KR100306996B1 - 신규 램프용 규산염계 형광체 - Google Patents
신규 램프용 규산염계 형광체 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100306996B1 KR100306996B1 KR1019990037549A KR19990037549A KR100306996B1 KR 100306996 B1 KR100306996 B1 KR 100306996B1 KR 1019990037549 A KR1019990037549 A KR 1019990037549A KR 19990037549 A KR19990037549 A KR 19990037549A KR 100306996 B1 KR100306996 B1 KR 100306996B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- phosphor
- sio
- formula
- phosphors
- hours
- Prior art date
Links
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 title 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims abstract description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 10
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 3
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 abstract description 3
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 14
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 8
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000000695 excitation spectrum Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000504 luminescence detection Methods 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005587 carbonate group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004993 emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
- C09K11/77342—Silicates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/50—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on rare-earth compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/62645—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7783—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals one of which being europium
- C09K11/77922—Silicates
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Abstract
본 발명은 유로퓸을 활성제로 하는 하기 화학식 1의 형광체 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
상기 식 중, x는 0≤x<2이고, y는 0.001≤y≤0.05이고, z는 0.001≤z≤0.1이고, α는 0≤α≤0.1이고, x+y+z+α는 0≤x+y+z+α≤2이고, δ는 -0.05≤δ≤0.05이고, M은 La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Y, Sc, Al, Ga, In이며, N은 Li, Na, K이다.
본 발명에 따라, 기존의 (Ba2-xSrx)SiO4:Eu2+형광체의 알칼리 토금속의 일부를 희토류 원소, 3족 원소, 알칼리 금속 이온 등으로 치환하여 형광체를 제조함으로써, 수은등에서 나오는 365 nm의 자외선과 자외선 발광 다이오드에서 나오는 370 nm 근처의 자외선에 대해 기존의 (Ba2-xSrx)SiO4:Eu2+형광체보다 80 % 이상 높아진 발광 효율을 얻을 수 있다.
따라서, 본 발명의 형광체는 수은등용 형광체로서의 특성으로서 바람직할 뿐 아니라 무수은등으로 사용하려는 백색 발광 다이오드를 제조하는데 사용되는 형광체로서도 바람직하다.
Description
본 발명은 수은등용으로서 뿐만 아니라 무수은등으로 사용하려는 백색 발광 다이오드를 제조하는데에도 바람직한 형광체 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 유로퓸을 활성제로 하는 하기 화학식 1의 형광체에 관한 것이다.
<화학식 1>
(Ba2-x-y-z-αSrxEuyMzNα)SiO4+δ
상기 식 중,
x는 0≤x<2이고, y는 0.001≤y≤0.05이고, z는 0.001≤z≤0.1이고, α는 0≤α≤0.1이고, x+y+z+α는 0≤x+y+z+α≤2이고, δ는 -0.05≤δ≤0.05이고, M은 La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Y, Sc, Al, Ga, In이며, N은 Li, Na, K이다.
또한, 본 발명은 출발물질을 상기 화학식 1의 조성에 따라 정량적으로 칭량하여 갈아준 후, 알루미나 도가니에 넣고 가열하는 제1 열처리 단계;
상기 제1 열처리가 끝난 시료를 전기로 안에서 자연 냉각시킨 후 다시 갈아주고 이를 보트에 담아 수소 기체나 수소와 질소 혼합 기체를 흘리는 관 전기로 안에서 가열하는 제2 열처리 단계; 및
상기 제2 열처리가 끝난 시료를 수소 기체나 수소와 질소 혼합 기체를 흘리는 관 전기로 안에서 자연 냉각시키는 단계를 포함하는, 상기 화학식 1의 형광체의 제조 방법에 관한 것이다.
종래 램프용 형광체로서 유로퓸을 물들인 규산염계 형광체 (Ba2-xSrx)SiO4:Eu2+(Eu의 농도는 0.0005에서 0.05까지임)가 이미 알려져 있다 (J.Electrochem. Soc. 115(11), 1181(1968) 및 미국 특허 제3,505,240호(1970.4.7.)). 이 형광체는 수은등에서 여기 원으로 사용되는 253.7 nm와 365 nm의 자외선에 대해 높은 발광 효율을 가지는 것으로 보고되어 있다. 그리고 x 값을 조절하여 녹색에서 노란색까지 다양한 색을 구현할 수 있다.
