KR101088996B1 - Ｌｅｄ용 규소-함유 형광체, 그의 제조 및 그를 사용하는 발광 소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 LED용 규소-함유 형광체 및 그의 제조 방법, 및 그를 혼입한 소자에 관한 것이다. 본 발명의 형광체는 AO·aSiO2·bAX2: mEu2+,nR3+ (여기서, A는 Sr, Ba, Ca, Mg 및 Zn으로 구성된 군 중에서 선택되는 1종 이상의 금속 원소이고; X는 F, Cl, Br 및 I로 구성된 군 중에서 선택되는 1종 이상의 할로겐 원소이고; R은 Bi, Y, La, Ce, Pr, Gd, Tb 및 Dy로 구성된 군 중에서 선택되는 1종 이상의 원소이고; 0.1<a<2, 0.005<b<0.08, 0.005<m<0.5, 0.005<n<0.5, m+n<l임)로 나타낸다. 원료 물질들 및 플럭스를 혼합 및 분쇄한 다음, 혼합물을 환원 분위기 하에 고온에서 소부하고, 후처리 후 본원의 형광체를 얻을 수 있다. 본 발명의 형광체는 발광 성능이 탁월하고 안정성이 우수하며, 여기 대역이 넓고, 방출 파장이 조절가능하다. 본 발명의 형광체와 UV, 자색 또는 남색 광 LED 칩을 조합함으로써 백색 또는 컬러 LED를 얻을 수 있다.
규소-함유 형광체, LED, 발광 소자, 자외선, 자색광, 남색광
Description
본 발명은 자외선, 자색광 또는 남색광에 의해 여기될 수 있는 LED용 규소 함유 형광체 및 그의 제조 방법에 관한 것이며, 특히 본 발명은 또한 상기 형광체가 혼입된 발광 소자에 관한 것이다.
LED는 일종의 효율적이면서 저가인 녹색의 고체 상태 발광 소자이고, 이는 또한, 안전성, 빠른 반응, 안정한 성능, 작은 부피, 진동 및 충격에 대한 내성, 긴 수명 등의 장점을 갖고 있다. 현재, 지시등, 신호등, 휴대 단말기 등의 분야에서 널리 사용되고 있다. 또한, 백열등 및 형광등을 대신해 일반적인 조명 분야로 진출할 가능성이 있다.
LED의 종래 기술을 고려할 때, 백색광에 도달하는 가장 간단한 방법은 컬러 매치 원리에 근거하여 LED 칩과 형광체를 조합 ("pc-LED", 형광체-전환된 LED라고도 함)하는 것이다. 풀 컬러 디스플레이는 형광체로 코팅된 UV, 자색광 또는 남색광 칩에 의해 달성될 수 있다. 백색 pc-LED를 얻는 방법에는 다음과 같은 세가지가 있다: 첫째, 남색 LED 칩 상에 황색 형광체를 코팅함; 둘째, 남색 LED 칩과 녹 색 및 홍색 형광체들을 조합함; 셋째, 3컬러 형광체들 및 UV 또는 자색 LED 칩을 블렌딩함. 다른 한편, 녹색 LED는 녹색 형광체를 UV-LED 상에 코팅함으로써 얻어질 수 있다. 상기 형광체-전환된 녹색 LED의 효율은 단일 InGaN 녹색 칩의 효율보다 훨씬 높다. 마찬가지로, 황색 형광체를 UV-LED 상에 코팅하면 황색 LED 등을 생성할 수 있다. 요컨대, 각종 컬러의 LED는, 컬러 매치 원리에 따라 몇몇 탁월한 형광체와 UV, 자색광 또는 남색광 LED를 조합함으로써 얻어질 수 있다.
오늘날, 백색 LED를 달성하는 통상적인 방법은 황색 형광체 (Re1-r,Smr)3(Al1-s,Gas)5O12:Ce (YAG:Ce, US5998925) 또는 (Tb1-x-y,Rex,Cey)3(Al,Ga)5O12 (TAG:Ce, US6669866)를 InGaN 남색 칩 상에 코팅하는 것이다. YAG:Ce 및 TAG:Ce 둘 모두 남색광에 의해 여기될 때 광대역 방출을 나타낸다. 그러나, 발광 효율이 더 개선될 필요가 있다. 또한, 이들의 방출 피크는 단지 520 nm 내지 560 nm 사이에서만 조절될 수 있어, 상대 컬러 온도가 낮고 현색 지수가 높은 LED의 요건을 충족시킬 수 없다.
