• 한국세라믹학회지
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• 제44권3호
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• pp.147-151
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• 2007

An improvement for the efficiency of the $Sr_{2}SiO_{4}:Eu$ yellow phosphor under the $450{\sim}470\;nm$ excitation range have been achieved by adding the co-doping element ($Mg^{2+}\;and\;Ba^{2+}$) in the host. White LEDs were fabricated through an integration of an blue (InGaN) chip (${\lambda}_{cm}=450\;nm$) and a blend of two phosphors ($Mg^{2+},\;Ba^{2+}\;co-doped\;Sr_{2}SiO_{4}:Eu$ yellow phosphor+CaS:Eu red phosphor) in a single package. The InGaN-based two phosphor blends ($Mg^{2+},\;Ba^{2+}\;co-doped\;Sr_{2}SiO_{4}:Eu$ yellow phosphor+CaS:Eu red phosphor) LEDs showed three bands at 450 nm, 550 nm and 640 nm, respectively. The 450 nm emission band was due to a radiative recombination from an InGaN active layer. This 450 nm emission was used as an optical transition of the $Mg^{2+},\;Ba^{2+}\;co-doped\;Sr_{2}SiO_{4}:Eu$ yellow phosphor+CaS:Eu red phosphor. As a consequence of a preparation of white LEDs using the $Mg^{2+},\;Ba^{2+}\;co-doped\;Sr_{2}SiO_{4}:Eu$ yellow phosphor+CaS:Eu red phosphor yellow phosphor and CaS:Eu red phosphor, the highest luminescence efficiency was obtained at the 0.03 mol $Ba^{2+}$ concentration. At this time, the white LEDs showed the CCT (5300 K), CRI (89.9) and luminous efficacy (17.34 lm/W).

• 한국세라믹학회지
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• 제41권8호
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• pp.573-577
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• 2004

Eu$^{2＋}$를 활성제로 Sr$_3$MgSi$_2$ $O_{8}$ 청색 형광체를 합성하고, Sr$_3$MgSi$_2$ $O_{8}$：Eu 청색 형광체를 InGaN의 UV chip에 도포하여 청색 LED Lamp를 제조하였다. 제조된 청색 LED Lamp는 405nm와 460nm에서 두 개의 파장을 나타내고 있다. 405nm의 파장은 InGaN의 활성영역으로부터의 radiative recombination 때문에 나타나는 피크이다. 여기에서 나오는 405nm의 발광은 본 Sr$_3$MgSi$_2$ $O_{8}$：Eu 청색 형광체의 여기원으로 사용된다 460nm에서의 발광 밴드는 Sr$_3$MgSi$_2$ $O_{8}$ 모체내에서 Eu$^{2＋}$ 이온의 radiative recombination에 의한 것이다. 발광효율이 좋은 Sr$_3$MgSi$_2$ $O_{8}$：Eu 청색 형광체를 이용하여 UV 청색 LED Lmp를 제조한 결과, 에폭시와 청색 형광체의 무게 비율이 1$.$0.202에서 가장 좋은 광도값을 얻을 수 있었다. 이때 색좌표는 CIE x=0.1417, CIE y=0.0683이었다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권4호
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• pp.1673-1681
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• 2018

In this paper, the fabrication of a white light-emitting diode (WLED) package capable of producing different color rendering indexes (CRI ($R_a$)) using different types of phosphors (YAG:Ce, Silicate, Nitride, LuAG) for the LEDs is presented. The color quality is evaluated based on the current and temperature variation conditions. The evaluation method for color quality compares the existing CIE 13.3 method and the new IES TM-30-15 method. The CRI ($R_a$) defined in the conventional CIE 13.3 has the disadvantage. This cannot offer any information relevant to the user's preference. However, the newly proposed IES TM-30-15 method suggests the additional measure related to user's preference such as Color Gamut ($R_g$). The present experimental results obtained using the IES TM-30-15 show that the color quality of the WLEDs using green and red phosphors are better than that of the WLEDs using yellow phosphor, but their luminous efficacies are lower. The color quality of WLEDs using green and red phosphors are more stable than that of the WLEDs using yellow phosphor, for current and temperature variations, and it is verified that the phosphor causes this change. The evaluation method for color quality, based on IES TM-30-15, is proved to be capable of overcoming the problems of the existing evaluation methods by this study.