최근에는 InGaN 계의 발광 다이오드 (LED)에서 나오는 370 nm 근처의 자외선을 여기 원으로 사용할 수 있는 형광체를 다이오드에 발라서 백색 광을 내려는 시도가 있으며, (Ba2-xSrx)SiO4:Eu2+형광체는 이런 목적에도 사용할 수 있다 (Phosphor Research Society Meeting Digest, 264, 5 (1996); J. Crystal Growth 195, 242 (1998); 및 J. Crystal Growth 189/190, 778 (1998)).
본 발명의 목적은 기존의 (Ba2-xSrx)SiO4:Eu2+형광체를 변형하여 365 nm와 발광 다이오드에서 내는 자외선에 대해 발광 효율이 향상된 형광체를 얻는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1과 실시예 2에서 얻은 형광체와 종래의 Ba0.99Sr0.99Eu0.02SiO4형광체를 365 ㎚의 자외선으로 여기시켜 얻은 발광 분광분포도 (emission spectrum).
도 2는 본 발명의 실시예 1과 실시예 2에서 얻은 형광체와 종래의 Ba0.99Sr0.99Eu0.02SiO4형광체의 515 ㎚ 발광에 대한 여기 분광분포도 (excitation spectrum).
도 3은 본 발명의 실시예 3과 실시예 4에서 얻은 형광체와 종래의 Ba0.99Sr0.99Eu0.02SiO4형광체의 515 ㎚ 발광에 대한 여기 분광분포도.
도 4는 본 발명의 실시예 5에서 얻은 형광체와 종래의 Ba0.99Sr0.99Eu0.02SiO4형광체의 515 ㎚ 발광에 대한 여기 분광분포도.
본 발명자들은 (Ba2-xSrx)SiO4:Eu2+형광체의 알칼리 토금속의 일부를 희토류 원소인 La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Y, Sc 등과 3족 원소인 Al, Ga, In 등으로 치환해 주고 또 알칼리 금속 이온인 Li, Na, K 등으로 치환해 주었을 때 365 nm의 자외선에 대해서는 밝기를 80 % 이상까지 향상시킬 수 있음을 알게 되었다.
따라서, 본 발명은 유로퓸을 활성제로 하는 하기 화학식 1의 형광체에 관한 것이다.
<화학식 1>
(Ba2-x-y-z-αSrxEuyMzNα)SiO4+δ
상기 식 중,
x는 0≤x<2이고, y는 0.001≤y≤0.05이고, z는 0.001≤z≤0.1이고, α는 0≤α≤0.1이고, x+y+z+α는 0≤x+y+z+α≤2이고, δ는 -0.05≤δ≤0.05이고, M은 La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Y, Sc, Al, Ga, In이며, N은 Li, Na, K이다.
또한, 본 발명은 출발물질을 상기 화학식 1의 조성에 따라 정량적으로 칭량하여 갈아준 후, 알루미나 도가니에 넣고 가열하는 제1 열처리 단계;
상기 제1 열처리가 끝난 시료를 전기로 안에서 자연 냉각시킨 후 다시 갈아주고 이를 보트에 담아 수소 기체나 수소와 질소 혼합 기체를 흘리는 관 전기로 안에서 가열하는 제2 열처리 단계; 및
상기 제2 열처리가 끝난 시료를 수소 기체나 수소와 질소 혼합 기체를 흘리는 관 전기로 안에서 자연 냉각시키는 단계를 포함하는, 상기 화학식 1의 형광체의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 화학식 1의 형광체를 제조하는데 사용되는 합성 원료인 Si 화합물은 순도가 99% 이상인 SiO2이고, Ba, Sr, Eu, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Gd, Tb, Dy,Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Y, Sc, Al, Ga, In 등은 순도 99.9 % 이상의 질산염, 탄산염 또는 산화물 형태, 구체적으로는 BaCO3, SrCO3, Eu2O3, Al2O3, Y2O3, Gd2O3등의 형태이며, Li, Na, K 등은 순도 99.9 % 이상의 탄산염 형태, 구체적으로는 Na2CO3등의 형태이다.