US 6429583호에서는, 남색 LED 칩과 Ba2SiO4:Eu2+ 형광체를 조합함으로써 LED 전등이 제조되었다. 상기 형광체는 중심 파장이 505 nm인 녹색광을 방출한다. 그러나, 홍색 광의 결핍으로 인해, 현색 지수가 높은 백색광을 달성하기 어렵다.
US6809347호에는, 일종의 Eu2+-도핑된 규산염 형광체 (2-x-y)SrO·x(Bau,Cav)O·(l-a-b-c-d)SiO2·aP2O5·bAl2O3·cB2O3·dGeO2:yEu2+ 또는 (2-x-y)BaO· x(Sru,Cav)O·(l-a-b-c-d)SiO2·aP2O5·bAl2O3·cB2O3·dGeO2:yEu2+로 코팅된 LED가 언급되어 있다. 이는 UV 또는 남색 LED에 의해 여기될 수 있으며, 형광체 조성의 변수를 조절함으로써 황녹색에서 황색 심지어는 오렌지색 광까지 방출이 또한 변경될 수 있다. 이 경우, 상대 컬러 온도가 낮고 현색 지수가 높은 백색 LED를 달성할 수 있다.
추가로, US2006/0027781호 및 US2006/0028122호에는, A2SiO4:Eu,D 형광체 (여기서, A는 Ca, Sr, Ba, Mg, Zn 및 Cd로 구성된 군 중에서 선택되는 하나 이상의 금속 원소이고; D (보상제로서)는 할로겐, P, S 및 N으로 구성된 군 중에서 선택되는 하나 이상의 비금속 원소임)가 언급되어 있다. A의 종류 또는 비율을 조절함으로써 이러한 형광체는 280 내지 490 nm 광에 의해 여기될 때 460 내지 590 nm 방출을 나타낼 수 있다. 그 중, D의 도입은 발광 강도 뿐만 아니라 방출 피크에도 영향을 미친다. 그 효과는 상기 특허에 따르면 D가 F일 때 더 뚜렷하다.
따라서, Eu2+ 도핑된 규산염 형광체는 더 넓은 방출 대역으로 인해 YAG:Ce (TAG:Ce)와 비교할 때 컬러 온도가 낮은 LED에 보다 적절하다. 그러나, 상기 규산염 형광체는 단지 단일 희토류 이온으로 도핑되고, LED 적용을 위해 그의 발광 강도를 향상시킬 필요가 있다. 본 발명자들은 규산염 형광체의 발광 강도는 더 많은 희토류 이온을 도핑시킴으로써 추가로 향상될 수 있음을 발견하였다.
본 발명은 이중-도핑 및 다중-도핑된 활성화제 이온에 의해 규산염 형광체의 발광 효율을 향상시킨다. 아울러, 매트릭스의 조성을 조절함으로써, 본 발명의 규소 함유 형광체를 여러 LED 칩과 양호하게 조합하여 백색 또는 컬러 발광 소자를 제조할 수 있다.
<발명의 개요>
본 발명의 목적은, Si 원소를 함유하고 UV, 자색 또는 남색 LED 칩에 의해 여기될 수 있는, 일종의 이중-도핑 또는 다중-도핑된 LED 형광체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 간단하고 오염이 없고 비용이 낮은, 본 발명의 형광체의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은, 본 발명의 형광체가 혼입된 백색 또는 컬러 발광 소자를 제공하는 것이다.
본 발명은 하기 화학식으로 표시되는, LED용 규소-함유 형광체를 제공한다.
AO·aSiO2·bAX2: mEu2+,nR3+
상기 식에서,
A는 Sr, Ba, Ca, Mg 및 Zn으로 구성된 군 중에서 선택되는 1종 이상의 금속 원소이고;
X는 F, Cl, Br 및 I로 구성된 군 중에서 선택되는 1종 이상의 할로겐 원소이고;
R은 Bi, Y, La, Ce, Pr, Gd, Tb 및 Dy로 구성된 군 중에서 선택되는 1종 이상의 원소이고;
0.1<a<2, 0.005<b<0.08, 0.005<m<0.5, 0.005<n<0.5, m+n<l이다.
