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KR102135626B1 - Light emitting device having uv light diode - Google Patents

Light emitting device having uv light diode Download PDF

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KR102135626B1
KR102135626B1 KR1020130110444A KR20130110444A KR102135626B1 KR 102135626 B1 KR102135626 B1 KR 102135626B1 KR 1020130110444 A KR1020130110444 A KR 1020130110444A KR 20130110444 A KR20130110444 A KR 20130110444A KR 102135626 B1 KR102135626 B1 KR 102135626B1
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서울반도체 주식회사
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Abstract

본 발명은 자외선 발광 다이오드를 이용한 발광 소자에 대한 것이다. 본 발명에 따른 발광 소자는 자외선 파장 영역의 광을 방출하는 자외선 발광 다이오드; 청색 파장 영역의 광을 방출하는 적어도 하나의 청색 발광 다이오드; 상기 자외선 발광 다이오드에 의해 여기되어 녹색광을 방출하는 제1 형광체; 및 상기 자외선 발광 다이오드에 의해 여기되어 적색광을 방출하는 제2 형광체를 포함하고, 상기 제1 형광체는 35㎚ 이하의 반치폭을 가지는 녹색광을 방출할 수 있다. 좁은 반치폭의 녹색광을 방출하는 형광체를 채택함으로써 색재현성이 향상된 발광 소자를 제공할 수 있다.The present invention relates to a light emitting device using an ultraviolet light emitting diode. The light emitting device according to the present invention includes an ultraviolet light emitting diode that emits light in the ultraviolet wavelength range; At least one blue light emitting diode that emits light in the blue wavelength region; A first phosphor that is excited by the ultraviolet light emitting diode and emits green light; And a second phosphor that is excited by the ultraviolet light emitting diode to emit red light, and the first phosphor can emit green light having a half width of 35 nm or less. By adopting a phosphor emitting a narrow half-width green light, it is possible to provide a light emitting device with improved color reproducibility.

Description

자외선 발광 다이오드를 이용한 발광 소자{LIGHT EMITTING DEVICE HAVING UV LIGHT DIODE}Light emitting device using ultraviolet light emitting diodes {LIGHT EMITTING DEVICE HAVING UV LIGHT DIODE}

본 발명은 발광 소자에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 자외선 발광 다이오드를 형광체들의 여기 광원으로 하여 색재현성이 향상된 발광 소자에 대한 것이다.The present invention relates to a light emitting device. More specifically, the present invention relates to a light emitting device having improved color reproducibility by using an ultraviolet light emitting diode as an excitation light source for phosphors.

발광 다이오드는(light emitting diode: LED)는 p-n 접합 구조를 가지는 화합물 반도체로서, 소수 캐리어(전자 또는 정공)들의 재결합에 의하여 소정의 빛을 발산하는 소자를 지칭한다. 발광 다이오드는 소비 전력이 적고 수명이 길며, 협소한 공간에 설치 가능하고, 또한 진동에 강한 특성을 제공함에 따라 각종 정보처리 및 통신기기의 부품뿐만 아니라 각종 조명용 소자로서 이용이 증가하고 있다.A light emitting diode (LED) is a compound semiconductor having a p-n junction structure, and refers to a device that emits predetermined light by recombination of minority carriers (electrons or holes). Light-emitting diodes have low power consumption, long life, can be installed in a narrow space, and also provide strong vibration resistance, and thus, their use has increased as well as various information processing and communication device components as well as various lighting elements.

한편, 발광 다이오드는 각 어플리케이션에 적합한 다양한 형태의 발광 소자로 제작되고 있다. 특히 최근에는 청색, 녹색 또는 적색 등의 단일 파장을 발광하는 소자 외에 백색 발광 소자들이 출시되고 있으며, 백색 발광 소자는 자동차용 및 일반 조명용 제품에 응용되면서, 그 수요가 급속히 증가할 것으로 예상된다.On the other hand, light emitting diodes are made of various types of light emitting devices suitable for each application. In particular, recently, white light emitting devices have been released in addition to devices that emit single wavelengths such as blue, green, or red, and white light emitting devices are expected to increase rapidly as they are applied to products for automobiles and general lighting.

백색 발광 소자를 구현하는 방식은 대표적으로 황색 형광물질을 청색 발광 다이오드 상부에 배치시켜, 청색 발광 다이오드에서 발광된 청색광과 상기 청색광의 일부에 의하여 여기된 형광체로부터 방출되는 황색광의 혼색에 의하여 백색을 구현하는 방식이다. 이와 같은 백색 발광 방식은 그 구성이 간단하여 양산성이 우수한 장점이 있으나, 녹색과 적색 영역의 스펙트럼 결핍으로 인해 연색성 및 색 재현성이 낮은 문제점이 있다.The method of implementing a white light emitting element typically places a yellow fluorescent material on top of a blue light emitting diode to realize white color by mixing a blue light emitted from a blue light emitting diode and a yellow light emitted from a phosphor excited by a part of the blue light. Is the way to do it. Such a white light emitting method has an advantage in that its structure is simple and has excellent mass productivity, but it has a problem of low color rendering and color reproducibility due to a spectrum deficiency in the green and red regions.

다른 대표적인 백색 발광 소자의 구현 방식으로 자외선을 발광하는 발광 다이오드의 상부에 자외선에 의하여 여기되어 청색, 녹색 및 적색광을 발광하는 형광물질을 배치시켜 백색을 얻을 수 있다.In another exemplary implementation of a white light emitting device, white light can be obtained by disposing blue, green, and red light-emitting phosphors excited by ultraviolet light on top of a light emitting diode that emits ultraviolet light.

이와 같은 방식은 청색광에 비하여 여기광원의 에너지가 높은 자외선을 이용하여 청색에서 적색 영역까지의 파장에 이르는 광을 방출하여 연색성이 높은 장점이 있으나, 청색, 녹색 및 적색 등의 많은 형광물질들이 사용되어 제조 원가가 높다. 또한, 자외선을 발광하는 발광 다이오드에 의하여 여기된 청색, 녹색 및 적색광들은 피크 파장의 반치폭(full width at half maximum: FWHM)이 넓기 때문에, 색재현성이 떨어지는 문제점이 있다. This method has the advantage of high color rendering by emitting light ranging from the blue to the red region using ultraviolet light, which has higher energy of the excitation light source than blue light, but many fluorescent materials such as blue, green, and red are used. High manufacturing cost. In addition, blue, green, and red lights excited by a light emitting diode that emits ultraviolet rays have a problem in that color reproducibility is poor because a full width at half maximum (FWHM) of a peak wavelength is wide.

대한민국 등록특허공보 등록번호 10-0704490 (등록일자 2007년04월02일)는 자외선 발광 LED칩에 적색, 청색, 녹색의 삼파장 형광체 물질을 도포하여, 자외선 발광 LED칩으로부터 발광하는 자외선이 적색, 청색, 녹색의 형광체 물질을 여기하도록 함으로써, 백색광이 만들어 질 수 있는 발광 다이오드를 개시하고 있다. 상기 등록특허는 다양한 종류와 비율로 제조된 적색, 청색, 녹색의 형광 물질을 사용하여 백색광을 구현하고 있지만, 여전히 상기 특허보다 우수하고 색재현성이 높은 고효율 발광 소자의 개발이 요구되고 있다.Republic of Korea Patent Registration No. 10-0704490 (Registration Date April 02, 2007) is applied to the red, blue, and green three-wavelength phosphor material on the ultraviolet light emitting LED chip, and the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light emitting LED chip is red and blue. , By excitation of a green phosphor material, a light emitting diode in which white light can be produced is disclosed. Although the registered patent implements white light using red, blue, and green fluorescent materials manufactured in various types and ratios, it is still required to develop a high-efficiency light-emitting device that is superior to the patent and has high color reproducibility.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 우수한 색재현성을 가지는 자외선 발광 다이오드를 이용한 발광 소자를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a light emitting device using an ultraviolet light emitting diode having excellent color reproducibility.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 발광 다이오드와 형광체를 사용하여 색재현성을 향상시킬 수 있는 발광 소자를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a light emitting device capable of improving color reproducibility using a light emitting diode and a phosphor.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 높은 발광효율을 제공할 수 있는 발광 소자를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a light emitting device capable of providing high luminous efficiency.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 적은 형광체로도 높은 발광효율을 제공할 수 있는 발광 소자를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a light emitting device capable of providing high light emission efficiency even with a small phosphor.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 적은 형광체를 사용하여 경제적인 발광 소자를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide an economical light emitting device using a small number of phosphors.