출발물질은 일반적으로 마노 막자사발에서 30분 이상 갈아준다. 그리고, 제1 열처리가 끝난 시료는 마노 막자사발에서 다시 10분간 갈아준다.
제1 열처리는 700 ℃ ~ 1000 ℃에서 2시간 ~ 4시간 동안 수행한다. 또한, 제2 열처리는 1000 ℃ ~ 1300 ℃에서 2시간 ~ 10시간 동안 수행한다.
이하, 실시예를 들어서 본 발명의 실시형태를 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
Ba0.97Sr0.97Eu0.02Al0.02Na0.02SiO4(x=0.97, y=0.02, z=0.02, α=0.02, δ=0, M=Al, N=Na)의 제조
출발물질 BaCO33.8292 g, SrCO32.8642 g, Eu2O30.0704 g, Al2O30.0204 g, Na2CO30.0212 g, SiO21.2065 g을 마노 막자 사발에서 30분 정도 섞었다. 이 혼합물을 알루미나 도가니에 옮겨 2시간에 걸쳐서 950 ℃ 까지 온도를 올려주고 950 ℃에서 2 시간 동안 반응시켰다.
상기 제1 열처리가 끝난 시료를 전기로 안에서 상온까지 자연 냉각시킨 후 마노 막자 사발에서 10 분간 갈아주었다. 이것을 백금 보트에 담아 관 전기로에넣고 3시간 동안 수소를 흘려 준 후 분 당 10 cc의 수소를 흘리면서 2시간에 걸쳐 1200 ℃ 까지 온도를 올려주고 1200 ℃에서 3시간 동안 가열하였다.
상기 제2 열처리가 끝난 시료를 수소를 흘리면서 전기로 안에서 자연 냉각시켜 형광체를 얻었다.
이 형광체의 밝기를 여러가지 여기 파장에서 같은 방법으로 만든 Ba0.99Sr0.99Eu0.02SiO4의 밝기와 비교한 결과, 365 nm에서 160 %, 400 nm에서 155 %, 450 nm에서 136 %의 밝기를 보였다.
본 실시예의 형광체 및 Ba0.99Sr0.99Eu0.02SiO4형광체의 발광 분광분포도는 같은 모양을 가지지만 여기 분광분포도는 조금 다른 모양을 가진다. 구체적으로, 도 1에는 365 nm의 자외선으로 여기시켜 얻은 두 형광체의 발광 분광분포도가 비교되어 있고, 도 2에 최대 발광 세기를 보이는 515 nm에 대한 두 형광체의 여기 분광분포도가 비교되어 있다.
<실시예 2>
Ba0.97Sr0.97Eu0.02Y0.02Na0.02SiO4(x=0.97, y=0.02, z=0.02, α=0.02, δ=0, M=Y, N=Na)의 제조
출발물질로서 BaCO33.8292 g, SrCO32.8642 g, Eu2O30.0704 g, Y2O30.0452 g, Na2CO30.0212 g, SiO21.2065 g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 표제의 형광체를 합성하였다.
이 형광체의 밝기를 같은 방법으로 만든 Ba0.99Sr0.99Eu0.02SiO4의 밝기와 비교한 결과, 365 nm에서 181 %, 400 nm에서 182 %, 450 nm에서 175 %의 밝기를 보였다.
본 실시예의 형광체 및 Ba0.99Sr0.99Eu0.02SiO4형광체의 발광 분광분포도는 같은 모양을 가지지만 여기 분광분포도는 조금 다른 모양을 가진다. 구체적으로, 도 1에는 365 nm의 자외선으로 여기시켜 얻은 두 형광체의 발광 분광분포도가 비교되어 있고, 도 2에는 최대 발광 세기를 보이는 515 nm에 대한 두 형광체의 여기 분광분포도가 비교되어 있다.