상기 형광체를 제조하기 위해 하기 단계들이 필요하다.
1. 상기 본 발명의 일반 화학식에 따라, 상응하는 원소 물질, 산화물, 할로겐화물, 또는 상기 조성 원소의 기타 화합물 중에서 선택할 수 있는 원료를 선택한 다음, 적당한 화학양론적 비율로 칭량할 수 있다.
2. 재료 (I)을 균질하게 혼합 및 분쇄하여 혼합물 (II)를 형성한다.
3. 상기 혼합물 (II)을 환원 분위기 하에 고온에서 소부한다.
4. 후처리 후, 본 발명에 따른 LED용 규소-함유 형광체를 얻는다.
단계 2에서, 환원 분위기 하의 소부는 1회 또는 그 이상 수행될 수 있다.
단계 2에서, 강한 환원 분위기가 필요하다.
단계 2에서, 각각의 소부 온도는 1100 내지 1500 ℃이다.
단계 2에서, 각각의 소부 공정은 0.5 내지 20시간 동안 지속되어야 한다.
단계 3에서, 후처리는 통상적인, 즉, 소부된 생성물을 분쇄하고 탈이온수로 3 내지 20회 세척한 후 여과 및 건조시키는 공정이다.
단계 3에서, 건조 온도는 80 내지 160 ℃이다.
본 발명의 형광체는 탁월한 발광 성능을 갖는다. 그의 방출 피크는 녹색광과 오렌지색광 사이에서 조절될 수 있고, 이는 매트릭스 중의 A 및 공도핑된(co-doped) 이온 R3+의 조성에 의해 결정된다. 형광체는 200 내지 500 nm의 폭넓은 효율적 여기 범위를 갖는다. 따라서, UV, 자색 또는 남색 LED 칩에 적합하고, 백색 및 컬러 LED를 제조하는데 사용될 수 있다. 상세하게는, 하기 적용이 주로 포함된다.
(1) 형광체와 남색 LED 칩을 조합하여 백색 LED를 얻는다.
(2) 형광체와 기타 적당한 홍색 형광체를 남색 LED 칩 상에 코팅하여 백색 LED를 얻는다.
(3) 형광체와 기타 적당한 홍색 형광체 및 남색 형광체를 UV 또는 자색 LED 칩 상에 코팅하여 백색 LED를 얻는다.
(4) 형광체와 UV 또는 자색 LED 칩을 배합하여 녹색 또는 황색 또는 오렌지색 LED를 얻는다.
(5) 형광체와 기타 LED 칩을 조합하여 백색 또는 컬러 LED를 얻는다.
본 발명은 또한,
UV, 자색 및 남색 광 LED 칩들 중 하나 이상, 및 하기 일반 화학식의 제1항에 따른 규소-함유 형광체를 포함하는 발광 소자를 제공한다.
AO·aSiO2·bAX2: mEu2+,nR3+
상기 식에서, A는 Sr, Ba, Ca, Mg 및 Zn으로 구성된 군 중에서 선택되는 1종 이상의 금속 원소이고;
X는 F, Cl, Br 및 I로 구성된 군 중에서 선택되는 1종 이상의 할로겐 원소이고;
R은 Bi, Y, La, Ce, Pr, Gd, Tb 및 Dy로 구성된 군 중에서 선택되는 1종 이상의 원소이고;
0.1<a<2, 0.005<b<0.08, 0.005<m<0.5, 0.005<n<0.5, m+n<l이다.
상기 발광 소자는 다른 유형들 중에서 선택되는 하나 이상의 추가의 형광체를 추가로 포함할 수 있다.
상기 발광 소자의 방출 컬러는 녹색, 황색, 오렌지색 또는 백색일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 발광 소자를 광원으로서 사용하는 디스플레이를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 발광 소자를 광원으로서 사용하는 조명 시스템을 제공한다.
본 발명의 특징은 다음과 같다.
1. 본 발명의 형광체는 안정하다.
