KR20180117150A - 발광 디바이스용 파장 변환 재료 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예들은 R3-x-y-zAx+yMzSi6-w1Alw1O3x+y+w1N11-7x/3-y-w1□2-2x/3에 의해 정의된 바와 같은 파장 변환 조성물을 포함하며, □는 산소 원자에 의해 충진되는 구조체의 공공이고, 0 < x ≤ 3, -3 ≤ y < 3, 0 < z < 1, 0 ≤ w1 ≤ 6, 0 ≤ x+y, x+y+z ≤ 3, 11-7/3x-y-w1 ≤ 0, 및 3x+y+w1 ≤ 13이다. R은 3가 La, Gd, Tb, Y, Lu를 포함하는 그룹으로부터 선택되고; A는 2가 Ca, Mg, Sr, Ba, 및 Eu를 포함하는 그룹으로부터 선택되고; M은 3가 Ce, Pr, 및 Sm을 포함하는 그룹으로부터 선택된다.
Description
본 발명은 파장 변환 재료뿐만 아니라 이러한 파장 변환 재료를 갖는 발광 디바이스에 관한 것이다.
발광 다이오드들(light emitting diodes, LEDs), 공진 공공 발광 다이오드들(resonant cavity light emitting diodes, RCLEDs), 수직 공공 레이저 다이오드들(vertical cavity laser diodes, VCSELs), 및 에지 방출 레이저들을 포함하는 반도체 발광 디바이스는 현재 이용 가능한 가장 효율적인 광원들 중 하나이다. 현재 가시광 스펙트럼에 걸쳐 동작할 수 있는 고휘도 발광 디바이스의 제조에서 관심있어 하는 재료 시스템들은 Ⅲ-질화물 재료라고도 칭해지는 Ⅲ-V족 반도체, 특히 갈륨, 알루미늄, 인듐, 및 질소의 2원계, 3원계, 및 4원계 합금을 포함한다. 전형적으로, Ⅲ-질화물 발광 디바이스들은 사파이어, 규소 카바이드, Ⅲ-질화물, 또는 다른 적합한 기판 상에 금속 유기 화학 기상 증착(metal-organic chemical vapor deposition, MOCVD), 분자 빔 에피택시(molecular beam epitaxy, MBE), 또는 다른 에피택셜 기술들에 의해 상이한 조성들 및 도펀트 농도들의 반도체 층들의 스택을 에피택셜 성장시킴으로써 제조된다. 스택은 기판 상에 형성된, 예를 들어 Si로 도핑된 하나 이상의 n-형 층, n-형 층 또는 층들 상에 형성된 활성 영역 내의 하나 이상의 발광 층, 및 활성 영역 위에 형성된, 예를 들어 Mg로 도핑된 하나 이상의 p-형 층을 종종 포함한다. n- 및 p-형 영역들 상에 전기 컨택트들이 형성된다.
LED와 같은 발광 디바이스는 종종 인광체(phosphor)와 같은 파장 변환 재료와 조합된다. US 2013/0234588는 "적색광 컴포넌트[를 갖는] 새로운 인광체 및 … 큰 반치전폭"을 기재한다(초록). US 2013/0234588의 단락 20은 "식[I]으로 표시되는 결정상을 포함하는 인광체 ... R3-x-y-z+w2MzA1.5x+y-w2Si6-w1-w2AlW1+w2Oy+w1N11-y-w1[I].(식[I]에서, R은 La, Gd, Lu, Y, 및 Sc로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1 종의 희토류 원소를 나타내고, M은 Ce, Eu, Mn, Yb, Pr, 및 Tb로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1 종의 금속 원소를 나타내고, A는 Ba, Sr, Ca, Mg, 및 Zn으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1 종의 2가 금속 원소를 나타내고, x, y, z, w1, 및 w2는 다음의 범위들에서의 숫자 값들이다: (1/7) ≤ (3-x-y-z+w2)/6 < (1/2), 0 < (1.5x+y-w2)/6 < (9/2), 0 < x < 3, 0 ≤ y ≤ 2, 0 < z < 1, 0 ≤ w1 ≤ 5, 0 ≤ w2 ≤ 5, 0 ≤ w1+w2 ≤ 5)." 라고 교시한다.
US 2013/0234588의 단락 97은 "위에서 언급된 결정상의 기본 시스템에서, Si의 일부는 Al로 치환될 수 있다. 이것이 Al이 일반식 [I]에 나타나는 이유이다. 이 경우, N- 음이온은 O- 음이온으로 치환되고, 및/또는 2가 A는 3가 R로 치환된다." 라교 교시한다.
WO 2009/050171에는 화학양론적 조성의 희토류 도핑된 알칼리-토류 규소 질화물 인광체의 제조 방법이 기재되어 있다. 상기 방법은 희토류 원소들(RE), 알칼리-토류 원소들(AE), 규소(Si), 및 질소(N)를 포함하는 그룹의 적어도 하나의 원소를 각각 포함하고, 희토류 도핑된 알칼리-토류 규소 질화물 인광체(AE2Si5N8:RE)를 형성하기 위해 필요한 원소들을 공동으로 포함하는 하나 이상의 화합물을 선택하는 단계를 포함한다. 방법은 화합물들을 희토류 도핑된 알칼리-토류 규소 질화물 인광체(AE2Si5N8:RE)를 형성하기 위한 반응에서 상승된 온도로 하는 단계를 더 포함한다. 그러한 방법에서, 일반적으로 소량의 산소가 의도적으로 또는 비의도적으로 첨가되어 희토류 도핑된 알칼리 토류 규소 질화물 인광체(AE2Si5N8:RE)에 혼입될 것이다. 본 발명에 따르면, 비-화학양론적 산소 함유 인광체의 형성에 의한 결함들의 생성은 알칼리 토류 규소 질화물 인광체(AE2Si5N8:RE)의 이온(AE, Si, N)을, 공공들(vacancies)이 생성, 충진, 또는 소멸(annihilated)되어 화학양론적 조성을 갖는 변형된 알칼리 토류 규소 질화물 인광체(AE2Si5N8:RE)의 형성을 초래하게하는 주기율 시스템(periodic system)의 적절한 추가 원소로 적어도 부분적으로 치환함으로써 부분적으로 방지될 수 있다. 이러한 방식으로, 우수하고 안정적인 광학 특성들을 갖는 변형된 인광체가 얻어진다. 본 발명은 위에서 언급된 방법에 의해 얻을 수 있는 변형된 인광체 및 그러한 인광체를 포함하는 복사 변환 디바이스에 더 관련된 것이다.
