KR20190134057A - Phosphor, light emitting device package including the same - Google Patents

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KR20190134057A
KR20190134057A KR1020180059222A KR20180059222A KR20190134057A KR 20190134057 A KR20190134057 A KR 20190134057A KR 1020180059222 A KR1020180059222 A KR 1020180059222A KR 20180059222 A KR20180059222 A KR 20180059222A KR 20190134057 A KR20190134057 A KR 20190134057A
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박희정
김원중
송우석
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a phosphor represented by chemical formula 1, A_2M_(1-x)F_6:Mn^(4+)_x, comprises at least one layered structure on a surface. A fluorine-based coating layer is formed on the layered structure. The layered structure has a structure in which an n-polygon is stacked in two or more layers (herein, n is an integer of 3 or more). In the chemical formula 1, A is at least one alkali metal selected from lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), and cesium (Cs), M is at least one element selected from the group consisting of Group 4 or Group 14 element, and x satisfies 0 < X <= 0.2.

Description

형광체 및 이를 포함하는 발광 소자 패키지{PHOSPHOR, LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE INCLUDING THE SAME}Phosphor and light emitting device package including the same {PHOSPHOR, LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE INCLUDING THE SAME}

본 발명은 형광체 및 이를 포함하는 발광 소자 패키지에 관한 것이다. 보다 구체적으로 고온/고습 환경에서의 신뢰성이 개선된 형광체 및 이를 포함하는 발광 소자 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to a phosphor and a light emitting device package including the same. More specifically, the present invention relates to a phosphor having improved reliability in a high temperature / high humidity environment and a light emitting device package including the same.

반도체의 Ⅲ-Ⅴ족 또는 Ⅱ-Ⅵ족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광다이오드 (Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드와 같은 발광 소자는 박막 성장기술 및 소자 재료의 개발로 인해 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색광도 구현이 가능하고 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저 소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 갖는다.Light emitting devices, such as light emitting diodes or laser diodes, which use III-V or II-VI compound semiconductor materials of semiconductors, have a variety of characteristics such as red, green, blue and ultraviolet light due to the development of thin film growth technology and device materials. Color can be realized, and efficient white light can be realized by using fluorescent materials or combining colors, and low power consumption, semi-permanent life, fast response speed, safety and environmental friendliness compared to conventional light sources such as fluorescent and incandescent lamps. Has the advantage.

이러한 장점에 따라, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.These advantages include light emitting diode backlights that replace the Cold Cathode Fluorescence Lamps (CCFLs) that make up the backlight of liquid crystal display (LCD) displays, white light emitting diode lighting devices that can replace fluorescent or incandescent bulbs, Applications are expanding to automotive headlights and traffic lights.

한편, 백색광을 구현하는 방법에 있어서는 단일 칩 형태의 방식으로 청색이나 자외선(UV: Ultra Violet) 발광 다이오드 칩 위에 형광물질을 결합하는 방식과 멀티 칩 형태로 제조하여 이를 서로 조합하여 백색광을 얻는 방식으로 나누어진다.Meanwhile, in the method of implementing white light, a method of combining a fluorescent material on a blue or ultraviolet (UV) light emitting diode chip in a single chip form, and manufacturing a multi-chip form and combining them with each other to obtain white light Divided.

보다 구체적으로, 단일 칩으로 백색광을 구현하는 방식은, 청색 LED로부터 발광하는 빛과 이를 이용해서 적어도 하나의 형광체들을 여기 시켜 백색광을 얻는 방식이 사용되고 있으며, 멀티 칩으로 백색광을 구현하는 방식은 RGB(Red, Green, Blue)의 3종류의 칩을 조합하여 백색광을 구현하는 방식이 사용되고 있다. More specifically, a method of realizing white light using a single chip includes a method of obtaining white light by exciting light emitted from a blue LED and at least one phosphor by using the same. A method of realizing white light by using three types of chips (red, green, and blue) is used.

여기에 사용되는 대표적인 적색 형광체로는 CaAlSiN3:Eu2 + 및 Sr2Si5N8:Eu2 +와 같은 산화 질화물계 형광체가 있다. 이와 같은 질화물계 적색 형광체는 발광 휘도와 열 특성이 우수하나, 발광 영역이 넓어 사람의 인식 한계를 넘어서는 문제점이 있으며, 흡수 영역이 다른 색을 나타내는 형광체와 겹쳐 재흡수가 일어나는 문제점까지 있다. As a typical red phosphor used here is a CaAlSiN 3: a oxynitride-based fluorescent material such as Eu 2 +: Eu 2 + and Sr 2 Si 5 N 8. Such a nitride-based red phosphor has excellent emission luminance and thermal characteristics, but has a problem of exceeding a recognition limit due to a wide light emitting region, and reabsorption of the absorption region overlapping with a phosphor having a different color.

이에, 질화물계 적색 형광체를 대체할 수 있는 형광체로 불화물 형광체가 대두되었다. 불화물 형광체는 다른 발현색과 상호 작용하지 않고, 넓은 영역의 파장을 흡수하되 좁은 영역의 발광 능력을 가져 효율적이며 선명한 적색을 발현하는 장점이 있다. 그러나, 이러한 불화물 형광체는 습기에 취약하여, 고온/고습 환경하에서 발광 휘도가 감소하거나 색좌표가 변화하는 문제점이 있다. 따라서 이러한 문제점들을 해결할 수 있는 형광체가 요구되는바, 본 발명은 이와 관련된 것이다. Accordingly, fluoride phosphors have emerged as phosphors that can replace nitride-based red phosphors. The fluoride phosphor does not interact with other expression colors and absorbs a wide range of wavelengths, but has an advantage of emitting light in a narrow region and expressing efficient and vivid red color. However, such fluoride phosphors are vulnerable to moisture, and thus have a problem in that luminescence brightness is reduced or color coordinates are changed under high temperature / high humidity environments. Therefore, there is a need for a phosphor that can solve these problems, the present invention relates to this.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 고온/고습 환경에서의 신뢰성이 개선된 형광체 및 이를 포함하는 발광 소자 패키지를 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a phosphor with improved reliability in a high temperature / high humidity environment and a light emitting device package including the same.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시 예에 따른 하기 화학식 1로 표시되는 형광체는 표면에 적어도 하나 이상의 층상 구조를 포함하고, 상기 층상 구조 상에 불소계 코팅층이 형성되며, 상기 층상 구조는 n각형이 2 이상의 층으로 적층된 구조를 갖는다. 이때, n은 3 이상의 정수일 수 있다.Phosphor represented by the following formula 1 according to an embodiment of the present invention includes at least one layer structure on the surface, a fluorine-based coating layer is formed on the layer structure, the layer structure is n-square stacked in two or more layers Has a structure. In this case, n may be an integer of 3 or more.

[화학식 1][Formula 1]

A2M1 - xF6:Mn4 + x A 2 M 1 - x F 6 : Mn 4 + x

여기서, A는 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb) 및 세슘(Cs)으로부터 선택되는 1종 이상의 알칼리 금속이고, M은 4족 또는 14족 원소로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 원소이며, x는 0<x≤0.2를 만족한다.Here, A is at least one alkali metal selected from lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb) and cesium (Cs), and M is a group composed of Group 4 or 14 elements. Is at least one element selected from, and x satisfies 0 <x ≦ 0.2.

