KR100807209B1 - 형광체, 그 제조방법 및 그 형광체를 사용한 발광장치 - Google Patents

형광체, 그 제조방법 및 그 형광체를 사용한 발광장치 Download PDF

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Abstract

형광체가 일반식 Eu2-XLnXMYO3(Y+1)(여기서, 0≤X＜2, Y는 2 또는 3이고, Ln은 Y, La 및 Gd 중에서 선택되는 적어도 1종을 나타내고, M은 W 및 Mo으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 나타낸다.)으로 나타내어지는 것을 특징으로 한다. 상기 형광체는 소망의 발광을 위해, 파장이 220~550nm인 가시광 또는 자외선, 특히 고효율성을 지닌 적색 발광에 의해 효율적으로 여기된다. 따라서, 상기 형광체는 발광 스크린, 발광 다이오드 및 형광 램프 등의 발광장치에 바람직하게 사용된다.

Description

형광체, 그 제조방법 및 그 형광체를 사용한 발광장치{PHOSPHOR, PRODUCTION METHOD THEREOF AND LIGHT-EMITTING DEVICE USING THE PHOSPHOR}
본 발명은 소망의 발광을 위해 자외선 또는 가시광에 의해 효율적으로 여기될 수 있는 형광체, 그 제조방법 및 상기 형광체를 사용한 발광장치에 관한 것이다. 상기 형광체는 적색광의 발광에 특히 바람직하다.
소망의 발광을 위해, 자외선 또는 가시광을 효율적으로 발하는 반도체(예컨대, 질화 화합물 반도체)로부터 제작된 발광소자 및 자외선 또는 가시광에 의해 효율적으로 여기될 수 있는 형광체의 조합에 의해, 다른 파장의 광을 발하는 각종 발광 다이오드(이하, LED라고도 함)가 개발되고 있다. 현재, 상기 용도에 적용하기 위해 연구되는 형광체로서, (Sr, Ca, Ba)10(PO4)6Cl2:Eu의 청색 발광 형광체, 3(Ba, Mg, Mn)O·8Al2O3:Eu의 녹색 발광 형광체 및 Y2O2S:Eu의 적색 발광 형광체가 게시되어 있다(일본특허공개 제2002-203991호 참조). 임의의 비율로 3개의 발광 형태의 이들 형광체의 혼합에 의해 다양한 발광 색상이 달성될 수 있다. 백색 발광을 달성하기 위해, 다른 두개의 형광체 성분에 비하여 상기 적색 발광 형광체가 매우 낮은 형광 효율을 나타내므로, 적색 발광 성분으로서 형광체 Y2O2S:Eu가 다량으로 사용되 어야 한다는 문제가 있다. 적색, 녹색 및 청색 발광간의 양호한 밸런스가 확립되는 경우, 백색 발광이 달성될 수 있다. 이점에 대하여, 상기 적색 발광 성분은 열악한 발광 효율을 나타내므로, 밸런스를 달성하기 위해, 녹색 발광 형광체로부터의 발광 및 청색 발광 형광체로부터의 발광이 억제되어야 한다. 따라서, 종래부터, 이들 형광체로부터 고휘도 백색광이 달성되지 않았다.
한편, 소망의 발광을 위해, 자외선 A 또는 근자외선(300~410nm)에 의해 여기될 수 있는 형광체는, 발광 스크린, 상기 형광체가 콩크리트, 유리 또는 그 유사한 재료에 혼입시킴으로써 형성되는 장식 패널, 간접 조명기구 등에 조합되는 형광체로서 기대되고 있다. 그러나, 소망의 효과를 충분히 달성하기 위해, 상기 형광체의 발광 휘도에 개선이 요구된다.
본 발명의 목적은 상기 문제를 해결하는 것에 있고, 적색 발광에 적절한 자외선 또는 가시광에 의해 효율적으로 여기되는 형광체를 제공하는 것에 있다. 본 발명의 다른 목적은 상기 형광체를 사용한 발광장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해 예의검토를 행하였고, 일반식 Eu2-XLnXM2O9(0≤X＜2, 여기서, Ln은 Y, La 및 Gd 중에서 선택되는 적어도 1종을 나타내고, M은 W 및 Mo로부터 선택되는 적어도 1종을 나타낸다.)으로 나타내어지는 형광체가 파장이 220~550nm인 자외선 또는 가시광에 의해 여기될 때, 고강도 적색광이 발광된다는 것을 발견하였고, 또한, 적색 발광 형광체를 사용한 발광 다이오드 등의 발광장치가 우수한 발광 특성을 나타낸다는 것을 발견하였다. 본 발명은 이들 발견에 기초하여 달성되었다.
따라서, 본 발명은 하기와 같다.
(1)일반식 Eu2-XLnXMYO3(Y+1)(여기서, 0≤X＜2, Y는 2 또는 3이고, Ln은 Y, La 및 Gd 중에서 선택되는 적어도 1종을 나타내고, M은 W 및 Mo로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 나타낸다.)으로 나타내어지는 것을 특징으로 하는 형광체.
(2)일반식 Eu2-XLnXM2O9(여기서, 0≤X＜2, Ln은 Y, La 및 Gd 중에서 선택되는 적어도 1종을 나타내고, M은 W 및 Mo로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 나타낸다.)으로 나타내어지는 것을 특징으로 하는 형광체.