제1 양태에서, R3-x-y-zAx+yMzSi6-w1Alw1O3x+y+w1N11-7x/3-y-w1□2-2x/3을 포함하는 파장 변환 재료가 제공되며,
재료는 결정 격자를 포함하고;
□는 결정 격자 상에 공공을 포함하고;
0 < x ≤ 3;
-3 ≤ y < 3;
0 < z < 1;
0 ≤ w1 ≤ 6;
0 ≤ x+y, x+y+z ≤ 3;
11-7/3x-y-w1 ≥ 0;
3x+y+w1 ≤13;
R은 3가 La, Gd, Tb, Y, 및 Lu 그룹으로부터 선택되고; R은 이용가능하고(available) 적어도 La를 포함하고;
A는 2가 Ca, Mg, Sr, Ba, 및 Eu의 그룹으로부터 선택되고; A는 이용가능하고 적어도 Ca를 포함하고;
M은 3가 Ce, Pr, 및 Sm의 그룹으로부터 선택되고;
공공들□ 중 적어도 하나는 O 원자에 의해 점유되고,
이는 또한 첨부되는 청구항들에서 더 정의되는 바와 같다.
또 다른 양태에 있어서, UV 및 청색 광 중 하나 이상, 특히 (적어도) 청색 광을 방출하는 발광 다이오드; 및 (청색) 광의 경로에 배치된 본 명세서에 기술된 바와 같은 파장 변환 재료를 포함하는 디바이스가 제공된다.
도 1a 및 도 1b는 공공을 갖는 재료들 및 산소 원자들로 충진된 공공들을 갖는 재료들의 결정 구조들을 도시한다.
도 2는 LED의 단면도이다.
도 3은 LED와 직접 접촉하는 파장 변환 구조체를 갖는 디바이스의 단면도이다.
도 4는 LED에 가까이 근접한 파장 변환 구조체를 갖는 디바이스의 단면도이다.
도 5는 LED로부터 이격된 파장 변환 구조체를 갖는 디바이스의 단면도이다.
도 6, 도 7, 도 8, 및 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 재료들에 대한 여기(excitation) 및 방출 스펙트럼을 도시한다.
도 2는 LED의 단면도이다.
도 3은 LED와 직접 접촉하는 파장 변환 구조체를 갖는 디바이스의 단면도이다.
도 4는 LED에 가까이 근접한 파장 변환 구조체를 갖는 디바이스의 단면도이다.
도 5는 LED로부터 이격된 파장 변환 구조체를 갖는 디바이스의 단면도이다.
도 6, 도 7, 도 8, 및 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 재료들에 대한 여기(excitation) 및 방출 스펙트럼을 도시한다.
US 2013/0234588에 기재된 재료의 일반식 [I]에서, A는 1.5개의 2가 A 원자들이 1개의 3가 R 원자를 치환하는 방식으로 정방(tetragonal) 결정 격자 내로 도입되는 Ca와 같은 2가 금속을 나타낸다. 결과적으로, (R, M, 및 A 유형의) 큰 양이온의 수를 작은 호스트 격자 양이온(Si 및 Al)의 수로 나눈 값은 0.5보다 크다. R, N 쌍들을 A, O 쌍들로 치환하는 것, 또는 Si, N 쌍들을 Al, O 쌍들로 치환하는 것과 같은, 식 [I]에 의해 정의된 다른 치환들은 이 비율을 변화시키지 않는다. 여분의 A 원자들을 수용하기 위해 이용가능한 추가적인 공간이 호스트 격자에 존재하지 않는 경우에, 식 [I]에 의해 정의된 바와 같은 종래 기술의 인광체들은, Si 또는 Al 및 N 또는 O 원자들의 부분적인 제거와 같은 호스트 격자 백본(backbone)내의 원자의 결손을 보일 가능성이 크다. US 2013/0234588에 기술된 조성 Ca1.5xLa2.9-xSi6N11:Ce0.1의 무산소 니트리도실리케이트(nitridosilicate) 샘플들은 따라서 x = 0 (V = 502.78Å3) 내지 x = 2 (V = 504.45Å3)의 셀 부피 팽창을 보여주고, 이는 호스트 격자 내에서 보다 느슨한 본딩을 가리킨다.
본 발명의 실시예들은 Ce3Si6N11 구조 유형으로부터 유도될 수 있는 정방 구조를 나타내는 호스트 격자들을 갖는 황색 내지 적색 방출 Ce3+ 및/또는 Eu2+ 도핑 재료들을 포함한다. 발명자들은 구조가 호스트 격자의 강성(rigidity)을 증가시키기 위해 추가적인 산소 원자들로 충진될 수 있는 음이온 부격자 내의 공공들을 함유한다는 것을 관찰했다. 더 강한 호스트 격자는 비특허 문헌 J. Brgoch, S. P. DenBaars, R. Seshadri, J. Phys. Chem. C 117 (2013) 17955-17959에서 논의된 바와 같이 인광체 변환 LED 시스템에서 인광체 시스템의 변환 효율을 증가시키기에 유리하다.
본 발명의 실시예들은 다음의 식 Ⅱ:R3-x-y-zAx+yMzSi6-w1Alw1O3x+y+w1N11-7x/3-y-w1□2-2x/3에 의해 정의되는 바와 같은 파장 변환 조성물을 포함하고, □은 산소 원자들에 의해 충진되는 구조의 공공이고, 0 < x ≤ 3, -3 ≤ y < 3, 0 < z <1, 0 ≤ w1 ≤ 6, 0 ≤ x+y, x+y+z ≤3, 11-7/3x-y-w1 ≤ 0, 및 3x+y+w1 ≤ 13이다. 첨부되는 청구항들에서 더 정의되는 바와 같이, R은 3가 La, Gd, Tb, Y, 및 Lu를 포함하는 그룹으로부터 선택되고, A는 2가 Ca, Mg, Sr, Ba, 및 Eu을 포함하는 그룹으로부터 선택되고, M은 3가 Ce, Pr, 및 Sm을 포함하는 그룹으로부터 선택된다. 공공들 □은 격자 구조에서 O3x+y+w1에 의해 정의된 산소와 다른 위치들에 있다. Al이 Si(파라미터 w1)를 치환하면 O는 전하 보상을 위해 N을 치환한다. 이것은 SiAlON 형성(formation)으로 알려져 있고, (Si, N)+는 (Al, O)+에 의해 치환된다. 재료는 Ce3+ 또는 Eu2+로 도핑될 수 있다. 위에서 지시된 바와 같이, 3가 Ce3+는 3가 R을 치환하고, 2가 Eu2+는 2가 M을 치환한다.
일부 실시예들에서, 조성물들은 식 I로 기재된 재료들의 공공 위치들 상에 2가 A 원자들 및 산소 원자들을 함유한다. 도 1a 및 도 1b는 두 구조의 비교를 도시한다. 도 1a는 x, y, z, w1, 및 w2가 모두 제로인 식 1의 격자인 R3Si6N11□2를 도시한다. 도 1b는 본 발명의 실시예들에 따라 도 1a의 재료의 공공들이 O 원자들에 의해 충진된 재료의 격자인 R3Si6N11O2를 도시한다. 도 1a 및 도 1b에서, 100 및 102는 R 원자들에 의해 점유된 2개의 결정학적 사이트들이다(표 1 및 표 2의 와이코프 위치들(Wyckoff positions) 2a 및 4c). 사이트(100 및 102) 둘 다 A 원자들 및 M 도펀트 원자들에 의해 또한 점유될 수 있다. 구조체들(104)은 중간의 Si 및 Al 원자(도시되지 않음), 및 N 및 O 원자들에 의해 형성된 꼭지점들을 갖는 사면체(tetrahedra)이다. 3개의 사면체를 연결하는 꼭지점들은 N개의 원자들로만 점유될 수 있고; 2개의 사면체를 연결하는 꼭지점들은 또한 O 원자들에 의해 점유될 수 있다. 도 1a에서 공공들은 정사각형(106)에 의해 지시된다. 도 1b에서, 이들 공공은 O 원자 또는 임의의 다른 적절한 재료(108)에 의해 점유된다. 공공들(106) 중 일부(도 1b에 도시되지 않음) 또는 공공들 전부(도 1b에 도시됨, x = 3)는 O 원자에 의해 충진될 수 있다.