2. 본 발명의 형광체의 여기 스펙트럼은 폭넓다 (즉, 형광체는 200 내지 500 nm, 바람직하게는 300 내지 480 nm 범위의 광에 의해 효율적으로 여기될 수 있음). 따라서, UV, 자색 또는 남색 LED 칩에 매우 적합하다 (도 1 참조).
3. 이중-도핑 또는 다중-도핑 방법에 의해, 본 발명의 형광체는 LED에 의해 여기될 때 방출 강도가 높아, LED 제품의 효율에 도움이 된다.
4. 본 발명의 형광체의 제조 방법은 간단하여 대량 생산에 편리하다.
5. 본 발명은, 통상적인 LED 칩, 및 본 발명의 규소-함유 형광체를 기재로 하는 고효율의 백색 조명 또는 풀-컬러 디스플레이를 달성하는 간단한 방법을 제시한다.
도 l은 (Sr0.98Ba0.02)O·0.5SiO2·0.01MgF2: 0.03Eu2+, 0.03Y3+의 여기 스펙트럼을 나타낸다.
도 2는 (Sr0.98Ba0.02)O·0.5SiO2·0.01MgF2: 0.03Eu2+, 0.03Y3+의 방출 스펙트럼을 나타낸다.
비교예: (Sr,Ba)2SiO4:Eu2+ 형광체의 제조
표제 혼합물의 화학식에 따라 BaCO3 0.163 g, SrCO3 11.68 g, SiO2 2.72 g 및 Eu2O3 0.435 g을 칭량한 다음, 분쇄 및 혼합하고, H2 분위기 하에 135O ℃에서 6시간 동안 소부하였다. 이어서, 탈이온수로 3회 세척하고, 여과하고, 12O ℃에서 건조시킨 다음, (Sr,Ba)2SiO4:Eu2+ 형광체를 얻었다. 방출 강도를 표 1에 열거하였다.
실시예 1: (Sr0.98Ba0.02)O·0.5SiO2·0.01MgF2: 0.03Eu2+, 0.03Y3+ 형광체의 제조
표제 혼합물의 화학식에 따라 BaCO3 0.315 g, SrCO3 11.546, SiO2 2.398 g, Eu2O3 0.421 g, MgF2 0.05 g, Y2O3 0.27 g을 칭량하였다. 제법은 상기 비교예와 동일하였다. (Sr0.98Ba0.02)O·0.5SiO2·0.01MgF2: 0.03Eu2+, 0.03Y3+ 형광체를 얻었다. 여기 및 방출 스펙트럼은 도 1 및 도 2에 각각 나타내었다. 형광체의 여기 스펙트럼은 폭넓고, 형광체는 300 내지 470 nm 범위의 광에 의해 효율적으로 여기될 수 있음을 알 수 있다. 따라서, UV, 자색 또는 남색 LED 칩에 매우 적합하다. 방출 대역의 피크는 570 nm이었다. 또한, 그의 방출 강도를 표 1에 열거하였고, 이로부터, Y의 도핑으로 인해 방출 강도가 비교예 샘플의 방출 강도보다 훨씬 큼을 알 수 있다.
실시예 2: (Sr0.98Ca0.02)O·0.5SiO2·0.015BaF2: 0.04Eu2+, 0.04Y3+, 0.02La3+형광체의 제조
표제 혼합물의 화학식에 따라 CaCO3 0.155 g, SrCO3 11.177 g, SiO2 2.321 g, Eu2O3 0.544 g, BaF2 0.203 g, Y2O3 0.349 g, La2O3 0.252 g을 칭량하였다. 제조는 상기 비교예와 동일하였다. (Sr0.98Ca0.02)O·0.5SiO2·0.015BaF2: 0.04Eu2+, 0.04Y3+, 0.02La3+형광체를 얻었다. 그의 발광 강도 및 방출 피크를 표 1에 나타내었다.
실시예 3 내지 실시예 50:
표 1의 조성 화학식에 따라 각각의 실시예의 원료들을 각각 칭량하였다. 그 밖의 제조 절차는 실시예 1과 동일하였다. 얻어진 방출 피크 및 상대 발광 강도를 표 1에 나타내었다.
표 1로부터, 실시예 1 내지 실시예 50에서 다른 이온들을 공도핑함으로써 발광이 명백하게 향상됨을 알 수 있다.