(3)일반식 Eu2-XLnXM3O12(여기서, 0≤X＜2, Ln은 Y, La 및 Gd 중에서 선택되는 적어도 1종을 나타내고, M은 W 및 Mo으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 나타낸다.)로 나타내어지는 것을 특징으로 하는 형광체.
(4)상기 (2)에 있어서, 상기 일반식 Eu2-XLnXM2O9에서의 X는 조건 0≤X＜1.5를 만족시키는 것을 특징으로 하는 형광체.
(5)상기 (3)에 있어서, 상기 일반식 Eu2-XLnXM3O12에서의 X는 조건 0≤X＜1.8를 만족시키는 것을 특징으로 하는 형광체.
(6)상기 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 있어서, M은 W인 것을 특징으로 하는 형광체.
(7)상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 있어서, Ln은 Y인 것을 특징으로 하는 형광체.
(8)상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 있어서, 입자 사이즈가 50㎛이하인 것을 특징으로 하는 형광체.
(9)상기 (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 있어서, 적색광을 발광하는 것을 특징으로 하는 형광체.
(10)상기 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 형광체 및 발광소자를 조합하여 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.
(11)상기 (10)에 있어서, 상기 발광소자는 질화 반도체 발광소자이고, 파장이 220~550nm의 범위내인 광을 발광하는 것을 특징으로 하는 발광장치.
(12)상기 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 형광체를 사용하는 것을 특징으로 하는 발광 스크린.
(13)상기 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 형광체를 제조하는 방법에 있어서, 유로퓸 산화물을 함유하는 혼합물 또는 가열에 의해 유로퓸 산화물을 형성하는 화합물; 이트륨 산화물, 란탄 산화물, 가돌리늄 산화물 또는 가열에 의해 이들 산화물 중 어느 하나를 형성하는 적어도 하나의 화합물; 및 텅스텐 산화물, 몰리브덴 산화물 또는 가열에 의해 이들 화합물 중 어느 하나를 형성하는 적어도 하나의 화합물을 800~1,300℃에서 소성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체의 제조방법.
본 발명의 형광체는 소망의 발광을 위해 파장이 220~550nm인 가시광 또는 자외선에 의해 효율적으로 여기된다. 따라서, 상기 형광체는 발광 스크린, 발광 다이오드 및 형광 램프 등의 발광장치에 바람직하게 사용된다. 각종 색상의 LED 발광은 본 발명의 형광체 또는 본 발명의 형광체를 포함하는 복수의 형광체로부터 제작될 수 있다. 백색 LED의 경우, 연색성(color rendering property) 및 휘도가 향상될 수 있다.
도 1은 실시예 1에서 제조된 형광체의 여기 스펙트럼을 나타내는 차트이다.
도 2는 실시예 21에서 제조된 형광체의 여기 스펙트럼을 나타내는 차트이다.
도 3은 본 발명의 실시예의 발광장치의 개략 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예의 발광장치의 개략 단면도이다.
도 5는 백색 LED의 개략 단면도이다.
도 6은 형광체를 포함하는 발광 스크린의 개략도이다.
본 발명의 형광체는 일반식 Eu2-XLnXMYO3(Y+1)로 나타내어지고, 여기서, 0≤X＜2, Y는 2 또는 3이고, Ln은 Y, La 및 Gd 중에서 선택되는 적어도 1종을 나타내고, M은 W 및 Mo로부터 선택되는 적어도 1종을 나타낸다.
Eu2-XLnXM2O9로 나타내어지는 형광체에 있어서, X는 조건 0≤X≤1.5를 만족시키는 경우, 발광강도가 더욱 향상될 수 있고, 특히, X가 조건 0≤X≤1.0를 만족시키는 경우, 현저하게 높은 발광강도가 달성될 수 있다. Eu2-XLnXM3O12로 나타내어지는 형광체에 있어서, X가 조건 0≤X≤1.8을 만족시키는 경우, 발광강도가 더욱 향상될 수 있고, 특히, X가 조건 0≤X≤1.5를 만족시키는 경우, 현저히 높은 발광강도가 달성될 수 있다. 상기 일반식 Eu2-XLnXMYO3(Y+1)에서의 M에 대하여, W가 바람직하다.
일반적으로, 상기 형광체의 발광강도는 활성제 농도에 의존한다. 본 발명의 형광체는 활성제로서 유로퓸 이온을 함유한다. 따라서, 유로품 농도가 최대인 경우, 최대 발광강도가 달성될 수 있다.
그러나, 이하의 이유 등으로 높은 활성제 농도에서 농도 소광이 일어난다로 알려져 있다: (i)공명 전달에 의해 활성제간의 교차 이완이 야기되어 여기 에너지의 일부가 소모된다; (ii)활성제간의 공명 전달은 여기 통로의 우회를 야기하여 결정 표면 또는 비발광 중심에 여기의 전이 또는 소광을 촉진시킨다; (iii)활성제의 응집 또는 활성제쌍의 형성은 활성제를 비발광 중심 또는 킬러(killer, 형광억제제)로 변환시킨다.