본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 소자는 자외선 파장 영역의 광을 방출하는 자외선 발광 다이오드; 청색 파장 영역의 광을 방출하는 적어도 하나의 청색 발광 다이오드; 상기 자외선 발광 다이오드에 의해 여기되어 녹색광을 방출하는 제1 형광체; 및 상기 자외선 발광 다이오드에 의해 여기되어 적색광을 방출하는 제2 형광체를 포함하고, 상기 제1 형광체는 35nm 이하의 반치폭을 가지는 녹색광을 방출할 수 있다. 좁은 반치폭을 가지는 녹색광을 이용하여 상기 발광 소자는 우수한 색재현성을 구현할 수 있다.The light emitting device according to the first embodiment of the present invention includes an ultraviolet light emitting diode that emits light in an ultraviolet wavelength range; At least one blue light emitting diode that emits light in the blue wavelength region; A first phosphor that is excited by the ultraviolet light emitting diode and emits green light; And a second phosphor that is excited by the ultraviolet light emitting diode to emit red light, and the first phosphor can emit green light having a half width of 35 nm or less. By using green light having a narrow half-width, the light emitting device can realize excellent color reproducibility.

본 발명의 제1 실시예에 따른 발광소자가 포함하는 상기 제1 형광체는 BAM 계열 형광체를 포함할 수 있다.The first phosphor included in the light emitting device according to the first embodiment of the present invention may include a BAM-based phosphor.

본 발명의 제1 실시예에 따른 발광소자가 포함하는 BAM 계열 형광체는 BaMaAl10O17: Eu, Mn일 수 있다.The BAM-based phosphor included in the light emitting device according to the first embodiment of the present invention may be BaMaAl 10 O 17 : Eu, Mn.

본 발명의 제1 실시예에 따른 발광소자는 상기 자외선 발광 다이오드, 상기 청색 발광 다이오드, 상기 제1 형광체 및 상기 제2 형광체에서 방출되는 광의 합성에 의해 90% 이상의 NTSC(national television system committee) 색채 포화도를 갖는 백색광을 방출할 수 있다.The light emitting device according to the first embodiment of the present invention is more than 90% NTSC (national television system committee) color saturation by synthesis of light emitted from the ultraviolet light emitting diode, the blue light emitting diode, the first phosphor and the second phosphor It can emit white light having.

본 발명의 제1 실시예에 따른 발광소자가 방출하는 상기 백색광의 색도 좌표(chromaticity coordinates)는 CIE 좌표에서 x 및 y가 각각 0.24~0.28 및 0.20~0.28 범위 내에 위치할 수 있다.In the chromaticity coordinates of the white light emitted by the light emitting device according to the first embodiment of the present invention, x and y in the CIE coordinates may be located in a range of 0.24 to 0.28 and 0.20 to 0.28, respectively.

본 발명의 제1 실시예에 따른 발광소자가 포함하는 상기 제1 형광체의 녹색광의 피크 파장은 510 내지 580nm 범위 내에 위치하고, 상기 제2 형광체의 적색광의 피크 파장은 580 내지 670nm 범위 내에 위치할 수 있다.The peak wavelength of the green light of the first phosphor included in the light emitting device according to the first embodiment of the present invention may be located within the range of 510 to 580 nm, and the peak wavelength of the red light of the second phosphor may be located within the range of 580 to 670 nm. .

본 발명의 제1 실시예에 따른 발광소자가 포함하는 상기 제1 형광체는 청색 발광 다이오드보다 자외선 발광 다이오드와 인접하게 분포될 수 있다. 따라서, 보다 적은 양의 제1 형광체를 사용할 수 있으므로, 발광소자의 제조에 있어서 경제적이다.The first phosphor included in the light emitting device according to the first embodiment of the present invention may be distributed closer to the ultraviolet light emitting diode than the blue light emitting diode. Therefore, since a smaller amount of the first phosphor can be used, it is economical in the manufacture of the light emitting element.

본 발명의 제1 실시예에 따른 발광소자가 포함하는 상기 자외선 발광 다이오드의 피크 파장은 240 내지 410nm 범위 내에 위치하고, 상기 청색 발광 다이오드의 피크 파장은 410 내지 490nm 범위 내에 위치할 수 있다.The peak wavelength of the ultraviolet light emitting diode included in the light emitting device according to the first embodiment of the present invention may be located within the range of 240 to 410 nm, and the peak wavelength of the blue light emitting diode may be located within the range of 410 to 490 nm.

본 발명의 제1 실시예에 따른 발광소자가 포함하는 상기 제2 형광체는 실리케이트계 형광체, 저머네이트계 형광체, 저머네이트-실리케이트계 형광체, 질화물계 형광체 및 황화물계 형광체에서 선택된 적어도 하나의 형광체를 포함할 수 있다.The second phosphor included in the light emitting device according to the first embodiment of the present invention includes at least one phosphor selected from a silicate-based phosphor, a germanate-based phosphor, a germanate-silicate-based phosphor, a nitride-based phosphor and a sulfide-based phosphor can do.

본 발명의 제1 실시예에 따른 발광소자는 하우징; 및 몰딩부를 더 포함하고, 상기 자외선 발광 다이오드 및 상기 청색 발광 다이오드는 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 몰딩부는 상기 자외선 및 청색 발광 다이오드들을 덮을 수 있다.The light emitting device according to the first embodiment of the present invention includes a housing; And a molding part, wherein the ultraviolet light emitting diode and the blue light emitting diode are disposed in the housing, and the molding part may cover the ultraviolet light and blue light emitting diodes.

본 발명의 제1 실시예에 따른 발광소자가 포함하는 상기 제1 및 제2 형광체들은 상기 몰딩부 내에 분포할 수 있다.The first and second phosphors included in the light emitting device according to the first embodiment of the present invention may be distributed in the molding part.

본 발명의 제2 실시예에 따른 발광소자는 상기 자외선 발광 다이오드에 의해 여기되어 청색광을 방출하는 제3 형광체를 더 포함하되, 상기 제3 형광체의 청색광의 피크 파장은 410 내지 500㎚ 범위 내에 위치할 수 있다.The light emitting device according to the second embodiment of the present invention further includes a third phosphor that is excited by the ultraviolet light emitting diode to emit blue light, and the peak wavelength of the blue light of the third phosphor is within the range of 410 to 500 nm. Can.

본 발명의 제3 실시예에 따른 발광소자는 상기 청색 발광 다이오드에 의해 여기되어 황색 내지 녹색 영역의 광을 방출하는 제4 형광체; 및 상기 청색 발광 다이오드에 의해 여기되어 적색광을 방출하는 제5 형광체를 더 포함할 수 있다.The light emitting device according to the third embodiment of the present invention is a fourth phosphor that is excited by the blue light emitting diode and emits light in a yellow to green region; And a fifth phosphor that is excited by the blue light emitting diode and emits red light.

본 발명의 제3 실시예에 따른 발광소자가 포함하는 상기 제4 형광체 및 상기 제5 형광체 중 적어도 하나는 실리케이트계 형광체, YAG계 형광체, 질화물계 형광체 및 TAG계 형광체 중 적어도 하나일 수 있다.At least one of the fourth phosphor and the fifth phosphor included in the light emitting device according to the third embodiment of the present invention may be at least one of a silicate-based phosphor, a YAG-based phosphor, a nitride-based phosphor, and a TAG-based phosphor.

본 발명의 제5 실시예에 따른 발광소자가 포함하는 상기 하우징은 상기 자외선 발광 다이오드와 청색 발광 다이오드에서 방출된 광을 반사하는 리플렉터를 포함할 수 있다. 리플렉터를 이용하여 발광 소자의 광효율을 향상시킬 수 있다.The housing included in the light emitting device according to the fifth embodiment of the present invention may include a reflector reflecting light emitted from the ultraviolet light emitting diode and the blue light emitting diode. The light efficiency of the light emitting device can be improved by using a reflector.

본 발명의 제5 실시예에 따른 발광소자가 포함하는 상기 하우징은 상기 리플렉터를 덮는 베리어 리플렉터를 더 포함할 수 있다. 베리어 리플렉터를 이용하여 리플렉터의 내열성 및 내광성을 향상시킬 수 있다.The housing included in the light emitting device according to the fifth embodiment of the present invention may further include a barrier reflector covering the reflector. The barrier reflector may be used to improve the heat resistance and light resistance of the reflector.