상기 불소계 코팅층은 F 또는 KF를 포함할 수 있다.The fluorine-based coating layer may include F or KF.

상기 층상 구조 및 상기 불소계 코팅층은 열처리를 통해 얻어질 수 있다.The layered structure and the fluorine-based coating layer may be obtained through heat treatment.

이때, 열처리는 F2 또는 HF 분위기 하에 수행될 수 있으며, 열처리 온도는 150℃ 이상 내지 250℃ 이하일 수 있다.In this case, the heat treatment may be performed under an F 2 or HF atmosphere, the heat treatment temperature may be 150 ℃ or more to 250 ℃ or less.

상기 불소계 코팅층의 전구체는 HF, KHF2 또는 K2SiF6일 수 있다.The precursor of the fluorine-based coating layer may be HF, KHF 2 or K 2 SiF 6 .

상기 불소계 코팅층의 두께는 2.5nm 이상 내지 40nm 이하일 수 있다.The fluorine-based coating layer may have a thickness of 2.5 nm or more and 40 nm or less.

상기 화학식 1로 표시되는 형광체의 결정화도는 47% 이상일 수 있다.Crystallinity of the phosphor represented by Formula 1 may be 47% or more.

한편, 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 발광 소자 패키지는 상술한 화학식 1로 표시되는 형광체를 포함할 수 있다.On the other hand, the light emitting device package according to another embodiment of the present invention may include a phosphor represented by the above formula (1).

본 발명에 따르면, 형광체의 표면이 층상 구조를 가지며 표면에 불소계 코팅층이 형성됨으로써, 습기 저항성이 향상되어, 고온/고습 환경에서의 신뢰성이 개선되는 효과가 있다.According to the present invention, since the surface of the phosphor has a layered structure and a fluorine-based coating layer is formed on the surface, moisture resistance is improved, and reliability in a high temperature / high humidity environment is improved.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 화학식 1로 표시되는 형광체의 광학 사진으로, (A)는 비교 예 1, (B)는 비교 예 2의 광학 사진이다.
도 2는 표면에 Al2O3 코팅층을 갖는 화학식 1로 표시되는 형광체의 광학 사진으로, (A)는 비교 예 3, (B)는 비교 예 4의 광학 사진이다.
도 3은 HF 분위기에서 표면처리 된 화학식 1로 표시되는 형광체의 광학 사진으로, (A)는 실시 예 1, (B)는 실시 예 2의 광학 사진이다.
도 4는 KHF2 전구체를 통해 표면처리 된 화학식 1로 표시되는 형광체의 광학 사진으로, (A)는 실시 예 3, (B)는 실시 예 4의 광학 사진이다.
도 5는 K2SiF6 전구체를 통해 표면처리 된 화학식 1로 표시되는 형광체의 광학 사진으로, (A)는 실시 예 5, (B)는 실시 예 6, (C)는 실시 예7의 광학 사진이다.
도 6은 화학식 1로 표시되는 형광체의 표면처리 전 후의 광학 사진으로, (A)는 비교 예 1, (B)는 실시 예 6의 광학 사진이다.
도 7은 불소계 코팅층의 전구체 종류를 변화시켜가며 표면처리한 화학식 1로 표시되는 형광체의 광학 사진으로, (A)는 실시 예 2, (B)는 실시 예 4, (C)는 실시 예 6의 광학사진이다.
도 8은 KHF2 전구체를 통해 표면처리 된 화학식 1로 표시되는 형광체의 광학 사진으로, (A)는 실시 예 8, (B)는 실시 예 9, (C)는 실시 예 10의 광학 사진이다.
도 9는 화학식 1로 표시되는 형광체의 열처리 온도에 따른 X-ray 회절분석(XRD:S-ray diffraction) 결과를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자 패키지의 단면도이다.
1 is an optical picture of the phosphor represented by the formula (1), (A) is Comparative Example 1, (B) is an optical photograph of Comparative Example 2.
2 is an optical picture of the phosphor represented by the formula (1) having an Al 2 O 3 coating layer on the surface, (A) is Comparative Example 3, (B) is an optical photograph of Comparative Example 4.
3 is an optical picture of the phosphor represented by the formula (1) surface-treated in the HF atmosphere, (A) is Example 1, (B) is an optical picture of Example 2.
4 is an optical picture of the phosphor represented by the formula (1) surface-treated through the KHF 2 precursor, (A) is an example 3, (B) is an optical image of Example 4.
5 is an optical picture of the phosphor represented by the formula (1) surface treated with a K 2 SiF 6 precursor, (A) is Example 5, (B) is Example 6, (C) is an optical photograph of Example 7 to be.
6 is an optical photograph before and after the surface treatment of the phosphor represented by the formula (1), (A) is a comparative example 1, (B) is an optical photograph of Example 6.
FIG. 7 is an optical photograph of a phosphor represented by Chemical Formula 1 by varying the type of precursor of a fluorine-based coating layer, wherein (A) is Example 2, (B) is Example 4, and (C) is Example 6 Optical photo.
FIG. 8 is an optical picture of a phosphor represented by Chemical Formula 1 surface treated with a KHF 2 precursor, wherein (A) is Example 8, (B) is Example 9, and (C) is optical image of Example 10.
FIG. 9 is a diagram illustrating an X-ray diffraction (XRD) result according to a heat treatment temperature of a phosphor represented by Chemical Formula 1. FIG.
10 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 전술한 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Hereinafter, the details of the above-described objects and technical configurations of the present invention and the effects thereof will be more clearly understood by the following detailed description.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. “포함한다” 또는 “가진다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. Terms such as “include” or “having” are intended to indicate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and that one or more other features, numbers, or steps are present. It can be interpreted that operations, components, parts or combinations thereof can be added.

이하 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.As used herein, “comprises” and / or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations and / or elements, or Does not exclude additional

본 발명의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(On)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of the present invention, each layer (film), region, pattern or structure is "on" or "under" the substrate, each layer (film), region, pad or pattern. "Formed in" includes both those formed directly or through another layer. Criteria for the top / bottom or bottom / bottom of each layer will be described with reference to the drawings.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 형광체, 이를 포함하는 발광 소자 패키지를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a phosphor according to an embodiment of the present invention, and a light emitting device package including the same will be described in detail.

하기 화학식 1로 표시되는 형광체는 넓은 영역의 파장을 갖는 여기광을 흡수하여 630nm 이상 내지 635nm에서 피크(Peak)를 갖는 적색 파장대의 광을 방출할 수 있다. 여기서 적색 파장대 광의 반치폭은 10nm 이하로, 반치폭이 좁은 특성으로 인해 영상을 실제 색과 유사하게 재현할 수 있는 정도를 나타내는 고색재현율이 높은 특성을 갖는다.The phosphor represented by Chemical Formula 1 may absorb excitation light having a broad wavelength and emit light of a red wavelength band having a peak at 630 nm or more and 635 nm. Here, the half width of the light in the red wavelength band is 10 nm or less, and has a high color reproducibility, which indicates the degree to which the image can be reproduced similar to the actual color due to the narrow half width.

[화학식 1][Formula 1]

A2M1 - xF6:Mn4 + x A 2 M 1 - x F 6 : Mn 4 + x

여기서, A는 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb) 및 세슘(Cs)으로부터 선택되는 1종 이상의 알칼리 금속이고, M은 4족 또는 14족 원소로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 원소이며, x는 0<X≤0.2를 만족한다. 그러나, 이 형광체는 Mn에 F가 직접 결합되는 결정 구조를 가져, 공기중의 수분에 의해 Mn의 산화가 쉽게 이루어지므로, 형광체를 장기간 공기중에 노출하는 경우, 발광 휘도가 감소하며, 특히 습도가 높은 환경에서는 발광 휘도의 급격한 감소로 인한 수명 특성이 저하될 수 있다.Here, A is at least one alkali metal selected from lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb) and cesium (Cs), and M is a group composed of Group 4 or 14 elements. Is at least one element selected from, and x satisfies 0 <X ≦ 0.2. However, since the phosphor has a crystal structure in which F is directly bonded to Mn, oxidation of Mn is easily performed by moisture in the air, and thus, when the phosphor is exposed to air for a long time, the luminescence brightness is decreased, and especially high humidity In the environment, lifespan characteristics may be degraded due to a sharp decrease in luminescence brightness.

이에, 본 발명의 일 실시 예에서는 상기 화학식 1로 표시되는 형광체의 입자 표면이 적어도 하나 이상의 층상 구조를 포함하되, 층상 구조는 n각형이 2 이상의 층으로 적층된 구조를 갖는 형광체를 제공한다. 이때 n은 3 이상의 정수이다. Thus, in an embodiment of the present invention, the surface of the particle of the phosphor represented by Chemical Formula 1 includes at least one or more layered structures, and the layered structure provides a phosphor having a structure in which n-squares are stacked in two or more layers. N is an integer of 3 or more.

또한, 형광체의 표면에는 열처리를 통해 불소계 코팅층이 형성되어, Mn이 쉽게 산화되지 않아 형광체의 발광 휘도 저하 문제가 개선되고, 고온/고습 환경에서 형광체의 신뢰성이 향상될 수 있다. In addition, since the fluorine-based coating layer is formed on the surface of the phosphor through heat treatment, Mn is not easily oxidized, thereby reducing the emission luminance of the phosphor and improving reliability of the phosphor in a high temperature / high humidity environment.

상술한 층상 구조는 형광체의 결정화도가 높으며, 형광체의 표면에 불소계 코팅층이 형성되었을 때 나타난다. 이때, 결정화도가 높을수록 표면에 불소계 코팅층을의 형성이 유리해지므로, 결정화도가 높을수록 상술한 층상 구조가 효과적으로 형성될 수 있다.The above-described layered structure has a high crystallinity of the phosphor and appears when a fluorine-based coating layer is formed on the surface of the phosphor. At this time, the higher the degree of crystallinity is advantageous to form a fluorine-based coating layer on the surface, the higher the crystallinity can be formed effectively the above-described layered structure.

즉, 상술한 층상 구조를 갖는 형광체의 경우, 높은 결정화도로 인해 발광 휘도가 증가하며, 표면에 형성된 불소계 코팅층을 통해 수분 저항성이 향상되므로, 형광체의 고온/고습 신뢰성 향상의 지표로서 상술한 층상 구조의 형성 유무가 사용될 수 있다. That is, in the case of the phosphor having the above-described layered structure, the luminescence brightness is increased due to the high crystallinity and the moisture resistance is improved through the fluorine-based coating layer formed on the surface. Formation may be used.

이때, 이러한 층상 구조는 형광체의 결정화도가 47% 이상일 때 형성될 수 있다.In this case, the layered structure may be formed when the crystallinity of the phosphor is 47% or more.

한편, 불소계 코팅층의 두께는 2.5nm 이상 내지 40nm 이하일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 5nm 이상 내지 30nm 이하일 수 있다. 불소계 코팅층의 두께가 2.5nm 미만인 경우에는 충분한 수분 저항성을 확보하기 어려우며, 40nm를 초과하는 경우에는 과도하게 두꺼운 코팅층으로 인해 형광체 입자의 발광 특성이 저하될 수 있다.Meanwhile, the thickness of the fluorine-based coating layer may be 2.5 nm or more and 40 nm or less. More preferably, it may be 5 nm or more and 30 nm or less. When the thickness of the fluorine-based coating layer is less than 2.5nm, it is difficult to secure sufficient moisture resistance, and when the thickness of the fluorine-based coating layer exceeds 40nm, the light emission characteristics of the phosphor particles may be reduced due to the excessively thick coating layer.

이러한 불소계 코팅층은 F 또는 KF를 포함할 수 있으며, 상기 화학식 1로 표시되는 입자를 불소계 화합물과 함께 열처리함으로써 형광체 입자 표면에 코팅될 수 있다.The fluorine-based coating layer may include F or KF, and may be coated on the surface of the phosphor particles by heat-treating the particles represented by Formula 1 together with the fluorine-based compound.

한편, 불소계 코팅층을 형성하기 위한 열처리 온도는 150℃ 이상 내지 250℃ 이하일 수 있고, 바람직하게는, 170℃ 이상 내지 210℃ 이하일 수 있다. 열처리 온도가 150℃ 미만인 경우에는 입자 표면에 불소계 코팅층을 형성하기 위한 열에너지가 충분히 제공되지 않아, 원하는 두께를 갖는 코팅층을 형성하기까지의 소요 시간이 길어질 수 있다. 또한, 형광체 내에 포함된 불순물이 충분히 제거되지 않아 결정화도 향상 효과를 얻기 어려울 수 있으며 이에 따라 상술한 층상 구조의 형성이 곤란하므로, 결과적으로 수분 저항성 향상 효과를 얻을 수 없다.Meanwhile, the heat treatment temperature for forming the fluorine-based coating layer may be 150 ° C. or more and 250 ° C. or less, and preferably 170 ° C. or more and 210 ° C. or less. When the heat treatment temperature is less than 150 ° C., the heat energy for forming the fluorine-based coating layer is not sufficiently provided on the particle surface, so that the time required for forming the coating layer having a desired thickness may be long. In addition, since impurities contained in the phosphor are not sufficiently removed, it may be difficult to obtain a crystallinity improving effect, and thus, the formation of the layered structure described above is difficult, and as a result, an effect of improving water resistance may not be obtained.

반면, 열처리 온도가 250℃를 초과하는 경우에도 형광체의 결정화도가 저하되므로 불소계 코팅층의 형성이 어려워질 수 있다.On the other hand, even when the heat treatment temperature exceeds 250 ℃ crystallinity of the phosphor is lowered, it may be difficult to form a fluorine-based coating layer.

열처리는 F2 또는 HF 분위기하에 수행될 수 있으며, 이러한 분위기에서 열처리가 수행됨으로써 형광체 입자 표면에 불소계 코팅층이 효과적으로 형성될 수 있다. The heat treatment may be performed under an F 2 or HF atmosphere, and the fluorine-based coating layer may be effectively formed on the surface of the phosphor particles by performing the heat treatment in this atmosphere.