<실시예 3>
Ba0.98Sr0.98Eu0.02Gd0.02SiO4.01(x=0.98, y=0.02, z=0.02, α=0, δ=0.01, M=Gd)의 제조
출발물질로서 BaCO33.8686 g, SrCO32.8937 g, Eu2O30.0704 g, Gd2O30.0725 g, SiO21.2065 g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 표제의 형광체를 합성하였다.
이 형광체의 밝기를 같은 방법으로 만든 Ba0.99Sr0.99Eu0.02SiO4의 밝기와 비교한 결과, 365 nm에서 126 %, 400 nm에서 136 %, 450 nm에서 162 %의 밝기를 보였다.
본 실시예의 형광체 및 Ba0.99Sr0.99Eu0.02SiO4형광체의 발광 분광분포도는 같은 모양을 가지지만 여기 분광분포도는 서로 다른 모양이다. 구체적으로, 도 3에는 최대 발광 세기를 보이는 515 nm에 대한 두 형광체의 여기 분광분포도가 비교되어 있다.
<실시예 4>
Ba0.97Sr0.97Eu0.02Gd0.02Na0.02SiO4(x=0.97, y=0.02, z=0.02, α=0.02, δ=0, M=Gd, N=Na)의 제조
출발물질로서 BaCO33.8292 g, SrCO32.8642 g, Eu2O30.0704 g, Gd2O30.0725 g, Na2CO30.0212 g, SiO21.2065 g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 표제의 형광체를 합성하였다.
이 형광체의 밝기를 같은 방법으로 만든 Ba0.99Sr0.99Eu0.02SiO4의 밝기와 비교한 결과, 365 nm에서 147 %, 400 nm에서 160 %, 450 nm에서 190 %의 밝기를 보였다.
본 실시예의 형광체 및 Ba0.99Sr0.99Eu0.02SiO4형광체의 발광 분광분포도는 같은 모양을 가지지만 여기 분광분포도는 서로 다른 모양이다. 구체적으로, 도 3에는 최대 발광 세기를 보이는 515 nm에 대한 두 형광체의 여기 분광분포도가 비교되어 있다.
<실시예 5>
Ba0.91Sr0.91Eu0.02Gd0.08Na0.08SiO4(x=0.91, y=0.02, z=0.08, α=0.08, δ=0, M=Gd, N=Na)의 제조
출발물질로서 BaCO33.5923 g, SrCO32.6870 g, Eu2O30.0704 g, Gd2O30.2900 g, Na2CO30.0848 g, SiO21.2065 g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 표제의 형광체를 합성하였다.
이 형광체의 밝기를 같은 방법으로 만든 Ba0.99Sr0.99Eu0.02SiO4의 밝기와 비교한 결과, 365 nm에서 147 %, 400 nm에서 159 %, 450 nm에서 187 %의 밝기를 보였다. 그러나 280 nm 보다 짧은 파장에 대해서는 더 낮은 밝기를 보였다.
본 실시예의 형광체 및 Ba0.99Sr0.99Eu0.02SiO4형광체의 발광 분광분포도는 같은 모양을 가지지만 여기 분광분포도는 서로 다른 모양이다. 구체적으로, 도 4에는 최대 발광 세기를 보이는 515 nm에 대한 두 형광체의 여기 분광분포도가 비교되어 있다.
본 발명에 따라, 기존의 (Ba2-xSrx)SiO4:Eu2+형광체의 알칼리 토금속 자리의 일부를 희토류 원소인 La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Y, Sc 등과 3족 원소인 Al, Ga, In 등으로 치환해 주고 또 알칼리 금속 이온인 Li, Na, K 등으로 치환하여 형광체를 제조함으로써, 수은등에서 나오는 365 nm의 자외선과 자외선 발광 다이오드에서 나오는 370 nm 근처의 자외선에 대해 기존의 (Ba2-xSrx)SiO4:Eu2+형광체보다 80 % 이상 높아진 발광 효율을 얻을 수 있다.