본 발명의 제6 실시예에 따른 발광소자가 포함하는 상기 하우징은 상기 자외선 발광 다이오드와 청색 발광 다이오드를 분리하는 격벽을 포함할 수 있다. 격벽을 이용하여 발광 다이오드 상호간의 간섭을 방지할 수 있다.The housing included in the light emitting device according to the sixth embodiment of the present invention may include a partition wall separating the ultraviolet light emitting diode and the blue light emitting diode. Interference between the light emitting diodes can be prevented by using the partition wall.

본 발명의 제7 실시예에 따른 발광소자가 포함하는 상기 하우징은 상기 자외선 및 청색 발광 다이오드들이 실장되는 바닥면을 포함하되, 상기 바닥면에 오목부가 형성되고, 상기 자외선 및 청색 발광 다이오드들 중 하나의 발광 다이오드는 상기 오목부 내에 배치될 수 있다. 이를 통하여, 발광 다이오드 상호간의 간섭을 방지할 수 있다.The housing included in the light emitting device according to the seventh embodiment of the present invention includes a bottom surface on which the ultraviolet and blue light emitting diodes are mounted, a recess is formed on the bottom surface, and one of the ultraviolet and blue light emitting diodes is formed. The light emitting diode of may be disposed in the recess. Through this, it is possible to prevent interference between the light emitting diodes.

본 발명의 제8 실시예에 따른 발광소자가 포함하는 상기 몰딩부는 상기 자외선 및 청색 발광 다이오드들을 덮는 제1 몰딩부; 및 상기 제1 몰딩부를 덮는 제2 몰딩부를 포함하고, 상기 제1 몰딩부는 상기 제2 형광체를 함유하고, 상기 제2 몰딩부는 상기 제1 형광체를 함유할 수 있다. 이를 통해, 제1 형광체에서 방출되는 녹색광이 제2 형광체에 다시 흡수되어 발생하는 광손실을 방지할 수 있다.The molding part included in the light emitting device according to the eighth embodiment of the present invention includes a first molding part covering the ultraviolet and blue light emitting diodes; And a second molding portion covering the first molding portion, the first molding portion containing the second phosphor, and the second molding portion containing the first phosphor. Through this, it is possible to prevent light loss caused by the green light emitted from the first phosphor absorbed by the second phosphor again.

본 발명의 제8 실시예에 따른 발광소자는 상기 청색 발광 다이오드에 의해 여기되어 황색 내지 녹색 영역의 광을 방출하는 제4 형광체; 및 상기 청색 발광 다이오드에 의해 여기되어 적색광을 방출하는 제5 형광체를 더 포함하고, 상기 제4 형광체는 상기 제2 몰딩부 내에 분포되고, 상기 제5 형광체는 상기 제1 몰딩부 내에 분포될 수 있다. 이를 통해, 제4 형광체에서 방출되는 황색 내지 녹색광이 제5 형광체에 다시 흡수되어 발생하는 광손실을 방지할 수 있다.The light emitting device according to the eighth embodiment of the present invention is a fourth phosphor that is excited by the blue light emitting diode and emits light in a yellow to green region; And a fifth phosphor that is excited by the blue light emitting diode and emits red light, the fourth phosphor is distributed in the second molding part, and the fifth phosphor can be distributed in the first molding part. . Through this, the yellow to green light emitted from the fourth phosphor may be absorbed by the fifth phosphor again, thereby preventing light loss.

본 발명의 제8 실시예에 따른 발광소자는 상기 자외선 발광 다이오드에 의해 여기되어 청색광을 방출하는 제3 형광체; 및 상기 제2 몰딩부를 덮는 제3 몰딩부를 더 포함하고, 상기 제3 형광체는 상기 제3 몰딩부 내에 분포될 수 있다. 이를 통해, 제3 형광체에서 방출되는 청색광이 제1 내지 제4 형광체에 다시 흡수되어 발생하는 광손실을 방지할 수 있다.The light emitting device according to the eighth embodiment of the present invention is a third phosphor that is excited by the ultraviolet light emitting diode and emits blue light; And a third molding part covering the second molding part, and the third phosphor may be distributed in the third molding part. Through this, the blue light emitted from the third phosphor may be absorbed again by the first to fourth phosphors, thereby preventing light loss.

본 발명의 제9 실시예에 따른 발광소자는 하우징; 및 상기 제1 및 제2 형광체들 중 적어도 하나를 포함하는 형광체 플레이트를 더 포함하고, 상기 자외선 발광 다이오드 및 상기 청색 발광 다이오드는 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 형광체 플레이트는 상기 자외선 및 청색 발광 다이오드 상에 이격되어 위치할 수 있다. 이를 통해, 형광체들을 발광 다이오드들에서 방출되는 열로부터 보호할 수 있다.The light emitting device according to the ninth embodiment of the present invention includes a housing; And a phosphor plate comprising at least one of the first and second phosphors, wherein the ultraviolet light emitting diode and the blue light emitting diode are disposed in the housing, and the phosphor plate is on the ultraviolet and blue light emitting diodes. They can be spaced apart. Through this, the phosphors can be protected from heat emitted from the light emitting diodes.

본 발명에 따른 자외선 발광 다이오드를 이용한 발광 소자는 좁은 반치폭을 가지는 녹색광을 방출하는 형광체를 채택함으로써 우수한 색재현성을 구현할 수 있다. 상기 발광 소자가 방출하는 녹색광은 좁은 반치폭을 가지기 때문에, 상기 발광 소자는 높은 수준의 NTSC(national television system committee) 색채 포화도를 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 발광 소자는 적은 양의 형광체를 사용할 수 있어 경제적으로 발광 소자의 발광효율을 향상시킬 수 있다.The light emitting device using the ultraviolet light emitting diode according to the present invention can realize excellent color reproducibility by adopting a phosphor that emits green light having a narrow half width. Since the green light emitted by the light emitting device has a narrow half width, the light emitting device has a high level of NTSC (national television system committee) color saturation. In addition, the light emitting device according to the present invention can use a small amount of phosphor, thereby economically improving the luminous efficiency of the light emitting device.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 소자를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 소자를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광소자를 나타내는 단면도이다.
도 4은 본 발명의 제4 실시예에 따른 발광소자를 나타내는 단면도이다.
도 5은 본 발명의 제5 실시예에 따른 발광소자를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제6 실시예에 따른 발광소자를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제7 실시예에 따른 발광소자를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제8 실시예에 따른 발광소자를 나타내는 단면도이다.
도 9은 본 발명의 제9 실시예에 따른 발광소자를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to a second embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to a third embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to a fourth embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to a fifth embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to a sixth embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to a seventh embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to an eighth embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to a ninth embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, when adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components have the same reference numerals as possible even though they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known structures or functions may obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted. In addition, a preferred embodiment of the present invention will be described below, but the technical spirit of the present invention is not limited to or limited thereto, and can be variously implemented by a person skilled in the art.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 소자를 나타내는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 발광 소자는 하우징(101), 자외선 발광 다이오드(102), 청색 발광 다이오드(103), 몰딩부(104), 제1 형광체(105) 및 제2 형광체(106)를 포함한다. 1 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the light emitting device includes a housing 101, an ultraviolet light emitting diode 102, a blue light emitting diode 103, a molding unit 104, a first phosphor 105 and a second phosphor 106. .

상기 하우징(101) 상에 자외선 발광 다이오드(102) 및 청색 발광 다이오드(103), 몰딩부(104), 제1 형광체(105) 및 제2 형광체(106)가 배치될 수 있다. 자외선 발광 다이오드(102) 및 청색 발광 다이오드(103)는 하우징(101)의 바닥면에 배치될 수 있다. 하우징(130)에는 상기 발광 다이오드들(102, 103)에 전력을 입력하기 위한 리드 단자들(미도시)이 설치될 수 있다. 몰딩부(104)는 제1 및 제2 형광체(105, 106)을 포함하고, 자외선 발광 다이오드(102) 및 청색 발광 다이오드(103)를 덮을 수 있다. An ultraviolet light emitting diode 102 and a blue light emitting diode 103, a molding unit 104, a first phosphor 105 and a second phosphor 106 may be disposed on the housing 101. The ultraviolet light emitting diode 102 and the blue light emitting diode 103 may be disposed on the bottom surface of the housing 101. Lead terminals (not shown) for inputting power to the light emitting diodes 102 and 103 may be installed in the housing 130. The molding unit 104 includes first and second phosphors 105 and 106, and may cover the ultraviolet light emitting diode 102 and the blue light emitting diode 103.