본 명세서에서, "파장 변환"이라는 용어는 또한 복수의 상이한 파장 변환(모두 본 명세서에서 지시된 식(Ⅱ)에 따른 것임)을 지칭할 수 있다.
표 1 및 표 2는 두 가지 실시예에서 재료 단위 셀의 원자 배열을 나타내는 결정학적 데이터를 열거한다. P4bm은 INTERNATIONAL TABLES FOR CRYSTALLOGRAPHY, Volume A1, SYMMETRY RELATIONS BETWEEN SPACE GROUPS. Eds. H. Wondratscheck and U. Mueller, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht (2004)에 따라 결정 격자의 대칭을 기술하는 결정학적 공간 그룹의 기호이다. 원자는 특정 와이코프 위치(Wyck.)와 1 이하의 사이트 점유 계수(site occupation factor, S.O.F.)를 갖는 격자 사이트를 점유하는 종들(species)이다. 예를 들어 사이트 4c는 72.9% + 2.1% La 원자, 및 17.1% + 7.9% Ca 원자에 의해 점유된다. 방위(headings) x/a, y/b, 및 z/c는 격자 상수 a, b, 및 c에 의해 정의되는 결정 격자 내의 원자 위치의 좌표를 치징한다. 정방 격자 시스템에서 a = b ≠ c이고 격자 상수들 사이의 모든 각도들은 90°이다. 표 1의 La1은, 예를 들어 셀 모서리들에 위치하고(x/a = y/b = z/c = 0); 도 1a 및 도 1b에서 100이라고 레이블을 붙인 사이트들을 참조하기 바란다.
표 1은 공공들의 절반이 산소 원자들로 충진된 실시예에 대한 구조 데이터를 보여준다(La2.5Ca0.5Si6O3.5N8.5□, 사이트 O5에 대한 사이트 점유 계수(S.O.F.) = 0.5). 표 2는 모든 공공이 산소 원자들로 충진되는 실시예에 대한 구조 데이터를 보여준다(La1.83Ca1.17Si6O7.17N5.83, 사이트 O5에 대한 S.O.F. = 1.0). 구조 개량(structure refinement)은 La가 부분적으로 Ca로 치환되는 반면 브리징 N2, N3, 및 N4 원자의 일부가 O에 의해 치환됨을 보여준다. N1은 세 개의 Si 원자를 연결하고 질소에 의해서만 점유된다. La 및 Ca에 의한 2B 원자 사이트들의 점유는 구조적 무질서로 인한 것이지만, R, A, 및 M 유형 양이온들의 배위(coordination)에는 영향을 미치지 않는다.
| 원자 | Wyck. | S.O.F. | x/a | y/b | z/c |
| La1 | 2a | 1 | 0 | 0 | 0.00000 |
| La2A | 4c | 0.729 | 0.68036 | 0.18036 | 0.02313 |
| Ca2A | 4c | 0.171 | 0.68036 | 0.18036 | 0.02313 |
| La2B | 4c | 0.0209999 | 0.67507 | 0.17507 | 0.20212 |
| Ca2B | 4c | 0.0790005 | 0.67507 | 0.17507 | 0.20212 |
| Si1 | 8d | 1 | 0.20878 | 0.07935 | 0.53496 |
| Si2 | 4c | 1 | 0.11797 | 0.61797 | 0.04469 |
| N1 | 4c | 1 | 0.15171 | 0.65171 | 0.69635 |
| N2/O2 | 8d | 0.72222 | 0.23189 | 0.07442 | 0.18513 |
| N3/O3 | 8d | 0.72222 | 0.07967 | 0.17958 | 0.64119 |
| N4/O4 | 2b | 0.72224 | 0 | 1/2 | 0.07150 |
| O5 | 4c | 0.5 | 0.57038 | 0.07038 | 0.56876 |
| 원자 | Wyck. | S.O.F. | x/a | y/b | z/c |
| La1 | 2a | 0.950001 | 0 | 0 | 0.00000 |
| Ca1 | 2a | 0.0499992 | 0 | 0 | 0.00000 |
| La2A | 4c | 0.4 | 0.67943 | 0.17943 | 0.02478 |
| Ca2A | 4c | 0.4 | 0.67943 | 0.17943 | 0.02478 |
| La2B | 4c | 0.0400009 | 0.67421 | 0.17421 | 0.19843 |
| Ca2B | 4c | 0.16 | 0.67421 | 0.17421 | 0.19843 |
| Si1 | 8d | 1 | 0.20715 | 0.08101 | 0.53557 |
| Si2 | 4c | 1 | 0.11984 | 0.61984 | 0.04474 |
| N1 | 4c | 1 | 0.14968 | 0.64968 | 0.69686 |
| N2/O2 | 8d | 0.42556 | 0.23093 | 0.07593 | 0.18845 |
| N3/O3 | 8d | 0.42556 | 0.07864 | 0.18158 | 0.64139 |
| N4/O4 | 2b | 0.42556 | 0 | ½ | 0.06739 |
| O5 | 4c | 1 | 0.56887 | 0.06887 | 0.56674 |
일부 실시예에 따른 예들은 예를 들어 La2.48Ca0.5Si6O3.5N8.5□:Ce0.02(x = 1.5, y = 1, z = 0.02, w1 = 0), 및 La1.8Ca1.17Si6O7.17N5.83:Ce0.03(x = 3, y = -1.83, z = 0.03, w1 = 0) 조성을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 두 재료들에서, ([La]+[Ca]+[Ce])/[Si] = 0.5 이다. La1.71Ca2.2Si6O0.44N10.56:Ce0.03, La1.71Ca2.2Si6ON10:Ce0.03, 또는 La2.37Ca0.75Si6O0.3N10.7:Ce0.03과 같은 US 2013/0234588에 기재된 재료들은 각각, ([La]+[Ca]+[Ce])/[Si] = 0.66, 0.66 및 0.53으로 Si가 현저하게 결핍된다. 따라서, 일부 실시예에서는([La]+[Ca]+[Ce])/[Si] ≤ 0.52이고, 일부 실시예에서는 ([La]+[Ca]+[Ce])/[Si] ≤ 0.5이다.
R은 La, Gd, Tb, Y, Lu 그룹으로부터의 희토류 금속이다. 비특허문헌 M. Woike, W. Jeitschko, Inorg. Chem. 34 (1995) 5105-5108로부터, 란타니드(lanthanide) 원소의 원자 반지름들의 감소와 관련하여, 정방 Ln3Si6N11 상들의 셀 부피가 Ln = La로부터 Ce, Pr, Nd, 및 Sm으로 감소함이 알려져 있다. R3-x-y-zAx+yMzSi6-w1Alw1O3x+y+w1N11-7x/3-y-w1□2-2x/3 내의 작은 양이온(예를 들어, Y, Gd, 및 Lu)에 의한 R = La의 부분적 치환은 또한 M-(O, N) 컨택트 길이의 단축 및 4fn5d0 바닥 상태에 대한 M 원자들의 4fn-15d1 레벨들의 에너지적 위치의 감소로 인해, 셀 부피 감소 및 M 도펀트 이온들의 흡수 및 방출의 스펙트럼의 적색 편이를 초래한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, Ce3+ 방출 최대 값은 530nm로부터 580nm로(적색 편이 = 50 nm) 편이될 수 있고, Eu2+ 방출 최대 값은 600으로부터 650nm(적색 편이 = 50 nm)로 편이될 수 있다. 하나의 예에서, 더 작은 Y3+(배위 수 8에 대한 유효 이온 반지름 = 116pm)에 의한 La3+(배위 수 8에 대한 유효 이온 반지름 = 130pm)의 ~40%의 치환은 ~0.6%의 셀 부피 감소 및 ~13nm만큼의 방출 피크의 분광 적색 편이를 초래한다. 일부 실시예들에서, Y 및/또는 Lu는 50% 이하의 La를 치환한다. 특히 일부 실시예들에서, R = Laa(YbLu1-b)1-a이고, 여기서 a ≥ 0.5, 0 ≤ b ≤ 1 이고; 일부 실시예들에서, R = LaaY1-a 이고, 여기서 a ≥ 0.5 이고; 일부 실시예들에서, R = LaaLu1-a, 여기서 a≥ 0.5 이다. A는 부분적 또는 전체적으로 3가 R 원자들을 그들의 격자 사이트 상에서 치환하는 2가 금속이다. Ca(Ⅱ)는 La(Ⅲ)과 거의 동일한 크기이지만 Sr(Ⅱ)와 같은 원자들은 더 크고 Y(Ⅲ) 또는 Lu(Ⅲ)와 같은 더 작은 3가 R 원자들의 도입을 안정화하는 것을 도울 수 있다. Y2.49Sr0.5Si6O3.5N8.5□:Ce0.01은 이러한 조성물의 예이다. Sr2+와 Ca2+의 크기 차이는 La3+와 Y3+의 크기 차이와 동일하다(배위 수 8에 대한 유효 이온 반지름은 Sr2+에 대해서는 140pm이고 Ca2+에 대해서는 126pm임). 상이한 이온 크기들에 기초하여, 일부 실시예들에서, 100% La는 50% Sr 및 50% Y에 의해 치환될 수 있다. 상이한 크기들로 인해, 더 작은 이온(예를 들어, Y3+)은 바람직하게는 2A 위치를 점유해야 한다. 특히, 일부 실시예들에서, R = Y0.5Sr0.5이다. Al은 예를 들어 R. Lauterbach, W. Schnick, Z. anorg. allg. Chem. 626 (2000) 56-61에 의해 기술된 SiAlON 재료 Nd3Si5AlON10, 즉 대응하는 Ln3Si6N11 니트리도실리케이트들을 갖는 동형(isotypic)에 대해 알려진 것과 동일한 방식으로 Si에 대해 치환될 수 있다. Si의 일부는 Al에 의해 치환되는 반면, 도입된 전하는 SiAlON이 형성되도록 O에 의해 브리징 N[2]를 치환하거나 3가 R 원자를 2가 A 원자로 치환함으로써 보상될 수 있다. 예들은 예를 들어 La2.48Ca0.5Si5AlO4.5N8.5□:Ce0.02 또는 La1.48Ca1.5Si5AlO3.5N8.5□:Ce0.02이다. SiAlON형성은 더 짧은 Si-N컨택트들에 대한 더 긴 Al-O 컨택트들의 도입에 기인하는 격자의 확장, 및 활성물(activator) 사이트들의 복수의 화학적 환경들에 의해 도입되는 불균일(inhomogeneous) 확대에 기인하는 인광체 방출의 확대를 주로 초래한다. 스펙트럼 확대는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 파장 변환 재료들을 포함하는 파장 변환된 발광 디바이스들의 연색성(color rendition)을 개선하는 데 특히 유용할 수 있다. 일부 실시예들(w1 < 0.3)에서는 5% 이하의 Si가 Al에 의해 치환되고, 일부 실시예들(w1 < 0.12)에서는 2% 이하의 Si가 Al에 의해 치환된다. 일부 실시예들에서, 방출 대역은 Si에 대해 치환된 모든 %Al에 대해 약 2nm만큼 확대될 수 있다. 소량의 Al은 과도한 산소를 보상하고 및/또는 조밀한 세라믹 샘플들의 소결을 촉진시키는 데 유리할 수 있다. R3-x-y-zAx+yMzSi6-w1Alw1O3x+y+w1N11-7x/3-y-w1□2-2x/3에서의 공공 충진의 하나의 효과는 흡수 및 방출 대역들의 스펙트럼 적색 편이이다. 본 발명의 실시예를 임의의 특정 이론에 제한하지 않고서, 가능한 하나의 설명은 산소에 의한 R2 금속 위치들 상의 M 활성물들의 추가 배위는 분광학적 적색 편이를 유발하는 증가된 전자구름 퍼짐(nexphelauxetic) 효과를 초래할 수 있다는 것이다. ~17%의 La를 Ca로 치환하고 공공들의 절반을 O로 충진함에 의해, ~15nm의 방출의 적색 편이가 관찰되었다. ~33%의 La를 Ca로 대체하고 모든 공공을 O로 충진함에 의해, ~15nm의 방출에 의한 추가 적색 편이가 관찰되는 반면, 흡수 대역들은 수 nm만큼만 편이한다.
위에서 설명된 파장 변환 재료들은 예를 들어, 발광 다이오드를 포함하는 광원에 사용될 수 있다. 발광 다이오드에 의해 방출된 광은 본 발명의 실시예에 따른 파장 변환 재료에 의해 흡수되고 상이한 파장으로 방출된다. 도 2는 적절한 발광 다이오드, 즉 청색 광을 방출하는 Ⅲ-질화물 LED의 일례를 도시한다.
아래의 예에서 반도체 발광 디바이스는 청색 또는 UV 광을 방출하는 Ⅲ-질화물 LED이지만, 레이저 다이오드와 같은 LED 이외의 반도체 발광 디바이스, 및 다른 Ⅲ-Ⅴ 재료들, Ⅲ-인화물, Ⅲ-비화물, Ⅱ-VI 재료들, ZnO, 또는 Si-기반 재료들과 같은 다른 재료 시스템으로 만들어진 반도체 발광 디바이스가 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 Ⅲ-질화물 LED(1)를 도시한다. 임의의 적절한 반도체 발광 디바이스가 사용될 수 있고, 본 발명의 실시예들은 도 2에 도시된 디바이스에 한정되지 않는다. 도 2의 디바이스는 해당 기술분야에서 공지된 바와 같이 성장 기판(10) 상에 Ⅲ-질화물 반도체 구조체를 성장시킴으로써 형성된다. 성장 기판은 종종 사파이어이지만, 예를 들어 SiC, Si, GaN, 또는 합성 기판과 같은 임의의 적절한 기판일 수 있다. Ⅲ-질화물 반도체 구조체가 성장되는 성장 기판의 표면은 성장 전에 패터닝, 조면화, 또는 텍스처화될 수 있으며, 이는 디바이스로부터의 광 추출을 향상시킬 수 있다. 성장 표면 반대편의 성장 기판의 표면(즉, 플립 칩 구성에서 광의 대부분이 추출되는 표면)은 성장 전 또는 후에 패터닝, 조면화, 또는 텍스처화될 수 있으며, 이는 디바이스로부터의 광 추출을 향상시킬 수 있다.
반도체 구조체는 n- 및 p-형 영역들 사이에 개재된 발광 또는 활성 영역을 포함한다. n-형 영역(16)은 먼저 성장될 수 있고, 예를 들어 버퍼 층 또는 핵 형성 층과 같은 준비 층, 및/또는 n-형이거나 비의도적으로 도핑될(not intentionally doped) 수 있는 성장 기판의 제거를 용이하게 하도록 설계된 층들, 발광 영역이 효율적으로 발광하는 데에 바람직한 특정 광학적, 재료적, 또는 전기적 특성을 위해 설계된 n-형 또는 심지어 p-형 디바이스 층들을 포함하는 상이한 조성 및 도펀트 농도의 복수의 층을 포함할 수 있다. 발광 또는 활성 영역(18)은 n-형 영역 위에 성장된다. 적절한 발광 영역의 예는 단일의 두꺼운 또는 얇은 발광 층, 또는 장벽 층들에 의해 분리된 복수의 얇은 또는 두꺼운 발광 층을 포함하는 복수의 양자 우물 발광 영역을 포함한다. 그 다음으로 p-형 영역(20)이 발광 영역 위에 성장될 수 있다. n-형 영역과 마찬가지로, p-형 영역은 비의도적으로 도핑된 층들 또는 n-형 층들을 포함하여, 상이한 조성, 두께, 및 도펀트 농도의 복수의 층을 포함할 수 있다.
성장 후, p-컨택트는 p-형 영역의 표면 상에 형성된다. p-컨택트(21)는 종종 반사성 금속, 및 반사성 금속의 전자 이동(electromigration)을 방지 또는 감소시킬 수 있는 가드 금속과 같은 복수의 전도성 층을 포함한다. 반사성 금속은 종종 은이지만, 임의의 적절한 재료 또는 재료들이 사용될 수 있다. p-컨택트(21)를 형성 한 후, n-컨택트(22)가 형성되는 n-형 영역(16)의 일부를 노출하기 위해, p-컨택트(21), p-형 영역(20), 및 활성 영역(18)의 일부가 제거된다. n- 및 p-컨택트(22 및 21)는 규소의 산화물 또는 임의의 다른 적합한 재료와 같은 유전체로 충진될 수 있는 갭(25)에 의해 서로 전기적으로 절연된다. 복수의 n-컨택트 비아가 형성될 수 있고; n- 및 p-컨택트들(22 및 21)은 도 2에 도시된 배열에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술분야에서 공지된 바와 같이, n- 및 p-컨택트들은 유전체/금속 스택을 갖는 본드 패드들을 형성하도록 재분배될 수 있다.
LED(1)에 전기적 연결을 형성하기 위해, 하나 이상의 상호 접속부들(26 및 28)이 n- 및 p-컨택트들(22 및 21) 상에 형성되거나 전기적으로 연결된다. 상호 접속부(26)는 도 5에서 n-컨택트(22)에 전기적으로 연결된다. 상호 접속부(28)는 p-컨택트(21)에 전기적으로 연결된다. 상호 접속부들(26 및 28)은 유전 층(24) 및 갭(27)에 의해 n- 및 p- 컨택트(22 및 21)로부터 및 서로로부터 절연되어 있다. 상호 접속부들(26 및 28)은 예를 들어 납땜, 스터드 범프(stud bumps), 금 층(gold layers), 또는 임의의 다른 적절한 구조체를 포함할 수 있다.
기판(10)은 박형화되거나(thinned) 완전히 제거될 수 있다. 일부 실시예에서, 박형화에 의해 노출된 기판(10)의 표면은 광 추출을 개선하기 위해 패터닝, 텍스처화, 또는 조면화된다.
임의의 적합한 발광 디바이스가 본 발명의 실시예에 따른 광원에 사용될 수 있다. 본 발명은 도 2에 도시된 특정 LED에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 LED와 같은 광원은 다음 도면들에서 블록(1)에 의해 도시된다.
도 3, 도 4, 및 도 5는 LED(1)와 파장 변환 구조체(30)를 조합하는 디바이스들을 도시한다. 파장 변환 구조체는 위에서 설명한 파장 변환 재료들 중 하나를 함유할 수 있다.
도 3에서, 파장 변환 구조체(30)는 LED(1)에 직접 연결된다. 예를 들어, 파장 변환 구조체는 도 2에 도시된 기판(10)에, 또는 기판(10)이 제거되는 경우에는 반도체 구조체에 직접 연결될 수 있다.
도 4에서, 파장 변환 구조체(30)는 LED(1)에 근접하게 배치되지만 LED(1)에 직접 연결되지는 않는다. 예를 들어, 파장 변환 구조체(30)는 접착제 층(32), 작은 에어 갭(air gap), 또는 임의의 다른 적절한 구조체에 의해 LED(1)로부터 분리될 수 있다. LED(1)와 파장 변환 구조체(30) 사이의 간격은 예를 들어 일부 실시예들에서 500㎛ 미만일 수 있다.
도 5에서, 파장 변환 구조체(30)는 LED(1)로부터 이격된다. LED(1)와 파장 변환 구조체(30) 사이의 간격은 예를 들어 일부 실시예에서 예를 들어 밀리미터 단위일 수 있다. 이러한 디바이스는 "원격 인광체" 디바이스라고 지칭될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이용 백라이트에 원격 인광체 배열이 사용될 수 있다.
파장 변환 구조체(30)는 정사각형, 직사각형, 다각형, 육각형, 원형, 또는 임의의 다른 적합한 형상일 수 있다. 파장 변환 구조체는 LED(1)와 동일한 크기이거나 LED(1)보다 크거나 LED(1)보다 작을 수 있다.
파장 변환 구조체(30)는 임의의 적절한 구조일 수 있다. 파장 변환 구조체(30)는 LED(1)와 별개로 형성되거나, LED(1)와 인 시츄(in situ)로 형성될 수 있다.
LED(1)와 별개로 형성된 파장 변환 구조체의 예들은 소결 또는 임의의 다른 적합한 공정에 의해 형성될 수 있는 세라믹 파장 변환 구조체들; 압연(rolled), 주조, 또는 다른 방식으로 시트로 형성된 다음, 개별 파장 변환 구조체들로 싱귤레이션되는 실리콘(silicone) 또는 유리와 같은 투명 재료에 배치되는 분말 인광체와 같은 파장 변환 재료들; 및 LED(1) 위에 적층(laminated)되거나 다르게 배치될 수 있는, 가요성 시트로 형성된 실리콘과 같은 투명 재료에 배치된 분말 인광체들과 같은 파장 변환 재료들을 포함한다.
인 시츄로 형성되는 파장 변환 구조체의 예들은 실리콘과 같은 투명 재료와 혼합되고 LED(1) 위에 디스펜싱, 스크린 인쇄, 스텐실(stenciled), 몰드, 또는 다르게 배치되는 분말 인광체와 같은 파장 변환 재료들; 및 전기 영동(electrophoretic), 증기, 또는 임의의 다른 적절한 유형의 퇴적에 의해 LED(1) 상에 코팅된 파장 변환 재료들을 포함할 수 있다.
복수의 형태의 파장 변환 구조체가 단일 디바이스에서 사용될 수 있다. 단지 하나의 예로서, 세라믹 파장 변환 부재는 몰드된 파장 변환 부재와 조합될 수 있으며, 세라믹 및 몰드된 부재들 내에 동일하거나 상이한 파장 변환 재료를 가질 수 있다.
파장 변환 구조체(30)는 파장 변환 구조체 내의 유일한 파장 변환 재료일 수 있거나 파장 변환 구조체 내의 복수의 파장 변환 재료 중 하나일 수 있는, 위에서 설명한 바와 같은 파장 변환 재료를 포함한다. 또한, 파장 변환 구조체(30)는 예를 들어 종래의 인광체들, 유기 인광체들, 양자점들, 유기 반도체들, Ⅱ-VI 또는 Ⅲ-V 반도체들, Ⅱ-VI 또는 Ⅲ-V 반도체 양자점들 또는 나노 결정, 염료, 중합체, 또는 다른 발광하는 재료를 포함할 수 있다.
파장 변환 재료는 LED에 의해 방출된 광을 흡수하고 하나 이상의 상이한 파장의 광을 방출한다. LED에 의해 방출된 변환되지 않은 광은 종종 구조체로부터 추출된 최종 스펙트럼의 광의 일부일 수는 있지만, 필수적이지는 않다. 일반적인 조합들의 예들은 황색 방출 파장 변환 재료와 조합된 청색 발광 LED, 녹색 및 적색 방출 파장 변환 재료와 조합된 청색 방출 LED, 청색 및 황색 방출 파장 변환 재료들과 조합된 UV 방출 LED, 청색, 녹색, 및 적색 방출 파장 변환 재료와 결합된 UV 방출 LED를 포함한다. 구조체로부터 추출된 광의 스펙트럼을 조정하기 위해, 다른 색상의 광을 방출하는 파장 변환 재료들이 첨가될 수 있다.
일부 실시예들에서, 위에서 설명한 바와 같은 파장 변환 재료는 예를 들어 소결 또는 임의의 적절한 방법에 의해 세라믹으로 형성된다. 이러한 발광 세라믹은 예를 들어 자동차용 제품들과 같은 백색 냉광(cool white light)을 필요로 하는 제품들에서, 위에서 설명한 질화 세라믹의 예상된 낮은 열 소광(thermal quenching)으로 인해 가닛 기반의 발광 세라믹을 대체할 수 있다. 일부 실시예들에서, 위에서 설명한 파장 변환 재료들에서의 CaO의 존재는 예를 들어 US 2013/0234588에 개시된 재료들 또는 일부 가닛 기반 발광 세라믹과 비교하여 상당히 낮은 소결 온도들의 사용을 가능하게 한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 소성 온도(firing temperature)는 1750℃에서 단지 1600℃로 감소될 수 있다. 이러한 소성 온도를 낮추는 것의 특별한 장점은 조밀한 세라믹이 부분적 분해 없이 감소된 질소 압력 하에서 소결될 수 있다는 것이다. 일부 실시예들에서, 주변 압력 하에서 소결이 수행된다. 감소된 질소 압력은 소결 동안 공극의 제거를 촉진시키고 따라서 처리 시간을 감소시킨다. 광 투과 또는 기계적 강도와 같은 소결된 세라믹의 특성을 개선하기 위해, 감소된 질소 압력 하에서의 소결 단계에 이어, 증가된 압력 하에서의 어닐링(annealing) 단계가 후속할 수 있다. 청구된 재료의 소결성은 질소 가스 분위기의 일부를 수소 또는 헬륨으로 대체함으로써 더욱 향상될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 소결은 H2/N2 5/95% v/v 가스 혼합물에서 수행된다.
복수의 파장 변환 재료는 함께 혼합되거나 별개의 구조체들로서 형성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 청색 방출 LED는 위에서 설명된 바와 같은 파장 변환 재료를 포함하는 황색-녹색 방출 발광 세라믹 및 적색 방출 파장 변환 재료와 조합된다. LED, 발광 세라믹, 및 적색 방출 파장 변환 재료로부터의 광은 디바이스가 백색으로 보이는 광을 방출하도록 조합된다. 따라서, 실시예들에서, 파장 변환 재료는 황색 또는 녹색 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 제1 파장 변환 재료이고, 디바이스는 적색 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 제2 파장 변환 재료를 더 포함한다. 특정 실시예들에서, R은 La를 포함하고; A는 Ca를 포함하고; 재료는 Ce로 도핑되고; ([La]+[Ca]+[Ce])/[Si] ≤ 0.52이다.
일부 실시예들에서, 예를 들어 광학 성능을 향상시키는 재료들, 산란을 장려하는 재료들, 및/또는 열 성능을 향상시키는 재료들과 같은 다른 재료들이 파장 변환 구조체에 첨가될 수 있다.
예 1: La2.47Ca0.5Si6O3.5N8.5□:Ce0.03
20.3mg의 LaF3, 20.1mg의 La(NH2)3, 35.6mg의 Si(NH)2, 20mg의 CaH2 및 0.5mg의 CeF3(1.2mol%의 La)가 혼합되고 1600℃의 건조 질소 하에 텅스텐 도가니에서 10hrs 동안 소성되었다. 산소는 La(NH2)3를 통해 도입되었다. 냉각 후, 황색 분말이 분쇄(crushed)되고 스크리닝(screened)되었다. 도 6은 예 1의 재료의 여기(40) 및 방출(42) 스펙트럼을 도시한다. 피크 여기 파장은 440nm, x = 0.471, y = 0.510, 발광 효율(luminous efficiency, LE)은 385lm/Wopt, 양자 효율은 0.620, 및 피크 방출 파장은 565nm(황록색)이다. 복사의 발광 효율(와트 당 단위 루멘(unit lumens per watt))은 인간의 눈으로 감지되는 경우 광원의 휘도에 대한 척도이다.
예 2: La2.5Ca0.5Si6O3.5N8.5□
20.3mg의 LaF3, 20.1mg의 La(NH2)3, 35.6mg의 Si(NH)2, 및 20mg의 CaH2가 혼합되고, 1600℃의 건조 질소 하에 10시간 동안 텅스텐 도가니에서 소성된다. 냉각 후, 무색 분말이 분쇄되고 스크리닝된다.