• 공학기술논문지
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• 제6권2호
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• pp.121-124
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• 2013

This paper proposed a new concept of estimating method for LED(light-emitting diode) delamination with high accuracy. Usually, The LED is composed several materials which are LED chips, gold wire, phosphor, epoxy resin, adhesive, reflector and lead frame. These different materials are usually delaminated in a trouble conditions which are huge temperature difference, hot and humid or mechanical shocked. When the components are delaminated, a luminance will be lost, moisture be absorbed easily and a thermal resistance be increased attendantly. As a conventional method to estimate a delamination of LEDs, a solution immersing method is usually used in a field of LED manufacturing companies or researching institutes. This method has an advantage of simplicity but it is only shown that the existence of delamination or not. In this paper, we have proposed an estimating method for LEDs delamination using the polishing and the electron microscope. New proposed method has shown the result of confirming delamination without destruction and enabled quantitative analysis for LED delamination.

• 대한화학회지
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• 제50권3호
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• pp.237-242
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• 2006

LED는 고휘도 청색 칩의 개발로 인해 단순표시소자로만 이용되던 것이 다양한 분야의 발광소자로 적용되기 시작하였다. 특히, 최근에 InGaN 칩과 황색 형광체(YAG:Ce3+)를 이용한 방법이 많이 연구되어지고 있다. 하지만 이 방법은 2 파장을 이용한 것으로 색연지수가 낮은 단점을 지니며, 황색의 YAG:Ce3+ 형광체 이외에 450~470 nm의 여기 영역에서 효율적으로 발광하는 형광체가 거의 없다. 따라서 본 연구에서는 장파장 영역의 여기 특징을 지닌 thiogallate 형광체의 합성을 시도하였다. 그 중에 가장 잘 알려진 SrGa2S4:Eu2+ 형광체의 모체를 변화시켜 Sr2Ga2S5:Eu2+ 형광체를 합성하였으며, 발광특성을 조사하였다. 그리고 무해성과 제조 공정의 단순화를 위하여, 황화물질과 5 % H2/95 % N2 혼합 기체를 CS2와 H2S 가스 대신에 사용하였다. 이렇게 합성되어진 형광체는 550 nm의 발광 중심을 가지는 황색 형광체로서 300~500 nm에 이르는 넓은 여기원을 통한 발광이 가능하다. 그리고 YAG:Ce3+ 형광체와 비교해 볼 때 강도 면에서 110 % 이상을 보이며, UV 영역의 여기적 특성을 이용해 UV LED에도 응용이 가능하다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권4호
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• pp.19-26
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• 2010

포화 수증기압이 고출력 형광체 변환 백색 LED 패키지의 열화현상에 미치는 주요 스트레스 인자임을 확인하였다. 또한 LED 패키지의 가속 수명시험을 통하여 포화 수증기압이 효과적인 가속 스트레스 인자임을 확인하였다. 실험조건은 350 mA 전류를 인가한 것과 인가하지 않은 2가지 조건에 대해 $121^{\circ}C$, 100% R.H. 환경에서 최대 168 시간동안 진행하였다. 실험결과 두 실험 모두 광 출력 감소, 스펙트럼 세기의 감소, 누설전류 및 열 저항이 증가하였다. 고장분석 결과 광 특성의 열화는 봉지재의 변색과 기포에 의해 발생한 것으로 나타났다. LED 패키지의 변색과 흡습에 의해 유발되는 기계적 (hygro-mechanical) 스트레스에 의한 기포 발생은 패키지 열화의 중요한 인자로써, 포화 수증기압이 고출력 LED의 수명시험 시간을 단축하기 위한 스트레스 인자로 적합함을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.156-156
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• 2011

Nanocrystalline $Ca_2Gd_8Si_6O_{26}$ (CGS) : $Sm^{3+}$ and CGS : $Tb^{3+}/Sm^{3+}$ phosphors were prepared by solvothermal reaction method for light emitting diode (LED) and field emission display (FED) applications. The XRD patterns of these phosphors confirmed their oxyapatite structure in the hexagonal lattice. The visible luminescence properties of these phosphors were investigated by exciting with ultraviolet (UV) or near-UV light and low voltage electron beam. The photoluminescence (PL) properties of $Ca_2Gd_8Si_6O_{26}$ (CGS) : $Sm^{3+}$ and CGS : $Tb^{3+}/Sm^{3+}$ phosphors were investigated as a function of $Sm^{3+}$ concentration. Cathodoluminescence (CL) properties were examined by changing the acceleration voltage. The CGS : $Sm^{3+}$ showed the dominant orange emission due to the $^4G_{5/2}{\rightarrow}^6H_{7/2}$ transition. The CGS : $Tb^{3+}/Sm^{3+}$ phosphor showed the green, white and orange emissions when excited with 275, 378, and 405 nm wavelengths, respectively. The chromaticity coordinates of these phosphors were comparable to or better than those of standard phosphors for LED or FED devices.