실시예 51: 백색 발광 소자의 제조
실시예 30의 형광체를 GaInN 남색 LED에 혼입함으로써 백색 발광 소자를 얻을 수 있었다. 우선, 형광체 분말을 수지에 분산시킨 다음, GaInN LED 칩 상에 코팅시켰다. 회로 용접 및 포장 후 백색 발광 소자가 제조되었다.
실시예 52: 백색 발광 소자의 제조
실시예 1의 형광체를 GaInN 남색 LED에 혼입함으로써 백색 발광 소자를 얻을 수 있었다. 우선, 형광체 분말을 수지에 분산시킨 다음, GaInN LED 칩 상에 코팅시켰다. 회로 용접 및 포장 후 백색 발광 소자가 제조되었다. 상기 소자는 실시예 51의 소자에 비해 컬러 온도가 더 낮았다.
실시예 53: 백색 발광 소자의 제조
실시예 13 및 19의 형광체들을 3:2 중량비로 GaInN 남색 LED에 혼입함으로써 백색 발광 소자를 얻을 수 있었다. 우선, 형광체 분말을 수지에 분산시킨 다음, GaInN LED 칩 상에 코팅시켰다. 회로 용접 및 포장 후 백색 발광 소자가 제조되었다. 상기 소자는 실시예 51의 소자에 비해 현색 지수가 더 컸다.
실시예 54: 녹색 발광 소자의 제조
실시예 14의 형광체를 UV LED에 혼입함으로써 녹색 발광 소자를 얻을 수 있었다. 우선, 형광체 분말을 수지에 분산시킨 다음, UV LED 칩 상에 코팅시켰다. 회로 용접 및 포장 후 녹색 발광 소자가 제조되었다.
실시예 55: 오렌지색 발광 소자의 제조
실시예 19의 형광체를 UV LED에 혼입함으로써 오렌지색 발광 소자를 얻을 수 있었다. 우선, 형광체 분말을 수지에 분산시킨 다음, UV LED 칩 상에 코팅시켰다. 회로 용접 및 포장 후 오렌지색 발광 소자가 제조되었다.
실시예 56: 백색 발광 소자의 제조
실시예 14의 형광체 및 BaMgAl10O17:Eu 남색 형광체 및 CaMoO4:Eu 홍색 형광체를 UV LED에 혼입함으로써 백색 발광 소자를 얻을 수 있었다. 우선, 이들 형광체의 분말 혼합물을 수지에 분산시킨 다음, UV LED 칩 상에 코팅시켰다. 회로 용접 및 포장 후 백색 발광 소자가 제조되었다.
본 발명에 따른 형광체는 용이하게 제조되고, 높은 방출 강도를 나타내는 발광 소자에 적당하게 사용될 수 있다.
Claims (11)
- 하기 일반 화학식으로 표시되는 발광 중심을 갖는 호스트(host) 재료를 포함하는, LED용 규소-함유 형광체.AO·aSiO2·bAX2: mEu2+,nR3+상기 식에서,A는 Sr, Ba, Ca, Mg 및 Zn으로 구성된 군 중에서 선택되는 1종 이상의 금속 원소이고;X는 F, Cl, Br 및 I로 구성된 군 중에서 선택되는 1종 이상의 할로겐 원소이고;R은 Bi, Y, La, Pr, Gd, Tb 및 Dy로 구성된 군 중에서 선택되는 1종 이상의 원소이고;0.1<a<2, 0.005<b<0.08, 0.005<m<0.5, 0.005<n<0.5, m+n<l이다.
- (1) 제1항의 일반 화학식에 따라, 상응하는 원소 물질, 산화물, 할로겐화물, 또는 상기 조성 원소들의 기타 화합물 중에서 선택할 수 있는 원료를 선택한 다음, 화학양론적 비율로 칭량하는 단계;(2) 재료 (I)을 혼합 및 분쇄하여 혼합물 (II)를 형성하는 단계;(3) 상기 혼합물 (II)을 환원 분위기 하에 고온에서 소부하는 단계; 및(4) 후처리를 수행한 다음, 제1항에 따른 형광체를 얻는 단계를 포함하는, 제1항에 따른 형광체의 제조 방법.
