KR101072576B1 - 고체 조명용 적색 형광체 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

근자외선, 청색광, 녹색광의 어느 것에 의해서도 효율적으로 여기되는 La 및 Ti 산화물을 주성분으로 하는 고체 조명용 적색 형광체 및 그 제조 방법이 개시된다. 고체 조명용 적색 형광체는 La 및 Ti 산화물을 주성분으로 희토류 원소를 포함한다. 여기서, 희토류 원소는 Eu, Er, Dy, Sm, Tb, Ce, Gd, Nd, Dy, Ho으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 조합을 가질 수 있다. La 및 Ti 산화물은 La2TiO5, LaTi2O9 및 La4Ti9O24에서 선택 될 수 있다. 고체 조명용 적색 형광체는 값싼 원료 물질을 사용하고, 대기압 공기 중에서 고상 소결 방법을 사용하여 1,000℃ ~ 1,500℃의 온도 범위에서 제조할 수 있어서 제조 공정이 간단하고 제조 비용이 저렴하다.

Description

고체 조명용 적색 형광체 및 그 제조 방법{Red phosphor and its forming method for use in solid state lighting}
본 발명은 적색 형광체 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고체 조명용 적색 형광체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체를 이용한 백색 LED는 60W 보급형과 같은 백열전구에 비해 수명이 길고, 소형화가 가능하며, 저 전압으로 구동할 수 있다는 특징으로 인해 가정용 형광등 및 LCD 백라이트 등을 비롯한 조명 분야 전반에 걸쳐 대체 광원의 가능성을 인정받고 있는 실정이다.
이러한 백색 LED를 제조하는 방법으로는 삼색(적색, 녹색, 청색) 발광 다이오드를 모두 사용하는 방법이 있으나, 제조비용이 고가이고 구동 회로가 복잡하기 때문에 제품의 크기가 커진다는 단점이 있다. 또한 460 nm의 파장을 가지는 InGaN계 청색 LED에 YAG:Ce 형광체를 조합한 백색 LED가 실용화되어 있으며, 이는 청색 LED에서 발생하는 청색광의 일부가 YAG:Ce 형광체를 여기시켜 황록색의 형광을 발생시키게 되며, 이러한 청색과 황록색이 합성되어 백색을 발광시키는 원리로 이루어져 있다.
그러나, 청색 LED에 YAG:Ce 형광체를 조합한 백색 LED의 빛은 가시광선 영역의 일부 스펙트럼만을 가지고 있기 때문에 연색지수(color rendering index)가 낮고, 이에 따라 색 표현이 제대로 되지 않는다는 문제점이 있다.
상기와 같은 백색 LED의 문제점을 해결하기 위해 여기 광원으로 자외선 (“UV”) LED를 사용하고 적색, 녹색 및 청색 형광체를 모두 조합하여 자연색에 가까운 백색을 발광하는 백색 LED를 개발하려는 노력이 활발히 전개되고 있다. 이러한 백색 LED를 제조하기 위해서는 특히 칩의 효율이 가장 좋은, 약 400 nm 의 파장을 지니는 여기 광원에서 발광효율이 우수한 형광물질, 특히 적색 형광물질의 개발이 필수적이다. 즉, 현재 청색과 녹색은 만족스러운 발광효율을 가지지만, 적색 형광물질의 경우가 특성이 가장 나쁘기 때문에, UV 여기원에서 발광 효율이 우수한 적색 형광물질의 개발이 시급한 실정이다.
또한 이러한 근자외선에 효율이 좋은 형광물질은 능동 발광형 액정 디스플레이 개발에 있어서도 매우 중요하다. 능동 발광형 액정 디스플레이란 배면 광원에서 조사되는 빛이 편광자를 거쳐 액정 층을 통과하게 되어 있고, 액정 층은 자신의 배향성을 통해 상기 배면광을 통과시키거나 통과되지 않게 차단하여 주는 작용을 함으로써 상기 배면광이 정해진 표시 형태를 이루게 되는 것이며, 이렇게 액정 층을 통과한 배면광은 대응하는 형광체를 여기 발광시킴에 따라 전면 유리를 통해 화상을 구현하는 구성으로 되어 있다. 이러한 능동 발광형 액정 디스플레이 소자는 기존의 칼라 액정 디스플레이 소자에 비해 구조가 간단하고 제조하기 용이한 이점이 있으나, 사용되는 형광체 중에서 적색 형광체의 발광 휘도가 낮기 때문에 아직 실용성이 없는 것으로 평가되고 있다.
특히, 능동 발광형 액정 디스플레이 소자는 액정의 보호를 위해 390 nm 이상의 근자외선을 후면 광원으로 사용해야 하는데, 이 후면광원으로서 가장 유력한 후보가 390 nm 이상의 파장을 가지는 UV LED 이다. 따라서 이와 같은 근자외선에 효율이 좋은 적색 형광 물질의 개발은 적색 및 백색 LED 개발에서와 마찬가지로 능동 발광형 액정 디스플레이 소자의 개발에 있어서도 매우 중요하다.
종래의 백색 LED는 청색 LED와 황색 형광체(YAG:Ce)를 조합하여 사용하고 있으나, 적색 성분이 부족하여 방출 광이 푸른 백색을 지니고 있다. 또한 적색 형광체로 사용하고 있는 것은 발광 효율이 낮고, 시간 경과 및 온도에 따른 열화, 가시 광 여기가 불가능한 점 등의 문제점을 지니고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 목적으로 적색 형광체는 CaAlSiN3가 개발되어 있다. 이 적색 형광체는 파장이 450 nm ~ 490 nm인 청색 LED 광원을 여기 광으로 사용하고 있으며 상온에서부터 100℃까지의 온도 범위에서 열화가 없다고 보고되어 있다. 그러나 이 형광체의 제조는 수분과 공기가 차단된 글로브 박스에서 질화 알루미늄, 질화 칼슘, 질화 유로피움을 혼합한 후 질소 분위기 중 약 10 기압, 약 1,800℃에서 반응하여 유로피움(Eu)이 고용된 적색 형광체를 제조한다. 이와 같은 CaAlSiN3를 포함하는 적색 형광체의 제조 방법은 공정이 상당히 복잡하며 원료가 매우 비싸다. 또한 이와 같은 종래의 적색 형광체는 근자외선 여기 효율이 적은 것으로 알려져 있다.
한편, FED(Field Emission Display) 분야에서도 적색 형광체의 필요성의 인식되어 그에 대한 연구가 진행되어 왔다. 그러나, FED는 1kV 이상의 가속 전압에 의해 가속된 고 에너지 전자빔(electron beam)을 이용하여 형광체를 여기 시켜야 한다. 따라서, FED용으로 적합한 적색 형광체는 저 전압에서 구동되어야 하는 고체 조명용 시스템(LED 등)에는 적합하지 않다.
FED는 상당히 높은 가속전압(약 1kV)을 필요로 하고 고 진공상태에서 그 물성이 유지되어야 한다는 특징이 있는 반면, LED와 같은 저 전압(예를 들어, 10 V이하) 조명용 고체 소자의 경우, 고 에너지의 여기 소스 (exciLang source)를 사용할 수 없기 때문에, 상대적으로 저출력의 빛에 의해 충분히 여기 되어야 한다는 특징이 있다. 이런 이유로 인하여, LED와 같은 고체 조명 시스템에 적합한 적색 형광체 개발에 대한 관심과 필요가 증대되어 왔다.
따라서, 본 발명의 목적은 대기압 공기 중에서 제조할 수 있는 적색 형광체로서 근자외선, 청색광, 녹색광의 어느 것에 의해서도 여기가 가능한 고체 조명용 적색 형광체 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 대기압 공기 중에서 제조할 수 있는 적색 형광체를 이용하여 조명용 백색을 형성할 수 있는 고체 조명 소자를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면 La 및 Ti 산화물과 희토류 원소를 포함한 것을 특징으로 하는 고체 조명용 적색 형광체가 제공된다.
본 발명에 따르면, 고체 조명용 적색 형광체로서, La 및 Ti 산화물을 주성분으로 하고 희토류 원소를 포함하되, 입사되는 광원(light source)에 의해 여기 되어 적색광을 발하는 고체 조명용 적색 형광체가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 빛을 발생하는 다이오드와 상기 다이오드에서 발생하는 빛에 의해 여기 되어 적색을 발하는 적색 형광체를 포함하되, 상기 적색 형광체는 La 및 Ti 산화물을 주성분으로 하고 첨가물로서 희토류 원소를 포함하는 고체 조명용 소자가 제공될 수 있다.
희토류 원소는 Eu, Er, Dy, Sm, Tb, Ce, Gd, Nd, Dy, Ho 으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 조합을 갖는 것을 특징으로 하는 고체 조명용 적색 형광체가 제공된다. 상기 희토류 원소로서는 Eu가 대표적이다. 본 발명에 따르면, ‘La 산화물’과 ‘Ti 산화물’과 ‘Eu 산화물’을 일정 몰 비율로 혼합하여 제조된 것을 특징으로 하는 고체 조명용 적색 형광체가 제공될 수 있다. 본 발명에서, La 및 Ti 산화물은 La2TiO5, LaTi2O9 및 La4Ti9O24에서 선택될 수 있다. 본 발명에 따른 고체 조명용 적색 형광체는 대기 중에서 고상 소결 방법을 사용하여 1,000℃ ~ 1,500℃의 온도 범위에서 제조할 수 있다. 본 발명에 따라 제조된 고체 조명용 적색 형광체는 특히 백색 LED용 적색 형광체로서 우수한 성능을 나타낸다.
종래의 적색 형광체는 고온, 고압의 질소 분위기하에서 제조함으로 복잡한 제조 설비로 인한 형광체 제조비용이 많이 소요되는 문제점 및 자외선 여기가 효율적이지 않다는 문제점을 지니고 있다. 이에 비해 본 발명에 따른 고체 조명용 적색 형광체는 대기압 공기 중에서 저렴한 비용으로 제조할 수 있으며, La 산화물과 Ti 산화물을 주성분으로 하고 희토류 원소를 포함하는 적색 형광체로서 근자외선, 청색광, 녹색광의 어느 것에 의해서도 여기가 가능한 효율적인 적색 형광체이다.
본 발명에 따른 적색 형광체는 종래의 백색 LED의 연색성을 향상시키는 데도 우수한 효과를 보인다. 또한, 본 발명에 따른 적색 형광체는 열적인 안정성이 우수하다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 La2TiO5 적색 형광체의 XRD 회절 패턴을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 LaO2, TiO2 및 Eu2O3가 0.8:1.0:0.2의 몰비율로 La2TiO5 적색 형광체를 이룰 때, 395nm의 근자외선에서 여기되는 La2TiO5 적색 형광체 및 Y2O2S 형광체의 발광 강도를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 LaO2, TiO2 및 Eu2O3가 0.8:1.0:0.2의 몰비율로 La2TiO5 적색 형광체로 이루어졌을 때, 465nm의 청색광에서 여기되는 La2TiO5 및 Y2O2S 적색 형광체의 발광 강도를 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 395nm 근자외선에서 여기되는 La2TiO5 적색 형광체의 발광강도를 도시한 것으로, Eu2O3의 첨가량(혼합 몰비율) 변화에 따른 3개의 발광 피크(peak)(594nm, 610nm, 628nm)를 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 465nm 청색광에서 여기되는 La2TiO5적색 형광체의 발광강도를 도시한 것으로, Eu2O3의 첨가량(혼합 몰비율) 변화에 따른 3개의 발광 피크(peak)(594nm, 610nm, 628nm)를 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 La2TiO5 적색 형광체가 몰비율 0.8:1.0:0.2의 LaO2, TiO2, Eu2O3로 이루어졌을 때, La2TiO5 적색 형광체 및 종래 Y2O2 형광체의 여기 스펙트럼을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LaTi2O9 적색 형광체의 XRD 회절 패턴을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 LaO2, TiO2 및 Eu2O3가 0.8:2.0:0.2의 몰비율로 LaTi2O9 적색 형광체를 이룰 때, 395nm의 근자외선에서 여기되는 LaTi2O9 적색 형광체 및 종래 Y2O2S 형광체의 발광 강도를 보여주는 도면.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 LaO2, TiO2 및 Eu2O3가 0.8:2.0:0.2의 몰비율로 LaTi2O9 적색 형광체로 이룰 때, 465nm 청색광에서 여기되는 LaTi2O9 적색 형광체 및 종래 Y2O2S 형광체의 발광 강도를 보여주는 도면.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 Eu2O3의 첨가량(혼합 몰비율) 변화에 따른 395nm 근자외선에서 여기되는 LaTi2O9 적색 형광체의 발광강도를 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 Eu2O3의 첨가량(혼합 몰비율) 변화에 따른 465nm 청색광에서 여기되는 LaTi2O9 적색 형광체의 발광강도를 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 LaO2, TiO2 및 Eu2O3가 0.8:2.0:0.2의 몰비율로 LaTi2O9 적색 형광체로 이룰 때, LaTi2O9 적색 형광체 및 종래 Y2O2S 형광체의 여기 스펙트럼을 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 LaO2, TiO2 및 Eu2O3를 0.8:3.0:0.2의 몰비율로 혼합하고 가열하여 이루어진 La4Ti9O24 적색 형광체의 XRD 회절 패턴을 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 최적의 혼합비율(LaO2, TiO2 및 Eu2O3의 혼합 몰비는 0.8:3.0:0.2)로 La4Ti9O24 적색 형광체를 이룰 때, 395nm의 근자외선에서 여기되는 La4Ti9O24 적색 형광체 및 종래 Y2O2S 형광체의 발광 강도를 도시한 도면.
도 15는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 최적의 혼합비율(LaO2, TiO2 및 Eu2O3의 혼합 몰비는 0.8:3.0:0.2)로 La4Ti9O24 적색 형광체를 이룰 때, 465nm 청색광에서 여기되는 La4Ti9O24 적색 형광체 및 종래 Y2O2S 형광체의 발광 강도를 도시한 도면.
도 16은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 Eu2O3의 첨가량(혼합 몰비율) 변화에 따른 395nm 근자외선에서 여기되는 La4Ti9O24 적색 형광체의 발광강도를 도시한 도면.
도 17은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 Eu2O3의 첨가량(혼합 몰비율) 변화에 따른 465nm 청색광에서 여기되는 La4Ti9O24 적색 형광체의 발광강도를 도시한 도면.
도 18는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 LaO2, TiO2 및 Eu2O3가 0.8:3.0:0.2의 몰 비율로 온도의 변화에 종속하여 La4Ti9O24 적색 형광체로 이룰 때, La4Ti9O24 적색 형광체의 발광 강도를 도시한 도면.
도 19는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 LaO2, TiO2 및 Eu2O3가 0.8:3.0:0.2(Eu2O3의 최적 혼합 몰비율)의 몰비율로 La4Ti9O24 적색 형광체로 이룰 때, La4Ti9O24 적색 형광체 및 종래 Y2O2S 형광체의 여기 스펙트럼을 도시한 도면.
도 20은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 La-Ti 산화물 적색 형광체 각각이 상응하는 최적의 Eu2O3의 혼합 몰 분율로 이루어졌을 때, La-Ti 산화물 적색 형광체 및 종래 Y2O2S 형광체의 여기 스펙트럼을 도시한 도면.
도 21은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 La-Ti 산화물 적색 형광체 각각이 상응하는 최적의 Eu2O3의 혼합 몰비율로 이루어졌을 때, 395nm 근자외선에서 여기되는 La-Ti 산화물 적색 형광체 및 종래 Y2O2S 형광체의 발광 강도를 도시한 도면.
도 22는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 La-Ti 산화물 적색 형광체 각각이 상응하는 최적의 Eu2O3의 혼합 몰 분율로 이루어졌을 때, 465nm 청색광에서 여기되는 La-Ti 산화물 적색 형광체 및 종래 Y2O2S 형광체의 발광 강도를 도시한 도면.
본 발명의 바람직한 일실시예들에 따르면 전술한 종래의 적색 형광체의 기술적 과제를 해결하기 위하여 원료 물질로서 ‘La 산화물’과 ‘Ti 산화물’과 ‘Eu 산화물’을 최적 몰 비율로 혼합하여 대기 중에서 1,000℃~1,500℃에서 열처리하여 La 및 Ti 산화물(이하, ‘La-Ti’ 산화물로도 표시)을 주성분으로 한 적색 형광체를 제조할 수 있다. 여기서, La 및 Ti 산화물이란 화합물인 La2TiO5, LaTi2O9 및 La4Ti9O24와 같이 La와 Ti과 산소(O)를 원소로서 포함하는 화합물로서 LaxTiyOz의 식으로 표시 되는 물질을 말한다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조되는 고체 조명용 적색 형광체는 백색 LED용 적색 형광체를 주로 예를 들어 설명하겠지만, 본 발명에 따른 고체 조명용 적색 형광체는 백색 LED용에 한정되지 않고 고체 다른 여러 가지 용도에도 적용될 수 있음에 유의할 필요가 있다.
또한, 이하의 본 발명의 실시예에서는 희토류 원소로서 Eu를 예로 들어 설명하겠지만, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자(‘당업자’)라면 상기 Eu외에도 다른 여러 가지 희토류 원소를 첨가하여 변형을 할 수 있을 것이다. 즉, 희토류 원소는 Eu, Er, Dy, Sm, Tb, Ce, Gd, Nd, Dy, Ho 으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 조합을 가질 수 있다.
[제 1 실시예] La 2 TiO 5 : Eu 형광체의 제조
막자사발을 이용하여 원료 물질인 LaO2, TiO2, Eu2O3를 적당량의 알코올 용매에서 잘 혼합하여 형성된 슬러리를 알코올이 증발될 때까지 혼합하였다. 또는 상기 원료 물질을 적절한 화학 양론비로 칭량하여 이트리아 안정화 지르코니아 볼을 이용하여 알코올 용매와 적절히 혼합하였다. 이후 알콜 용매에 적절히 혼합된 상기 원료 물질을 24시간 볼밀로 혼합한 후 95℃에서 오븐에서 건조한 후 막자사발로 혼합한 다음 펠렛 성형체 또는 분말의 형태로 형성하였다. 그 후, 대기 중에서 1,000℃~1,500℃의 온도 범위에서 열처리 하였다. 이때 Eu2O3를 혼합함에 있어서, 상기 원료 물질 전체에 대한 Eu2O3의 혼합 분율을 0.005∼0.4까지 변화시키면서 실험하였다.
표 1은 본발명에 따른 제 1 실시예따라 TiO2가 1.0몰일 때의 원료 물질 La2O3, TiO2, Eu2O3의 혼합 몰비율과 각 혼합비에서의 원료 전체에 대한 Eu2O3의 혼합 분율을 나타내었다.
La2TiO5:Eu 형광체의 제조 시 원료 물질의 혼합 몰비율
La2O3 TiO2 Eu2O3 Eu2O3의 원료 물질 전체에 대한 분율
0.99 1.0 0.01 0.005
0.95 1.0 0.05 0.025
0.90 1.0 0.10 0.05
0.80 1.0 0.20 0.1
0.70 1.0 0.30 0.15
0.50 1.0 0.50 0.25
0.20 1.0 0.80 0.4
Eu2O3의 최적 혼합 분율은 혼합 분율을 변화시키면서 확인되었다. 여기서, 최적 혼합 분율은 적색 형광체의 발관 강도를 최대화시키는 Eu2O3의 혼합 분율을 나타내는 것으로, 이는 본 발명의 명세서 전반에서 동일한 의미로 사용되고 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 La2O3, TiO2 및 Eu2O3각각의 혼합비를 0.8:1.0:0.2의 비율로 혼합하여 이를 열처리함으로써 제조한 La2TiO5 적색 형광체(즉, La 및 Ti 산화물이 La2TiO5의 형태인 적색 형광체)의 XRD 회절 패턴이다. 도 1을 참조하면 실질적으로 La2TiO5 화합물의 단일상이 형성되었음 알 수 있다. 도 1에서 LTE 다음에 08_1_02와 같이 표시된 3개의 숫자는 La2O3, TiO2 및 Eu2O3의 혼합 몰 비율이 0.8:1.0:0.2인 경우를 나타내는데, 도 7, 13, 14 및 15에서도 마찬가지이다.
발광 스펙트럼의 관찰
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 La2O3, TiO2 및 Eu2O3가 0.8:1.0:0.2의 몰비율로 La2TiO5 적색 형광체를 이룰 때, 395nm의 근자외선에서 여기되는 La2TiO5 적색 형광체 및 Y2O2S 형광체의 발광 강도를 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 최적의 Eu2O3몰 분율 (LaO2, TiO2 및 Eu2O3=0.8:1.0:0.2의 몰비율)로 La2TiO5 적색 형광체가 이루어졌을 때 465nm 청색광에서 여기 되는 La2TiO5 및 Y2O2S 적색 형광체의 발광 강도를 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 395nm의 근자외선에서 여기 되어 얻어진 제1실시예의 실험을 통한 최적의 혼합 비율에서 준비된 적색 형광체의 최대 발관 강도 값은 Y2O2S 적색 발관 강도보다 작다. 그러나, 도 3에서, 465nm의 청색광에서 여기 되어 얻어진 제1실시예의 실험을 통한 최적의 혼합 비율에서 준비된 적색 형광체의 최대 발관 강도 값은 Y2O2S 적색 발관 강도보다 훨씬 크다.
도 2 및 3을 참조하면, 594nm, 610nm 및 628nm같은 3개의 발광피크 값은 본 발명의 제1 실시예에 따른 Eu2O3의 최적 혼합 분율에서 분비된 La2TiO5에서 관찰된다. 여기서, 도 2 및 3에서 보여진 바와 같이, 원료 물질 전체에 대한 Eu2O3의 최적 혼합 몰 분율 0.1은 (Eu2O3의 혼합 몰 비율 0.2에 상응)로서 도 4 및 5에 도시된 바와 같은 실험적 결과에 기초하여 유도된 것이다.
Eu 2 O 3 의 최적 혼합 몰 분율의 관찰
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 395nm 근자외선에서 여기되는 La2TiO5 적색 형광체의 발광강도를 도시한 것으로, Eu2O3의 첨가량(혼합 몰비율)을 변화에 따라 3개의 발광 피크(peak)(594nm, 610nm, 628nm)를 보여주는 도면이고, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 465nm 청색광에서 여기되는 La2TiO5적색 형광체의 발광강도를 도시한 것으로, Eu2O3의 첨가량(혼합 몰비율)을 변화에 따라 3개의 발광 피크(594nm, 610nm, 628nm)를 보여주는 도면이다.
도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 395nm 근자외선 또는 465nm의 청색광으로 여기되는 어떠한 경우에서도, La2TiO5적색 형광체 발광 강도가 0.2(원료 물질 전체에 대한 Eu2O3의 몰 분율 0.1에 상응)를 허용하는 Eu2O3의 최적 혼합 몰 비율이 관찰된다. 즉, Eu2O3의 최적 혼합 몰 비율은 약 0.2이다. 이 경우에 있어서, 과잉 농도에 기인하는 0.2이상의 농도에서 그리고 액티베이터(activator) 결핍 농도에 기인하는 0.2이하의 농도에서 각각 그 발광 강도가 감소한다. 한편, 도 4 및 5도의 경우 최적의 열처리 온도는 약 1470℃이다.
여기 스펙트럼의 관찰
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 La2TiO5 적색 형광체가 몰비율 0.8:1.0:0.2(즉, 최적의 혼합 비율)의 LaO2, TiO2, Eu2O3로 이루어졌을 때, La2TiO5 적색 형광체 및 종래 Y2O2S형광체의 여기 스펙트럼을 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 종래 UV 형광체로 사용된 Y2O2S 적색 형광체와 비교해 볼 때, 최적의 혼합 비율에서 준비된 적색 형광체는 근 자외선에 대하여 적은 여기 피크를 가지고, 465nm의 청색광에 대하여는 보다 큰 여기 피크를 가지는 것이 관찰된다.
[제 2 실시예] LaTi 2 O 9 : Eu 형광체의 제조
La-Ti 산화물 및 희토류 원소로서 Eu를 주원료 포함하는 고체 발광체에서 사용하기 위한 LaTi2O9(즉, Li 및 Ti 산화물이 LaTi2O9의 형태로 대표되는 적색 형광체)를 제조하기 위하여 La2O3, TiO2, Eu2O3를 화학 양론비로 혼합된다.
막자사발을 이용하여 원료 물질인 LaO2, TiO2, Eu2O3를 적당량의 알코올 용매에서 잘 혼합하여 형성된 슬러리를 알코올이 증발될 때까지 혼합하였다. 또는 상기 원료 물질을 적절한 화학 양론비로 칭량하여 이트리아 안정화 지르코니아 볼을 이용하여 알코올 용매와 적절히 혼합하였다. 이후 알콜 용매에 적절히 혼합된 상기 원료 물질을 24시간 볼밀로 혼합한 후 95℃에서 오븐에서 건조한 후 막자사발로 혼합한 다음 펠렛 성형체 또는 분말의 형태로 형성하였다. 그 후, 대기 중에서 1,000℃~1,500℃의 온도 범위에서 열처리 하였다. 이때 Eu2O3를 혼합함에 있어서, 상기 원료 물질 전체에 대한 Eu2O3의 혼합 분율을 0.0033∼0.267까지 변화시키면서 실험하였다. 표 2은 본발명에 따른 제 2 실시예따라 TiO2가 1.0몰일 때의 원료 물질 La2O3, TiO2, Eu2O3의 혼합 몰비율과 각 혼합비에서의 원료 전체에 대한 Eu2O3의 혼합 분율을 나타내었다.
LaTi2O9:Eu 형광체의 제조시 원료 물질의 혼합 몰비율
La2O3 TiO2 Eu2O3 Eu2O3의 원료 물질 전체에 대한 분율
0.99 2.0 0.01 0.0033
0.95 2.0 0.05 0.0167
0.90 2.0 0.10 0.0333
0.80 2.0 0.20 0.0667
0.70 2.0 0.30 0.100
0.50 2.0 0.50 0.1667
0.20 2.0 0.80 0.267
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LaTi2O9 적색 형광체의 XRD 회절 패턴을 나타낸 도면이다. 도 7을 참조하면, La2O3, TiO2 및 Eu2O3의 혼합 몰 비율이 0.8:2.0:0.2(LTE_08_2_02) 및 0.5:2.0:0.5(LTE_05_2_05) 일 때 실질적으로 LaTi2O9 화합물의 단일상이 형성되었음 알 수 있다. 여기서, LaTi2O9 화합물의 단일상은 Eu2O3의 혼합 분율 0.0033∼0.1667로부터 얻어짐을 주목하여야 한다.
발광 스펙트럼의 관찰
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 LaO2:TiO:Eu2O3=0.8:2.0:0.2의 몰비율로 LaTi2O9 적색 형광체를 이
룰 때, 395nm의 근자외선에서 여기되는 LaTi2O9 적색 형광체 및 종래의 Y2O2S 형광체의 발광 강도를 보여주는 도면이고, 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 LaO2:TiO:Eu2O3=0.8:2.0:0.2의 몰비율로 LaTi2O9 적색 형광체로 이룰 때 465nm 청색광에서 여기 되는 LaTi2O9 적색 형광체 및 종래 Y2O2S 형광체의 발광 강도를 보여주는 도면이다.
제2 실시예의 최적 혼합 몰 비율에서 제조되어 395nm의 근자외선에 여기 되는 LaTi2O9 적색 형광체의 최대 발광 강도는 종래의 Y2O2S 형광체와 비슷하지만, 발광 범위를 고려해 보면, 종래의 Y2O2S 형광체의 발광 강도 보다 훨씬 강력하다. 도 9에 도시된 바와 같이, 여기 소스로서 465nm의 청색광을 이용할 때, 제2 실시예의 최적의 혼합 몰 비율에 따른 LaTi2O9 적색 형광체의 발광 강도는 종래의 Y2O2S 형광체 보다 훨씬 크다.
Eu 2 O 3 의 최적 혼합 몰 분율의 관찰
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 Eu2O3의 첨가량(혼합 몰비율) 변화에 따라 395nm 근자외선에서 여기되는 LaTi2O9 적색 형광체의 발광강도를 도시한 도면이고, 도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 Eu2O3의 첨가량(혼합 몰비율)을 변화에 따라 465nm 청색광에서 여기되는 LaTi2O9 적색 형광체의 발광강도를 도시한 도면이다.
도 10 및 11에 도시된 바와 같이, Eu2O3의 최적 혼합 몰 비율은 0.2 (원료 물질 전체에 대한 Eu2O3의 몰 분율 0.067에 상응) 이고, 과잉 농도에 기인하는 0.2이상의 농도에서 그리고 액티베이터(activator) 결핍 농도에 기인하는 0.2이하의 농도에서 각각 그 발광 강도가 감소한다. 한편, 도 10 및 11도의 경우 최적의 열처리 온도는 약 1440℃이다.
여기 스펙트럼의 관찰
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 LaO2, TiO2 및 Eu2O3가 0.8:2.0:0.2의 몰비율로 LaTi2O9 적색 형광체로 이룰 때, LaTi2O9 적색 형광체 및 종래 Y2O2S 형광체의 여기 스펙트럼을 도시한 도면이다. 도 12을 참조하면, 종래 Y2O2S 형광체와 비교해 볼 때, 최적의 혼합 비율에서 준비된 LaTi2O9적색 형광체는 395nm의 근자외선 및 465nm의 청색광에서 보다 큰 여기 피크를 가지는 것이 관찰된다.
[제 3 실시예] La 4 Ti 9 O 24 :Eu 형광체의 제조
막자사발을 이용하여 원료 물질인 LaO2, TiO2, Eu2O3를 적당량의 알코올 용매에서 잘 혼합하여 형성된 슬러리를 알코올이 증발될 때까지 혼합하였다. 또는 상기 원료 물질을 적절한 화학 양론비로 칭량하여 이트리아 안정화 지르코니아 볼을 이용하여 알코올 용매와 적절히 혼합하였다. 이후 알콜 용매에 적절히 혼합된 상기 원료 물질을 24시간 볼밀로 혼합한 후 95℃에서 오븐에서 건조한 후 막자사발로 혼합한 다음 펠렛 성형체 또는 분말의 형태로 형성하였다. 그 후, 대기 중에서 1,000℃~1,500℃의 온도 범위에서 열처리 하였다. 이때 Eu2O3를 혼합함에 있어서, 상기 원료 물질 전체에 대한 Eu2O3의 혼합 분율을 0.0025∼0.2까지 변화시키면서 실험하였다. 표 3은 본발명에 따른 제 3 실시예따라 TiO2가 3.0몰일 때의 원료 물질 La2O3, TiO2, Eu2O3의 혼합 몰비율과 각 혼합비에서의 원료 전체에 대한 Eu2O3의 혼합 분율을 나타내었다.
La4Ti9O24:Eu 형광체의 제조시 원료 물질의 혼합 몰비율
La2O3 TiO2 Eu2O3 Eu2O3의 원료 물질 전체에 대한 분율
0.99 3.0 0.01 0.0025
0.95 3.0 0.05 0.0125
0.9 3.0 0.10 0.025
0.8 3.0 0.2 0.05
0.7 3.0 0.3 0.075
0.5 3.0 0.5 0.125
0.2 3.0 0.8 0.2
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 LaO2, TiO2 및 Eu2O3를 0.8:3.0:0.2의 몰비율로 혼합하고 가열하여 이루어진 La4Ti9O24 적색 형광체의 XRD 회절 패턴을 도시한 도면이다. 도 13을 참조하면, La2O3, TiO2 및 Eu2O3의 혼합 몰 비율이 0.5:5.0:0.5(LTE_05_3_05) 및 0.8:3.0:0.2(LTE_08_3_02) 일 때 실질적으로 LaTi2O9 화합물의 단일상이 형성되었음 알 수 있다. 여기서, La4Ti9O24 화합물의 단일상은 Eu2O3의 혼합 분율 0.0025∼0.125로부터 얻어짐을 주목하여야 한다.
발광 스펙트럼의 관찰
도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 최적의 혼합비율(LaO2, TiO2 및 Eu2O3의 혼합 몰비는 0.8:3.0:0.2)로 La4Ti9O24 적색 형광체를 이룰 때, 395nm의 근자외선에서 여기되는 La4Ti9O24 적색 형광체 및 종래 Y2O2S 형광체의 발광 강도를 도시한 도면이고, 도 15는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 최적의 혼합비율(LaO2, TiO2 및 Eu2O3의 혼합 몰비는 0.8:3.0:0.2)로 La4Ti9O24 적색 형광체를 이룰 때, 465nm 청색광에서 여기되는 La4Ti9O24 적색 형광체 및 종래 Y2O2S 형광체의 발광 강도를 도시한 도면이다.
도 14 및 15에서, LTE_08_3_02는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 Eu2O3의 최적 혼합 분율에서 준비된 적색 형광체의 발관 스펙트럼을 나타낸다. La4Ti9O24 적색 형광체가 최적의 혼합 비율로 준비되어 근자외선 및 청색 LED로 여기된 La4Ti9O24 적색 형광체의 발광 크기는 종래의 Y2O2S 형광체의 발광 강도를 훨씬 크다.
Eu 2 O 3 의 최적 혼합 몰 분율의 관찰
도 16은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 Eu2O3의 첨가량(혼합 몰비율) 변화에 따라 395nm 근자외선에서 여기되는 La4Ti9O24 적색 형광체의 발광강도를 도시한 도면이고, 도 17은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 Eu2O3의 첨가량(혼합 몰비율) 변화에 따라 465nm 청색광에서 여기되는 La4Ti9O24 적색 형광체의 발광강도를 도시한 도면이다.
도 16 및 17에 도시된 바와 같이, Eu2O3의 최적 혼합 몰 비율은 0.2 (원료 물질 전체에 대한 Eu2O3의 몰 분율 0.05에 상응) 이고, 과잉 농도에 기인하는 0.2이상의 농도에서 그리고 액티베이터(activator) 결핍 농도에 기인하는 0.2이하의 농도에서 각각 그 발광 강도가 감소한다.
도 18는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 LaO2, TiO2 및 Eu2O3가 0.8:3.0:0.2의 몰 비율로 온도에 변화에 종속하여 La4Ti9O24 적색 형광체로 이룰 때, La4Ti9O24 적색 형광체의 발광 강도를 도시한 도면이다. 한편, 도 16 및 17도의 경우 최적의 열처리 온도는 약 1,340℃이다.
여기 스펙트럼의 관찰
도 19는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 LaO2, TiO2 및 Eu2O3가 0.8:3.0:0.2(즉, Eu2O3의 최적 혼합 몰 비율)의 몰비율로 La4Ti9O24 적색 형광체로 이룰 때, La4Ti9O24 적색 형광체 및 종래 Y2O2S 형광체의 여기 스펙트럼을 도시한 도면이다. 도 19를 참조하면, 종래 Y2O2S 형광체와 비교해 볼 때, 최적의 혼합 비율에서 준비된 La4Ti9O24 적색 형광체는 395nm의 근자외선 및 465nm의 청색광에서 보다 큰 여기 피크를 가지는 것이 관찰된다. 도 19에서, LTE_1_3_614nm는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 최적 혼합 분율의 Eu2O3에서 제조된 적색 형광체의 여기 스펙트럼을 나타낸다.
이하, 전술한 바와 같은 상기 제 1 내지 제 3 실시예의 결과를 기초로 하여, 발명의 상세한 설명은 도 20 내지 도22를 참조하여 설명될 것이다. 도 20은 본 발명의 제 1 내지 제 3 실시예에 따라 La-Ti 산화물이 최적의 Eu2O3의 혼합 몰비율로 이루어졌을 때, 상기 La-Ti 산화물 적색 형광체 및 종래 Y2O2S 형광체의 여기 스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 20에서, LTE_1_1_610nm는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 최적 혼합 분율의 Eu2O3에서 제조된 적색 형광체의 여기 스펙트럼(최대값 610nm에서 측정됨)을 나타내고; LTE_1_2_614nm는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 최적 혼합 분율의 Eu2O3에서 제조된 적색 형광체의 여기 스펙트럼(최대값 614nm에서 측정됨)을 나타내고; LTE_1_3_614nm는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 최적 혼합 분율의 Eu2O3에서 제조된 적색 형광체의 여기 스펙트럼(최대값 614nm에서 측정됨)을 나타낸다.
도 20에서, 수평축은 광발광(photo-luminescence)의 파장을 그리고 수직축은 해당 광발광의 강도를 나타낸다. 도 20에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 적색 형광체는 근자외선, 청색광 및 녹색광 중 어느 하나에도 효과적으로 여기 될 수 있다. 도 20을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예(LTE_1_1), 제 2 실시예(LTE_1_2) 및 제 3 실시예(LTE_1_3)에 따라 주성분으로 La-Ti 산화물을 포함하여 Eu2O3의 최적 혼합 분율에서 준비된 적색 형광체가 종래 형광 램프의 UV여기를 위한 적색 형광체로서 사용되어온 종래의 Y2O2S 형광체와 비교되어 있다.
도 20에 도시된 바와 같이, 종래의 Y2O2S 형광체 스펙트럼은 주로 UV 영역에서 여기밴드를 가지지만, 가시광 영역에서는 본 발명의 적색 형광체보다 훨씬 작은 여기 밴드를 가진다. 따라서, 종래의 Y2O2S 형광체는 청색광 및 녹색광에서 효과적으로 여기 될 수 없다. 본 발명에 따라 주성분으로 La-Ti 산화물을 포함하는 적색 형광체는 근자외선, 청색광 및 녹색광 중 어느 하나에도 종래의 Y2O2S 형광체보다 더 높은 여기 강도를 가진다.
도 21은 본 발명의 제 1 실시예(LTE_1_1), 제 2 실시예(LTE_1_2) 및 제 3 실시예(LTE_1_3)(도 21에서 PL은 발광 강도를 나타냄)에 따른 La-Ti 산화물 적색 형광체 각각이 상응하는 최적의 Eu2O3 혼합 몰 분율로 이루어졌을 때, 395nm 근자외선에서 여기되는 La-Ti 산화물 적색 형광체 및 종래 Y2O2S 형광체의 발광 강도를 도시하고 있다. 도 21에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 La-Ti 산화물 적색 형광체의 발광 강도는 종래 형광 램프의 UV여기 위한 적색 형광체로서 사용되어온 종래의 Y2O2S 형광체보다 3배의 강도를 가짐이 명확히 나타난다.
도 22는 본 발명의 제 1 실시예(LTE_1_1), 제 2 실시예(LTE_1_2) 및 제 3 실시예(LTE_1_3)(도 22에서 PL은 발광 강도를 나타냄)에 따른 La-Ti 산화물 적색 형광체 각각이 상응하는 최적의 Eu2O3의 혼합 몰비율로 이루어졌을 때, 465nm 청색광에서 여기되는 La-Ti 산화물 적색 형광체 및 종래 Y2O2S 형광체의 발광 강도를 도시하고 있다.
도 22를 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 La-Ti 산화물 적색 형광체의 발광 강도는 종래 형광 램프의 UV여기 위한 적색 형광체로서 사용되어온 종래의 Y2O2S 형광체보다 7배의 강도를 가지고, La-Ti 산화물 적색 형광체는 청색광에서 더 효과적으로 여기 됨이 명확히 나타나고 있다. 여기서, 근자외선, 청색광 및 녹색관원 중 어느 하나가 여기 소스가 될 수 있음을 주목하여야 한다.
이상에서 La 산화물과 Ti 산화물을 주원료로 하고 Eu과 같은 희토류를 보조 성분으로 하여 결과적으로 La 및 Ti 산화물과 희토류 원소를 포함하는 고체 조명용 적색 형광체의 제조에 관한 다양한 실시예들을 서술하였고 이에 대해 종합적으로 정리하였다.
한편, 본 발명의 또 다른 국면에 따르면, 고체 조명용 적색 형광체를 제조함에 있어서, 주성분으로 La 및 Ti 산화물을 포함하는 고체 조명용 적색 형광체는 La 및 Ti의 염화물, 질화물, 황화물, 수산화물과 같은 원료 물질로부터 제공될 수 있다. 이 경우, 상기 La 및/또는 Ti 의 염화물, 질화물, 황화물, 수산화물은 희토류 원소의 적절한 원료 물질과 함께 서로 혼합되어 열처리 될 수 있을 것이다.
상기와 같은 제조 과정에서 La 및/또는 Ti의 염화물, 질화물, 황화물, 수산화물은 열처리에 의해 각각 분해되고 결과적으로 La 및 Ti는 산소(O)가 결합하여 La-Ti 산화물이 주성분으로서 생성되고, 여기에 Eu와 같은 희토류 원소가 포함되어 원하는 고체 조명용 적색 형광체를 얻을 수 있는 것이다. 그 구체적인 제조 방법은 당업자라면 상기 제 1 실시예 내지 제 3 실시예를 참조로 다양하게 설계할 수 있을 것이므로 여기서는 구체적인 설명을 생략한다.

Claims (23)

  1. 고체 조명용 적색 형광체로서,
    LaTi2O9 또는 La4Ti9O24; 및
    희토류 원소를 포함한 것을 특징으로 하는 고체 조명용 적색 형광체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 희토류 원소는 Eu, Er, Dy, Sm, Tb, Ce, Gd, Nd, Dy, Ho 으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 조합을 갖는 것을 특징으로 하는 고체 조명용 적색 형광체.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 고체 조명용 적색 형광체는 근자외선, 청색광 및 녹색광 중 어느 하나에 의해 여기 되는 것을 특징으로 하는 고체 조명용 적색 형광체.
