도/분이 된다.
4. 소결후의 분말을 연마하고 H2/N2(15%/85%)의 환원가스 상황에서 섭씨 1000도로 6시간 환원한다. 이것에 의한 샘플 중의 Eu3+ 이온이 환원되어 Eu2+ 되고 이것에 의해 상기 발광휘도를 높혀진다. 상기 공정은 상황에 의해 결정되며 절대적으로 필요한 공정이라고는 할 수 없다.
범례4 : (Sr7.48Ca0.2)Mg(SiO4)4Cl2 : Eu0.12Mn0.2 여기스펙트럼 및 방사 스펙트럼(도12)
범례5 : 동시에 유로퓸과 망간을 첨가한 마젠타색 형광체
(Sr7.48Ca0.2)Mg(SiO4)4Cl2 : Eu0.12Mn0.2 의 XRD 스펙트럼(도13)
범례6 : (Sr7.48Ca0.2)Mg(SiO4)4Cl2 : Eu0.32Mn0.2 여기스펙트럼 및 방사스펙트럼(도14)
실시예3(적색형광분 고상반응법);
1. 화학계량비에 의한 0.8059 그람의 탄산칼슘(CaC03), 5.0그람의 탄산스트론튬(SrCO3), 3.6945그람의 유화나트륨(Na2S), 1.6668 그람의 산화유로퓸(Eu2O3)와 0.3812 그람의 산화사마리움(Sm2O3)를 가지고 계산된 원료를 연마방식으로 균일하게 혼합한다. 이렇게 형성된 혼합은 (Sr0.78Ca0.17)S : Eu0.1Sm0.015 가 된다.
2. 혼합물을 도가니에 놓고 H2/N2(15%/85%)의 환원가스 상황에서 섭씨 1100도로 연소하고 환원을 6시간 진행한다. 이후 섭씨 5도/분의 강온속도로 실온까지 냉각한다.
3. 소결후의 분말을 H2/N2(15%/85%)의 환원가스 상황에서 섭씨 1100도로 6시간 환원한다. 이것에 의한 샘플 중의 Eu3+ 이온이 환원되어 Eu2+ 되고 상기 발광휘도가 높혀진다. 상기 공정은 상황에 의해 결정되며 절대적으로 필요한 공정이라고는 할 수 없다.
4. 적색형광분 생산에는 Na2S 공정을 채용하고 또는 Sm의 첨가에 의해 적색형광분의 강온속도와 내열성이 향상한다.
범례7: (Sr0.78Ca0.17)S:Eu0.1Sm0.015 여기스펙트럼 및 방사스펙트럼(도15).
범례8: 동시에 유로퓸 및 사마리움을 첨가한 적색형광체
(Sr0.78Ca0.17)S:Eu0.1Sm0.015 의 XRD 스펙트럼(도16).
범례9: (Sr0.35Ca0.6)S:Eu0.1Sm0.015 여기스펙트럼 및 방사스펙트럼(도17).
실시예4(청색형광분고상반응법)
1. 화학계량비에 의한 5.0그람의 탄산스트론튬(SrCO3), 0.357그람의 산화유로퓸(Eu2O3), 0.3683그람의 산화가도리움(Gd2O3)을 가지고 계산된 원료를 연방방식으로 균일하게 혼합한다. 그리고 적정량의 HCL 을 가한다. 이렇게 형성된 배합은 Sr4.7(PO4)2Cl:Eu0.15Gd0.15 가 된다.
2. 혼합물을 도가니에 넣고 동시에 질소가스 내에서 섭씨 5도/분의 승온속도로 섭시1250도까지 가열하고 연소한다. 여섯시간 후에 섭씨5도/분의 강온속도로 실온까지 냉각한다.
3. 연소후의 분말을 연마하고 동시에 도가니에 있는 공기 내에서 섭씨 1250도까지 다섯시간 소결하고 소결공정의 승온속도는 섭씨5도/분이 된다.
4. 소결 후의 분말을 연마하고 다시 H2/N2(15%/85%)의 환원가스 분위기에서 섭씨 1000도로 6시간 환원한다. 이렇게 하여 샘플 중의 Eu3+ 이온이 환원되어 Eu2+ 가되고 이것에 의해 상기 발광휘도는 높아지고 상기 공정은 상황에 의해 결정되며 절대적으로 필요한 공정이라고는 할 수 없다.
