WO2015105364A1 - 복합 질화물 형광체, 및 이를 포함하는 발광 장치 - Google Patents

복합 질화물 형광체, 및 이를 포함하는 발광 장치 Download PDF

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    • C09K11/7728—Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/77347—Silicon Nitrides or Silicon Oxynitrides

Definitions

  • the present invention relates to a composite nitride phosphor, and a light emitting device including the same.
  • LCDs which are commonly applied to monitors of medium and large terminals such as laptops, require a light source with a white backlight on the back.
  • Cold cathode fluorescent lamps CCFLs
  • Cold cathode fluorescent lamps have been widely used as such backlight sources.
  • Cold cathode fluorescent lamps have advantages such as achieving uniform white light with high luminance, but may be used according to mercury regulations in the future. Difficulties are expected.
  • Patent document 1 discloses an LCD backlight light source module in which blue light of a blue light emitting diode chip is converted into white light by a phosphor and then incident on the light guide plate to have high durability with uniform light distribution and low power consumption of the LCD.
  • the white light emitting device can realize uniform white light having high luminance by using a blue light emitting diode chip and a phosphor, but when used as an backlight white light source of an LCD, Since the range of color reproduction that can be represented is very narrow, there is a big limitation in implementing an image closer to natural colors. In particular, it is difficult to realize more realistic colors because it is far below the color reproduction range defined by ADOBE RGB or the color reproduction range defined by NTSC.
  • Patent Document 2 As an alternative prior art, Patent Document 2 below can be exemplified.
  • Patent Literature 2 is an LCD backlight illumination, which uses a white light emitting element or a red, blue, and green three-color light emitting diode chip to form a white backlight light source, and using a microcomputer to input current and color of each light emitting diode chip. The method of finally adjusting the current supplied to each light emitting diode chip is disclosed.
  • the conventional technique disclosed above can satisfy a considerably wider color gamut than conventional CCFLs by using red, blue, and green tricolor LED chips, but the thermal or temporal characteristics of the LED chips are different.
  • the color tone is changed according to the use environment, and in particular, there is a disadvantage in that a uniform color mixture is not realized.
  • each light emitting diode chip changes according to the ambient temperature, so that the color coordinates are different.
  • the decrease in output according to the ambient temperature of the red light emitting diode chip is more prominent than the blue and green light emitting diode chips.
  • Patent Document 1 KR Publication 2002-0041480 A (2002.06.03.)
  • Patent Document 2 KR Publication 2004-0087974 A (2004.10.15.)
  • Patent Document 3 KR Registration 10-0801767 B1 (2008.01.30.)
  • the present invention forms a composite phase of (Ba, Sr) 2 Si 5 N 8 , (Sr, Ca) 2 Si 5 N 8 , (Ca, Ba) 2 Si 5 N 8 , and additionally, MSi 7 N
  • the present invention has been made to solve the above problems of the prior art,
  • At least one phosphor selected from (Ba, Sr) 2 Si 5 N 8 , (Sr, Ca) 2 Si 5 N 8 , (Ca, Ba) 2 Si 5 N 8 , and an MSi 7 N 10 phosphor It provides a composite nitride phosphor.
  • a composite nitride phosphor comprising (Ba, Sr) 2 Si 5 N 8 , and BaSi 7 N 10 phosphor.
  • a light emitting device comprising the phosphor of the present invention.
  • Composite nitride composite of the present invention has the effect of showing superior reliability and light efficiency compared to the conventional single phase Eu-doped M 2 Si 5 N 8 phosphor.
  • 1 is an XRD graph of an embodiment of the present invention.
  • At least one phosphor selected from (Ba, Sr) 2 Si 5 N 8 , (Sr, Ca) 2 Si 5 N 8 , (Ca, Ba) 2 Si 5 N 8 , and an MSi 7 N 10 phosphor Complex nitride phosphors.
  • M is Sr, Ba, or Ca.
  • Another aspect of the present invention relates to a light emitting device comprising the composite nitride phosphor of the present invention.
  • the light emitting device of the present invention is only characterized by including the composite nitride phosphor of the present invention, it can be manufactured using conventional techniques used for manufacturing the light emitting device other than this.
  • Ba 3 N 2, Sr 3 N 2, Si 3 N 4 using Eu 2 O 3 as a raw material, 15 ⁇ 25wt% of Ba 3 N 2, 25 ⁇ 35wt % of Sr 3 N 2, Si 3 N 4 to 40 to 50wt%, Eu 2 O 3 in a content ratio of 2 to 5wt% and calcining at a temperature of 1400 ⁇ 2000 °C for more than 1 hour in a pressurized nitrogen atmosphere of 0 ⁇ 30bar (Ba 0.5 , Sr 0.5 ) A composite phosphor of 2 Si 5 N 8 and BaSi 7 N 10 was prepared.

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Abstract

본 발명은, 복합 질화물 형광체, 및 이를 포함하는 발광 장치에 관한 것으로서, (Ba,Sr)2Si5N8, (Sr,Ca)2Si5N8, (Ca,Ba)2Si5N8에서 선택되어지는 1종 이상의 형광체, 및 MSi7N10 형광체를 포함하는 복합 질화물 형광체이다(여기서, M은, Sr, Ba, 또는 Ca이다). 본 발명의 복합 질합물 형광체는 종래의 단일상의 Eu가 도핑된 M2Si5N8 형광체 대비 우수한 신뢰성 및 광효율을 나타내는 효과가 있다.

Description

복합 질화물 형광체, 및 이를 포함하는 발광 장치
본 발명은, 복합 질화물 형광체, 및 이를 포함하는 발광 장치에 관한 것이다.
정보 및 통신 산업의 발달에 따라 휴대용 정보처리기기 및 이동통신 단말기의 고성능화가 지속적으로 요구됨에 따라 시스템의 각종 부품의 고성능 및 고급화가 계속적으로 요구되고 있다. 노트북과 같은 중대형 단말기의 모니터에 일반적으로 적용되는 LCD는 그 후면에 백색 백라이트의 광원을 필요로 한다. 그와 같은 백라이트 광원으로는 냉음극형광램프(CCFL)가 많이 사용되어 왔는데, 냉음극형광램프는 높은 휘도를 갖는 균일한 백색광을 구현하는 등의 장점을 가지지만, 향후 수은 규제에 따라 그 사용에 어려움이 예상 된다. 따라서 CCFL을 대체할 수 있는 백라이트 광원의 연구가 활발히 진행되고 있으며, 그 중 발광 다이오드를 포함하는 백색 발광소자를 이용한 백라이트 광원이 기존의 냉음극형광램프를 대체하는 광원으로 각광받고 있다.
백색 발광소자를 이용한 LCD 백라이트 광원에 관한 종래 기술로, 하기 특허문헌 1을 예시할 수 있다.
특허문헌 1은 청색 발광 다이오드 칩의 청색광을 형광체에 의하여 백색광으로 변환한 다음 이를 도광판에 입사시킴으로써 LCD의 균일한 광분포 및 저전력 소모와 함께 높은 내구성을 갖도록 한 LCD 백라이트 광원 모듈을 개시한다.
개시된 종래의 기술에 따른 백색 발광소자는, 청색 발광 다이오드 칩과 형광체를 이용함으로써, 높은 휘도를 갖는 균일한 백색광을 구현할 수 있으나, LCD의 백라이트 백색 광원으로 이용되는 경우, RGB 색필터를 투과했을 때 표현할 수 있는 색재현 범위가 상당히 좁기 때문에 보다 자연색에 가까운 화상을 구현하는데 큰 제약을 받는다. 특히 ADOBE RGB에서 규정하는 색재현 범위나 NTSC에서 규정하는 색재현 범위에 크게 못 미치기 때문에 보다 사실적인 색 구현에 어려움이 있다.
이에 대한 대안적 종래 기술로서, 하기 특허문헌 2를 예시할 수 있다.
특허문헌 2는 LCD 백라이트 조명으로, 백색 발광소자를 사용하거나 또는 적, 청, 녹의 3색 발광 다이오드 칩을 사용하여 백색의 백라이트 광원을 형성하고, 마이콤을 사용하여 각 발광 다이오드 칩들의 입력 전류, 색상을 측정하여 최종적으로 각 발광 다이오드 칩으로 공급되는 전류를 조절하는 방법을 개시한다.
위의 개시된 종래의 기술은, 적, 청, 녹의 3색 발광 다이오드 칩을 사용함으로써 기존의 CCFL에 비해 상당히 넓은 색재현 범위를 만족시킬 수 있으나, 각 발광 다이오드 칩들의 열적 또는 시간적 특성이 상이하기 때문에 사용 환경에 따라 색조가 변하고 특히, 색얼룩이 발생하는 등 균일한 혼색을 구현하지 못하는 단점이 있다.
또한 주변 온도에 따라 각 발광 다이오드 칩의 출력이 변하여 색 좌표가 달라지는데, 그 중에서도, 청색 및 녹색 발광 다이오드 칩에 비해, 적색 발광 다이오드 칩의 주변 온도에 따른 출력 저하가 두드러진다.
백색 광 구현에 널리 채용되어 사용되는 적색 형광체로서, 하기 특허문헌 3의 것을 예시할 수 있는데, 이와 같은 Eu이 도핑된 M2Si5N8 (M=Sr,Ba,Ca)적색 형광체는 Sr2Si5N8, Ba2Si5N8, Ca2Si5N8 형광체 단일 상(Single-Phase)을 가질 시 광변환 효율 및 신뢰성 저하의 문제점을 가지고 있는 것이다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) KR 공개 2002-0041480 A (2002.06.03.)
(특허문헌 2) KR 공개 2004-0087974 A (2004.10.15.)
(특허문헌 3) KR 등록 10-0801767 B1 (2008.01.30.)
상술한 바와 같이, Eu이 도핑된 Sr2Si5N8, Ba2Si5N8, Ca2Si5N8 단일 상(Single-Phase) 형광체의 광 효율 및 발광 장치, 화상표시 장치, 조명 장치에서의 신뢰성 저하의 문제점을 가지고 있었다.
이에 본 발명은, (Ba,Sr)2Si5N8, (Sr,Ca)2Si5N8, (Ca,Ba)2Si5N8의 복합상을 형성하고, 여기에 추가적으로 MSi7N10 (M=Sr, Ba, Ca)상을 가지는 복합 질화물 형광체를 형성함으로써, 종래 기술의 문제점을 해결한 신규한 적색 형광체를 제공하자 한다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,
(Ba,Sr)2Si5N8, (Sr,Ca)2Si5N8, (Ca,Ba)2Si5N8에서 선택되어지는 1종 이상의 형광체, 및 MSi7N10 형광체를 포함하는 복합 질화물 형광체를 제공한다.
(여기서, M은, Sr, Ba, 또는 Ca이다)
본 발명에 있어서, (Ba,Sr)2Si5N8, 및 BaSi7N10 형광체를 포함하는 복합 질화물 형광체를 제공한다.
본 발명의 형광체를 포함하는 발광 장치를 제공한다.
본 발명의 복합 질합물 형광체는 종래의 단일상의 Eu가 도핑된 M2Si5N8 형광체 대비 우수한 신뢰성 및 광효율을 나타내는 효과가 있다.
도 1은, 본 발명 실시예의 XRD 그래프이다.
도 2는, 본 발명 비교예 1의 XRD 그래프이다.
도 3은, 본 발명 비교예 2의 XRD 그래프이다.
도 4는, 본 발명 실시예 및 비교예 1 및 2의 PL 그래프이다(X축은 파장을, Y축은 발광 강도를 나타낸다)
도 5는, 본 발명 실시예 및 비교예 2의 PKG 신뢰성 테스트 결과 그래프이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일측면은,
(Ba,Sr)2Si5N8, (Sr,Ca)2Si5N8, (Ca,Ba)2Si5N8에서 선택되어지는 1종 이상의 형광체, 및 MSi7N10 형광체를 포함하는 복합 질화물 형광체이다.
여기서, M은, Sr, Ba, 또는 Ca이다.
본 발명의 다른 측면은, 본 발명의 복합 질화물 형광체를 포함하는 발광 장치에 대한 것이다.
본 발명의 발광 장치는, 본 발명의 복합 질화물 형광체를 포함하는 것에 특징이 있을 뿐이므로, 이를 제외한 발광 장치에 제조에 사용되는 종래의 기술을 사용하여 제조될 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 실시예를 들어 보다 더 상세히 설명한다. 이하의 실시예는 발명의 상세한 설명을 위한 것일 뿐, 이에 의해 권리범위를 제한하려는 의도가 아님을 분명히 해둔다.
실시예
본 발명에서는 Ba3N2, Sr3N2, Si3N4, Eu2O3를 원료로 사용하여 Ba3N2를 15~25wt%, Sr3N2를 25~35wt%, Si3N4를 40~50wt%, Eu2O3를 2~5wt% 사이의 함량비로 혼합하고 0~30bar의 가압 질소 분위기 중에서 1400~2000℃의 온도에서 1시간 이상 소성을 진행하여 (Ba0.5, Sr0.5)2Si5N8과 BaSi7N10이 혼재되어있는 복합상의 형광체를 제조하였다.
도 1에 상기 복합상의 형광체의 XRD 데이터를 나타내었다.
비교예 1
(Ba,Sr)2Si5N8 형광체 화합물
도 2에 상기 형광체 화합물의 XRD 데이터를 나타내었다.
비교예 2
Sr2Si5N8의 형광체 화합물
도 3에 상기 형광체 화합물의 XRD 데이터를 나타내었다.
실험예
상기 제조된 실시예 및 비교예 1 및 2를 대상으로 발광 실험 및 PKG 신뢰성 테스를 진행하였다.
결과는 도 4 및 도 5와 같았다.

Claims (3)

  1. (Ba,Sr)2Si5N8, (Sr,Ca)2Si5N8, (Ca,Ba)2Si5N8에서 선택되어지는 1종 이상의 형광체, 및 MSi7N10 형광체를 포함하는 복합 질화물 형광체.
    (여기서, M은, Sr, Ba, 또는 Ca이다)
  2. 청구항 1에 있어서, (Ba,Sr)2Si5N8, 및 BaSi7N10 형광체를 포함하는 복합 질화물 형광체.
  3. 청구항 1, 또는 청구항 2의 형광체를 포함하는 발광 장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008189811A (ja) * 2007-02-05 2008-08-21 Osaka Univ 窒化物又は酸窒化物を母体とする蛍光体、及びその製造方法、並びにそれを使用した蛍光体含有組成物、発光装置、照明装置、及び画像表示装置
JP2011500880A (ja) * 2007-10-15 2011-01-06 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 多相ＳｉＡｌＯＮに基づくセラミック材料を有する発光装置
JP2012503034A (ja) * 2008-09-15 2012-02-02 マックス−プランク−ゲゼルシャフト・ツア・フェルデルング・デア・ヴィッセンシャフテン・エー・ファオ 窒化物ベースの蛍光体の製造

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008189811A (ja) * 2007-02-05 2008-08-21 Osaka Univ 窒化物又は酸窒化物を母体とする蛍光体、及びその製造方法、並びにそれを使用した蛍光体含有組成物、発光装置、照明装置、及び画像表示装置
JP2011500880A (ja) * 2007-10-15 2011-01-06 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 多相ＳｉＡｌＯＮに基づくセラミック材料を有する発光装置
JP2012503034A (ja) * 2008-09-15 2012-02-02 マックス−プランク−ゲゼルシャフト・ツア・フェルデルング・デア・ヴィッセンシャフテン・エー・ファオ 窒化物ベースの蛍光体の製造

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PARK, S.M. ET AL.: "Defect Monitoring and Substitutions in Sr3-xAxA1O4F(A = Ca, Ba) Oxyfluoride Host Lattices and Phosphors.", J. PHYS. CHEM. C, vol. 114, no. 26, 15 June 2010 (2010-06-15), pages 11576 - 11583 *

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