하우징(101)은 메탈 기판 또는 세라믹 기판으로 형성될 수 있다. 하우징(101)이 세라믹 기판인 경우에는, 자외선 발광 다이오드(102)에서 방출된 자외선 광에 의해 세라믹 기판을 포함하는 하우징(101)이 변색되거나 변질될 우려가 없어 발광 소자의 신뢰성을 유지할 수 있다. 하우징(101)은 발광 다이오드들(102, 103)에서 방출되는 광의 반사를 위하여 경사진 내벽을 포함할 수 있다.The housing 101 may be formed of a metal substrate or a ceramic substrate. When the housing 101 is a ceramic substrate, there is no fear that the housing 101 including the ceramic substrate may be discolored or deteriorated by ultraviolet light emitted from the ultraviolet light emitting diode 102, so that the reliability of the light emitting device can be maintained. The housing 101 may include an inclined inner wall for reflection of light emitted from the light emitting diodes 102 and 103.

몰딩부(104)는 소정의 에폭시 또는 실리콘 수지와 상기 제1 및 제2 형광체(105, 106)들의 혼합물을 이용한 사출 공정을 통해 형성할 수 있다. 또한 별도의 주형을 이용하여 제작한 다음, 이를 가압 또는 열처리하여 몰딩부(104)를 형성할 수 있다. 몰딩부(104)는 볼록 렌즈 형태, 평판 형태(미도시) 및 표면에 소정의 요철을 갖는 형태 등 다양한 형상으로 형성할 수 있다. The molding unit 104 may be formed through an injection process using a mixture of a predetermined epoxy or silicone resin and the first and second phosphors 105 and 106. In addition, it can be produced by using a separate mold, and then press or heat-treat it to form a molding part 104. The molding unit 104 may be formed in various shapes such as a convex lens shape, a flat plate shape (not shown), and a shape having a predetermined unevenness on the surface.

본 발명에 따른 발광 소자는 볼록 렌즈 형태를 가지는 몰딩부(104)를 개시하였지만, 몰딩부(104)의 형상은 이에 국한되지 않는다.The light emitting device according to the present invention discloses a molding portion 104 having a convex lens shape, but the shape of the molding portion 104 is not limited thereto.

자외선 발광 다이오드(102)는 자외선 파장 영역 내의 광을 방출할 수 있다. 자외선 발광 다이오드(102)가 방출하는 광의 피크 파장은 240 내지 410㎚ 범위 내에 위치할 수 있다. 청색 발광 다이오드(103)는 청색 파장 영역 내의 광을 방출할 수 있다. 청색 발광 다이오드(103)가 방출하는 광의 피크 파장은 410 내지 490㎚ 범위 내에 위치할 수 있다. 청색 발광 다이오드(103)가 방출하는 청색광의 피크 파장의 반치폭(full width at half maximum: FWHM)은 40㎚ 이하 일 수 있다.The ultraviolet light emitting diode 102 may emit light within an ultraviolet wavelength range. The peak wavelength of the light emitted by the ultraviolet light emitting diode 102 may be located in the range of 240 to 410 nm. The blue light emitting diode 103 may emit light within a blue wavelength range. The peak wavelength of the light emitted by the blue light emitting diode 103 may be located within a range of 410 to 490 nm. The full width at half maximum (FWHM) of the peak wavelength of the blue light emitted by the blue light emitting diode 103 may be 40 nm or less.

자외선 발광 다이오드(102) 및 청색 발광 다이오드(103)는 각각의 해당 파장 영역 내의 광을 방출할 수 있다면, 그 종류 및 재료에 제한되지 않는다. The ultraviolet light emitting diode 102 and the blue light emitting diode 103 are not limited to their types and materials, as long as they can emit light within their respective wavelength ranges.

제1 형광체(105)는 자외선 발광 다이오드(102)에 의해 여기되어 녹색광을 방출할 수 있다. 제1 형광체(105)가 방출하는 녹색광의 피크 파장은 510 내지 580㎚ 범위 내에 위치할 수 있다. 제1 형광체(105)는 35㎚ 이하의 반치폭을 가지는 녹색광을 방출 할 수 있다. 제1 형광체(105)는 BAM(Ba-Al-Mg) 계열의 형광체일 수 있고, 상기 BAM 계열의 형광체 중에서 BaMaAl10O17:Eu,Mn 형광체 일 수 있다. 상기 BaMaAl10O17:Eu,Mn 형광체가 여기되어 방출하는 녹색광은 35㎚ 이하의 반치폭(full width at half maximum)을 가질 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에서는 제1 형광체의 일례로 BAM 계열의 형광체를 예로 들었지만, 35㎚ 이하의 반치폭을 가지는 녹색광을 방출할 수 있는 형광체라면 본 발명의 발광 소자에 적용할 수 있다.The first phosphor 105 is excited by the ultraviolet light emitting diode 102 to emit green light. The peak wavelength of the green light emitted by the first phosphor 105 may be located in the range of 510 to 580 nm. The first phosphor 105 may emit green light having a half width of 35 nm or less. The first phosphor 105 may be a BAM (Ba-Al-Mg)-based phosphor, and may be a BaMaAl 10 O 17 :Eu,Mn phosphor among the BAM-based phosphors. The green light emitted by the BaMaAl 10 O 17 :Eu,Mn phosphor excited and emitted may have a full width at half maximum of 35 nm or less. In the first embodiment of the present invention, as an example of the first phosphor, a BAM-based phosphor is exemplified, but any phosphor that can emit green light having a half width of 35 nm or less can be applied to the light emitting device of the present invention.

녹색광의 반치폭이 좁을수록 높은 색 순도를 가지는 녹색광을 구현할 수 있다. 반치폭이 35㎚ 이상인 경우에는, 발광하는 광의 색 순도가 낮기 때문에 컬러 텔레비전의 방송 방식으로서 채용되고 있는 NTSC(National Television System Committee) 방식의 규격으로 정해져 있는 전체 색 재현 범위의 90% 이상을 재현하기 어렵다. 따라서, 본 발명에 따른 발광 소자가 방출하는 백색광의 90% 이상의 NTSC 색체 포화도를 구현하기 위해, 상기 제1 형광체는 35㎚ 이하의 반치폭을 가지는 녹색광을 방출한다.The narrower the half-width of the green light, the green light having high color purity can be realized. When the half-width is 35 nm or more, it is difficult to reproduce more than 90% of the total color reproduction range defined by the standard of the National Television System Committee (NTSC) system, which is adopted as a broadcast method for color television, because the color purity of light emitted is low. . Accordingly, in order to realize NTSC color saturation of 90% or more of the white light emitted by the light emitting device according to the present invention, the first phosphor emits green light having a half width of 35 nm or less.

제2 형광체(106)는 자외선 발광 다이오드(102)에 의해 여기되어 적색광을 방출할 수 있다. 제2 형광체(106)가 방출하는 적색광의 피크 파장은 550 내지 640㎚ 범위 내에 위치할 수 있다. 제2 형광체(106)는 실리케이트계 형광체, 저머네이트계 형광체, 저머네이트-실리케이트계 형광체, 질화물계 형광체 및 황화물계 형광체에서 선택된 적어도 하나의 형광체를 포함할 수 있다.The second phosphor 106 is excited by the ultraviolet light emitting diode 102 to emit red light. The peak wavelength of the red light emitted by the second phosphor 106 may be located within a range of 550 to 640 nm. The second phosphor 106 may include at least one phosphor selected from silicate-based phosphors, germanate-based phosphors, germanate-silicate-based phosphors, nitride-based phosphors, and sulfide-based phosphors.

제1 및 제2 형광체(105, 106)들은 도시한 바와 같이 몰딩부(104) 내부에 균일하게 분포되는 것이 바람직하며, 이에 의해 제1 형광체(105)가 여기되어 방출하는 녹색광, 제2 형광체(106)가 여기되어 방출하는 적색광 및 청색 발광 다이오드(103)가 방출하는 청색광이 고르게 혼색되어 더욱 균일한 백색광을 구현한 수 있다. It is preferable that the first and second phosphors 105 and 106 are uniformly distributed inside the molding part 104 as shown, whereby the green light and the second phosphor (which the first phosphor 105 excites and emits) The red light emitted by the excitation 106 and the blue light emitted by the blue light emitting diode 103 may be uniformly mixed to realize a more uniform white light.