Claims (5)
- 유로퓸을 활성제로 하는 하기 화학식 1의 형광체.<화학식 1>(Ba2-x-y-z-αSrxEuyMzNα)SiO4+δ상기 식 중,x는 0≤x<2이고, y는 0.001≤y≤0.05이고, z는 0.001≤z≤0.1이고, α는 0≤α≤0.1이고, x+y+z+α는 0≤x+y+z+α≤2이고, δ는 -0.05≤δ≤0.05이고, M은 La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Y, Sc, Al, Ga, In이며, N은 Li, Na, K이다.
- 출발물질을 하기 화학식 1의 조성에 따라 정량적으로 칭량하여 갈아준 후, 알루미나 도가니에 넣고 가열하는 제1 열처리 단계;상기 제1 열처리가 끝난 시료를 전기로 안에서 자연 냉각시킨 후 다시 갈아주고 이를 보트에 담아 수소 기체나 수소와 질소 혼합 기체를 흘리는 관 전기로 안에서 가열하는 제2 열처리 단계; 및상기 제2 열처리가 끝난 시료를 수소 기체나 수소와 질소 혼합 기체를 흘리는 관 전기로 안에서 자연 냉각시키는 단계를 포함하는, 하기 화학식 1의 형광체의 제조 방법.<화학식 1>(Ba2-x-y-z-αSrxEuyMzNα)SiO4+δ상기 식 중,x는 0≤x<2이고, y는 0.001≤y≤0.05이고, z는 0.001≤z≤0.1이고, α는 0≤α≤0.1이고, x+y+z+α는 0≤x+y+z+α≤2이고, δ는 -0.05≤δ≤0.05이고, M은 La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Y, Sc, Al, Ga, In이며, N은 Li, Na, K이다.
- 제2항에 있어서, 합성 원료인 Si 화합물은 순도가 99% 이상인 SiO2이고, Ba, Sr, Eu, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Y, Sc, Al, Ga, In 등은 순도 99.9 % 이상의 질산염, 탄산염 또는 산화물 형태이며, Li, Na, K 등은 순도 99.9 % 이상의 탄산염 형태인 방법.
- 제2항에 있어서, 제1 열처리를 700 ℃ ~ 1000 ℃에서 2시간 ~ 4시간 동안 수행하는 방법.
- 제4항에 있어서, 제2 열처리를 1000 ℃ ~ 1300 ℃에서 2시간 ~ 10시간 동안 수행하는 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990037549A KR100306996B1 (ko) | 1999-09-04 | 1999-09-04 | 신규 램프용 규산염계 형광체 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990037549A KR100306996B1 (ko) | 1999-09-04 | 1999-09-04 | 신규 램프용 규산염계 형광체 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20010026297A KR20010026297A (ko) | 2001-04-06 |
| KR100306996B1 true KR100306996B1 (ko) | 2001-09-24 |
Family
ID=19610143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019990037549A KR100306996B1 (ko) | 1999-09-04 | 1999-09-04 | 신규 램프용 규산염계 형광체 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100306996B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7608200B2 (en) | 2004-01-16 | 2009-10-27 | Mitsubishi Chemical Corporation | Phosphor and including the same, light emitting apparatus, illuminating apparatus and image display |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10238399A1 (de) * | 2002-08-22 | 2004-02-26 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Vorrichtung zur Erzeugung von Strahlung |
| KR100724293B1 (ko) * | 2005-03-30 | 2007-06-04 | 김두리 | 초록색 장 잔광의 축광 재료 제조방법 |
| KR100755982B1 (ko) * | 2005-04-22 | 2007-09-06 | 럭스피아(주) | 실리케이트계 형광체, 실리케이트계 형광체의 제조방법 및실리케이트계 형광체를 채용한 백색 반도체 발광장치 |
| KR100682876B1 (ko) | 2005-07-06 | 2007-02-15 | 삼성전기주식회사 | 실리코포스페이트계 형광체 및 이를 포함한 ｌｅｄ |
| KR100806734B1 (ko) * | 2005-10-17 | 2008-02-27 | 루시미아 주식회사 | 형광체와 그 제조방법 및 이를 이용한 백색 발광장치 |
| KR100939936B1 (ko) * | 2006-06-21 | 2010-02-04 | 대주전자재료 주식회사 | 툴리움을 포함하는 백색 발광다이오드용 형광체 및 그제조방법 |
| WO2007148880A1 (en) * | 2006-06-21 | 2007-12-27 | Daejoo Electronic Materials Co., Ltd. | Thulium-containing fluorescent substance for white light emitting diode and manufacturing method thereof |
