KR20130031644A - 산질화물 형광체 및 그를 포함한 발광소자 패키지 - Google Patents

산질화물 형광체 및 그를 포함한 발광소자 패키지 Download PDF

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Abstract

실시예에 따른 산질화물 형광체는, 아래의 화학식으로 표시되는 결정을 포함한다.
[화학식]
Mg3 -x- ySrxSiO6N4 : Euy (0.1≤x≤1.5, 1.5≤y≤2.9).

Description

산질화물 형광체 및 그를 포함한 발광소자 패키지{OXYNITRIDE PHOSPHOR, AND LIGHT-EMITTING DEVICE PACKAGE COMPRISING THE SAME}
실시예는 산질화물 형광체 및 그를 포함한 발광소자 패키지에 관한 것이다.
최근에 전세계적으로 활발하게 진행되고 있는 질화갈륨(GaN)계 백색 발광다이오드(LED)의 제작방법은 단일 칩 형태의 방법으로 청색이나 근자외선(ultra violet : UV) LED 칩 위에 형광물질을 결합하여 백색을 얻는 방법과 멀티 칩 형태로 LED 칩을 서로 조합하여 백색을 얻는 방법으로 크게 나뉜다.
멀티 칩 형태로 백색 발광다이오드를 구현하는 대표적인 방법은 RGB(Red, Green, Blue)의 3개 칩을 조합하여 제작하는 것인데, 각각의 칩마다 동작전압의 불균일성, 주변 온도에 따라 각각의 칩의 출력이 변해 색좌표가 달라지는 등의 문제점을 보이고 있다.
단일칩으로 백색광을 방출하는 LED 소자는 LED에 형광체를 도포하여 소자에서 나오는 청색광과 형광체로부터 방출되는 2차 광원을 이용하는 방법으로서, 청색 LED에 황색을 내는 YAG:Ce형광체를 도포하여 백색광을 얻는 방식[미국특허 제6,069,440호]이 일반적이다. 그러나, 상기 방법은 2차광을 이용하면서 발생하는 양자결손(quantum deficits) 및 재방사 효율에 기인한 효율감소가 수반되고, 색 랜더링이 용이하지 않다는 단점이 있다
또한, UV-LED(Ultraviolet Light Emitting Diode)의 경우 고출력으로 인해 발생하는 형광체의 열화로 인하여 광효율이 감소하고 색좌표가 변화하는 경향이 발생하고 있어 이에 대한 보완이 필요한 실정이다.
실시예는 열특성과 광효율이 뛰어난 산질화물 형광체 및 그를 이용한 발광소자 및 발광소자 패키지를 제공하는 데 있다.
실시예에 따른 산질화물 형광체는 아래의 화학식으로 표시되는 결정을 포함한다.
[화학식]
Mg3 -x- ySrxSiO6N4 : Euy (0.1≤x≤1.5, 1.5≤y≤2.9)
실시예에 따른 산질화물 형광체는 공유결합을 포함하여 열화에 의한 결함을 최소화할 수 있다.
실시예에 따른 산질화물 형광체는 유로퓸(Eu)의 농도에 변화를 주어 발광주피크를 조절할 수 있다.
실시예에 따른 산질화물 형광체는 고온 및 고습등의 악조건에서도 변형도가 작을 수 있다.
실시예에 따른 산질화물 형광체는 여기 파장대역이 넓어 활용도가 높다.
도 1 은 실시예에 따른 산질화물 형광체의 여기파장대역을 나타낸 발광 스펙트럼을 나타낸 도면,
도 2 는 실시예에 따른 산질화물 형광체의 발광파장대역을 나타낸 발광 스펙트럼을 나타낸 도면,
도 3 은 실시예에 따른 산질화물 형광체를 합성하는 방법에 대한 순서도,
도 4 는 실시예에 따른 산질화물 형광체의 입자를 표면 주사전자현미경으로 관찰한 사진,
도 5 는 실시예에 따른 산질화물 형광체에 대한 형광 X선 분석 결과를 나타낸 성분 분포 그래프,
도 6 은 실시예에 따른 산질화물 형광체를 포함한 발광소자 패키지의 사시도,
도 7 은 실시예에 따른 산질화물 형광체를 포함한 발광소자 패키지의 단면도,
도 8 은 실시예에 따른 산질화물 형광체를 포함한 발광소자 패키지의 단면도,
도 9 는 실시예에 따른 산질화물 형광체를 포함하는 조명 시스템을 도시한 사시도,
도 10 은 도 9 의 조명 시스템의 C-C' 단면을 도시한 단면도,
도 11 은 실시예에 따른 산질화물 형광체를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도, 그리고
도 12 는 실시예에 따른 산질화물 형광체를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
또한, 실시예에서 발광소자의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 발광소자를 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 산질화물 형광체의 여기파장대역을 나타낸 발광 스펙트럼을 나타낸 도면이고, 도 2는 실시예에 따른 산질화물 형광체의 발광파장대역을 나타낸 발광 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
실시예에 따른 산질화물 형광체는, 아래의 화학식1 로 표시되는 결정을 포함한다.
[화학식 1]
Mg3 -x- ySrxSiO6N4 : Euy (0.1≤x≤1.5, 1.5≤y≤2.9) 실시예에 따른 산질화물 형광체는, 도 1 을 참조하면, 300 내지 430nm 의 파장 영역을 여기파장대역 즉 여기주피크로 하고, 도 2 를 참조하면, 450 내지 500nm 의 파장 영역을 발광파장대역 즉 발광주피크로 할 수 있다. 상기 산질화물 형광체는 광원에서 발생된 빛을 넓은 파장 범위에서 여기하여 원하는 파장의 광을 생성할 수 있다.
상기 산질화물 형광체는 유로퓸(Eu)의 몰농도의 변화에 따라 발광주피크가 변화될 수 있다. 예를 들어, 상기 산질화물 형광체는 유로퓸(Eu)의 몰농도가 높아질수록 발광주피크 파장이 길어질 수 있다.
실시예에 따른 따른 형광체에 의해 방출되는 광은 백색 발광다이오드에 사용될 경우 여기 광으로 사용된 근 자외선 광(N-UV : Near-Ultraviolet lay)과 합성되어 백색광을 생성할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 형광체는 백색광을 구현하는 데 사용될 수 있다. 이는 하기에서 설명한다.
실시예에 따라서, Mg3 -x- ySrxSiO6N4 : Eu의 화학식을 갖는 산질화물 형광체는 x는 0.1 내지 1.5일 수 있고, y는 1.5 내지 2.9일 수 있다.
실시예에 따른 형광체는 상술한 바와 같은 화학식을 가짐에 따라서 분자 간 결합이 공유결합일 수 있다. 분자 간 결합이 공유결합으로 이루어짐에 따라서, 실시예에 따른 형광체는 열적으로 열진동에 대해 강한 내구성을 가질 수 있다. 따라서, 발광소자에서 생성되는 열에 대해 강한 내구성을 가지며, 고출력의 조명에 적용하기에 적합할 수 있다.
도 3은 실시예에 따른 산질화물 형광체를 합성하는 방법에 대한 순서도이다.
도 3 을 참조하면, 상기 산질화물 형광체의 제조방법은 원료를 준비하는 단계(a), 원료를 혼합하는 단계(b), 형광체 합성분위기를 조성하는 단계(c), 볼밀 공정 및 건조 작업을 하는 단계(d), 및 형광체의 성분을 분석하는 단계(e)를 포함할 수 있다.
원료를 준비하는 단계(a)는 원료 물질인 MgCO3, SrCO3, SiO2, Si3N4, 및 Eu2O3를 조성비에 맞게 준비할 수 있다.
원료를 혼합하는 단계(b)는 원료 물질을 조성비에 맞게 개량한 후 마노 유발을 이용하여 혼합할 수 있다.
형광체 합성분위기를 조성하는 단계(c)는 약 1400℃의 온도에서 대략 10시간 동안 환원 처리할 수 있다. 이때 수소/질소가스(20%:80%)의 가스 플로우(Gas flow) 하에서 형광체를 소성할 수 있다. 한편, 실시예에 따른 산질화물 형광체는 저온 상압 방법으로 합성될 수 있다.
볼밀 공정 및 건조 작업을 하는 단계(d)는 전 단계(c)에서 형광체를 소성한 후에 합성된 형광체 분말을 물과 함께 혼합하며, 그 후 볼밀 공정을 진행하고 오븐에 건조를 할 수 있다.
형광체의 성분을 분석하는 단계(e)는 산질화물 형광체에 대해서 광방출특성(PL emission)을 확인하고 표면 주사전자현미경촬영(SEM) 및 에너지 분사형 엑스선 분석(EDX)을 할 수 있다. 한편, 광 방출 특성(PL emission)을 확인한 결과는 도 1 및 도 2 의 그래프에 나타나 있다.