형광체 입자 표면에 형성되는 불소계 코팅층의 전구체는 HF, KHF2및 K2SiF6 중 하나 이상의 불소계 화합물을 포함할 수 있다. 여기서 전구체는 상기 화학식 1로 표시되는 형광체 10wt%에 대해 0.5wt% 이상 내지 6.5wt% 이하의 중량비를 갖는 전구체를 사용할 수 있다.더욱 바람직하게는, 0.6wt% 이상 내지 6wt% 이하일 수 있다. 전구체의 중량이 0.5wt% 미만인 경우에는 공급 가능한 F 또는 KF의 양이 충분하지 않아 불소계 코팅층의 두께가 얇아질 수 있고, 6.5wt%를 초과하는 경우에는 반대로 불소계 코팅층이 두껍게 형성될 수 있는바, 이러한 두 경우 모두 불소계 코팅층의 두께가 바람직하지 못한 범위 내에서 형성되므로, 결과적으로 형광체의 발광 휘도를 저하시킬 수 있다.The precursor of the fluorine-based coating layer formed on the surface of the phosphor particle may include one or more fluorine-based compounds of HF, KHF 2 and K 2 SiF 6 . Here, the precursor may be a precursor having a weight ratio of 0.5 wt% or more to 6.5 wt% or less with respect to 10 wt% of the phosphor represented by Chemical Formula 1. More preferably, the precursor may be 0.6 wt% or more and 6 wt% or less. When the weight of the precursor is less than 0.5wt%, the amount of F or KF that can be supplied is not sufficient, so that the thickness of the fluorine-based coating layer may be thin, and when it exceeds 6.5wt%, the fluorine-based coating layer may be thickly formed. In both of these cases, since the thickness of the fluorine-based coating layer is formed within an undesired range, it is possible to lower the luminescence brightness of the phosphor as a result.

이하, 일 실시 예 및 비교 예를 통하여 더욱 구체적으로 설명한다. 이하에서 사용되는 하기 화학식 1로 표시되는 형광체로써 K2SiF6:Mn4 + 형광체(이하 KSF 형광체라 한다.)를 사용하였다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to an embodiment and a comparative example. K 2 SiF 6 : Mn 4 + phosphor (hereinafter referred to as KSF phosphor) was used as a phosphor represented by the following Chemical Formula 1 used below.

[화학식 1][Formula 1]

A2M1 - xF6:Mn4 + x A 2 M 1 - x F 6 : Mn 4 + x

여기서, A는 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb) 및 세슘(Cs)으로부터 선택되는 1종 이상의 알칼리 금속이고, M은 4족 또는 14족 원소로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 원소이며, x는 0<X≤0.2를 만족한다.Here, A is at least one alkali metal selected from lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb) and cesium (Cs), and M is a group composed of Group 4 or 14 elements. Is at least one element selected from, and x satisfies 0 <X ≦ 0.2.

이하, 일 실시 예 및 비교 예를 통하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples.

  발광 휘도(%)Luminance luminance (%) D50(㎛)D50 (μm) 비교 예1Comparative Example 1 100.0 100.0 28.8028.80 비교 예2Comparative Example 2 96.6 96.6 28.0028.00 비교 예3Comparative Example 3 100.5 100.5 26.4026.40 비교 예4Comparative Example 4 85.5 85.5 26.0026.00

<비교 예 1><Comparative Example 1>

KSF 형광체를 준비하고, KSF 형광체의 SEM 사진을 촬영하여 도1 (A) 및 도 6(A)에 도시하였으며, KSF 형광체의 발광 휘도 및 입자 크기(D50)를 측정하여 표 1에 기재하였다.KSF phosphors were prepared, SEM images of KSF phosphors were taken and shown in FIGS. 1 (A) and 6 (A), and the luminescence brightness and particle size (D50) of KSF phosphors were measured and described in Table 1.

<비교 예 2><Comparative Example 2>

밀폐된 오븐에 KSF 형광체 10g을 투입하고, 170℃에서 5시간 동안 열처리한 뒤, 상온에서 5시간 동안 냉각하여 비교 예 2의 형광체를 준비하였다. 이후 형광체의 SEM 사진을 도1(B)에 도시하고, 발광 휘도 및 입자 크기(D50)를 측정하여 표 1에 기재하였다.10 g of KSF phosphor was put into a closed oven, heat treated at 170 ° C. for 5 hours, and cooled at room temperature for 5 hours to prepare the phosphor of Comparative Example 2. Afterwards, the SEM photograph of the phosphor is shown in FIG. 1 (B), and the emission luminance and particle size (D50) were measured and described in Table 1.

<비교 예 3><Comparative Example 3>

PEG 분산용액 20ml, KSF 형광체 5.0g, Al(NO3)3 1.25g 및 반응촉매(Citric aicd) 2.5g를 혼합하여 40℃의 반응온도로 3시간 반응시켜 Al2O3가 코팅된 형광체를 제조하였다. 이후, IPA 20ml로 3회 세정한 후, 90℃에서 2시간 건조시켰다. 제조한 형광체의 SEM 사진을 도 2(A)에 도시하고, 발광 휘도 및 입자크기(D50)를 측정하여 표 1에 기재하였다.20 ml of PEG dispersion solution, 5.0 g of KSF phosphor, 1.25 g of Al (NO 3 ) 3, and 2.5 g of reaction catalyst (Citric aicd) were mixed and reacted at a reaction temperature of 40 ° C. for 3 hours to prepare Al 2 O 3 coated phosphor. It was. Thereafter, the mixture was washed three times with 20 ml of IPA, and then dried at 90 캜 for 2 hours. A SEM photograph of the prepared phosphor is shown in FIG. 2 (A), and the luminescence brightness and particle size (D50) were measured and described in Table 1.

<비교 예 4><Comparative Example 4>

비교 예 3의 형광체 10g을 밀폐된 오븐에 투입하고, 170℃에서 5시간 동안 열처리한 뒤, 상온에서 5시간 동안 냉각하여 비교 예 4의 형광체를 준비하였다. 이후 형광체의 SEM 사진을 도2(B)에 도시하고, 발광 휘도 및 입자크기(D50)를 측정하여 표 1에 기재하였다.10 g of the phosphor of Comparative Example 3 was placed in a sealed oven, heat treated at 170 ° C. for 5 hours, and cooled at room temperature for 5 hours to prepare the phosphor of Comparative Example 4. Then, the SEM photograph of the phosphor is shown in Figure 2 (B), and the emission luminance and particle size (D50) was measured and shown in Table 1.

표 1을 참조하면, 표면이 코팅되지 않은 KSF 형광체(비교 예 1)의 발광 휘도를 100%로 정의할 때, 비교 예 1을 열처리한 비교 예 2의 발광 휘도가 저하되는 것을 확인할 수 있다. Referring to Table 1, when the emission luminance of the surface-coated KSF phosphor (Comparative Example 1) is defined as 100%, it can be seen that the emission luminance of Comparative Example 2 obtained by heat-treating Comparative Example 1 is lowered.

또한, 도 1을 참조하면 비교 예 2의 표면 형태가 비교 예 1과 유사하게 나타나, 단순히 KSF 형광체를 열처리하는 경우, 앞서 설명한 것과 같은 층상 구조를 얻을 수 없는 것으로 확인되었다.In addition, referring to FIG. 1, the surface shape of Comparative Example 2 is similar to that of Comparative Example 1, and it was confirmed that when the KSF phosphor was simply heat treated, the layered structure as described above could not be obtained.

다시 표 1을 참조하면, KSF 형광체의 표면을 Al2O3로 코팅한 비교 예 3의 경우에는 비교 예 1에 비해 휘도가 약간 개선되는 것으로 나타난 것을 확인할 수 있다. 그러나 도 2를 참조하면, 비교 예 3을 열처리한 비교 예 4는 오히려 코팅막이 열화되어 표면이 매끄럽지 않은 것을 알 수 있다. 이러한 결과로부터 Al2O3 코팅층을 갖는 형광체의 추가적인 휘도 개선이 어려운 것을 알 수 있다.Referring back to Table 1, it can be seen that in Comparative Example 3 in which the surface of the KSF phosphor was coated with Al 2 O 3 , the luminance was slightly improved compared to Comparative Example 1. However, referring to FIG. 2, it can be seen that in Comparative Example 4 in which the Comparative Example 3 was heat-treated, the coating film was deteriorated and thus the surface was not smooth. From these results, it can be seen that it is difficult to further improve the brightness of the phosphor having the Al 2 O 3 coating layer.

따라서, KSF 형광체만을 단순 열처리하거나, KSF 형광체의 표면에 Al2O3와 같은 금속 산화물을 코팅하는 방법을 통해 높은 발광 휘도 개선 효과를 얻기 곤란함을 확인하였다.Therefore, it was confirmed that it is difficult to obtain a high luminescence brightness improving effect by simply heat-treating only the KSF phosphor or coating a metal oxide such as Al 2 O 3 on the surface of the KSF phosphor.

  열처리 온도(℃)Heat treatment temperature (℃) 발광 휘도(%)Luminance luminance (%) D50(㎛)D50 (μm) 비교 예1Comparative Example 1 -- 100.0 100.0 28.80 28.80 실시 예1Example 1 170170 101.3 101.3 26.04 26.04 실시 예2Example 2 190190 104.6 104.6 27.04 27.04 실시 예3Example 3 170170 101.4 101.4 29.70 29.70 실시 예4Example 4 190190 104.6 104.6 26.70 26.70 실시 예5Example 5 170170 102.8 102.8 25.70 25.70 실시 예6Example 6 190190 103.3 103.3 25.80 25.80 실시 예7Example 7 210210 104.0 104.0 25.30 25.30

<실시 예 1><Example 1>

밀폐된 오븐에 KSF 형광체 10g 및 HF 5ml를 투입하고, 170℃에서 5시간 동안 열처리한 뒤, 상온에서 5시간 동안 냉각하여 실시 예 1의 형광체를 준비하였다. 이후 형광체의 SEM 사진을 도3(A)에 도시하고, 발광 휘도 및 입자 크기(D50)를 측정하여 표 2에 기재하였다.10 g of KSF phosphor and 5 ml of HF were added to a closed oven, and heat treated at 170 ° C. for 5 hours, and then cooled at room temperature for 5 hours to prepare the phosphor of Example 1. Afterwards, the SEM photograph of the phosphor is shown in FIG. 3 (A), and the luminescence brightness and particle size (D50) were measured and described in Table 2.

<실시 예 2><Example 2>

실시 예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 열처리 온도를 190℃로 하여 얻어진 형광체의 SEM 사진을 도3(B)에 도시하고, 발광 휘도 및 입자 크기(D50)를 측정하여 표2에 기재하였다.A SEM photograph of the phosphor prepared in the same manner as in Example 1 but obtained at a heat treatment temperature of 190 ° C. is shown in FIG. 3 (B), and the luminescence brightness and particle size (D50) were measured and described in Table 2.

<실시 예 3>Example 3

밀폐된 오븐에 KSF 형광체10g, KHF2 3g 및 HF 5ml를 투입하고, 170℃에서 5시간 동안 열처리한 뒤, 상온에서 5시간 동안 냉각하여 실시 예 3의 형광체를 준비하였다. 이후 형광체의 SEM 사진을 도4(A)에 도시하고, 발광 휘도 및 입자 크기(D50)를 측정하여 표 2에 기재하였다.10 g of KSF phosphor in a closed oven, KHF 2 3 g and 5 ml of HF were added thereto, followed by heat treatment at 170 ° C. for 5 hours, and then cooled at room temperature for 5 hours to prepare the phosphor of Example 3. Then, the SEM photograph of the phosphor is shown in Figure 4 (A), and the emission luminance and particle size (D50) were measured and shown in Table 2.

<실시 예 4><Example 4>

실시 예 3과 동일한 방법으로 제조하되, 열처리 온도를 190℃로 하여 얻어진 형광체의 SEM 사진을 도4(B)에 도시하고, 발광 휘도 및 입자 크기(D50)를 측정하여 표2에 기재하였다.A SEM photograph of the phosphor prepared in the same manner as in Example 3 but obtained at a heat treatment temperature of 190 ° C. is shown in FIG. 4 (B), and the luminescence brightness and particle size (D50) were measured and described in Table 2.

<실시 예 5>Example 5

밀폐된 오븐에 KSF 형광체 10g, K2SiF6 3g 및 HF 5ml를 투입하고, 170℃에서 5시간 동안 열처리한 뒤, 상온에서 5시간 동안 냉각하여 실시 예5의 형광체를 준비하였다. 이후 형광체의 SEM 사진을 도5(A)에 도시하고, 발광 휘도 및 입자 크기(D50)를 측정하여 표 2에 기재하였다.10 g KSF phosphor in a closed oven, K 2 SiF 6 3 g and 5 ml of HF were added thereto, followed by heat treatment at 170 ° C. for 5 hours, and then cooled at room temperature for 5 hours to prepare the phosphor of Example 5. Afterwards, the SEM photograph of the phosphor is shown in FIG. 5 (A), and the luminescence brightness and particle size (D50) were measured and described in Table 2.

<실시 예 6>Example 6

실시 예 5와 동일한 방법으로 제조하되, 열처리 온도를 190℃로 하여 얻어진 형광체의 SEM 사진을 도5(B) 및 도 6(B)에 도시하고, 발광 휘도 및 입자 크기(D50)를 측정하여 표2에 기재하였다.SEM images of the phosphors prepared in the same manner as in Example 5 but obtained at a heat treatment temperature of 190 ° C. are shown in FIGS. 5 (B) and 6 (B), and the luminescence brightness and particle size (D50) were measured. 2 is described.

<실시 예 7>Example 7

실시 예 5와 동일한 방법으로 제조하되, 열처리 온도를 210℃로 하여 얻어진 형광체의 SEM 사진을 도5(C)에 도시하고, 발광 휘도 및 입자 크기(D50)를 측정하여 표2에 기재하였다.A SEM photograph of the phosphor prepared in the same manner as in Example 5 but obtained at a heat treatment temperature of 210 ° C. is shown in FIG. 5 (C), and the luminescence brightness and particle size (D50) were measured and described in Table 2.

표 2를 참조하면, 동일 조건에서 KSF 형광체를 열처리하는 경우, 열처리 온도가 증가할수록 발광 휘도가 증가하는 것으로 나타나는데, 이는 열처리 온도가 높을수록 형광체 결정 내부에 포함된 불순물의 제거율이 높아지고, 결정질이 더욱 조밀하게 형성되기 때문이다.Referring to Table 2, when heat-treating the KSF phosphor under the same conditions, the luminescence brightness increases as the heat treatment temperature increases. The higher the heat treatment temperature, the higher the removal rate of impurities contained in the phosphor crystal, and the more crystalline. It is because it is formed densely.

도 3 내지 도 6을 도 1과 비교하여 살펴보면, 불소 분위기를 설정하지 않고, 함불소 전구체 없이 열처리한 비교 예 2와는 달리, HF 분위기에서 KSF 형광체만, 혹은 KSF 형광체와 KHF2 또는 K2SiF6를 함께 열처리하는 경우, 상술한 층상구조가 나타나는 것을 확인할 수 있다. 또한, 표 2와 도 3 내지 도 6을 함께 살펴보면, 실시 예 1 내지 실시 예 7과 같이 상술한 층상 구조를 가지는 경우, 발광 휘도가 향상되는 것을 알 수 있다.3 to 6 compared with FIG. 1, unlike Comparative Example 2 in which a fluorine-free atmosphere was not set and heat-treated without a fluorine-containing precursor, only KSF phosphor, or KSF phosphor and KHF 2 or K 2 SiF 6 in HF atmosphere When the heat treatment together, it can be seen that the above-described layered structure appears. In addition, referring to Table 2 and FIGS. 3 to 6, it can be seen that the light emission luminance is improved in the case of having the above-described layered structure as in the first to seventh embodiments.

즉, 불소가 포함된 분위기에서 KSF 형광체만, 혹은 KSF 형광체와 KHF2 또는 K2SiF6를 함께 열처리하는 경우, 상술한 층상구조가 나타나며, 이와 같은 층상 구조를 갖는 KSF 형광체는 발광 휘도가 개선될 수 있다. That is, when heat treating only the KSF phosphor or the KSF phosphor and KHF 2 or K 2 SiF 6 together in an atmosphere containing fluorine, the above-described layered structure appears, and the KSF phosphor having such a layered structure may have improved luminance. Can be.

이후, 실시 예 2, 실시 예 4 및 실시 예 6의 TEM 사진을 촬영하여 각각 도 7(A), 도7(B) 및 도 7(C)에 도시하였다.Thereafter, the TEM photographs of Examples 2, 4, and 6 were taken and shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C, respectively.

도 7(A)를 참조하면, 실시 예 2의 형광체 표면에 코팅된 불소계 코팅층의 두께는 5nm로, 도 7(B)를 참조하면, 실시 예 4의 경우에는 10nm로, 도 7(C)를 참조하면, 실시 예 6의 경우에는 30nm로 확인된다. 따라서, 불소계 코팅층의 전구체로 K2SiF6를 사용하는 경우, 코팅층이 두껍게 형성되어 습기에 대한 저항성 향상 정도가 가장 우수할 것임을 예측할 수 있다.Referring to FIG. 7A, the thickness of the fluorine-based coating layer coated on the surface of the phosphor of Example 2 is 5 nm. Referring to FIG. 7B, in Example 4, 10 nm and FIG. For reference, in the case of Example 6, it is confirmed as 30 nm. Therefore, when using K 2 SiF 6 as a precursor of the fluorine-based coating layer, it can be expected that the coating layer is formed thick, so that the degree of improvement in resistance to moisture is the best.

  발광 휘도(%)Luminance luminance (%) D50(㎛)D50 (μm) 비교 예1Comparative Example 1 100.0 100.0 28.80 28.80 실시 예8Example 8 100.5 100.5 25.00 25.00 실시 예9Example 9 101.3 101.3 29.60 29.60 실시 예10Example 10 99.0 99.0 25.60 25.60

<실시 예 8>Example 8

밀폐된 오븐에 KSF 형광체 10g, KHF2 0.6g 및 HF 5ml를 투입하고, 170℃에서 5시간 동안 열처리한 뒤, 상온에서 5시간 동안 냉각하여 실시 예 8의 형광체를 준비하였다. 이후 형광체의 SEM 사진을 도 8(A)에 도시하고, 발광 휘도 및 입자 크기(D50)를 측정하여 표 3에 기재하였다.10 g of KSF phosphor, 0.6 g of KHF 2 , and 5 ml of HF were added to a closed oven, and heat treated at 170 ° C. for 5 hours, and then cooled at room temperature for 5 hours to prepare the phosphor of Example 8. After that, the SEM photograph of the phosphor is shown in Figure 8 (A), and the luminescence brightness and particle size (D50) was measured and shown in Table 3.

<실시 예 9>Example 9

실시 예 8과 동일한 방법으로 제조하되, KHF2의 양을 3.0g으로 첨가하여 얻어진 형광체의 SEM 사진을 도 8(B)에 도시하고, 발광 휘도 및 입자 크기(D50)를 측정하여 표 3에 기재하였다.Prepared in the same manner as in Example 8, except that the SEM image of the phosphor obtained by adding 3.0 g of KHF 2 was shown in FIG. 8 (B), and the luminescence brightness and particle size (D50) were measured and described in Table 3. It was.

<실시 예 10>Example 10

실시 예 8과 동일한 방법으로 제조하되, KHF2의 양을 6.0g으로 첨가하여 얻어진 형광체의 SEM 사진을 도 8(C)에 도시하고, 발광 휘도 및 입자 크기(D50)를 측정하여 표 3에 기재하였다.Prepared in the same manner as in Example 8, the SEM image of the phosphor obtained by adding the amount of KHF 2 in 6.0 g is shown in Figure 8 (C), and the luminescence brightness and particle size (D50) were measured and described in Table 3. It was.

표 3을 참고하면, 열처리시 첨가되는 KHF2의 양이 3.0g인 실시 예 9의 경우, 발광 휘도가 가장 크게 개선되는 것으로 나타났다. Referring to Table 3, in Example 9 in which the amount of KHF 2 added during the heat treatment was 3.0 g, it was found that the luminescence brightness was most improved.

KHF2의 첨가량이 적은 실시 예 8은 발광 휘도가 약간 개선되었는데, 이는 열처리에 의해 형광체 내부에 존재하던 불순물이 제거되고, 형광체 표면이 앞서 설명한 층상 결정 구조를 가짐으로써 나타난 효과로 볼 수 있다.In Example 8, in which the amount of KHF 2 was added, the emission luminance was slightly improved, which can be seen as an effect that the impurities existing in the phosphor were removed by heat treatment, and the surface of the phosphor had the layered crystal structure described above.

반면, KHF2의 첨가량이 많은 실시 예 10은 오히려 발광 휘도가 저하되었는데, 이는 코팅층 전구체의 과도한 함량으로 인해 코팅층 두께가 두꺼워져 형광체의 발광 특성이 저하되기 때문에 나타난 것으로 볼 수 있다.On the other hand, Example 10, in which the amount of KHF 2 is added, is lowered in the luminescence brightness, which can be seen because the thickness of the coating layer is thickened due to the excessive content of the coating layer precursor, thereby lowering the luminescence properties of the phosphor.

따라서, 열처리 시 첨가되는 KHF2의 양이 적절히 제어되어야 형광체의 발광 휘도 개선율을 향상됨을 확인할 수 있었다.Therefore, it was confirmed that the amount of KHF 2 added during the heat treatment should be properly controlled to improve the emission luminance improvement rate of the phosphor.

한편, 도 8(A), 도 8(B) 및 도 8(C)를 참조하면, KHF2의 양에 따른 표면 층상 구조의 변화는 나타나지 않는 것으로 확인되었다.On the other hand, referring to FIG. 8 (A), FIG. 8 (B), and FIG. 8 (C), it was confirmed that the change of the surface layer structure according to the amount of KHF 2 did not appear.

이후, 열처리 온도에 따른 형광체의 결정화도 변화를 확인하기 위해 비교 예 1 및 실시 예 5 내지 실시 예 7의 형광체의 X-ray 회절분석(XRD:X-ray diffraction)을 수행하고, 그 결과를 도 9에 나타내었다. Subsequently, X-ray diffraction (XRD: X-ray diffraction) of the phosphors of Comparative Examples 1 and 5 to 7 was performed to confirm the change in crystallinity of the phosphor according to the heat treatment temperature, and the results are shown in FIG. 9. Shown in

도 9를 참조하면, 실시 예 7, 실시 예 6, 실시 예 5 및 비교 예1의 순으로 X-ray 회절분석 결과에 나타난 피크(Peak)의 세기(Intensity)가 크고, 비교 예 1에 비해 실시 예들의 피크의 세기가 현저히 큰 것을 알 수 있다. 피크의 세기는 반치폭과 반비례 하는 특성이 있으므로, 형광체를 열처리하였을 때 고색 재현율이 개선되며, 열처리 수행 온도가 증가할수록 고색 재현율이 향상될 것임을 예측할 수 있다.Referring to FIG. 9, the intensity of the peak shown in the X-ray diffraction analysis result was greater in the order of Example 7, Example 6, Example 5, and Comparative Example 1, compared to Comparative Example 1. It can be seen that the intensity of the peaks in the examples is significantly large. Since the intensity of the peak is inversely proportional to the half width, it can be predicted that the high color reproducibility is improved when the phosphor is heat treated, and that the high color reproducibility is improved as the heat treatment temperature is increased.

이후, 도 9의 X-ray 회절분석 결과를 이용하여 하기 식(1)로 계산된 결정화도 값을 하기 표 4에 기재하였다.Thereafter, the crystallinity values calculated by the following Equation (1) using the X-ray diffraction analysis of FIG. 9 are shown in Table 4 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

  비교 예 1Comparative Example 1 실시 예 5Example 5 실시 예 6Example 6 실시 예 7Example 7 결정화도(%)Crystallinity (%) 44.444.4 49.449.4 50.650.6 49.849.8

결정화도가 높을수록 높은 경도를 가져 내구성이 증가할 뿐만 아니라, 표면에 불소계 코팅층이 쉽게 코팅될 수 있으므로, 높은 결정화도를 갖는 형광체가 더 우수한 형광체라 할 수 있다. 표 4를 참조하면, 실시 예들의 결정화도가 비교 예 1보다 월등히 높아, KSF 형광체를 K2SiF6와 함께 열처리하는 경우, 결정화도가 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, 실시 예 6의 결정화도가 실시 예 5 및 실시 예 7보다 높아, 열처리 온도가 약 190℃일 때 결정화도가 극대화되며, 190℃ 기준으로 온도가 낮거나 높을수록 결정화도가 점점 감소함을 알 수 있다. The higher the degree of crystallinity, the higher the hardness, the durability is increased, and since the fluorine-based coating layer can be easily coated on the surface, a phosphor having a high degree of crystallinity may be referred to as a better phosphor. Referring to Table 4, it was found that the crystallinity of the Examples is much higher than that of Comparative Example 1, and when the KSF phosphor is heat treated with K 2 SiF 6 , the crystallinity is increased. In addition, it can be seen that the crystallinity of Example 6 is higher than that of Examples 5 and 7, the crystallinity is maximized when the heat treatment temperature is about 190 ℃, the crystallinity gradually decreases as the temperature is lower or higher based on 190 ℃. .

따라서, 열처리 온도가 170℃ 이상 내지 210℃ 이하일 때 결정화도가 효과적으로 증가하여, 형광체의 내구성 및 불소계 코팅층의 코팅력이 향상될 수 있음을 확인할 수 있다.Therefore, it can be seen that the crystallinity is effectively increased when the heat treatment temperature is 170 ° C or higher and 210 ° C or lower, so that the durability of the phosphor and the coating power of the fluorine-based coating layer can be improved.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 형광체의 고온/고습 환경에서의 신뢰성을 확인하기 위해 제조 예 1 내지 제조 예 4로 표시되는 발광 소자 패키지를 제조하였다. 제조 예는 543nm의 발광 피크를 갖는 녹색 형광체를 포함하고, 각 제조 예는 비교 예1과 실시 예5 내지 실시 예7 중 하나의 형광체를 포함하도록 제조되었다.On the other hand, in order to confirm the reliability of the phosphor according to an embodiment of the present invention in a high temperature / high humidity environment was manufactured a light emitting device package shown in Preparation Examples 1 to 4. The preparation examples included green phosphors having an emission peak of 543 nm, and each preparation example was prepared to include the phosphors of one of Comparative Examples 1 and 5 to 7.

온도 85℃, 습도 85% 환경에서 앞서 제조된 제조 예의 발광 소자 패키지에 450mA의 전류를 공급하고, 점등 전과 250시간, 500시간, 700시간 및 1000시간 연속 점등 후의 광속을 측정한 뒤, 광속 변화량을 계산하여 표 5에 기재하였다.After supplying 450 mA of current to the light emitting device package of the manufacturing example manufactured in a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85%, measuring the luminous flux before lighting and after 250 hours, 500 hours, 700 hours, and 1000 hours of continuous lighting, The calculation is shown in Table 5.

제조 예Manufacture example 형광체Phosphor 광속 유지율 (%) Luminous retention rate (%) 250h250h 500h500h 750h750h 1000h1000h 제조 예 1Manufacture example 1 비교 예 1Comparative Example 1 90.9 90.9 88.7 88.7 83.4 83.4 81.4 81.4 제조 예 2Manufacture example 2 실시 예 5Example 5 97.4 97.4 96.5 96.5 89.9 89.9 90.3 90.3 제조 예 3Manufacture example 3 실시 예 6Example 6 98.0 98.0 97.0 97.0 95.8 95.8 92.5 92.5 제조 예 4Manufacture example 4 실시 예 7Example 7 98.4 98.4 96.8 96.8 92.0 92.0 89.8 89.8

표5를 참조하면, 제조 예 1에 비해 제조 예 2 내지 제조 예 4의 광속 유지율이 6% 이상 증가한 것으로 나타나, KSF 형광체를 HF 분위기에서 K2SiF6와 함께 열처리하는 경우, 형광체의 수분 저항성이 향상되어 수명 특성이 개선되는 것을 확인할 수 있었다. Referring to Table 5, the luminous flux retention of Preparation Examples 2 to 4 was increased by 6% or more compared to Preparation Example 1, and when the KSF phosphor was heat-treated with K 2 SiF 6 in HF atmosphere, the water resistance of the phosphor was increased. It was confirmed that the life characteristics were improved.

또한, 초기(250h 점등 후) 광속 유지율은 제조 예 4가 높으나, 점등 시간이 증가함에 따라 제조 예 3의 광속 유지율이 제조 예 4보다 높게 유지되는 것으로 나타났는데, 이는 실시 예 7 형광체의 결정화도가 실시 예 6 형광체보다 낮기 때문에 나타난 것으로 판단된다.In addition, although the initial maintenance (after 250 h lighting) of Luminous flux was high in Preparation Example 4, it was shown that the luminous flux retention in Preparation Example 3 was maintained higher than Preparation Example 4 as the lighting time was increased, which performed the crystallinity of the phosphor of Example 7. Example 6 It is judged to have appeared because it is lower than the phosphor.