| WO2008047965A1 (en) * | 2006-10-20 | 2008-04-24 | Lucimea Co., Ltd. | Luminescent material for emitting white light, preparation method thereof, and white light emitting diode using the material |
| KR101399652B1 (ko) * | 2007-11-21 | 2014-06-27 | 삼성전기주식회사 | 실리케이트 형광체, 이를 포함하는 백색 발광 소자 |
| CN103965894B (zh) * | 2014-05-23 | 2016-02-24 | 四川大学 | 一种白光led用硅酸盐单基质白光荧光粉及其制备方法 |
-
1999
- 1999-09-04 KR KR1019990037549A patent/KR100306996B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7608200B2 (en) | 2004-01-16 | 2009-10-27 | Mitsubishi Chemical Corporation | Phosphor and including the same, light emitting apparatus, illuminating apparatus and image display |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010026297A (ko) | 2001-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7655156B2 (en) | Silicate-based orange phosphors | |
| Lin et al. | Luminescence and energy transfer of rare-earth-metal ions in Mg 2 Y 8 (SiO 4) 6 O 2 | |
| KR101475497B1 (ko) | 혼합된 2가 및 3가 양이온을 갖는 알루미늄-규산염계 오렌지색-적색 인광물질 | |
| CN102660269B (zh) | 包含辐射源和发光材料的照明系统 | |
| US8007683B2 (en) | Carbidonitridosilicate luminescent substance | |
| JP5118837B2 (ja) | シリケート系オレンジ色蛍光体 | |
| US20120126174A1 (en) | Non stoichiometric tetragonal copper alkaline earth silicate phosphors and method of preparing the same | |
| Khan et al. | Luminescence properties and energy transfer in Ce3+/Tb3+ co–doped Y5Si3O12N oxynitride phosphors | |
| CN102260498B (zh) | 一种白光led用氮氧化物橙红色荧光粉及其制备方法 | |
| KR100306996B1 (ko) | 신규 램프용 규산염계 형광체 | |
| CN104403668A (zh) | 一种硅酸盐绿色荧光粉及其制备方法 | |
| CN107129805B (zh) | 一种铕离子掺杂的硅酸盐白光荧光粉及其制备方法 | |
| CN112625683A (zh) | 一种锗酸盐型红色荧光粉及制备方法 | |
| CN108728088B (zh) | 一种铕离子激励的硅酸盐白光荧光粉及其制备方法 | |
| CN111187622A (zh) | 白光led用单一基质磷酸盐荧光粉及其制备方法 | |
| CN111100634A (zh) | 一种长余辉荧光材料及其制备方法 | |
| CN113999671A (zh) | 一种照明显示白光led用荧光粉及其制备和应用 | |
| Yang et al. | Tunable luminescence from Sm3+, Ce3+ codoped Al2O3–La2O3–SiO2 glasses for white light emission | |
| CN111286331A (zh) | 一种Bi3+掺杂窄带蓝光铝镓酸盐荧光粉及其制备方法 | |
| KR100537725B1 (ko) | Ｃｅ3+이온이 첨가된 Ａ3Ｂ2Ｃ3Ｏ12 구조의 황색 형광체 | |
| CN116396754B (zh) | 一种宽谱激发的窄带绿光氮氧化物荧光粉 | |
| Hongwei et al. | Energy transfer from Ce3+ to Tb3+, Dy3+ and Eu3+ in Na3Y (BO3) 2 | |
| CN105238401B (zh) | 基于紫外光或近紫外光激发的白光荧光粉及其制备方法 | |
| KR20130057157A (ko) | 산질화물계 형광체 및 이를 포함하는 발광장치 | |
| CN109097048B (zh) | 一种白光led用硅酸盐蓝色荧光粉及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120727 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130730 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140912 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150812 Year of fee payment: 15 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |