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LED용 질화물계 형광체 기술의 최근 동향 원문보기

인포메이션 디스플레이 = Information display, v.11 no.1, 2010년, pp.14 - 23  

박우정 ((주)삼성 LED 연구소) ,  원형식 ((주)삼성 LED 연구소) ,  류정호 ((주)삼성 LED 연구소) ,  윤철수 ((주)삼성 LED 연구소)

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 이러한 관점에서 기존의 YAG, TAG, Silicate계열 산화물 형광체뿐만 아니라 고온 특성이 우수한 질화물계 형광체 개발에 대한 관심이 높아지고 있고 일부는 이미 상용화 되고 있다. 따라서 LED용 형광체로서 산화물계, 황화물계 등 다양한 형광체 기술들이 있겠지만 여기에서는 최근에 관심을 받고 있는 질화물계 형광체의 기술 동향에 대하여 살펴보고자 한다.
  • 본 논문에서는 최근에 이루어지고 있는 백색 LED용 질화물계 형광 소재의 연구개발 동향에 대해서 간략하게 기술하였다. 현재의 LED 형광체의 개발 방향은 기본적인 고효율화 뿐만 아니라 광특성 안정성, 다양한 발광색의 확보에 초점이 맞추어져 있으며 질화물계 형광체는 이러한 요구 조건을 만족할 가능성이 높은 재료라 할 수 있고 이미 상용화가 전개 되고 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
산화물 계열의 황색 형광체를 대체하는 새로운 고효율 형광 재료 연구가 필요한 이유는? 황색 형광체는 CCFL, 백열전등과 형광등을 대체하는데 있어서 광도, 연색지수와 색온도 등 고품위 성능지수의 특성을 좌우하는 핵심 소재로써 적색 및 녹색 형광 체와 혼용하여 사용한다. 이러한 산화물 계열의 황색 형광체는 일본 니치아 및 몇몇 선진업체들이 특허권 및 상용화 기술을 거의 독점하고 있기 때문에 종래의 산화물 형광체를 대신하는 새로운 고효율 형광 재료 연구가 시급하다.
질화물계 형광체 재료가 가지는 특징은? [그림 2]에 황색 형광체 기술개발 현황을 나타내었다. 질화물계 형광체 재료가 가지는 특징은 기존의 산화물계형광체에 비하여 결정내의 결합이 강한 공유결합성과 낮은 전자친화도를 가진다는 것인데, 이로부터 형광체 발광효율의 온도 안정성, 재료의 내구성 및 장파장 발광 특성이 나타나는 것으로 이해되고 있다. 이러한 특징으로 인해 LCD BLU 광원, 전장 및 조명과 같은 고출력 LED 응용 분야 적용 시 산화물이나 황화물 형광체 대비 안정적인 광특성을 나타낼 수 있다.
질화물계 형광체 재료는 어디에 사용될 수 있는가? 질화물계 형광체 재료가 가지는 특징은 기존의 산화물계형광체에 비하여 결정내의 결합이 강한 공유결합성과 낮은 전자친화도를 가진다는 것인데, 이로부터 형광체 발광효율의 온도 안정성, 재료의 내구성 및 장파장 발광 특성이 나타나는 것으로 이해되고 있다. 이러한 특징으로 인해 LCD BLU 광원, 전장 및 조명과 같은 고출력 LED 응용 분야 적용 시 산화물이나 황화물 형광체 대비 안정적인 광특성을 나타낼 수 있다. 이러한 형광체 기술 확보 여부가 향후 LED 조명 시장의 제품 경쟁력 확보에 직결되어 있기 때문에, 장기적으로는 조명 제품 등의 내구성 향상을 위해 종래의 산화물 형광체를 질화물/산질화물 형광체로 대체하려는 경향이 있다.
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