상기 관점에서, 본 발명은 고강도 발광을 달성하기 위해, 가능한 넓은 조성범위를 추구한다.
도 1 및 도 2는 실시예 1 및 21에서 각각 제조된 형광체의 여기(614nm에서의 발광에 대하여) 스펙트럼을 나타낸다. 이들 도에 나타낸 바와 같이, 상기 형광체는 220nm~550nm의 파장 범위내에서 여기 피크를 나타내고, 본 발명의 형광체는 파장이 상기 범위내인 가시광 또는 자외선에 의해 효율적으로 여기되고, 적색광을 발광한다는 것을 나타낸다. 또한, 상기 형광체는 254nm의 자외선에 의해서도 효율적으로 여기됨으로써, 상기 형광체는 일반적으로 사용되는 형광 램프에 효율적으로 사용될 수 있다.
본 발명의 형광체는 소망의 발광을 위해 자외선 A 또는 근자외선(파장 범위: 300~410nm)에 의해 여기될 수 있다. 따라서, 상기 형광체는 발광 스크린, 콘크리트, 유리 또는 유사한 재료에 상기 형광체를 조합시킴으로써 형성된 장식 패널, 간접 조명기구 등에 조합될 수 있다. 상기 장식 패널은 일반적인 형광 램프로부터의 광 또는 일광하에 디스플레이 효과 및 UV램프로부터 발광된 근자외선 또는 자외선 A하에 디스플레이 효과에 기여하는 장식 효과 또는 간접조명 효과를 발휘하는 제품이다.
수지 등에 분산되는 형광체의 적절한 농도는 사용되는 수지 등의 매트릭스의 종류, 몰딩 온도, 원료의 점도, 형광체의 입자 형성, 입자 사이즈 및 입자 사이즈 분포 및 그 밖의 것에 의해 영향을 받는다. 따라서, 상기 형광체의 농도는 사용 조건 또는 그 밖의 요인에 따라서 선택될 수 있다. 높은 분산성을 지닌 형광체의 분포를 제어하기 위해, 상기 형광체의 평균 입자 사이즈는 50㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.1~10㎛인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 형광체는 하기 절차에 의해 제조될 수 있다. 형광체원으로서 가열에 의해 각각 산화물을 형성하는 유로퓸 화합물, 이트륨 화합물 및 텅스텐 화합물이 사용되는 경우, 상기 일반식 Eu2-XYXW2O9(0≤X＜2)을 만족시키는 비율을 달성하기 위해, 이들 화합물이 측량된다. 상기 혼합물은 서로 혼합된다. 필요에 따라서, 상 기 형광체 원료에 임의의 플럭스(flux)가 가해져도 좋다. 이렇게 제조된 원료 혼합물은 알루미나 도가니 등에 채워지고, 수시간 동안 800~1,300℃로 공기 중에서 소성된다. 냉각 후, 상기 소성 생성물은 볼밀 또는 그 유사 장치에 의해 분해 및 분쇄되고, 필요에 따라서, 얻어진 분말이 물로 세정된다. 고체가 액체로부터 분리되고, 건조, 분해 및 분급되어 본 발명의 형광체를 얻는다.
상기 형광체 원료로서, 가열에 의해 상응하는 산화물을 형성하는 화합물 및 산화물이 사용되는 것이 바람직하다. 바람직한 화합물의 예로는, 유로퓸 카보네이트, 유로퓸 옥시드 및 유로퓸 히드록시드 둥의 유로퓸 화합물; 이트륨 카보네이트, 이트륨 옥시드 및 이트륨 히드록시드 등의 이트륨 화합물; 란타늄 카보네이트, 란타늄 옥시드 및 란타늄 히드록시드 등의 란탄 화합물; 가돌리늄 카보네이트, 가돌리늄 옥시드 및 가돌리늄 히드록시드 등의 가놀리늄 화합물; 텅스텐 옥시드 및 텅스텐산 등의 텅스텐 화합물; 및 몰리브데늄 옥시드 및 몰리브덴산 등의 몰리브덴 화합물이 포함된다. 상기 화합물 이외에, 유로퓸, 이트륨, 란탄, 가돌리늄, 텅스텐 또는 몰리브덴을 함유하는 유기금속 화합물 및 그 유사 화합물이 기상 또는 액상 공정에 사용되어 본 발명의 형광체 또는 원료 혼합물을 제조한다. 상기 플럭스는 알칼리 금속 할로겐화물, 알칼리 토류금속 할로겐화물, 불화 암모늄 등이 바람직하다. 상기 플럭스는 상기 형광체 원료 전체 100중량부에 대해 0.01~1.0중량부의 양으로 첨가된다.
본 발명의 형광체는 소망의 발광을 위해 파장이 220nm~550nm인 가시광 또는 자외선에 의해 효율적으로 여기되므로, 상기 형광체는 형광 램프에 바람직하게 사 용된다. 파장 범위가 220nm~550nm내에서 발광 피크를 나타내는 발광 다이오드와 본 발명의 형광체의 조합에 의해, 각종 색상의 LED가 제조될 수 있다. 예컨대, 파장 범위가 220~410nm인 자외선 A 또는 근자외선을 발하는 발광 다이오드와 본 발명의 형광체의 조합에 의해, 적색 발광 LED가 제조될 수 있다.
또한, 파장 범위가 400~550nm인 가시광을 발하는 발광 다이오드와 본 발명의 형광체의 조합에 의해, 가시광에 의해 여기된 적색 발광 형광체로부터 발광된 광 및 상기 발광 다이오드로부터 발광된 가시광이 혼합되어 각종 색상의 광을 발하는 LED가 제조될 수 있다. 또한, 본 발명의 형광체를 포함하는 복수의 형광체 및 상기 발광 다이오드의 조합에 의해, 각종 색상의 광을 발하는 LED가 제조될 수 있다. 특히, 백색 LED에 본 발명의 형광체가 사용되는 경우, 연색성 및 휘도가 향상될 수 있다.
본 발명의 발광장치는 LED 또는 형광 램프 등의 발광장치이다. 본 발명의 장치는 LED발광장치를 예로 들어 설명한다. 상기 장치는 파장이 220nm~550nm인 광을 발하는 반도체 발광소자 및 본 발명의 형광체를 조합하여 제작된다. 상기 반도체 발광소자는 ZnSe 및 GaW 등의 임의의 각종 반도체로부터 제작된다. 본 발명에 사용되는 발광소자는 파장이 220nm~550nm내에서 발광 피크를 나타낸다. 따라서, 상기 형광체를 효율적으로 여기하는 질화 갈륨 화합물 반도체가 바람직하게 사용된다. 상기 발광소자는 MOCVD, HVPE, 또는 유사 기술에 의해 기판 상에 질화 화합물 반도체를 형성함으로써 발광소자가 제조될 수 있다. 바람직하게는 InαAlβGa1-α-β N(0≤ α, 0≤β, α+β≤1)이 발광층으로서 형성된다. 상기 반도체 구조는 MIS접합, PIN접합 또는 pn접합을 포함한 호모 구조, 헤테로 구조 또는 더블헤테로 구조이어도 좋다. 반도체층을 형성하는 재료 및 혼합 결정의 조성비의 선택에 의해 각종 발광파장이 달성될 수 있다. 또한, 반도체 활성층이 양자 효과를 나타내는 박막으로 이루어지는 단일 양자 우물 구조 또는 복수 양자 우물 구조가 사용되어도 좋다.
상기 발광소자에 형성되는 상기 형광체층은 적어도 하나의 형광체를 함유하는 단일층으로 형성되어도 좋고, 또는 복수의 층이 적층되어도 좋다. 단일층은 복수의 형광체를 함유해도 좋다. 상기 발광소자상의 형광체층의 제공 형태의 예로는 형광체를 상기 발광소자의 표면을 피복하기 위한 코팅재에 조합시키는 것; 형광체를 상기 몰딩 부재를 피복하기 위한 피복재에 조합시키는 것; 및 형광체를 LED램프의 발광면에 배치된 투광판에 조합시키는 것이 포함된다.
또한, 상기 형광체의 적어도 1종이 상기 발광소자에 형성되는 몰딩 부재에 조합되어도 좋다. 또한, 상기 형광체의 적어도 1종을 함유하는 형광체층이 상기 발광 다이오드의 외부에 형성되어도 좋다. 상기 발광 다이오드의 외부상의 형광체층의 제공 형태의 예로는 상기 발광 다이오드의 몰딩 부재의 외면에 형광체 코팅층을 형성하는 것; 및 형광체가 고무, 수지, 엘라스토머, 저용융점 유리 등에 분산된 몰딩품(예컨대, 캡형상)을 형성하고, 이어서, 상기 몰딩품으로 LED를 피복하거나, 또는 상기 LED의 발광면에 상기 몰딩품으로부터 제조된 판을 위치시키는 것이 포함된다.
도 3 및 도 4는 형광체 및 발광 다이오드를 포함하는 본 발명의 발광장치를 나타낸다. 도 3에 있어서, 반도체 발광칩(LED)은 장착 리드(2)로 스템(stem)에 장착되고, 골드 와이어(gold wire)에 의해 다른 리드(2)에 연결되어 있고, 상기 반도체 발광칩(LED)(3)은 내부에 형광체층(6)이 형성된 투명 수지 또는 저용융점 유리 커버(5)에 의해 둘러쌓여 있다. 도 4에 있어서, 반도체 발광칩(LED)(13)은 장착 리드(12)에 의해 헤더(11)에 장착되고, 수지 또는 저용융점 유리 렌즈(15)로 더 피복된 코팅된 형광체층(16)으로 피복된다. 상기 반도체 발광칩(LED)은 골드 와이어(14)에 의해 다른 리드(12)에 연결되어 있다.
도 5는 사파이어 기판(22)상에 전극(24) 및 III족 질화 반도체층(23)의 순서로의 적층체를 포함하는 반도체 LED가 장착 리드(26)에 장착되어 있고, 다른 전극(25)을 통하여 내부 리드(27)에 연결되어 있으며, 상기 반도체 LED의 상부에 형광체층(21)이 배치되어 있고, 그 전체가 수지(28)로 몰드되어 있는 백색 LED의 예를 나타낸다. 따라서, 상기 반도체 LED로부터 발하는 광, 예컨대, 청색광은 상기 형광체층(21)에서 형광체를 여기시켜 녹색 및 적색광 등의 변형된 색상의 광을 차례로 발광하고, 상기 반도체 LED로부터 발하는 광 및 상기 형광체층 21에 의해 변성된 광이 혼합되어 백색광을 형성한다.
도 6은, 콘크리트, 유리 또는 기타 재료로 이루어지고, 형광체를 함유하는 벽(31)인 발광 스크린의 예를 나타내고, 조사광 또는 자연광(32)에 의해 상기 벽에 함유된 형광체가 여기됨으로써, 상기 벽은 소정광을 발광하여 장식 효과를 제공한다.
(실시예)
본 발명의 실시예를 이하에 기재한다. 그러나, 상기 실시예로 본 발명이 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 하기 실시예에 있어서, 발광 스펙트럼은 FP-6500(JASCO corporation 제작)을 사용하여 측정되었다.
[실시예 1] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3분말(59.62g), Eu2O3분말(31.67g) 및 Y2O3분말(8.71g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합됨으로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,200℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 물에 가용인 불필요한 성분을 제거하기 위해 순수한 물로 충분히 세정되었다. 이어서, 상기 세정 소성된 생성물이 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu1.4Y0.6W2O9로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.8㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도(상대 강도)는 100이라고 확인되었다(이하, 동일). 상기 형광체의 여기 스펙트럼은 도 1에 나타낸다.
[실시예 2] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3분말(56.85g) 및 Eu2O3분말이 정확히 측량되었고, 이들 분말을 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합시킴으로써 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,200℃에서 소성되었다. 이와 같인 소성된 생성물은 물에 가용인 불필요한 성분을 제거하기 위해 순수한 물로 충분히 세정되었다. 이어서, 상기 세정 소성된 생성물이 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu2W2O9로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 6.0㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 91.3이라고 확인되었다.
[실시예 3] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3분말(57.75g), Eu2O3(39.44g)분말 및 Y2O3분말(2.81g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말을 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합시킴으로써 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,200℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 물에 가용인 불필요한 성분을 제거하기 위해 순수한 물로 충분히 세정되었다. 이어서, 상기 세정 소성된 생성물이 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu1.8Y0.2W2O9로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.9㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 94.7이라고 확인되었다.
[실시예 4] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3분말(61.62g), Eu2O3분말(23.38g) 및 Y2O3분말(15g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말을 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합시킴으로써 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,200℃에서 소성되 었다. 이와 같이 소성된 생성물은 물에 가용인 불필요한 성분을 제거하기 위해 순수한 물로 충분히 세정되었다. 이어서, 상기 세정 소성된 생성물이 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 EuYW2O9로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.0㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 93.8이라고 확인되었다.
[실시예 5] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3분말(63.75g), Eu2O3분말(14.51g) 및 Y2O3분말(21.73g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말을 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합시킴으로써 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,200℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 물에 가용인 불필요한 성분을 제거하기 위해 순수한 물로 충분히 세정되었다. 이어서, 상기 세정 소성된 생성물이 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu0.6Y1.4W2O9로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.1㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 68.3이라고 확인되었다.
[실시예 6] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3분말(66.04g), Eu2O3분말(5.01g) 및 Y2O3분말(28.95g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말을 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합시킴으로써 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,200℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 물에 가용인 불필요한 성분을 제거하기 위해 순수한 물로 충분히 세정되었다. 이어서, 상기 세정 소성된 생성물이 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu0.2Y1.8W2O9로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 7.0㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 상기 샘플의 발광강도는 38.6이라고 확인되었다.
[실시예 7] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3분말(59.62g), Eu2O3분말(31.67g) 및 Y2O3분말(8.71g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말을 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합시킴으로써 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,200℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 물에 가용인 불필요한 성분을 제거하기 위해 순수한 물로 충분히 세정되었다. 이어서, 상기 세정 소성된 생성물이 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu1.4Y0.6W2O9로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 2.3㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼의 상기 샘플이 발광강도는 98.8이라고 확인되었다.
[실시예 8] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3분말(59.62g), Eu2O3분말(31.67g) 및 Y2O3분말(8.71g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말을 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합시킴으로써 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 12시간 동안 1,200℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 물에 가용인 불필요한 성분을 제거하기 위해 순수한 물로 충분히 세정되었다. 이어서, 상기 세정 소성된 생성물이 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu1.4Y0.6W2O9로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 27.6㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 상기 샘플의 발광강도는 92.6이라고 확인되었다.
[실시예 9] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3분말(59.62g), Eu2O3분말(31.67g) 및 Y2O3분말(8.71g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말을 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합시킴으로써 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 12시간 동안 1,200℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 물에 가용인 불필요한 성분을 제거하기 위해 순수한 물로 충분히 세정되었다. 이어서, 상기 세정 소성된 생성물이 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu1.4Y0.6W2O9로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 47.8㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 88.4라고 확인되었다.
[실시예 10] 실시예 9에서 제조된 형광체가 발광을 위해 465nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 88.4라고 확인되었다.
[실시예 11] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3분말(59.62g), Eu2O3분말(31.67g) 및 Y2O3분말(8.71g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말을 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합시킴으로써 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,200℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 물에 가용인 불필요한 성분을 제거하기 위해 순수한 물로 충분히 세정되었다. 이어서, 상기 세정 소성된 생성물이 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu1.4Y0.6W2O9로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.8㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 256nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 94.6이라고 확인되었다.
[실시예 12] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3분말(57.4g), Eu2O3분말(30.5g) 및 La2O3분말(12.1g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말을 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합시킴으로써 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합 물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,200℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 물에 가용인 불필요한 성분을 제거하기 위해 순수한 물로 충분히 세정되었다. 이어서, 상기 세정 소성된 생성물이 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu1.4La0.6W2O9로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.2㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 97.2라고 확인되었다.
[실시예 13] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3분말(56.63g), Eu2O3분말(30.09g) 및 Gd2O3분말(13.8g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말을 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합시킴으로써 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,200℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 물에 가용인 불필요한 성분을 제거하기 위해 순수한 물로 충분히 세정되었다. 이어서, 상기 세정 소성된 생성물이 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu1.4Gd0.6W2O9로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.5㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 99.1이라고 확인되었다.
[실시예 14] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, MoO3분말(47.82g), Eu2O3분 말(40.92g) 및 Y2O3분말(11.25g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말을 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합시킴으로써 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,200℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 물에 가용인 불필요한 성분을 제거하기 위해 순수한 물로 충분히 세정되었다. 이어서, 상기 세정 소성된 생성물이 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu1.4Y0.6Mo2O9로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.9㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 87.6이라고 확인되었다.
[비교예 1] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3분말(67.25g) 및 Y2O3분말(32.75g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말을 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합시킴으로써 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,200℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 물에 가용인 불필요한 성분을 제거하기 위해 순수한 물로 충분히 세정되었다. 이어서, 상기 세정 소성된 생성물이 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Y2W2O9로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 6.0㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 0이라고 확인되었다.
[비교예 2] 종래 형광체(Y2O2S:Eu)가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 23.1이라고 확인되었다.
[실시예 15] 실시예 1에서 제조된 형광체가 실리콘 고무와 혼합되었고, 상기 혼합물이 히트 프레스기(heat press apparatus)로 몰딩되어 캡형상 생성물이 형성되었다. 상기 캡이 상기 LED를 피복하도록 상기 캡형상 생성물이 근자외선 LED(발광파장: 395nm)의 외부에 부착되었다. 상기 LED가 작동될 때, 적색 발광이 확인되었다. 상기 LED가 90%RH 조건하에 60℃에서 500시간 동안 점등된 후, 상기 적색 발광에 있어서, 상기 형광체에서 기인된 변화는 확인되지 않았다.
[실시예 16] 실시예 1에서 제조된 형광체, 청색 발광 형광체로서 Sr5(PO4)3Cl: Eu 및 녹색 형광체로서 BaMg2Al16O27: Eu, Mn이 실리콘 고무와 혼합되었고, 상기 혼합물이 근자외선 발광장치(발광파장: 395nm)에 장착되어 백색 LED가 제작되었다. 발광된 백색광의 평균 연색 지수가 87을 나타내었다.
[실시예 17] 실시예 1에서 제조된 형광체 및 황색 발광 형광체로서 Y3Al5O12:Ce가 에폭시 수지와 혼합되었고, 상기 혼합물이 청색 발광장치(발광파장: 465nm)에 장착되어 백색 LED가 제작되었다. 발광된 백색광의 평균 연색 지수가 78을 나타내었다.
[실시예 18] 실시예 1에서 제조된 형광체, 청색 발광 형광체로서 Sr5(PO4)3Cl:Eu, 및 녹색 발광 형광체로서 BaMg2Al16O27:(Eu, Mn)이 실리콘 고무와 혼 합되었고, 상기 혼합물이 근자외선 발광장치(발광파장: 395nm)에 장착되어 백색 LED가 제조되었다. 적색 발광 형광체로서 Y2O2S:Eu, 청색 발광 형광체로서, Sr5(PO4)3Cl:Eu, 및 녹색 발광으로서 BaMg2Al16O27:(Eu, Mn)이 실리콘 고무와 혼합되었고, 상기 혼합물이 근자외선 발광장치(발광파장: 395nm)에 장착되어 다른 백색 LED가 제작되었다. 본 발명의 형광체를 함유하는 LED가 적색 발광 형광체로서 Y2O2S:Eu를 사용한 LED로부터 얻어진 것 보다 2.1배의 휘도를 나타내는 백색광을 발광하였다.
[실시예 19] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3 분말(68.89g), Eu2O3 분말(24.40g) 및 Y2O3 분말(6.71g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합됨으로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,000℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu1.4Y0.6W3O12로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 4.5㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도(상대 강도)는 100으로 하였다(이하, 동일). 상기 형광체의 여기 스펙트럼은 도 1에 나타낸다.
[실시예 20] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3 분말(66.40g) 및 Eu2O3 분말(33.60g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합됨으 로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,000℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu2W3O12로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.8㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 상기 샘플의 발광강도(상대 강도)는 71이라는 것이 확인되었다.
[실시예 21] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3 분말(67.21g), Eu2O3 분말(30.61g) 및 Y2O3분말(2.18g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합됨으로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,000℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu1.8Y0.2W3O12로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 4.7㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 상기 샘플의 발광강도는 91이라는 것이 확인되었다.
[실시예 22] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3 분말(70.66g), Eu2O3 분말(17.87g) 및 Y2O3분말(11.47g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합됨으로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,000℃에서 소성 되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 EuYW3O12로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.1㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 96이라는 것이 확인되었다.
[실시예 23] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3 분말(72.51g), Eu2O3 분말(11.01g) 및 Y2O3분말(16.48g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합됨으로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,000℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu0.6Y1.4W3O12로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.3㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 83이라는 것이 확인되었다.
[실시예 24] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3 분말(74.47g), Eu2O3 분말(3.77g) 및 Y2O3분말(21.76g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합됨으로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,000℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu0.2Y1.8W3O12로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.8㎛인 형광체가 제조되었다. 상 기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 48이라는 것이 확인되었다.
[실시예 25] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3 분말(66.34g), Eu2O3 분말(30.21g) 및 Gd2O3분말(3.46g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합됨으로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,000℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu1.8Gd0.2W3O12로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.1㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 89라는 것이 확인되었다.
[실시예 26] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3 분말(66.20g), Eu2O3 분말(23.45g) 및 Gd2O3분말(10.35g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합됨으로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,000℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu1.4Gd0.6W3O12로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.8㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 99라는 것이 확인되었다.
[실시예 27] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3 분말(66.07g), Eu2O3 분말(16.71g) 및 Gd2O3분말(17.21g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합됨으로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,000℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 EuGdW3O12로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.5㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 96라는 것이 확인되었다.
[실시예 28] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3 분말(65.94g), Eu2O3 분말(10.01g) 및 Gd2O3분말(24.06g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합됨으로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,000℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu0.6Gd1.4W3O12로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.5㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 83이라는 것이 확인되었다.
[실시예 29] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3 분말(65.80g), Eu2O3 분말(3.33g) 및 Gd2O3분말(30.87g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하 여 균일하게 혼합됨으로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,000℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu0.2Gd1.8W3O12로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.8㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 53이라는 것이 확인되었다.
[실시예 30] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3 분말(67.58g), Eu2O3 분말(10.26g) 및 La2O3분말(22.16g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합됨으로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,000℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu0.6La1.4W3O12로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.8㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 79라는 것이 확인되었다.
[실시예 31] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, MoO3 분말(57.89g), Eu2O3 분말(33.03g) 및 Y2O3분말(9.08g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합됨으로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,000℃에서 소성되었 다. 이와 같이 소성된 생성물은 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu1.4Y0.6Mo3O12로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 4.7㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 88.4라는 것이 확인되었다.
[실시예 32] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3 분말(68.89g), Eu2O3 분말(24.40g) 및 Y2O3분말(6.71g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합됨으로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,000℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu1.4Y0.6W3O12로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 2.4㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 97이라는 것이 확인되었다.
[실시예 33] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3 분말(68.89g), Eu2O3 분말(24.40g) 및 Y2O3분말(6.71g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합됨으로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,000℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu1.4Y0.6W3O12로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 27.8㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 91이라는 것이 확인되었다.
[실시예 34] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3 분말(68.89g), Eu2O3 분말(24.40g) 및 Y2O3분말(6.71g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합됨으로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,000℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu1.4Y0.6W3O12로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 41.4㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 87이라는 것이 확인되었다.
[실시예 35] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3 분말(66.57g), Eu2O3 분말(30.31g) 및 La2O3분말(3.12g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합됨으로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,000℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu1.8La0.2W3O12로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.6㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 73이라는 것이 확인되었다.
[실시예 36] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3 분말(66.90g), Eu2O3 분말(23.70g) 및 La2O3분말(9.40g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합됨으로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,000℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu1.4La0.6W3O12로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.5㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 81이라는 것이 확인되었다.
[실시예 37] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3 분말(67.24g), Eu2O3 분말(17.01g) 및 La2O3분말(15.75g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합됨으로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,000℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 EuLaW3O12로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.9㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 87이라는 것이 확인되었다.
[실시예 38] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3 분말(67.93g), Eu2O3 분말(3.44g) 및 La2O3분말(28.64g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하 여 균일하게 혼합됨으로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,000℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Eu0.2La1.8W3O12로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 5.8㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 45이라는 것이 확인되었다.
[실시예 39] 실시예 21에서 제조된 형광체가 발광을 의해 465nm에서 여기될 때, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 86.1이라는 것이 확인되었다.
[실시예 40] 실시예 21에서 제조된 형광체가 발광을 의해 256nm에서 여기될 때, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 98이라는 것이 확인되었다.
[비교예 3] 형광체를 제조하기 위한 원료로서, WO3 분말(75.49g) 및 Y2O3분말(24.51g)이 정확히 측량되었고, 이들 분말이 볼밀을 사용하여 균일하게 혼합됨으로써, 원료 혼합물이 제조되었다. 이와 같이 제조된 원료 혼합물이 알루미나 도가니에 위치되었고, 공기 중에서 6시간 동안 1,000℃에서 소성되었다. 이와 같이 소성된 생성물은 볼밀을 사용하여 분쇄 및 분급되어 일반식 Y2W3O12로 나타내어지고, 평균 입자 사이즈가 6.2㎛인 형광체가 제조되었다. 상기 형광체가 발광을 위해 395nm에서 여기되는 경우, 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 0이라 는 것이 확인되었다.
[비교예 4] 종래의 형광체(Y2O3S:Eu)가 발광을 위해 395nm에서 여기될 때, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 발광 스펙트럼에서의 이 샘플의 발광강도는 18.2라는 것이 확인되었다.
[실시예 41] 실시예 21에서 제조된 형광체가 20질량%의 양으로 실리콘 고무와 혼합되었고, 상기 혼합물이 히트 프레스기로 몰딩되어 캡형상 생성물이 형성되었다. 상기 캡이 상기 LED를 피복하도록 상기 캡형상 생성물이 근자외선 LED(발광파장: 395nm)의 외부에 부착되었다. 상기 LED가 작동하면, 적색 발광이 관찰되었다. 상기 LED가 90% RH조건하에 60℃에서 500시간 동안 점등된 후, 상기 적색 발광에 있어서, 상기 형광체에서 기인된 변화는 관찰되지 않았다.
[실시예 42] 실시예 21에서 제조된 형광체, 청색 발광 형광체로서 Sr5(PO4)3Cl:Eu 및 녹색 발광 형광체로서 BaMg2Al16O27:(Eu, Mn)이 각각 22.7질량%, 3.8질량%, 및 3.4질량%의 양으로 실리콘 고무와 혼합되었고, 상기 혼합물이 근자외선 발광장치(발광파장: 395nm)에 장착되어 백색 LED가 제작되었다. 발광된 백색광의 평균 연색 지수는 89를 나타내었다.
[실시예 43] 실시예 21에서 제조된 형광체 및 황색 발광 형광체로서 Y3Al5O12:Ce가 각각 8.8질량% 및 17.6질량%의 양으로 에폭시 수지와 혼합되었고, 상기 혼합물이 청색 발광장치(발광파장: 465nm)에 장착되어 백색 LED가 제작되었다. 발광된 백색광의 평균 연색 지수는 81을 나타내었다.
[실시예 44] 실시예 21에서 제조된 형광체, 청색 발광 형광체로서 Sr5(PO4)3Cl:Eu, 및 녹색 발광 형광체로서 BaMg2Al16O27:(Eu, Mn)이 각각 22.7질량%, 3.8질량% 및 3.4질량%의 양으로 실리콘 고무와 혼합되었고, 상기 혼합물이 근자외선 발광장치(발광파장: 395nm)에 장착되어 백색 LED가 제작되었다. 적색 발광 형광체로서 Y2O2S:Eu, 청색 발광 형광체로서, Sr5(PO4)3Cl:Eu, 및 녹색 발광 형광체로서 BaMg2Al16O27:(Eu, Mn)이 각각 45.8질량%, 3.8질량% 및 3.4질량%의 양으로 실리콘 고무와 혼합되었고, 상기 혼합물이 근자외선 발광장치(발광파장: 395nm)에 장착되어 다른 백색 LED가 제작되었다. 본 발명의 형광체를 함유하는 LED가 적색 발광 형광체로서 Y2O2S:Eu를 사용한 LED로부터 얻어진 것 보다 2.7배의 휘도를 나타내는 백색광을 발광하였다.
본 발명의 형광체는 발광 스크린, 상기 형광체를 콘크리트, 유리 또는 유사 재료에 혼입시킴으로써 얻어진 장식 패널, 간접 조명기구 등에 사용할 수 있다. 본 발명의 형광체는 발광 다이오드 및 형광 램프 등의 발광장치에 효율적으로 사용할 수 있다.

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 일반식 Eu2-XLnXM2O9(여기서, 0≤X≤1.5, Ln은 Y, La 및 Gd 중에서 선택되는 1종 이상을 나타내고, M은 W 및 Mo로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 나타낸다.)으로 나타내어지는 것을 특징으로 하는 형광체.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 2항에 있어서, M은 W인 것을 특징으로 하는 형광체.
  7. 제 2항에 있어서, Ln은 Y인 것을 특징으로 하는 형광체.
  8. 제 2항에 있어서, 입자 사이즈가 50㎛이하인 것을 특징으로 하는 형광체.
  9. 제 2항에 있어서, 적색광을 발광하는 것을 특징으로 하는 형광체.
  10. 제 2항에 기재된 형광체, 및 발광소자를 조합하여 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 발광소자는 질화 반도체 발광소자이고, 파장이 220~550nm의 범위내인 광을 발광하는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  12. 제 2항에 기재된 형광체를 사용하는 것을 특징으로 하는 발광 스크린.
  13. 제 2항에 기재된 형광체를 제조하는 방법에 있어서, 유로퓸 산화물을 함유하는 혼합물 또는 가열에 의해 유로퓸 산화물을 형성하는 화합물; 이트륨 산화물, 란탄 산화물, 가돌리늄 산화물 또는 가열에 의해 이들 산화물 중 어느 하나를 형성하는 하나 이상의 화합물; 및 텅스텐 산화물, 몰리브덴 산화물 또는 가열에 의해 이들 화합물 중 어느 하나를 형성하는 하나 이상의 화합물을 800~1,300℃에서 소성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체의 제조방법.
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