  5. LED 소자로부터의 입사되는 빛에 의해 여기 되어 연속적으로 빛을 방출하는 적색 형광체로서,
    LaTi2O9 또는 La4Ti9O24; 및
    희토류 원소를 포함하되,
    상기 적색 형광체는 입사되는 광에 의해 여기 되어 적색 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 고체 조명용 적색 형광체.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 희토류 원소는 Eu, Er, Dy, Sm, Tb, Ce, Gd, Nd, Dy, Ho 으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 조합을 갖는 것을 특징으로 하는 고체 조명용 적색 형광체.
  7. 삭제
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 적색 형광체는 근자외선, 청색광 및 녹색광 중 어느 하나에 의해 여기 되어 적색광을 방출하는 것을 특징으로 하는 적색 형광체.
  9. 고체 조명용 소자로서,
    빛을 발생하는 다이오드;
    상기 다이오드에서 발생하는 빛에 의해 여기 되어 적색을 발하는 적색 형광체를 포함하되, 상기 적색 형광체는 LaTi2O9 또는 La4Ti9O24와 희토류 원소를 포함하는 고체 조명용 소자.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 희토류 원소는 Eu, Er, Dy, Sm, Tb, Ce, Gd, Nd, Dy, Ho 으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 조합을 갖는 것을 특징으로 하는 고체 조명용 소자.
  11. 삭제
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 적색 형광체는 근자외선, 청색광 및 녹색광 중 어느 하나에 의해 여기 되어 적색광을 방출하는 것을 특징으로 하는 고체 조명용 소자.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 다이오드는 백색광 방출 소자인 것을 특징으로 하는 고체 조명용 소자.
  14. 적색 형광체 제조방법에 있어서,
    La산화물, Ti 산화물 및 희토류 산화물을 혼합하는 과정,
    1,000℃∼1,500℃에서 상기 혼합물을 열처리하여 LaTi2O9:K 또는 La4Ti9O24:K (K는 희토류 원소) 적색 형광체를 형성하는 과정을 포함하는 적색 형광체 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 희토류 원소는 Eu, Er, Dy, Sm, Tb, Ce, Gd, Nd, Dy, Ho 으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 조합을 갖는 것을 특징으로 하는 적색 형광체 제조방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 La 산화물, Ti 산화물 및 희토류 산화물은 각각 La2O3, TiO2 및 Eu2O3인 것을 특징으로 하는 적색 형광체 제조방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 LaTi2O9:K는 LaTi2O9:Eu이고, 상기 LaTi2O9:Eu를 형성하는 총 혼합물에 대한 상기 Eu2O3의 몰 분율은 0.0033 내지 0.1667인 것을 특징으로 하는 적색 형광체 제조방법.
  20. 제 16 항에 있어서, 상기 La4Ti9O24:K는 La4Ti9O24:Eu이고, 상기 La4Ti9O24:Eu를 형성하는 총 혼합물에 대한 상기 Eu2O3의 몰 분율은 0.0025 내지 0.125인 것을 특징으로 하는 적색 형광체 제조방법.
  21. 제 14 항에 있어서, 상기 혼합물은 대기압에서 열처리 되는 것을 특징으로 하는 적색 형광체 제조방법.
  22. 제 15 항에 있어서, 상기 혼합물은 알코올 용액에서 혼합되어 약 24시간 동안 볼밀링되는 것을 특징으로 하는 적색 형광체 제조방법.
  23. 제 14 항에 있어서, 상기 La 산화물 및 Ti 산화물은 La 및 Ti 염화물, 질화물, 황화물 및 수산화물 원료로부터 La 및 Ti를 해리함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 적색 형광체 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104059648B (zh) * 2014-06-28 2016-05-11 吉林大学 一种一维TiO2:Eu3+纳米颗粒和纳米棒发光材料的制备方法
CN104745188B (zh) * 2015-01-17 2017-06-16 东北大学 一种Sm3+为发光中心的钛酸镧红色荧光材料及其制备方法
CN104861973B (zh) * 2015-04-26 2017-01-25 东北大学 钛酸镧为基体适用于白光led的绿色荧光粉的制备方法及其应用
CN104830334B (zh) * 2015-04-26 2017-07-07 东北大学 一种镝掺杂蓝色荧光粉的制备方法及其应用
CN104861974B (zh) * 2015-05-15 2017-01-25 东北大学 烧绿石结构钛酸镧为基质的荧光化合物及制备方法和应用
CN105038790B (zh) * 2015-06-13 2017-08-29 东北大学 钬掺杂上、下转换发光材料的制备方法及其应用
CN104910909B (zh) * 2015-06-15 2017-01-25 东北大学 铒掺杂钛酸镧的荧光化合物及其制备方法和应用
WO2017039200A1 (ko) * 2015-08-28 2017-03-09 부경대학교 산학협력단 에너지변환 경사기능복합체 및 그의 제조방법 및 이를 이용한 센서
CN105385446B (zh) * 2015-11-16 2018-03-23 沈阳工业大学 一种铥掺杂钛酸盐蓝色荧光粉的制备方法及其应用
CN115058246B (zh) * 2022-06-29 2023-09-22 江西理工大学 一种高亮度高色纯度钛酸盐上转换绿色荧光粉及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1539914A (zh) * 2003-10-23 2004-10-27 北京有色金属研究总院 一种led用红色荧光粉及其制备方法和所制成的电光源

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6014056B2 (ja) * 1980-01-14 1985-04-11 株式会社東芝 螢光体
JPH10279935A (ja) * 1997-04-10 1998-10-20 Kasei Optonix Co Ltd 蛍光体

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1539914A (zh) * 2003-10-23 2004-10-27 北京有色金属研究总院 一种led用红色荧光粉及其制备方法和所制成的电光源

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Journal of Physics and Chemistry of Solids 1992년 53권 677-680쪽*

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