제1 및/또는 제2 형광체(105, 106)들은 자외선 발광 다이오드(102) 주위에 분포될 수 있다. 제1 및/또는 제2 형광체(105, 106)들은 청색 발광 다이오드(103)보다 자외선 발광 다이오드(102)와 인접하게 분포될 수 있다. 이 경우, 몰딩부(104) 전체에 분포된 경우와 비교하여, 적은 양의 형광체(105, 106)들을 사용할 수 있으므로 발광소자 제조에 있어서 경제적이다.The first and/or second phosphors 105 and 106 may be distributed around the ultraviolet light emitting diode 102. The first and/or second phosphors 105 and 106 may be distributed closer to the ultraviolet light emitting diode 102 than the blue light emitting diode 103. In this case, it is economical in the manufacture of the light emitting device since a small amount of phosphors 105 and 106 can be used as compared with the case distributed over the entire molding part 104.

본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 소자는 여기되어 청색광을 방출하는 형광체를 사용하는 대신에, 좁은 반치폭을 가지는 청색광을 방출하는 청색 발광 다이오드(103)을 사용한다. 따라서, 본 발명에 따른 발광 소자는 높은 순도를 가지는 녹색광 및 청색광을 방출할 수 있으므로, 색재현성이 우수하다.The light emitting device according to the first embodiment of the present invention uses a blue light emitting diode 103 that emits blue light having a narrow half width, instead of using a phosphor that is excited and emits blue light. Therefore, the light emitting device according to the present invention can emit green light and blue light having high purity, and thus has excellent color reproducibility.

따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 소자는 자외선 발광 다이오드(102), 청색 발광 다이오드(103), 제1 형광체(105) 및 제2 형광체(106)에서 방출되는 광의 합성에 의해 90% 이상의 NTSC 색체 포화도를 갖는 백색광을 방출할 수 있다. 상기 백색광의 색도 좌표 chromaticity coordinates)는 CIE 좌표에서 x 및 y가 각각 0.24~0.28 및 0.20~0.28 범위 내에 위치할 수 있다.Therefore, the light emitting device according to the first embodiment of the present invention is 90% by synthesis of light emitted from the ultraviolet light emitting diode 102, the blue light emitting diode 103, the first phosphor 105 and the second phosphor 106 It can emit white light having the above NTSC color saturation. The chromaticity coordinates of the white light may have x and y in the CIE coordinates within 0.24 to 0.28 and 0.20 to 0.28, respectively.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 소자를 나타낸 단면도이다. 도 2를 참조하면, 상기 발광 소자는 하우징(101), 자외선 발광 다이오드(102), 청색 발광 다이오드(103), 몰딩부(104), 제1 형광체(105), 제2 형광체(106) 및 제3 형광체(107)를 포함한다. 본 실시예에 따른 발광 소자는 제3 형광체(107)를 제외하면 상기 제1 실시예의 발광 소자와 대체로 유사하며, 따라서 중복되는 설명은 생략한다.2 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the light emitting device includes a housing 101, an ultraviolet light emitting diode 102, a blue light emitting diode 103, a molding unit 104, a first phosphor 105, a second phosphor 106 and a second agent. 3 includes a phosphor 107. The light emitting device according to the present embodiment is substantially similar to the light emitting device of the first embodiment except for the third phosphor 107, and thus a redundant description is omitted.

상기 제3 형광체(107)는 자외선 발광 다이오드(102)에 의해 여기되어 청색광을 방출할 수 있다. 제3 형광체(107)가 방출하는 청색광의 피크 파장은 410 내지 500㎚ 범위 내에 위치 할 수 있다. 청색 발광 다이오드(103)와 더불어, 제3 형광체(107)도 청색광을 방출하므로, 본 발명에 따른 발광 소자의 발광효율을 향상시킬 수 있다.The third phosphor 107 is excited by the ultraviolet light emitting diode 102 to emit blue light. The peak wavelength of the blue light emitted by the third phosphor 107 may be located in the range of 410 to 500 nm. In addition to the blue light emitting diode 103, the third phosphor 107 also emits blue light, so that the light emitting efficiency of the light emitting device according to the present invention can be improved.

제 3 형광체(107)는 자외선 발광 다이오드(102)의 주위에 분포될 수 있다. 제3 형광체(107)는 청색 발광 다이오드(103)보다 자외선 발광 다이오드(102)와 인접하게 분포될 수 있다.The third phosphor 107 may be distributed around the ultraviolet light emitting diode 102. The third phosphor 107 may be distributed closer to the ultraviolet light emitting diode 102 than the blue light emitting diode 103.

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 발광 소자를 나타내는 단면도이다. 도 3을 참조하면, 상기 발광 소자는 하우징(101), 자외선 발광 다이오드(102), 청색 발광 다이오드(103), 몰딩부(104), 제1 형광체(105), 제2 형광체(106), 제4 형광체(108) 및 제5 형광체(109)를 포함한다. 본 실시예에 따른 발광 소자는 상기 제4 형광체(108) 및 제5 형광체(109)를 제외하면 제2 실시예의 발광 소자와 대체로 유사하며, 따라서 중복되는 구체적 설명은 생략한다.3 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to a third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the light emitting device includes a housing 101, an ultraviolet light emitting diode 102, a blue light emitting diode 103, a molding unit 104, a first phosphor 105, a second phosphor 106, and It includes a fourth phosphor 108 and a fifth phosphor 109. The light emitting device according to the present embodiment is substantially similar to the light emitting device of the second embodiment except for the fourth phosphor 108 and the fifth phosphor 109, so a detailed description of overlapping is omitted.

제4 형광체(108)는 청색 발광 다이오드(103)에 의해 여기되어 황색 또는 녹색 영역의 광을 방출 할 수 있다. 제5 형광체(109)는 청색 발광 다이오드(103)에 의해 여기되어 적색광을 방출 할 수 있다. 상기 제4 형광체 및 상기 제5 형광체 중 적어도 하나는 실리케이트계 형광체, YAG계 형광체, 질화물계 형광체 및 TAG계 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 형광체(105, 106)과 더불어, 제4 및 제5 형광체(108, 109)도 녹색 및 적색광을 방출하므로, 본 발명에 따른 발광 소자의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.The fourth phosphor 108 is excited by the blue light emitting diode 103 to emit light in the yellow or green region. The fifth phosphor 109 is excited by the blue light emitting diode 103 to emit red light. At least one of the fourth phosphor and the fifth phosphor may include at least one of a silicate-based phosphor, a YAG-based phosphor, a nitride-based phosphor, and a TAG-based phosphor. In addition to the first and second phosphors 105 and 106, the fourth and fifth phosphors 108 and 109 also emit green and red light, so that the luminous efficiency of the light emitting device according to the present invention can be improved.

제4 및/또는 제5 형광체(108, 109)들은 청색 발광 다이오드(103) 주위에 분포될 수 있다. 제4 및/또는 제5 형광체(108, 109)들은 자외선 발광 다이오드(102)보다 청색 발광 다이오드(103)과 인접하게 분포될 수 있다. 이 경우, 몰딩부(104) 전체에 분포한 경우와 비교하여, 적은 양의 형광체(108, 109)들을 사용할 수 있으므로 발광소자 제조에 있어서 경제적이다.The fourth and/or fifth phosphors 108 and 109 may be distributed around the blue light emitting diode 103. The fourth and/or fifth phosphors 108 and 109 may be distributed closer to the blue light emitting diode 103 than the ultraviolet light emitting diode 102. In this case, it is economical in manufacturing a light emitting device since a small amount of phosphors 108 and 109 can be used as compared with the case where it is distributed over the entire molding part 104.

도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 발광 소자를 나타내는 단면도이다. 도 4를 참조하면, 상기 발광 소자는 하우징(101), 자외선 발광 다이오드(102), 청색 발광 다이오드(103), 몰딩부(104), 제1 형광체(105), 제2 형광체(106) 및 다른 몰딩부(110)를 포함한다. 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발광 소자는 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 발광 소자와 달리, 제1 및 제2 형광체(105, 106)들을 포함하는 몰딩부(104)가 청색 발광 다이오드(103)로부터 떨어져 자외선 발광 다이오드(102)를 덮고 있다. 즉, 자외선 발광 다이오드(102)에 여기되는 제1 및 제2 형광체(105, 106)들을 자외선 발광 다이오드(102) 측에 한정되도록 배치할 수 있다. 따라서, 다른 실시예들과 비교하여, 제1 및 제2 형광체(105, 106)들의 양을 적게 사용할 수 있기 때문에 경제적이다. 자외선 발광 다이오드(102)를 덮고 있는 몰딩부(104)와 함께 청색 발광 다이오드(103)를 다른 몰딩부(110)로 덮어 외부 환경으로부터 발광 다이오드들(102, 103)을 보호할 수 있다. 다른 몰딩부(110)는 몰딩부(104)와 비교하여 높은 경도를 가지는 실리콘 수지 또는 에폭시 수지일 수 있다.4 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to a fourth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the light emitting device includes a housing 101, an ultraviolet light emitting diode 102, a blue light emitting diode 103, a molding unit 104, a first phosphor 105, a second phosphor 106 and other It includes a molding unit 110. In the light emitting device according to the fourth embodiment of the present invention, unlike the light emitting devices according to the first to third embodiments of the present invention, the molding part 104 including the first and second phosphors 105 and 106 is blue The ultraviolet light emitting diode 102 is covered from the light emitting diode 103. That is, the first and second phosphors 105 and 106 excited by the ultraviolet light emitting diode 102 may be arranged to be limited to the ultraviolet light emitting diode 102 side. Therefore, compared to other embodiments, it is economical because the amount of the first and second phosphors 105 and 106 can be used less. The blue light emitting diode 103 may be covered with another molding part 110 together with the molding part 104 covering the ultraviolet light emitting diode 102 to protect the light emitting diodes 102 and 103 from the external environment. The other molding part 110 may be a silicone resin or an epoxy resin having a high hardness compared to the molding part 104.