도 4 는 실시예에 따른 산질화물 형광체의 입자를 표면 주사전자현미경으로 관찰한 사진이다.
도 4 의 표면 주사전자현미경 촬영 결과로부터 Mg3 -x- ySrxSiO6N4 : Euy 의 산질화물 형광체가 미세입자가 고르게 분포된 것을 확인할 수 있다.
도 5 는 실시예에 따른 산질화물 형광체에 대한 형광 X선 분석 결과를 나타낸 성분 분포 그래프이다.
하기의 표 1은 실시예에 따른 산질화물 형광체가 포함하는 성분들에 대한 Wt% 및 At%를 나타낸다. 형광 X선 분석으로 상기 산질화물 형광체를 정량적으로 분석한 결과 N, O, Mg, Si, 및 Sr이 검출된 것을 확인할 수 있다.
Figure pat00001
도 6 및 도 7 은 실시예에 따른 발광소자 패키지(100)를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 6 및 도 7 을 참조하면, 발광소자 패키지(100)는 상면이 함몰되어 캐비티(120)가 형성되는 몸체(110), 캐비티(120)에 배치되며 빛을 발광하는 광원,몸체(110)에 배치되는 제1 및 제2 리드 프레임(140, 150)과, 제1 및 제2 리드 프레임(140, 150)과 전기적으로 연결되는 발광소자(130), 및 발광소자(130)를 덮도록 캐비티(120)에 충진되는 수지층(160)을 포함할 수 있다.
몸체(110)는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 알루미늄 나이트라이드(AlN), 액정폴리머(PSG, photo sensitive glass), 폴리아미드9T(PA9T), 신지오택틱폴리스티렌(SPS), 금속 재질, 사파이어(Al2O3), 베릴륨 옥사이드(BeO), 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 몸체(110)는 사출 성형, 에칭 공정 등에 의해 형성될 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
몸체(110)의 내면은 경사면이 형성될 수 있다. 이러한 경사면의 각도에 따라 발광소자(130)에서 방출되는 광의 반사각이 달라질 수 있으며, 이에 따라 외부로 방출되는 광의 지향각을 조절할 수 있다.
광의 지향각이 줄어들수록 발광소자(130)에서 외부로 방출되는 광의 집중성은 증가하고, 반대로 광의 지향각이 클수록 발광소자(130)에서 외부로 방출되는 광의 집중성은 감소한다.
한편, 몸체(110)에 형성되는 캐비티(120)를 위에서 바라본 형상은 원형, 사각형, 다각형, 타원형 등의 형상일 수 있으며, 모서리가 곡선인 형상일 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
발광소자(130)는 제1 리드 프레임(140) 상에 실장되며, 예를 들어, 적색, 녹색, 청색, 백색 등의 빛을 방출하는 발광소자 또는 자외선을 방출하는 UV(Ultra Violet) 발광소자일 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 또한, 발광소자(130)는 한 개 이상 실장될 수 있다.
또한, 발광소자(130)는 그 전기 단자들이 모두 상부 면에 형성된 수평형 타입(Horizontal type)이거나, 또는 상, 하부 면에 형성된 수직형 타입(Vertical type), 또는 플립 칩(flip chip) 모두에 적용 가능하다.
수지층(160)은 발광소자(130)를 덮도록 캐비티(120)에 충진될 수 있다. 수지층(160)은 광투과 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 요소수지, 아크릴 수지 또는 광투과 실리콘 수지 중에서 하나 또는 복수로 형성될 수 있다. 수지층(160)은 캐비티(120) 내에 충진한 후, 이를 자외선 또는 열 경화하는 방식으로 형성될 수 있다.
또한 수지층(160)은 형광체를 포함할 수 있으며, 형광체는 Mg3 -x- ySrxSiO6N4 : Euy (0.1≤x≤1.5, 1.5≤y≤2.9) 의 화학식을 갖는 결정을 포함할 수 있다. 형광체는 발광소자 패키지(100)가 백색광을 구현하도록 할 수 있다.
형광체는 발광소자(130)에서 방출되는 제1 빛을 가지는 광에 의해 여기 되어 제2 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 발광소자(130)가 발생시킨 빛이 형광체의 색과 혼색됨에 따라 발광소자 패키지(100)는 백색 빛을 제공할 수 있다.
제1 및 제2 리드 프레임(140, 150)은 금속 재질, 예를 들어, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P), 알루미늄(Al), 인듐(In), 팔라듐(Pd), 코발트(Co), 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 하프늄(Hf), 루테늄(Ru), 철(Fe) 중에서 하나 이상의 물질 또는 합금을 포함할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 리드 프레임(140, 150)은 단층 또는 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
제1 제2 리드 프레임(140, 150)은 서로 이격되어 서로 전기적으로 분리된다. 발광소자(130)는 제1 및 제2 리드 프레임(140, 150)상에 실장되며, 제1 및 제2 리드 프레임(140, 150)은 발광소자(130)와 직접 접촉하거나 또는 솔더링 부재(미도시)와 같은 전도성을 갖는 재료를 통해서 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 발광소자(130)는 와이어 본딩을 통해 제1 및 제2 리드 프레임(140, 150)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다. 따라서 제1 및 제2 리드 프레임(140, 150)에 전원이 연결되면 발광소자(130)에 전원이 인가될 수 있다. 한편, 수개의 리드 프레임(미도시)이 몸체(110)내에 실장되고 각각의 리드 프레임(미도시)이 발광소자(130)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다.
한편, 도 8 을 참조하면, 실시예에 따른 발광소자 패키지(300)는 광학 시트(380)를 포함할 수 있으며, 광학 시트(380)는 베이스부(382) 및 프리즘 패턴(384)을 포함할 수 있다.
베이스부(382)는 프리즘 패턴(384)를 형성하기 위한 지지체로서 열적 안정성이 우수하고 투명한 재질로 이루어진 것으로, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌, 및 폴리에폭시로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있으나 이에 한정하지 않는다.
또한, 베이스부(382)는 형광체(미도시)를 포함할 수 있다. 일 예로 베이스부(382)를 형성하는 재질에 형광체(미도시)를 골고루 분산시킨 상태에서 이를 경화하여 베이스부(382)를 형성할 수 있다. 이와 같이 베이스부(382)를 형성하는 경우는 형광체(미도시)는 베이스부(382) 전체에 균일하게 분포될 수 있다.
한편, 베이스부(382) 상에는 광을 굴절하고, 집광하는 입체 형상의 프리즘 패턴(384)이 형성될 수 있다. 프리즘 패턴(384)을 구성하는 물질은 아크릴 레진일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
프리즘 패턴(384)은 베이스부(382)의 일 면에서 일 방향을 따라 상호 인접하여 평행하게 배열된 복수의 선형 프리즘을 포함하며, 선형 프리즘의 축 방향에 대한 수직 단면은 삼각형일 수 있다.
프리즘 패턴(384)은 광을 집광하는 효과가 있기 때문에, 도 8 의 발광소자 패키지(300)에 광학 시트(380)를 부착하는 경우는 광의 직진성이 향상되어 발광소자 패키지(300)의 광의 휘도가 향상될 수 있다.
한편, 프리즘 패턴(384)에는 형광체(미도시)가 포함될 수 있다.
형광체(미도시)는 분산된 상태로 프리즘 패턴(384)을 형성하는, 예를 들면 아크릴 레진과 혼합하여 페이스트 또는 슬러리 상태로 만든 후, 프리즘 패턴(384)을 형성함으로써 프리즘 패턴(384) 내에 균일하게 포함될 수 있다.
이와 같이 프리즘 패턴(384)에 형광체(미도시)가 포함되는 경우는 발광소자 패키지(300)의 광의 균일도 및 분포도가 향상됨은 물론, 프리즘 패턴(384)에 의한 광의 집광효과 외에 형광체(미도시)에 의한 광의 분산효과가 있기 때문에 발광소자 패키지(300)의 지향각을 향상시킬 수 있다.
한편, 형광체(미도시)는 Mg3 -x- ySrxSiO6N4 : Euy (0.1≤x≤1.5, 1.5≤y≤2.9)의 화학식을 갖는 결정을 포함할 수 있다. 형광체(미도시)는 발광소자 패키지(300)가 백색광을 구현하도록 할 수 있다.
형광체(미도시)는 발광소자(330)에서 방출되는 제1 빛을 가지는 광에 의해 여기 되어 제2 빛을 생성할 수 있다. 예를 들어, 발광소자(330)가 발생시킨 빛이 형광체의 색과 혼색됨에 따라 발광소자 패키지(300)는 백색 빛을 제공할 수 있다.
도 9 는 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 조명장치를 도시한 사시도이며, 도 10 은 도 9 의 조명장치의 C-C' 단면을 도시한 단면도이다.
도 9 및 도 10 을 참조하면, 조명장치(500)는 몸체(510), 몸체(510)와 체결되는 커버(530) 및 몸체(510)의 양단에 위치하는 마감캡(550)을 포함할 수 있다.
몸체(510)의 하부면에는 발광소자 모듈(540)이 체결되며, 몸체(510)는 발광소자 패키지(544)에서 발생된 열이 몸체(510)의 상부면을 통해 외부로 방출할 수 있도록 전도성 및 열발산 효과가 우수한 금속재질로 형성될 수 있다.
발광소자 패키지(544)는 PCB(542) 상에 다색, 다열로 실장되어 어레이를 이룰 수 있으며, 동일한 간격으로 실장되거나 또는 필요에 따라서 다양한 이격 거리를 가지고 실장될 수 있어 밝기 등을 조절할 수 있다. 이러한 PCB(542)로 MPPCB(Metal Core PCB) 또는 FR4 재질의 PCB 등을 사용할 수 있다.
커버(530)는 몸체(510)의 하부면을 감싸도록 원형의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않음은 물론이다.
커버(530)는 내부의 발광소자 모듈(540)을 외부의 이물질 등으로부터 보호한다. 또한, 커버(530)는 발광소자 패키지(544)에서 발생한 광의 눈부심을 방지하고, 외부로 광을 균일하게 방출할 수 있도록 확산입자를 포함할 수 있으며, 또한 커버(530)의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에는 프리즘 패턴 등이 형성될 수 있다. 또한 커버(530)의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에는 형광체가 도포될 수도 있다.
한편, 발광소자 패키지(544)에서 발생한 광은 커버(530)를 통해 외부로 방출되므로 커버(530)는 광 투과율이 우수하여야 하며, 발광소자 패키지(544)에서 발생한 열에 견딜 수 있도록 충분한 내열성을 구비하고 있어야 하는바, 커버(530)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylen Terephthalate; PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate; PMMA) 등을 포함하는 재질로 형성된다.
마감캡(550)은 몸체(510)의 양단에 위치하며 전원장치(미도시)를 밀폐하는 용도로 사용될 수 있다. 또한 마감캡(550)에는 전원핀(552)이 형성되어 있어, 실시예에 따른 조명장치(500)는 기존의 형광등을 제거한 단자에 별도의 장치 없이 곧바로 사용할 수 있게 된다.
도 11 은 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 11 은 에지-라이트 방식으로, 액정표시장치(600)는 액정표시패널(610)과 액정표시패널(610)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유닛(670)을 포함할 수 있다.
액정표시패널(610)은 백라이트 유닛(670)으로부터 제공되는 광을 이용하여 화상을 표시할 수 있다. 액정표시패널(610)은 액정을 사이에 두고 서로 대향하는 컬러 필터 기판(612) 및 박막 트랜지스터 기판(614)을 포함할 수 있다.
컬러 필터 기판(612)은 액정표시패널(610)을 통해 디스플레이되는 화상의 색을 구현할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(614)은 구동 필름(617)을 통해 다수의 회로부품이 실장되는 인쇄회로 기판(618)과 전기적으로 접속되어 있다. 박막 트랜지스터 기판(614)은 인쇄회로 기판(618)으로부터 제공되는 구동 신호에 응답하여 인쇄회로 기판(618)으로부터 제공되는 구동 전압을 액정에 인가할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(614)은 유리나 플라스틱 등과 같은 투명한 재질의 다른 기판상에 박막으로 형성된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(670)은 빛을 출력하는 발광소자 모듈(620), 발광소자 모듈(620)로부터 제공되는 빛을 면광원 형태로 변경시켜 액정표시패널(610)로 제공하는 도광판(630), 도광판(630)으로부터 제공된 빛의 휘도 분포를 균일하게 하고 수직 입사성을 향상시키는 다수의 필름(650, 666, 664) 및 도광판(630)의 후방으로 방출되는 빛을 도광판(630)으로 반사시키는 반사 시트(640)로 구성된다.
발광소자 모듈(620)은 복수의 발광소자 패키지(624)와 복수의 발광소자 패키지(624)가 실장되어 어레이를 이룰 수 있도록 PCB기판(622)을 포함할 수 있다.
한편, 백라이트 유닛(670)은 도광판(630)으로부터 입사되는 빛을 액정 표시 패널(610) 방향으로 확산시키는 확산필름(666)과, 확산된 빛을 집광하여 수직 입사성을 향상시키는 프리즘필름(650)으로 구성될 수 있으며, 프리즘필름(650)를 보호하기 위한 보호필름(664)을 포함할 수 있다.
도 12 는 실시예에 따른 발광소자 패키지를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다. 다만, 도 11 에서 도시하고 설명한 부분에 대해서는 반복하여 상세히 설명하지 않는다.
도 12 는 직하 방식으로, 액정표시장치(700)는 액정표시패널(710)과 액정표시패널(710)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유닛(770)을 포함할 수 있다.
액정표시패널(710)은 도 11 에서 설명한 바와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
백라이트 유닛(770)은 복수의 발광소자 모듈(723), 반사시트(724), 발광소자 모듈(723)과 반사시트(724)가 수납되는 하부 섀시(730), 발광소자 모듈(723)의 상부에 배치되는 확산판(740) 및 다수의 광학필름(760)을 포함할 수 있다.
발광소자 모듈(723) 복수의 발광소자 패키지(722)와 복수의 발광소자 패키지(722)가 실장되어 어레이를 이룰 수 있도록 PCB기판(721)을 포함할 수 있다.
반사 시트(724)는 발광소자 패키지(722)에서 발생한 빛을 액정표시패널(710)이 위치한 방향으로 반사시켜 빛의 이용 효율을 향상시킨다.
한편, 발광소자 모듈(723)에서 발생한 빛은 확산판(740)에 입사하며, 확산판(740)의 상부에는 광학 필름(760)이 배치된다. 광학 필름(760)은 확산 필름(766), 프리즘필름(750) 및 보호필름(764)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 실시예에 따른 발광소자는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 이상에서는 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 발광소자 패키지 110 : 몸체
120 : 캐비티 130 : 발광소자
140 : 제1 리드 프레임 150 : 제2 리드 프레임
160 : 수지층

Claims (11)

  1. 아래의 화학식으로 표시되는 결정을 포함하는 산질화물 형광체.
    [화학식]
    Mg3 -x- ySrxSiO6N4 : Euy (0.1≤x≤1.5, 1.5≤y≤2.9)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산질화물 형광체의 발광주피크는 450 내지 500nm인 산질화물 형광체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 산질화물 형광체의 발광주피크는 유로퓸(Eu)의 농도에 따라 변화되는 산질화물 형광체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화학식으로 표시되는 결정은 공유결합을 포함하는 산질화물 형광체.
  5. 캐비티가 형성된 몸체;
    상기 캐비티에 배치되며 빛을 발광하는 광원부; 및
    상기 캐비티에 충진되는 수지층;을 포함하며,
    상기 수지층은 Mg3 -x- ySrxSiO6N4 : Euy (0.1≤x≤1.5, 1.5≤y≤2.9)의 화학식을 갖는 산질화물 형광체를 포함하는 발광소자 패키지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수지층은 광투과 에폭시 수지 또는 광투과 실리콘 수지로 형성되는 발광소자 패키지.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 수지층은 상기 산질화물 형광체 및 발광주피크가 570 내지 590nm 인 형광체를 포함하는 발광소자 패키지.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 수지층은 상기 산질화물 형광체, 발광주피크가 570 내지 590nm인 형광체, 발광주피크가 500 내지 570nm인 형광체, 및 발광주피크가 450 내지 500nm 인 형광체를 포함하는 발광소자 패키지.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 수지층을 통과한 빛은 백색빛인 발광소자 패키지.
  10. 캐비티가 형성된 몸체;
    상기 캐비티에 배치되며 빛을 발광하는 광원부;
    상기 캐비티에 충진되는 수지층; 및
    상기 몸체 상에 배치되고 상기 수지층을 커버하는 광학 시트;를 포함하며,
    상기 광학 시트는 Mg3 -x- ySrxSiO6N4 : Euy (0.1≤x≤1.5, 1.5≤y≤2.9)의 화학식을 갖는 산질화물 형광체를 포함하는 발광소자 패키지.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광학 시트는 베이스부, 및 베이스부 상에 형성되는 프리즘 패턴을 포함하는 발광소자 패키지.
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