• 한국결정성장학회지
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• 제17권5호
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• pp.204-209
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• 2007

형광체-변환 3파장 백색 발광 다이오드(LED)의 응용을 위하여 일련의 $CaS_{1-x}Se_x:Eu$ 형광체를 합성하였다. $CaS_{1-x}Se_x:Eu$의 구조와 발광 특성을 조사하였다. $CaS_{1-x}Se_x:Eu$ 형광체는 청색 발광 다이오드의 발광 파장인 455nm에서 강한 흡수가 있다. $Eu^{2+}$의 $4f^65d^1(T_{2g}){\rightarrow}4f^7(^8S_{7/2})$ 전이 때문에 CaS:Eu는 651nm에서 적색 발광 봉우리를 가지고 있다. $CaS_{1-x}Se_x:Eu$의 발광 봉우리는 Se이 증가함에 따라서 651nm에서 598nm으로 이동이 된다. $CaS_{1-x}Se_x:Eu$ 형광체는 청색 LED로 여기하면 가변 파장의 적색 발광을 하는 형광체로 사용될 수 있다. $SrGa_2S_4:Eu$와 $CaS_{0.50}Se_{0.50}:Eu$ 형광체를 청색 발광 다이오드에 도포하여 백색 발광 다이오드를 제작하였다.

• 한국재료학회지
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• 제18권11호
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• pp.623-627
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• 2008

For possible applications as luminescent materials for white-light emission using UV-LEDs, $Ba_2Mg(PO_4)_2:Eu^{2+}$ phosphors were prepared by a solid state reaction. The photoluminescence properties of the phosphor were investigated under ultraviolet ray (UV) excitation. The prepared phosphor powders were characterized to from a single phase of a monoclinic crystalline structure by a powder X-ray diffraction analysis. In the photoluminescence spectra, the $Ba_2Mg(PO_4)_2:Eu^{2+}$ phosphor showed an intense emission band centered at the 584 nm wavelength due to the f-d transition of the $Eu^{2+}$ activator. The optimum concentration of $Eu^{2+}$ activator in the $Ba_2Mg(PO_4)_2$ host, indicating the maximum emission intensity under the excitation of a 395 nm wavelength, was 5 at%. In addition, it was confirmed that the $Eu^{2+}$ ions are substituted at both $Ba^{2+}$ sites in the $Ba_2Mg(PO_4)_2$ crystal. On the other hand, the critical distance of energy transfer between $Eu^{2+}$ ions in the $Ba_2Mg(PO_4)_2$ host was evaluated to be approximately 19.3 A. With increasing temperature, the emission intensity of the $Ba_2Mg(PO_4)_2$:Eu phosphor was considerably decreased and the central wavelength of the emission peak was shifted toward a short wavelength.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권2호
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• pp.214-220
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• 2013

본 연구에서는 실리케이트계 황색 형광체($Sr_2SiO_4:Eu^{2+}$)의 신뢰성 향상을 위하여 대기압 유전체장벽방전 플라즈마를 이용하여 hexamethyldisiloxane (HMDSO, $C_6H_{18}OSi_2$)을 형광체 분말에 코팅하였다. 플라즈마 코팅 후의 형광체 분말특성은 주사전자현미경(scanning electron microscope), 투과전자현미경(transmission electron microscope), 형광분광광도계(fluorescence spectrophotometer) 및 접촉각측정기(contact angle analyzer)를 이용하여 조사되었다. 형광체 분말의 플라즈마 코팅 후 접촉각이 $133.0^{\circ}$(물)와 $140.5^{\circ}$(글리세롤)로 증가하여 표면이 소수성으로 변화되었음을 확인하였으며, 광발광(photoluminescence)은 최대 7.8%의 향상을 나타냄을 알 수 있었다. 플라즈마 코팅 후 형광체 표면의 주사전자현미경 및 투과전자현미경 사진을 통해 낟알형상의 표면조직이 박막 코팅 층으로 덮여 있고, 코팅 층은 31~46 nm 가량의 두께로 형성되어 있음을 확인하였다. 발광다이오드(3528 1 칩 LED)에 형광체를 실장한 후 $85^{\circ}C$와 85% 상대습도에서 1,000시간 동안 신뢰성 테스트(85-85 Test)를 수행한 결과 코팅이 되지 않은 경우와 비교하여 코팅후의 형광체가 광도 저하율에서도 개선 효과를 보이는 것으로 나타났다. 본 연구의 유전체장벽방전 플라즈마 코팅 방법은 불규칙한 입자 형태의 형광체 분말 표면을 입체적으로 코팅하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 방법으로 판단된다.