도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 발광 소자를 나타내는 단면도이다. 도 5를 참조하면, 발광 소자는 하우징(101), 자외선 발광 다이오드(102), 청색 발광 다이오드(103), 몰딩부(104), 제1 형광체(105), 제2 형광체(106), 리플렉터(111) 및 베리어 리플렉터(112)를 포함할 수 있다.5 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to a fifth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the light emitting device includes a housing 101, an ultraviolet light emitting diode 102, a blue light emitting diode 103, a molding unit 104, a first phosphor 105, a second phosphor 106, and a reflector ( 111) and a barrier reflector 112.

리플렉터(111)는 자외선 발광 다이오드(102) 및 청색 발광 다이오드(103)와 이격되어 측면에 배치될 수 있다. 리플렉터(111)는 각 발광 다이오드(102, 103)들에서 방출되는 광의 반사를 극대화하여 발광 효율을 증대시킬 수 있다. 리플렉터(111)는 반사 코팅 필름 및 반사 코팅 물질층 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 리플렉터(111)는 내열성 및 내광성이 우수한 무기 재료, 유기 재료, 금속 재료 및 금속 산화물 재료 중에서 적어도 하나로 형성될 수 있다. 일례로, 리플렉터(111)는 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 이산화 티타늄(TiO2) 등과 같이 높은 반사율을 가지는 금속 또는 금속 산화물을 포함하여 구성될 수 있다. 리플렉터(111)는 하우징(101) 상에 금속 또는 금속 산화물을 증착 또는 코팅하여 형성할 수 있으며, 금속 잉크를 인쇄하여 형성할 수도 있다. 또한, 리플렉터(111)는 하우징(101) 상에 반사 필름 또는 반사 시트(sheet)를 접착하여 형성할 수도 있다.The reflector 111 may be disposed on the side spaced apart from the ultraviolet light emitting diode 102 and the blue light emitting diode 103. The reflector 111 may maximize the reflection of light emitted from each of the light emitting diodes 102 and 103 to increase light emission efficiency. The reflector 111 may be formed of any one of a reflective coating film and a reflective coating material layer. The reflector 111 may be formed of at least one of an inorganic material, an organic material, a metal material, and a metal oxide material having excellent heat resistance and light resistance. In one example, the reflector 111 may be formed of a metal or metal oxide having high reflectance, such as aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), titanium dioxide (TiO 2 ), and the like. The reflector 111 may be formed by depositing or coating a metal or metal oxide on the housing 101, or may be formed by printing a metal ink. Further, the reflector 111 may be formed by adhering a reflective film or a reflective sheet on the housing 101.

베리어 리플렉터(112)는 리플렉터(111)를 덮을 수 있다. 베리어 리플렉터(112)는 자외선 발광 다이오드(102)의 자외선으로부터 리플렉터(111)의 열화 등을 방지할 수 있다. 베리어 리플렉터(112)는 내광성 및 자외선 반사율이 높은 무기 재료 또는 금속 재료로 형성될 수 있다.The barrier reflector 112 may cover the reflector 111. The barrier reflector 112 may prevent deterioration of the reflector 111 from ultraviolet rays of the ultraviolet light emitting diode 102. The barrier reflector 112 may be formed of an inorganic material or a metal material having high light resistance and UV reflectance.

도 6은 본 발명의 제6 실시예에 따른 발광 소자를 나타내는 단면도이다. 도 6을 참조하면, 발광 소자는 하우징(101), 자외선 발광 다이오드(102), 청색 발광 다이오드(103), 몰딩부(104), 제1 형광체(105), 제2 형광체(106) 및 격벽(113)을 포함할 수 있다.6 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to a sixth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the light emitting device includes a housing 101, an ultraviolet light emitting diode 102, a blue light emitting diode 103, a molding unit 104, a first phosphor 105, a second phosphor 106, and a partition wall ( 113).

자외선 발광 다이오드(102)와 청색 발광 다이오드(103)은 격벽(113)에 의해 분리될 수 있다. 격벽(113)을 통하여 발광 다이오드 상호 간의 간섭을 방지할 수 있다. 또한, 도 6에 도시되지는 않았지만, 자외선 발광 다이오드(102) 주변에는 제1 및 제2 형광체(105, 106)들을 배치하고, 청색 발광 다이오드(103) 주변에는 제4 및 제5 형광체(108,109)들을 배치할 수 있다. 자외선 발광 다이오드(102)와 이를 통해 여기되는 제1 및 제2 형광체(105, 106)를 모아주므로, 형광체들(105, 106)의 사용량을 줄일 수 있어 경제적이다.The ultraviolet light emitting diode 102 and the blue light emitting diode 103 may be separated by a partition wall 113. Interference between the light emitting diodes can be prevented through the partition wall 113. In addition, although not shown in FIG. 6, the first and second phosphors 105 and 106 are disposed around the ultraviolet light emitting diode 102, and the fourth and fifth phosphors 108 and 109 are disposed around the blue light emitting diode 103. You can place them. Since the UV light-emitting diode 102 and the first and second phosphors 105 and 106 excited through it are collected, the amount of the phosphors 105 and 106 can be reduced, which is economical.

격벽(113)의 높이는 목적에 따라 다양하게 선택될 수 있다. 다만, 발광 다이오드들(102, 103) 상호 간의 간섭을 방지하기 위하여, 발광 다이오드들(102, 103)보다 높은 것이 바람직하다.The height of the partition wall 113 may be variously selected according to the purpose. However, in order to prevent the interference between the light emitting diodes (102, 103), it is preferable that it is higher than the light emitting diodes (102, 103).

격벽(113)의 재질은 하우징(101)과 동일한 재질일 수 있고, 목적에 따라 임의의 재질, 금속 또는 무기 재료일 수 있다.The material of the partition wall 113 may be the same material as the housing 101, and may be any material, metal, or inorganic material depending on the purpose.

도 7은 본 발명의 제7 실시예에 따른 발광 소자를 나타내는 단면도이다. 도 7을 참조하면, 발광 소자는 하우징(101), 자외선 발광 다이오드(102), 청색 발광 다이오드(103), 몰딩부(104), 제1 형광체(105), 제2 형광체(106), 제4 형광체(108), 제5 형광체(109) 및 오목부(114)를 포함한다. 오목부(114)는 하우징(101)의 바닥면보다 낮은 곳에 위치한다. 오목부(114) 내에 자외선 발광 다이오드(102) 또는 청색 발광 다이오드(103)이 배치될 수 있다. 일례를 들어, 오목부(114) 내에 청색 발광 다이오드(103), 청색 발광 다이오드(103)에 의해 여기되는 제4 및 제5 형광체(108, 109)들이 배치될 수 있다. 따라서, 제4 및 제5 형광체(108, 109)들의 사용량을 줄일 수 있어, 경제적이다.7 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to a seventh embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the light emitting device includes a housing 101, an ultraviolet light emitting diode 102, a blue light emitting diode 103, a molding unit 104, a first phosphor 105, a second phosphor 106, and a fourth It includes the phosphor 108, the fifth phosphor 109 and the recess 114. The concave portion 114 is located below the bottom surface of the housing 101. An ultraviolet light emitting diode 102 or a blue light emitting diode 103 may be disposed in the recess 114. For example, the blue light emitting diode 103 and the fourth and fifth phosphors 108 and 109 excited by the blue light emitting diode 103 may be disposed in the recess 114. Therefore, the amount of the fourth and fifth phosphors 108 and 109 can be reduced, which is economical.