5. 청색형광분 생산에 Gd 를 가해 청색형광분의 발광효력을 높힌다.
범례10 : Sr4.7(PO4)2Cl:Eu0.15Gd0.015 여기스펙트럼 및 방사스펙트럼(도18).
범례11 : 동시에 유로퓸과 가도리움을 첨가한 청색형광체 Sr4.7(PO4)2Cl:Eu0.15Gd0.015 의 의 XRD 스펙트럼(도19).
범례12 : Sr4.85(PO4)2Cl:Eu0.15 여기스펙트럼 및 방사스펙트럼(도20).
도1은 본 발명의 백색발광다이오드의 표시도이다. 상기 백색발광다이오드(100)는 리드프레임(110), 발광다이오드칩(120) 및 봉지수지(130)을 포함한다. 상기 리드프레임(110)은 제1접점(112a), 제2접점(112b) 및 오목구멍(110a)를 구비하며, 발광다이오드칩(120)은 접착제(140)로 오목구멍(110a) 내에 배치된다, 이 외에 발광다이오드칩(120)은 양극전극(122a)와 음극전극(122b)을 구비하고 각각의 본딩와이어(150)에 의해 리드프레임(110)의 제1접점(112a)와 제2접점(112b)에 전기적으로 접속되고 봉지수지(130)는 발광다이오드칩(120)의 상부를 피복하고 발광다이오드칩(120)을 오목구멍(110a) 내에 고착된다.
도1에 도시된 바와 같이 발광다이오드칩(120)는 여기광(124)을 발사하고 봉지수지(130) 내에는 형광분(132)이 도프된다. 이 중에서 일부의 여기광(124)은 직접봉지수지(130)를 투과하여 사출되고 이외의 부분의 여기광(124)은 형광분(132)에 조사된다. 이 가운데 여기광(124)의 투사를 받은 후에 형광분(132) 내으 ㅣ형광물질은 여기되고 전자에너지 레벨의 촉진을 발생하고 이것에 의해 형광(134)을 발사하고 최후에 여기광(124)과 형광(134)이 혼광되어 백색발광다이오드(100)이 백광을 사출한다.
또한 상술할 리드프레임을 대체하도록 본 발명의 백색발광다이오드는 회로기판을 사용하는 것이 가능하다. 도2는 본 발명의 다른 실시예의 백색발광다이오드를 도시한 것이다. 백색발광다이오드(200a)는 회로기판(210), 발광다이오드칩(220) 및 봉지수지(230)을 포함하고 상기 발광다이오드칩(220)은 접착제(240)로 회로기판(210)의 오목구멍(210a) 내의 오목구멍 볼록부 또는 평면볼록부(210b) 상부에 배치되고 동시에 와이어 본딩에 의해 회로기판(210)과 전기적으로 접속된다. 봉지수지(230) 내에는 형광분(232)가 도프되고 봉지수지(230)는 발광다이오드칩(220)의 상부를 피복한다. 상술한 관계부품의 상세한 작용과 그 접속관계는 도1 에 도시된 실시예와 유사하므로 중복 설명은 생략하고 도1과 관계된 설명을 참조하는 것이 바람직하다. 도3, 도4 및 도5는 다른 종류의 백색발광다이오드를 도시한 것이다. 백색발광다이오드(200b)와 백색발광다이오드(200c)는 발광다이오드 플립칩 패키지에 이용된다.
또한 상술한 모든 도면에 두개의 전극이 공통적으로 칩상부에 위치하는 발광다이오드칩이 도시되어 있지만 실제 운용상에서는 본 발명의 오목구멍(210a) 내의 오목구멍 볼록부 또는 평면 볼록부(210)가 출광효율을 높혀 발광효율을 높이기 때문에 두개의 전극이 칩의 상부와 저부에 위치하는 발광다이오드 칩을 채용할 수 있고 전극위치의 다름으로 인해 발광다이오드칩과 리드프레임(또는 회로기판)의 사이의 접속방식도 다르다.
도5에서 도6은 본 발명이 채용하는 발광다이오드 백색광 다이의 측면도 및 평면실시예를 도시한 것이다. 이것은 회로기판 베이스(310), 발광다이오드칩층 (330) 및 형광분층(340)을 포함하고 상기 다이오드칩층(330)은 컨텍트층(350)을 끼워 회로기판 베이스(310) 표층의 양극전극(320) 및 음극전극(360)과 전기적으로 접속되고 있다. 또한 발광다이오드 형광분층(340)의 두께는 0.5mm ~ 3.0mm 내에 있는 출광효율을 높히는 것이 가능하고 이것에 의해 발광효율을 높히는 것이 가능하다.
본 발명의 특징에 의해 상술한 발광다이오드칩의 발사하는 여기광의 파장은 예를 들어 250nm ~ 490nm 의 사이에 있고 형광분은 예를 들면 녹색광 형광분, 마젠타색 형광분 및 적생형광분 및 청색형광분을 포함한다. 상기 녹색광 및 마젠타색 형광분의 재료는 (Me1-x-y Eux Rey)8Mgz(SiO4)m,Cln : 으로 이루어지는 군에서 한종류 또는 두종류 이상이 선택된다. 적색광 형광분의 재료는 (Me1-x Eux)ReS: 로 이루어지는 군에서 한 종류 이상이 선택된다. 청색형광분의 재료는 (Ca1-x-y Srx Bay)5(PO4)3Cl:Eu2+,Gd2+ 로부터 이루어지는 군에서 한 종류가 선택된다. 0＜ x ≤0.8, 0≤ y ≤2.0, 0≤ z ≤1.0, 0≤ m ≤6.0, 0.1≤ n ≤3.0 이 된다. 이외에 Me는 칼슘, 스트론튬(strontium), 바리움(barium)으로부터 이루어지는 군으로부터 한종류가 선택되고 Re는 디스프로시움(dysprosium), 사마리움(samarium), 트리움(thulium), 마그네슘, 망간, 아연으로부터 이루어지는 군 가운데 한종류 또느 두종류 이상이 선택된다.
주의해야 할 것은 이하의 것이다. 여기광의 파장 및 이것에 의해 조합된 형 광분이 다른 것에 본 발명의 백색발광다이오드의 출력하는 발사 스펙트럼도 달라진다는 것이다. 이것에 관해서는 이하에 몇가지 실시예를 들어 설명하기로 한다.
실시예5
예를 들어 발광다이오드칩이 파장이 440nm ~490nm 사이의 청색발광다이오드칩 일때 형광분 예를 들면 상술한 녹색형광분 및 마젠타색 형광분 등의 여기 에너지 레벨이 비교적 낮은 형광재료를 포함한다. 도9는 본 발명의 제1 실시예로서 일종의 백색발광다이오드의 방사스펙트럼을 도시한 것이다. 형광분의 배합예는 20%의 녹색형광분 Ca7.8Mg(SiO4)4Cl2 :Eu0.12 Dy0.08 에 80% 마젠타색 형광분 (Sr7.48Ca0.2)Mg(SiO4)4Cl2 : Eu0.12Mn0.2 를 조합시키는 것으로 되고 발광다이오드칩은 예를 들어 파장 455nm의 청색여기광을 발사할 수 있는 것이 된다. 여기광조사 이후 녹생형광분은 예를 들어 파장 510nm ~ 525nm 사이의 녹색형광을 발사하고 마젠타색 형광분은 예를 들어 파장 피크값이 560nm ~ 590nm의 마젠타색 형광을 발사한다. 청색여기광, 녹색형광 및 마젠타색 형광의 혼광 보다 높은 연색성으 ㅣ백색광이 형성되고 본 발명의 백색발광다이오드는 즉 삼파장형 백색발광다이오드로 된다(도21)
실시예6
상술한 실시예5에 기초하여 형광분의 재료종류를 각 재료의 조성백분율을 변경하는 전제하에서 백생발광다이오드가 출력하는 결과도 또한 달라지게 된다. 예를 들어 형광분의 배합비를 변경하여 100%의 녹색형광분 Ca7.8Mg(SiO4)4Cl2 :Eu0.12 Dy0.08 로 하고 발광다이오드칩은 예를 들어 파장 455nm의 청색여기광을 발사할 수 있는 것이 된다. 여기광 조사후에 녹색형광분의 발사하는 녹색형광색도는 고휘도의 녹색발광다이오드를 형성한다. 청색발광다이오드는 형광분을 끼워 직접 패키지되 녹색발광다이오드로 되며 이것은 고휘도를 구비하고 전세계의 선진제품으로 된다(도22).
실시예7(여기광파장은 250nm ~ 440nm의 사이):
도23은 본 발명의 시시예5의 백색발광다이오드의 방사스펙트럼을 도시한 것이다. 적당한 형광분 배합비로 배합된 마젠타색 형광분, 녹색형광분, 적색형광분(Sr0.78Ca0.17)S:Eu0.1Sm0.015 : Eu0.15 Dy0.18 를 포함하고 동시에 파장이 385nm의 자광을 여기광으로 제공한다. 여기광으로 여기된 후에 녹색형광분은 508.2nm 파장의 녹색형광(420)을 발사하고 청색형광분은 450.2nm 파장의 청색형광(410)을 발사하고 적생형광분이 증강된 파장 615.6nm 의 적색광(440)을 발사하고 마젠타형광분이 564nm의 마젠타색 형광(430)을 발사하고 이것에 의해 사파장으로 연색성이 양호한 백색광을 형성한다(도23).
이상 다양한 실시예로부터 이해되는 바와 같이 본 발명의 백색광발광다이오드는 비교적 높은 에너지의 여기광 예를 들면 파장이 365nm ~ 395nm 사이의 자광여기광을 응용할 수 있고 또한 파장이 낮은(365nm 보다 낮은) 자외광 여기광을 응용하고 자광분은 주지의 적색형광분 또는 마젠타색 형광분 이외에 녹색형광분 또는 청색광분 등의 여기에너지 레벨이 비교적 높은 재료를 포함한다. 또한 본 발명의 발사다이오드칩의 발사하는 여기광은 여기광의 파장이 짧고 에너지가 높다. 상기 여기광과 반응하는 형광분의 종류도 또한 많고 형광분이 여기되는 정도도 더욱더 완전하게 된다.
본 발명의 특징은 파장이 250nm으로부터 490nm 사이의 여기광원에 의해 다른색의 광선을 방사하는 형광분에 대해 여기동작을 행하고 이것에 의해 여기광의 파장(주파수)의 다름에 의해 여기되는 형광분재료도 달라진다. 주지의 2파장형의 백색발광 다이오드와 비교하면 본 발명의 삼파장으로부터 사파장형의 백색발광다이오드는 비교적 높은 발광효율과 양호한 연색성을 가지고 있다. 이외에 주지의 복수 발광다이오드칩을 사용하여 혼광을 행하는 백색발광다이오드와 비교하면 본 발명의 백색발광다이오드는 비교적 낮은 생산 비용과 비교적 쾌속한 생산속도를 갖는다.
주의할 것은 본 발명의 백색발광다이오드의 여기광원은 상술한 실시예의 발광다이오드칩이외에 레이저다이오드 등 다른 여기광원도 포함하고 있다는 것이다. 이오에 본 발명의 사상의 범위에 벗어나지 않는 다면 본 발명의 형광분의 배합 및 상기 선택하는 재질은 필요한 출력광의 성실(예를 들어 색 또는 휘도) 및 여기광원의 파장 등의 외재조건에 의해 변경가능하고 본 발명의 백색발광다이오드는 다시 형광분의 재질의 배합조정에 의해 특정 휘도 또는 색의 출력을 출력할 수 있고 이것에 의해 알카리계열의 발광다이오드로 발전시키는 것이 가능하다.
참고로 본 발명의 구체적인 실시예는 여러가지 실시 가능한 예 중에서 당업 자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

Claims (27)

  1. 백색발광다이오드에 있어서,
    적어도 광선을 발사하고 상기 광선의 파장이 250㎚ ~ 490㎚ 이고 여기광원과 상기 여기광원의 주위에 배치됨과 동시에 상기 여기광원의 발사하는 상기 광원을 받는 형광분으로 구비되며
    상기 형광분의 재질은 (Me1-x-y Eux Rey)8Mgz(SiO4)m,Cln, (Me1-x Eux)ReS 및 (Ca1-x-y Srx Bay)5(PO4)3Cl:Eu2+,Gd2+ 로부터 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 상기 형광분과를 포함하는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광선의 파장이 440nm로부터 490nm의 사이일 때 형광분의 재질은 (Me1-x-y Eux Rey)8Mgz(SiO4)m,Cln 및 (Me1-x Eux)ReS 로부터 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광선의 파장이 250nm로부터 450nm의 사이일 때 형광분의 재질은 (Me1-x-y Eux Rey)8Mgz(SiO4)m,Cln 및 (Me1-x Eux)ReS 및 (Ca1-x-y Srx Bay)5(PO4)3Cl:Eu2+,Gd2+ 로부터 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  4. 제1항에 있어서,
    0＜ x ≤0.8, 0≤ y ≤2.0, 0≤ z ≤1.0, 0≤ m ≤6.0, 0.1≤ n ≤3.0인 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  5. 제1항에 있어서,
    Me는 칼슘, 스트론튬(strontium), 트리움(thulium), 마그네슘, 망간, 아연으로 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  6. 제1항에 있어서,
    Re는 디스프로시움(dysprosium), 사마리움(samarium), 트리움(thulium), 마그네슘, 망간, 아연으로부터 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되고 또한 형광분 중에 Ca, Sr, Mg, Cl, SiO4, Dy 원소가 함유되고 그 가운데 원료분체는 금속화합물의 산화물, 초산염, 유기금속화합물 또는 그 금속염류를 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  7. 적색형광분에 있어서,
    (Me1-x Eux) ReS로 표시되고 Na2S 공정을 채용하여 생산되고 Sm이 첨부된 적색형광분의 발광효율 및 내열성이 증가되며 또한 적생형광분 중에 Ca, Sr, Ba, S, Cl, Eu, Sm원소가 함유되고 그 가운데 원료분체는 금속화합물의 산화물, 초산염, 유기금속화합물 또는 상기 금속염를 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 적색형광분.
  8. 청색형광분에 있어서,
    (Ca1-x-y Srx Bay)5(PO4)3Cl:Eu2+ 에 Gd 를 첨가하여 생산되고 청색형광분의 발광효력이 증가되고 (Ca1-x-y Srx Bay)5(PO4)3Cl:Eu2+,Gd2+ 청색형광분 중에 Ca, Sr, Ba, PO4, Cl, Eu, Gd원소가 함유되고 그 가운데 원료분체는 금속화합물의 산화물, 초산염, 유기금속화합물 또는 상기 금속염류를 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 적색형광분.
  9. 제1항에 있어서,
    여기광원이 발광다이오드칩 및 레이저다이오드칩의 어느 것에도 수신되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  10. 백색발광다이오드에 있어서,
    적어도 표면에 오목구멍 볼록부 또는 평면볼록부을 구비하고 출광효율을 높혀 발광효율을 높히는 것이 가능한 재치기와;
    상기 재치기의 오목구멍 볼록부 또는 평면볼록부에 배치되고 동시에 상기 재치기와 전기적으로 접속되고 파장이 250nm로부터 490nm 사이의 파장의 광선을 발사하는 여기광원과;
    상기 재치기 상부에 배치되고 상기 여기광원을 피복(被覆)하고 상기 여기광원을 상기 재치기에 고착하는 봉지수지와;
    상기 봉지수지 내에 배치되고 상기 여기광원의 발사한 광을 수신하는 형광분이 구비되고 상기 형광분의 재질은 (Me1-x-y Eux Rey)8Mgz(SiO4)m,Cln 및 (Me1-x Eux)ReS 및 (Ca1-x-y Srx Bay)5(PO4)3Cl:Eu2+,Gd2+ 으로 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 상기 형광분과; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  11. 제10항에 있어서,
    복수의 본딩와이어를 부가하여 포함하고 상기 본딩와이어가 여기광원과 재치기의 사이에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  12. 제10항에 있어서,
    재치기가 리드프레임 및 회로기판의 어느 것에도 수용되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  13. 제10항에 있어서,
    여기광원이 발광다이오츠칩 및 레이저다이오드칩의 어느 것에도 수신되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 광선의 파장은 440nm로부터 490nm 사이 일 때 형광분의 재질은 (Me1-x-y EuxRey)8Mgz(SiO4)m,Cln 및 (Me1-x Eux)ReS로부터 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 광선의 파장은 250nm로부터 440nm 사이 일 때 형광분의 재질은 (Me1-x-y EuxRey)8Mgz(SiO4)m,Cln 및 (Me1-x Eux)ReS 및 (Ca1-x-y Srx Bay)5(PO4)3Cl:Eu2+,Gd2+ 로부터 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  16. 제1항에 있어서,
    0＜ x ≤0.8, 0≤ y ≤2.0, 0≤ z ≤1.0, 0≤ m ≤6.0, 0.1≤ n ≤3.0인 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  17. 제10항에 있어서,
    Me는 칼슘, 스트론튬(strontium), 트리움(thulium), 바리움(barium)으로 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  18. 제10항에 있어서,
    Re는 프라세오지움(praseodym), 루비지움(rubidium), 사마리움(samarium), 디스프로시움(dysprosium), 홀미움(holmium), 이트륨(yttrium), 에르비윰(erbium), 유로퓸(europium), 트리움(thulium), 이테르비움(ytterbium), 가도리움(gadolinium), 마그네슘, 망간으로 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  19. 백색발광다이오드에 있어서,
    광선을 발사하고 상기 광선의 파장이 250㎚ ~ 490㎚ 있는 상기 발광다이오드칩과 형광부층과를 구비하고 상기 발광다이오드칩이 적어도,
    기판과;
    상기 기판의 상방향에 전도 버퍼층을 끼워 위치하는 다이층과;
    상기 도전 버퍼층과 접촉하고 컨택트층 상부에 위치하는 양극전극과;
    상기 도전 버퍼층과 접측하고 동시에 제1과 제2 클래드층, 발광층, 상기 컨택트층 및 양극전극과 격리되는 음극전극과를 구비하고
    상기 형광분층은 상기 형광다이오드칩의 주위에 배치되고 일련하게 발광다이오드칩의 발사하는 광선을 수용하고 상기 형광분층의 재료는, (Me1-x-y Eux Rey)8Mgz(SiO4)m,Cln, (Me1-x Eux)ReS 및 (Ca1-x-y Srx Bay)5(PO4)3Cl:Eu2+,Gd2+ 로 이루어진 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 광선의 파장은 440㎚ ~ 490㎚ 사이에 있을 때 형광분의 재질은 (Me1-x-y Eux Rey)8Mgz(SiO4)m,Cln 및 (Me1-x Eux)ReS 로부터 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 광선의 파장이 250㎚ ~ 440㎚ 사이에 있을 때 형광분의 재질은 (Me1-x-y Eux Rey)8Mgz(SiO4)m,Cln 및 (Me1-x Eux)ReS 및 (Ca1-x-y Srx Bay)5(PO4)3Cl:Eu2+,Gd2+ 으로 부터 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  22. 제19항에 있어서,
    0＜ x ≤0.8, 0≤ y ≤2.0, 0≤ z ≤1.0, 0≤ m ≤6.0, 0.1≤ n ≤3.0인 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  23. 제19항에 있어서,
    Me는 칼슘, 스트론튬(strontium), 바리움(barium)으로 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  24. 제19항에 있어서,
    Re는 프라세오지움(praseodym), 루비지움(rubidium), 사마리움(samarium), 디스프로시움(dysprosium), 홀미움(holmium), 이트륨(yttrium), 에르비윰(erbium), 유로퓸(europium), 트리움(thulium), 이테르비움(ytterbium), 가도리움(gadolinium), 마그네슘, 망간으로 이루어지는 군으로부터 한종류 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  25. 제19항에 있어서,
    적어도 표면에 오목구멍 내에 오목구멍 볼록부가 설치되고 발광다이오드칩을 재치한 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  26. 제19항에 있어서,
    형광분층의 두께는 0.5mm ~ 3.0mm 로 형성되는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
  27. 제19항에 있어서,
    기판의 재료는 사파이어(sapphire), 탄화실리콘, 산화아연, 실리콘기판, 인화갈륨(gallium), 탄소화갈륨(gallium)의 어느 하나가 될 수 있는 것을 특징으로 하는 백색발광다이오드.
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