예 3: La1.792Ca1.17Si6O7.17N5.83:Ce0.038
23.2mg의 LaCl3, 100mg의 Si2(NH)3 x 6NH4Cl, 20.1mg의 CaH2, 및 x 0,4mg의 CeF3(2.1mol% La)가 혼합되고, 1600℃에서 건조 질소 하에 10시간 동안 텅스텐 도가니에서 소성된다. 냉각 후, 결과적인 황색 분말이 분쇄되고, 스크리닝되고, 물로 세척된다. 도 7은 예 3의 재료의 여기(60) 및 방출(62) 스팩트럼을 도시한다. 피크 여기 파장은 440nm, x = 0.489, y = 0.495, LE는 352 lm/Wopt, 양자 효율은 0.460, 및 피크 방출 파장은 581nm(황색)이다.
예 4: La2.5Ca0.49Si6O3.5N8.5:Eu0.01
20.3mg의 LaF3, 20.1mg의 La(NH2)3, 35.6mg의 Si(NH)2, 20mg의 CaH2, 및 x 1.9mg의 EuF3(1.9mol%의 Ca)가 혼합되고 1600℃에서 건조 질소 하에 10시간 동안 텅스텐 도가니에서 소성된다. 냉각 후, 오렌지색 분말이 분쇄되고 스크리닝된다.
예 5: La2.452Ca0.4997Si6O3.5N8.5:Ce0.048Eu0.0003
40.6mg의 LaF3, 40.2mg의 La(NH2)3, 71.2mg의 Si(NH)2, 40mg의 CaH2, 1.6mg의 CeF3(1.9mol% La), 및 0.1mg의 EuF3(0.05mol% Ca)가 혼합되고, 1600℃에서 건조 질소 하에 10시간 동안 텅스텐 도가니에서 소성된다. 냉각 후, 오렌지색 분말이 분쇄되고 스크리닝된다. 도 8은 예 6의 재료의 여기(70) 및 방출(72) 스팩트럼을 도시한다. 피크 여기 파장은 440nm, x = 0.491, y = 0.495, LE는 367lm/Wopt, 양자 효율은 0.636, 및 피크 방출 파장은 578nm(황색)이다.
예 6: La1.83Ca1.165Si6O7.17N5.83:Eu0.005
23.2mg의 LaCl3, 100mg의 Si2(NH)3 x 6NH4Cl, 20.1mg의 CaH2, 및 x 0.4mg의 EuF3(0.4mol% Ca)가 혼합되고 1600℃에서 건조 질소 하에 10시간 동안 텅스텐 도가니에서 소성된다. 냉각 후, 결과적인 황색 분말이 분쇄되고, 스크리닝되고, 물로 세척된다. 도 9는 예 7의 재료의 결정자의 여기(50) 및 방출 스펙트럼을 도시한다. 방출 파장 범위는 530-780nm, x = 0.585, y = 0.414, LE는 276lm/Wopt, FWHM(full width half maximum)은 109.7nm, 피크 방출 파장은 608nm(오렌지색)이다.
본 발명을 상세하게 설명하였지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 개시내용을 고려하여, 명세서에서 설명된 발명 개념의 사상을 벗어나지 않고 본 발명을 변형할 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 도시되고 설명된 특정 실시예들에 한정되는 것으로 의도되지 않는다.
본 명세서에서, "실질적으로 구성하는"에서와 같이, "실질적으로"라는 용어는 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 것이다. "실질적으로"라는 용어는 또한 "전적으로", "완전히", "모두" 등을 갖는 실시예들을 또한 포함할 수 있다. 따라서, 실시예들에서 형용사 실질적으로는 또한 제거될 수 있다. 적용 가능한 경우, 용어 "실질적으로"는 또한 90% 이상, 예컨대 95% 이상, 특히 99% 이상, 더욱 특히 99.5% 이상과 100%를 포함과 관련될 수 있다. 용어 "포함한다"는 또한 "포함한다"라는 용어가 "구성되는"을 의미하는 실시예들을 또한 포함한다. 용어 "및/또는"은 특히 "및/또는" 전후에 언급된 항목들 중 하나 이상과 관련된다. 예를 들어, 어구 "항목 1 및/또는 항목 2" 및 유사한 어구는 항목 1 및 항목 2 중 하나 이상과 관련될 수 있다. "포함하는"이라는 용어는 실시예에서 "구성되는"을 지칭할 수도 있지만, 다른 실시예에서 또한 "적어도 정의된 종들 및 선택적으로(optionally) 하나 이상의 다른 종류을 함유하는"을 지칭할 수 있다.
또한, 상세한 설명 및 청구항들에서의 제1, 제2, 제3 등의 용어들은 유사한 요소들을 구별하기 위해 사용되며, 반드시 순차적 또는 연대순으로 설명하는 것은 아니다. 그렇게 사용되는 용어는 적절한 환경 하에서 상호교환 가능하고, 본 명세서에 설명된 본 발명의 실시예들은 본 명세서에 설명되거나 도시된 것 이외의 다른 순서들로 동작할 수 있음을 이해해야 한다.
본 명세서의 디바이스는 특히 동작 중에 설명된다. 본 발명의 통상의 기술자에게 명백한 바와 같이, 본 발명은 동작의 방법들 또는 동작 중인 디바이스에 한정되지 않는다.
위에서 언급된 실시예들은 본 발명을 한정하기보다는 도시하고, 본 발명의 통상의 기술자들은 첨부된 청구항의 범위를 벗어나지 않고 많은 대안적인 실시예를 설계할 수 있음에 유의해야 한다. 청구항들에서, 괄호 사이에 위치한 임의의 참조 부호는 그 청구항을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. "포함하다"라는 동사및 그것의 활용형의 사용은 청구항에 명시된 요소나 단계 이외의 요소나 단계의 존재를 배제하는 것은 아니다. 문맥 상 명확하게 다르게 요구하지 않는 한, 상세한 설명 및 청구 범위에 걸쳐, "포함하다", "포함하는" 등의 단어는 배타적인 또는 완전한 의미와 반대되는 포괄적인 의미로 해석되어야 하고; 즉 "포함하지만 이에 한정되지 않음"의 의미로 사용된다. 구성 요소에 선행하는 "a" 또는 "an"이라는 관사는 복수의 그러한 요소의 존재를 배제하지 않는다. 본 발명은 수 개의 별개 요소들을 포함하는 하드웨어에 의해, 그리고 적절하게 프로그래밍된 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 수 개의 수단들을 열거하는 디바이스 청구항에서, 이들 수단들 중 수 개는 하나의 동일한 하드웨어 항목에 의해 구현될 수 있다. 특정 수단들이 서로 다른 종속항들에서 인용된다는 단순한 사실만으로 이러한 수단들의 조합을 유리하게 사용할 수 없다는 것을 나타내지는 않는다.
본 발명은 또한 상세한 설명에 설명되고 및/또는 첨부 도면에 도시된 특징 피처들 중 하나 이상을 포함하는 디바이스에 적용된다. 본 발명은 또한 상세한 설명에 설명되고 및/또는 첨부 도면에 도시된 특징 피처들 중 하나 이상을 포함하는 방법 또는 프로세스에 관한 것이다.
본 특허에서 논의된 다양한 양태는 추가적인 장점을 제공하기 위해 조합될 수 있다. 또한, 본 기술분야의 통상의 기술자는 실시예들이 조합될 수 있고, 또한 2개 보다 많은 실시예들이 조합될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이에 더하여, 일부 피처들은 하나 이상의 분할 출원에 대한 기반을 형성할 수 있다.
Claims (10)
- R3-x-y-zAx+yMzSi6-w1Alw1O3x+y+w1N11-7x/3-y-w1□2-2x/3을 포함하는 파장 변환 재료로서,
상기 재료는 결정 격자를 포함하고;
□는 상기 결정 격자 상의 공공(vacancy)을 포함하고;
0 < x ≤ 3;
-3 ≤ y < 3;
0 < z < 1;
0 ≤ w1 ≤ 6;
0 ≤ x+y, x+y+z ≤ 3;
11-7/3x-y-w1 ≥ 0;
3x+y+w1 ≤ 13;
R은 3가 La, Gd, Tb, Y, 및 Lu의 그룹으로부터 선택되고; R은 이용가능하고 적어도 La를 포함하고;
A는 2가 Ca, Mg, Sr, Ba, 및 Eu의 그룹으로부터 선택되고; A는 이용가능하고 적어도 Ca를 포함하고;
M은 3가 Ce, Pr, 및 Sm의 그룹으로부터 선택되고;
공공 □ 중 적어도 하나는 O 원자에 의해 점유되는, 파장 변환 재료. - 제1항에 있어서,
상기 재료는 Ce로 도핑되고;
([La]+[Ca]+[Ce])/[Si] ≤ 0.52인, 파장 변환 재료. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 재료는 SiAlON을 포함하는, 파장 변환 재료.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, R = Laa(YbLu1-b)1-a이고, a ≥ 0.5, 0 ≤ b ≤ 1 인, 파장 변환 재료.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, Y 및 Sr을 더 포함하는, 파장 변환 재료.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 5% 이하의 Si가 Al에 의해 치환되는, 파장 변환 재료.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, La, Ca, 및 O를 더 포함하는, 파장 변환 재료.
- 디바이스로서,
청색 광을 방출하는 발광 다이오드; 및
상기 청색 광의 경로에 배치되는, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 파장 변환 재료
를 포함하는, 디바이스. - 제8항에 있어서,
R은 La를 포함하고;
A는 Ca를 포함하고;
상기 재료는 Ce로 도핑되고;
([La]+[Ca]+[Ce])/[Si] ≤ 0.52
인, 디바이스. - 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 파장 변환 재료는 황색 또는 녹색 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 제1 파장 변환 재료이고, 상기 디바이스는 적색 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 제2 파장 변환 재료를 더 포함하는, 디바이스.
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| US11322661B2 (en) * | 2019-05-30 | 2022-05-03 | King Abdullah University Of Science And Technology | Spin-sensitive ultraviolet light-based device and method |
| US11692135B2 (en) | 2021-06-11 | 2023-07-04 | Nichia Corporation | Nitride phosphor, method for manufacturing the same, and light emitting device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100010922A (ko) * | 2007-04-18 | 2010-02-02 | 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 | 형광체 및 그 제조 방법, 형광체 함유 조성물, 발광 장치, 조명 장치, 화상 표시 장치, 그리고 질소 함유 화합물 |
| WO2010114061A1 (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | 三菱化学株式会社 | 蛍光体、蛍光体の製造方法、蛍光体含有組成物、発光装置、照明装置及び画像表示装置 |
| US20100288972A1 (en) * | 2007-10-15 | 2010-11-18 | Leuchtstoffwerk Breitungen Gmbh | Rare-earth doped alkaline-earth silicon nitride phosphor, method for producing and radiation converting device comprising such a phosphor |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6967330B1 (en) * | 2003-05-15 | 2005-11-22 | Alem Associates | High-density polycrystalline lutetium silicate materials activated with Ce |
| CN100572498C (zh) * | 2007-04-03 | 2009-12-23 | 北京宇极科技发展有限公司 | 一种氮氧化合物发光材料及其制法以及由其制成的照明或显示光源 |
| JP4466758B2 (ja) * | 2008-04-03 | 2010-05-26 | 三菱化学株式会社 | 蛍光体及びその製造方法、蛍光体含有組成物、発光装置、照明装置並びに画像表示装置 |
| CN101920198B (zh) | 2009-06-12 | 2013-03-13 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 具有荧光特性的高稳定的应用于co氧化的多孔高效催化剂 |
| KR101445624B1 (ko) * | 2009-11-10 | 2014-09-29 | 덴끼 가가꾸 고교 가부시키가이샤 | β형 사이알론, 그 제조 방법 및 그것을 사용한 발광 장치 |
| EP2569247A4 (en) | 2010-05-14 | 2014-04-16 | Lightscape Materials Inc | PHOSPHORES BASED ON CARBONITRIDES AND LIGHT EMITTING DIODES USING THEM |
| JP5127965B2 (ja) | 2010-09-02 | 2013-01-23 | 株式会社東芝 | 蛍光体およびそれを用いた発光装置 |
| US8535566B2 (en) | 2010-09-10 | 2013-09-17 | Lightscape Materials, Inc. | Silicon carbidonitride based phosphors and lighting devices using the same |
| US8512522B2 (en) | 2011-01-10 | 2013-08-20 | Spencer S. Brody | Method of producing paper with methane reduction ingredients |
| US8597545B1 (en) * | 2012-07-18 | 2013-12-03 | Intematix Corporation | Red-emitting nitride-based calcium-stabilized phosphors |
| US9090953B2 (en) | 2012-08-14 | 2015-07-28 | Ati Properties, Inc. | Methods for reducing impurities in magnesium, purified magnesium, and zirconium metal production |
| JP2015063680A (ja) * | 2013-08-29 | 2015-04-09 | 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 蛍光体 |
| JP2015110708A (ja) * | 2013-12-06 | 2015-06-18 | 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 黄色蛍光体 |
| JP2015117334A (ja) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 蛍光体 |
| KR102295679B1 (ko) * | 2013-12-26 | 2021-08-30 | 덴카 주식회사 | 형광체 및 발광 장치 |
-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100010922A (ko) * | 2007-04-18 | 2010-02-02 | 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 | 형광체 및 그 제조 방법, 형광체 함유 조성물, 발광 장치, 조명 장치, 화상 표시 장치, 그리고 질소 함유 화합물 |
| US20100288972A1 (en) * | 2007-10-15 | 2010-11-18 | Leuchtstoffwerk Breitungen Gmbh | Rare-earth doped alkaline-earth silicon nitride phosphor, method for producing and radiation converting device comprising such a phosphor |
| WO2010114061A1 (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | 三菱化学株式会社 | 蛍光体、蛍光体の製造方法、蛍光体含有組成物、発光装置、照明装置及び画像表示装置 |
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