도 8은 본 발명의 제8 실시예에 따른 발광 소자를 나타내는 단면도이다. 도 8을 참조하면, 발광 소자는 하우징(101), 자외선 발광 다이오드(102), 청색 발광 다이오드(103), 몰딩부(104), 제1 형광체(105), 제2 형광체(106), 제3 형광체(107), 제4 형광체(108), 제5 형광체(109), 제1 몰딩부(115), 제2 몰딩부(116) 및 제3 몰딩부(117)를 포함한다.8 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to an eighth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, the light emitting device includes a housing 101, an ultraviolet light emitting diode 102, a blue light emitting diode 103, a molding unit 104, a first phosphor 105, a second phosphor 106, and a third It includes a phosphor 107, a fourth phosphor 108, a fifth phosphor 109, a first molding unit 115, a second molding unit 116 and a third molding unit 117.

제1 몰딩부(115)는 자외선 발광 다이오드(102) 및 청색 발광 다이오드(103)를 덮을 수 있다. 제2 몰딩부(116)는 제1 몰딩부(115)를 덮을 수 있고, 제3 몰딩부(117)는 제2 몰딩부(116)를 덮을 수 있다. The first molding unit 115 may cover the ultraviolet light emitting diode 102 and the blue light emitting diode 103. The second molding part 116 may cover the first molding part 115, and the third molding part 117 may cover the second molding part 116.

제1 몰딩부(115)는 제2 및 제3 몰딩부(116, 117)들의 경도 값보다 낮은 실리콘 수지 등을 사용할 수 있으며, 이에 따라 자외선 발광 다이오드(102) 및 청색 발광 다이오드(103)에 미치는 열 스트레스를 완화할 수 있다. 또한, 외력 등에 의한 제1 몰딩부(115)의 변형을 방지하기 위하여 제2 및 제3 몰딩부(116, 117)는 상대적으로 경도 값이 높은 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다. The first molding unit 115 may use silicone resin or the like lower than the hardness values of the second and third molding units 116 and 117, and thus affect the ultraviolet light emitting diode 102 and the blue light emitting diode 103. It can relieve heat stress. In addition, in order to prevent deformation of the first molding part 115 due to external force or the like, the second and third molding parts 116 and 117 may use an epoxy resin having a relatively high hardness value.

제1 몰딩부(115)는 적색광을 방출하는 제2 형광체(106) 및 제5 형광체(109)를 함유할 수 있다. 제2 몰딩부(116)는 녹색광을 방출하는 제1 형광체(105) 및 황색 내지 녹색광을 방출하는 제4 형광체(108)를 함유할 수 있다. 제3 몰딩부(117)는 청색광을 방출하는 제3 형광체(107)를 함유할 수 있다.The first molding unit 115 may contain a second phosphor 106 and a fifth phosphor 109 that emit red light. The second molding unit 116 may include a first phosphor 105 emitting green light and a fourth phosphor 108 emitting yellow to green light. The third molding unit 117 may contain a third phosphor 107 that emits blue light.

장파장을 방출하는 형광체들을 하부에 배치하고, 단파장을 방출하는 형광체들을 상부에 배치하여, 제3 형광체(107)에서 발광된 청색광이 제1 내지 제4 형광체(105, 106, 107, 108)에 다시 흡수되어 손실되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제1 및 제4 형광체(105, 108)에서 발광된 녹색광이 제2 및 제5 형광체(106, 109)에 다시 흡수되어 손실되는 것을 방지할 수 있다.The blue light emitted from the third phosphor 107 is returned to the first to fourth phosphors 105, 106, 107, and 108 by placing the phosphors emitting long wavelengths at the bottom and the phosphors emitting short wavelengths at the top. It can be absorbed and prevented from being lost. In addition, it is possible to prevent the green light emitted from the first and fourth phosphors 105 and 108 from being absorbed and lost again to the second and fifth phosphors 106 and 109.

도 9는 본 발명의 제9 실시예에 따른 발광 소자를 나타내는 단면도이다. 도 9를 참조하면, 발광 소자는 하우징(101), 자외선 발광 다이오드(102), 청색 발광 다이오드(103), 몰딩부(104), 제1 형광체(105), 제2 형광체(106) 및 형광체 플레이트(118)를 포함한다.9 is a cross-sectional view showing a light emitting device according to a ninth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 9, the light emitting device includes a housing 101, an ultraviolet light emitting diode 102, a blue light emitting diode 103, a molding unit 104, a first phosphor 105, a second phosphor 106, and a phosphor plate (118).

형광체 플레이트(118)는 자외선 발광 다이오드(102) 및 청색 발광 다이오드(103)와 이격되어 상부에 배치되고, 제1 및 제2 형광체(105, 106)들을 포함할 수 있다. 상기 형광체 플레이트(118)은 에폭시 수지 또는 실리콘 수지로 형성될 수 있다.The phosphor plate 118 is spaced apart from the ultraviolet light emitting diode 102 and the blue light emitting diode 103 and disposed thereon, and may include first and second phosphors 105 and 106. The phosphor plate 118 may be formed of an epoxy resin or a silicone resin.

형광체들(105, 106)이 발광 다이오드(102, 103)와 이격되어 배치되기 때문에, 형광체들(105, 106) 및 플에이트(118)의 열 또는 광에 의한 손상을 줄일 수 있다. 따라서, 형광체들(105, 106)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Since the phosphors 105 and 106 are spaced apart from the light emitting diodes 102 and 103, it is possible to reduce damage caused by heat or light to the phosphors 105 and 106 and the plate 118. Therefore, the reliability of the phosphors 105 and 106 can be improved.

형광체 플레이트(118)와 자외선 발광 다이오드(102) 및 청색 발광 다이오드(103) 사이에는 이격공간(119)이 형성될 수 있으며, 이격공간(119)은 빈 공간이거나, 실리콘 수지 또는 아크릴 수지가 채워질 수 있다.A space 119 may be formed between the phosphor plate 118 and the ultraviolet light emitting diode 102 and the blue light emitting diode 103, and the space 119 may be an empty space or filled with a silicone resin or an acrylic resin. have.

본 발명에 따른 발광 소자는 좁은 반치폭을 가지는 녹색광 및 청색광을 발광할 수 있으므로, 높은 색재현성을 구현할 수 있다. 또한, 적은 양의 형광체를 사용하므로 경제적으로 제조할 수 있다.Since the light emitting device according to the present invention can emit green light and blue light having a narrow half width, high color reproducibility can be realized. In addition, since a small amount of phosphor is used, it can be manufactured economically.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can make various modifications, changes, and substitutions without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Therefore, the embodiments and the accompanying drawings disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. . The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

101: 하우징.
102: 자외선 발광 다이오드.
103: 청색 발광 다이오드.
104: 몰딩부.
105: 제1 형광체.
106: 제2 형광체.
107: 제3 형광체.
108: 제4 형광체.
109: 제5 형광체.
110: 다른 몰딩부.
111: 리플렉터.
112: 베리어 리플렉터.
113: 격벽.
114: 오목부.
115: 제1 몰딩부.
116: 제2 몰딩부.
117: 제3 몰딩부.
118: 형광체 플레이트.
119: 이격 공간.101: housing.
102: ultraviolet light emitting diode.
103: blue light emitting diode.
104: molding part.
105: first phosphor.
106: second phosphor.
107: third phosphor.
108: fourth phosphor.
109: fifth phosphor.
110: another molding part.
111: Reflector.
112: barrier reflector.
113: Bulkhead.
114: recess.
115: 1st molding part.
116: second molding part.
117: Third molding part.
118: phosphor plate.
119: Space apart.