따라서, 열처리 온도가 170℃ 이상 내지 210℃이하일 때 광속 유지율이 효과적으로 개선되며, 약 190℃일 때 고온/고습 신뢰성의 향상이 극대화됨을 확인할 수 있었다. Therefore, when the heat treatment temperature is 170 ° C or more and 210 ° C or less, the luminous flux retention is effectively improved, and when the temperature is about 190 ° C, the improvement of the high temperature / high humidity reliability can be confirmed.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자 패키지(100)의 단면도이다.10 is a cross-sectional view of a light emitting device package 100 according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예의 발광 소자 패키지(100)는 몸체(11), 제1 리드 프레임(21), 제2 리드 프레임(23), 발광 소자(25), 형광체 조성물(30) 및 몰딩부재(41)를 포함한다.Referring to FIG. 10, a light emitting device package 100 according to an exemplary embodiment may include a body 11, a first lead frame 21, a second lead frame 23, a light emitting device 25, and a phosphor composition 30. ) And the molding member 41.

몸체(11)는 수지 계열의 절연 물질 예컨대, 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질을 포함할 수 있다. 또한, 몸체(11)는 복수의 리드 프레임(21,23)을 고정하고, 발광 소자(25)가 노출되는 캐비티를 포함할 수 있다. The body 11 may include a resin-based insulating material, for example, a resin material such as polyphthalamide (PPA). In addition, the body 11 may fix a plurality of lead frames 21 and 23, and may include a cavity in which the light emitting device 25 is exposed.

제1 리드 프레임(21) 및 제2 리드 프레임(23)은 몸체(11) 상에 배치될 수 있다. 제1 리드 프레임(21) 및 제2 리드 프레임(23)의 하부는 몸체(11)의 하부로 노출될 수 있으며, 회로 기판 상에 탑재되어 전원을 공급받을 수 있다. The first lead frame 21 and the second lead frame 23 may be disposed on the body 11. Lower portions of the first lead frame 21 and the second lead frame 23 may be exposed to the lower portion of the body 11 and may be mounted on a circuit board to receive power.

제1 리드 프레임(21) 상에는 연결 부재(27)를 통해 제1 리드 프레임(21) 및 제2 리드 프레임(23)과 전기적으로 연결된 발광 소자(25)가 배치될 수 있으며, 발광 소자(25)는 청색 피크 파장 또는 자외선 파장대의 광을 방출하는 다양한 구조의 발광 소자가 적용될 수 있다. The light emitting device 25 electrically connected to the first lead frame 21 and the second lead frame 23 through the connection member 27 may be disposed on the first lead frame 21, and the light emitting device 25 may be disposed on the first lead frame 21. The light emitting device having various structures emitting light of the blue peak wavelength or the ultraviolet wavelength band may be applied.

몰딩부재(41)는 캐비티 내에 배치될 수 있다. 몰딩부재(41)는 형광체 조성물(30)을 포함할 수 있으며, 형광체 조성물(30)은 광투과성 수지에 분산될 수 있다.The molding member 41 may be disposed in the cavity. The molding member 41 may include the phosphor composition 30, and the phosphor composition 30 may be dispersed in the light transmitting resin.

형광체 조성물(30)은 서로 다른 피크 파장을 발광하는 제1 형광체(31) 및 제2 형광체(32)를 포함할 수 있다. 제1 형광체(31) 및 제2 형광체(32)는 각각 한 종류 또는 두 종류 이상의 형광체를 포함할 수 있으며, 이때 제1 형광체(31)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 형광체를 포함할 수 있다. The phosphor composition 30 may include a first phosphor 31 and a second phosphor 32 emitting different peak wavelengths. The first phosphor 31 and the second phosphor 32 may each include one or two or more kinds of phosphors. In this case, the first phosphor 31 may include a phosphor according to an embodiment of the present invention. .

이상과 같이 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상과 필수적 특징을 유지한 채로 다른 형태로도 실시될 수 있음을 인지할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described as described above, it will be appreciated by those skilled in the art that the present invention may be implemented in other forms while maintaining the technical spirit and essential features of the present invention. .

본 발명의 범위는 특허청구범위에 의하여 규정될 것이지만, 특허청구범위 기재사항으로부터 직접적으로 도출되는 구성은 물론 그와 등가인 구성으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.While the scope of the present invention will be defined by the claims, any changes or modifications derived from a configuration directly derived from the claims description as well as equivalent configurations are also included in the scope of the present invention. Should be interpreted as

100: 발광 소자 패키지
11: 몸체
21: 제1 리드 프레임
23: 제2 리드 프레임
25: 발광 소자
27: 연결 부재
30: 형광체 조성물
31: 제1 형광체
32: 제2 형광체
41: 몰딩 부재
100: light emitting device package
11: body
21: first lead frame
23: second lead frame
25: light emitting element
27: connecting member
30: phosphor composition
31: first phosphor
32: second phosphor
41: molding member

Claims (9)

표면에 적어도 하나 이상의 층상 구조를 포함하고,
상기 층상 구조 상에 불소계 코팅층이 형성되며,
상기 층상 구조는 n각형이 2 이상의 층으로 적층된 구조를 갖는 하기 화학식 1로 표시되는 형광체.
(이때, n은 3 이상의 정수임.)
[화학식 1]
A2M1 - xF6:Mn4 + x
여기서, A는 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb) 및 세슘(Cs)으로부터 선택되는 1종 이상의 알칼리 금속이고, M은 4족 또는 14족 원소로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 원소이며, x는 0<X≤0.2를 만족한다.
At least one layered structure on the surface,
A fluorine-based coating layer is formed on the layered structure,
The layered structure is a phosphor represented by the following formula (1) having a structure in which the n-square is laminated in two or more layers.
Where n is an integer greater than or equal to 3.
[Formula 1]
A 2 M 1 - x F 6 : Mn 4 + x
Here, A is at least one alkali metal selected from lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb) and cesium (Cs), and M is a group composed of Group 4 or 14 elements. Is at least one element selected from, and x satisfies 0 <X ≦ 0.2.
제1항에 있어서,
상기 불소계 코팅층은 F 또는 KF를 포함하는 형광체.
The method of claim 1,
The fluorine-based coating layer is a phosphor containing F or KF.
제1항에 있어서,
상기 층상 구조 및 상기 불소계 코팅층은 열처리를 통해 얻어지는 형광체.
The method of claim 1,
The layered structure and the fluorine-based coating layer is a phosphor obtained through heat treatment.
제3항에 있어서,
열처리는 F2 또는 HF 분위기 하에 수행되는 형광체.
The method of claim 3,
The heat treatment is carried out under an F 2 or HF atmosphere.
제3항에 있어서,
열처리 온도는 150℃ 이상 내지 250℃ 이하인 형광체.
The method of claim 3,
Heat treatment temperature is 150 degreeC or more and 250 degrees C or less.
제1항에 있어서,
상기 불소계 코팅층의 전구체는 HF, KHF2 또는 K2SiF6인 형광체.
The method of claim 1,
The precursor of the fluorine-based coating layer is HF, KHF 2 or K 2 SiF 6 phosphor.
제1항에 있어서,
상기 불소계 코팅층의 두께는 2.5nm 이상 내지 40nm 이하인 형광체.
The method of claim 1,
The thickness of the fluorine-based coating layer is 2.5nm or more to 40nm or less.
제1항에 있어서,
결정화도가 47% 이상인 형광체.
The method of claim 1,
Phosphor having a crystallinity of 47% or more.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 형광체를 포함하는 발광 소자 패키지.
A light emitting device package comprising the phosphor according to any one of claims 1 to 8.
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