Claims (22)

하우징;
몰딩부;
자외선 파장 영역의 광을 방출하는 자외선 발광 다이오드;
청색 파장 영역의 광을 방출하는 적어도 하나의 청색 발광 다이오드;
상기 자외선 발광 다이오드에 의해 여기되어 녹색광을 방출하는 제1 형광체;
상기 자외선 발광 다이오드에 의해 여기되어 적색광을 방출하는 제2 형광체;
상기 청색 발광 다이오드에 의해 여기되어 황색 내지 녹색 영역의 광을 방출하는 제4 형광체; 및
상기 청색 발광 다이오드에 의해 여기되어 적색광을 방출하는 제5 형광체를 포함하고,
상기 자외선 발광 다이오드 및 상기 청색 발광 다이오드는 상기 하우징 내에 배치되며,
상기 몰딩부는 상기 자외선 발광 다이오드 및 청색 발광 다이오드를 덮고,
상기 제1 형광체는 BAM 계열 형광체를 포함하며, 35㎚ 이하의 반치폭을 가지는 녹색광을 방출하고,
상기 제4 형광체는 실리케이트계 형광체, YAG계 형광체, 질화물계 형광체 및 TAG계 형광체 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 자외선 발광 다이오드, 청색 발광 다이오드, 제1 형광체 및 제2 형광체에서 방출되는 광의 합성에 의해 90% 이상의 NTSC(national television system committee) 색채 포화도를 갖는 백색광을 방출하고,
상기 백색광의 색도 좌표(chromaticity coordinates)는 CIE 좌표에서 x 및 y가 각각 0.24~0.28 및 0.20~0.28 범위 내인 발광 소자.housing;
Molding part;
An ultraviolet light emitting diode that emits light in the ultraviolet wavelength range;
At least one blue light emitting diode that emits light in the blue wavelength region;
A first phosphor that is excited by the ultraviolet light emitting diode and emits green light;
A second phosphor that is excited by the ultraviolet light emitting diode and emits red light;
A fourth phosphor that is excited by the blue light emitting diode and emits light in a yellow to green region; And
A fifth phosphor that is excited by the blue light emitting diode and emits red light,
The ultraviolet light emitting diode and the blue light emitting diode are disposed in the housing,
The molding part covers the ultraviolet light emitting diode and the blue light emitting diode,
The first phosphor includes a BAM-based phosphor, and emits green light having a half width of 35 nm or less,
The fourth phosphor includes at least one of a silicate-based phosphor, a YAG-based phosphor, a nitride-based phosphor, and a TAG-based phosphor,
Emits white light having an NTSC (national television system committee) color saturation of 90% or more by synthesizing the light emitted from the ultraviolet light emitting diode, the blue light emitting diode, the first phosphor, and the second phosphor,
The chromaticity coordinates of the white light are light emitting devices in which x and y in the CIE coordinates are in the range of 0.24 to 0.28 and 0.20 to 0.28, respectively. 청구항 1에 있어서,
상기 BAM 계열 형광체는 BaMaAl10O17:Eu,Mn 인 발광 소자.The method according to claim 1,
The BAM-based phosphor is BaMaAl 10 O 17 :Eu,Mn. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 형광체의 녹색광의 피크 파장은 510 내지 580㎚ 범위 내에 위치하고,
상기 제2 형광체의 적색광의 피크 파장은 580 내지 670㎚ 범위 내에 위치하는 발광 소자.The method according to claim 1,
The peak wavelength of the green light of the first phosphor is located in the range of 510 to 580 nm,
The peak wavelength of the red light of the second phosphor is located within a range of 580 to 670 nm. 청구항 1에 있어서,
상기 자외선 발광 다이오드에 의해 여기되어 청색광을 방출하는 제3 형광체를 더 포함하되,
상기 제3 형광체의 청색광의 피크 파장은 410 내지 500㎚ 범위 내에 위치하는 발광 소자.The method according to claim 1,
A third phosphor that is excited by the ultraviolet light emitting diode and emits blue light is further included.
The peak wavelength of the blue light of the third phosphor is located within the range of 410 to 500nm. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제5 형광체는 실리케이트계 형광체, YAG계 형광체, 질화물계 형광체 및 TAG계 형광체 중 적어도 하나를 포함하는 발광 소자.The method according to claim 1,
The fifth phosphor is a light emitting device comprising at least one of a silicate-based phosphor, YAG-based phosphor, nitride-based phosphor and TAG-based phosphor. 청구항 1에 있어서,
상기 자외선 발광 다이오드의 피크 파장은 240 내지 410㎚ 범위 내에 위치하고,
상기 청색 발광 다이오드의 피크 파장은 410 내지 490㎚ 범위 내에 위치하는 발광 소자.The method according to claim 1,
The peak wavelength of the ultraviolet light emitting diode is located within the range of 240 to 410 nm,
The peak wavelength of the blue light emitting diode is a light emitting device positioned within a range of 410 to 490nm. 청구항 1에 있어서,
상기 제2 형광체는 실리케이트계 형광체, 저머네이트계 형광체, 저머네이트-실리케이트계 형광체, 질화물계 형광체 및 황화물계 형광체에서 선택된 적어도 하나의 형광체를 포함하는 발광 소자.The method according to claim 1,
The second phosphor is a light emitting device comprising at least one phosphor selected from a silicate-based phosphor, a germanate-based phosphor, a germanate-silicate-based phosphor, a nitride-based phosphor and a sulfide-based phosphor. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 및 제2 형광체들은 상기 몰딩부 내에 분포하는 발광 소자.The method according to claim 1,
The first and second phosphors are light emitting devices distributed in the molding part. 청구항 1에 있어서,
상기 하우징은 상기 자외선 발광 다이오드와 청색 발광 다이오드를 분리하는 격벽을 포함하는 발광 소자.The method according to claim 1,
The housing is a light emitting device including a partition wall separating the ultraviolet light emitting diode and the blue light emitting diode. 청구항 1에 있어서,
상기 하우징은 상기 자외선 발광 다이오드와 청색 발광 다이오드에서 방출된 광을 반사하는 리플렉터를 포함하는 발광 소자.The method according to claim 1,
The housing is a light emitting device including a reflector reflecting the light emitted from the ultraviolet light emitting diode and the blue light emitting diode. 청구항 11에 있어서,
상기 하우징은 상기 리플렉터를 덮는 베리어 리플렉터를 더 포함하는 발광 소자.The method according to claim 11,
The housing further comprises a barrier reflector covering the reflector. 청구항 1에 있어서,
상기 하우징은 상기 자외선 및 청색 발광 다이오드들이 실장되는 바닥면을 포함하되, 상기 바닥면에 오목부가 형성되고, 상기 자외선 및 청색 발광 다이오드들 중 하나의 발광 다이오드는 상기 오목부 내에 배치된 발광 소자. The method according to claim 1,
The housing includes a bottom surface on which the ultraviolet and blue light emitting diodes are mounted, wherein a recess is formed on the bottom surface, and one light emitting diode of the ultraviolet and blue light emitting diodes is disposed in the recess. 청구항 1에 있어서,
상기 몰딩부는 상기 자외선 및 청색 발광 다이오드들을 덮는 제1 몰딩부; 및
상기 제1 몰딩부를 덮는 제2 몰딩부를 포함하고,
상기 제1 몰딩부는 상기 제2 형광체를 함유하고,
상기 제2 몰딩부는 상기 제1 형광체를 함유하는 발광 소자.The method according to claim 1,
The molding unit includes a first molding unit covering the ultraviolet and blue light emitting diodes; And
And a second molding part covering the first molding part,
The first molding portion contains the second phosphor,
The second molding portion is a light emitting device containing the first phosphor. 청구항 14에 있어서,
상기 제4 형광체는 상기 제2 몰딩부 내에 분포되고,
상기 제5 형광체는 상기 제1 몰딩부 내에 분포된 발광 소자.The method according to claim 14,
The fourth phosphor is distributed in the second molding portion,
The fifth phosphor is a light emitting device distributed in the first molding portion. 청구항 15에 있어서,
상기 자외선 발광 다이오드에 의해 여기되어 청색광을 방출하는 제3 형광체; 및
상기 제2 몰딩부를 덮는 제3 몰딩부를 더 포함하고,
상기 제3 형광체는 상기 제3 몰딩부 내에 분포된 발광 소자.The method according to claim 15,
A third phosphor excited by the ultraviolet light emitting diode and emitting blue light; And
Further comprising a third molding portion covering the second molding portion,
The third phosphor is a light emitting device distributed in the third molding portion. 청구항 1에 있어서,
하우징; 및
상기 제1 및 제2 형광체들 중 적어도 하나를 포함하는 형광체 플레이트를 더 포함하고,
상기 자외선 발광 다이오드 및 상기 청색 발광 다이오드는 상기 하우징 내에 배치되고,
상기 형광체 플레이트는 상기 자외선 및 청색 발광 다이오드 상에 이격되어 위치하는 발광 소자.The method according to claim 1,
housing; And
Further comprising a phosphor plate comprising at least one of the first and second phosphors,
The ultraviolet light emitting diode and the blue light emitting diode are disposed in the housing,
The phosphor plate is spaced apart from the ultraviolet and blue light emitting diodes. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 형광체는 청색 발광 다이오드보다 자외선 발광 다이오드와 인접하게 분포되는 발광 소자.The method according to claim 1,
The first phosphor is a light emitting device that is distributed closer to the ultraviolet light emitting diode than the blue light emitting diode. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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