- 제2항에 있어서, 환원 분위기 하의 소부를 1회 또는 2회 또는 그 이상 수행할 수 있는 방법.
- 제2항에 있어서, 각각의 소부 온도가 1100 내지 1500 ℃인 것인 방법.
- 제2항에 있어서, 각각의 소부 공정을 0.5 내지 20시간 동안 지속해야 하는 방법.
- UV, 자색 및 남색 광 LED 칩들 중 하나 이상, 및 하기 일반 화학식의 제1항에 따른 규소-함유 형광체를 포함하는 발광 소자.AO·aSiO2·bAX2: mEu2+,nR3+상기 식에서,A는 Sr, Ba, Ca, Mg 및 Zn으로 구성된 군 중에서 선택되는 1종 이상의 금속 원소이고;X는 F, Cl, Br 및 I로 구성된 군 중에서 선택되는 1종 이상의 할로겐 원소이고;R은 Bi, Y, La, Pr, Gd, Tb 및 Dy로 구성된 군 중에서 선택되는 1종 이상의 원소이고;0.1<a<2, 0.005<b<0.08, 0.005<m<0.5, 0.005<n<0.5, m+n<l이다.
- 제6항에 있어서, 상이한 조성을 갖는 제1항에 따른 형광체 하나 이상을 함유하는 발광 소자.
- 삭제
- 제6항에 있어서, 방출 컬러가 녹색, 황색, 오렌지색 또는 백색일 수 있는 발광 소자.
- 제6항에 따른 발광 소자를 광원으로서 사용하는 디스플레이.
- 제6항에 따른 발광 소자를 광원으로서 사용하는 조명 시스템.
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| JP5391946B2 (ja) * | 2009-09-07 | 2014-01-15 | 日亜化学工業株式会社 | 蛍光体及びそれを用いた発光装置並びに蛍光体の製造方法 |
| CN102020989B (zh) * | 2009-09-21 | 2014-04-09 | 财团法人工业技术研究院 | 一种荧光材料及其制造方法和包含该荧光材料的发光装置 |
| EP2518128B1 (en) * | 2009-12-21 | 2018-08-01 | Koito Manufacturing Co., Ltd. | Phosphor and light-emitting device |
| US9239157B2 (en) | 2010-08-26 | 2016-01-19 | Rasit Özgüc | Light-emitting means, in particular for operation in lampholders for fluorescent lamps |
| CN105567234B (zh) * | 2013-04-19 | 2017-12-22 | 四川新力光源股份有限公司 | 氮氧化物发光材料及其制备方法和应用、包含该氮氧化物的荧光粉以及由其制成的led光源 |
| JPWO2015037715A1 (ja) * | 2013-09-13 | 2017-03-02 | 宇部興産株式会社 | ケイ酸塩蛍光体の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100538104B1 (ko) | 2004-08-04 | 2005-12-21 | 인터매틱스 코포레이션 | 신규한 실리케이트계 옐로우-그린 형광체 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US304121A (en) * | 1884-08-26 | Helm munch | ||
| US1524926A (en) * | 1924-04-16 | 1925-02-03 | David Baker Smith | Concrete-form tie and spacer |
| US1788069A (en) * | 1927-02-02 | 1931-01-06 | Clifford L Sirmans | Coin-controlled fountain-pen-filling device |
| EP0304121B1 (en) | 1987-08-17 | 1991-07-24 | Agfa-Gevaert N.V. | Reproduction of x-ray images with a photostimulable phosphor |
| US5140163A (en) * | 1987-08-17 | 1992-08-18 | Agfa-Gevaert, N.V. | Reproduction of X-ray images with photostimulable phosphor |
| DE69628201T2 (de) | 1996-01-22 | 2004-03-18 | Kasei Optonix, Ltd. | Photostimulierbarer phosphor |
| TW383508B (en) | 1996-07-29 | 2000-03-01 | Nichia Kagaku Kogyo Kk | Light emitting device and display |
| ES2230623T3 (es) * | 1997-03-26 | 2005-05-01 | Zhiguo Xiao | Material luminiscente de silicato con postluminiscencia de larga duracion y procedimiento de fabricacion del mismo. |
| US5839718A (en) * | 1997-07-22 | 1998-11-24 | Usr Optonix Inc. | Long persistent phosphorescence phosphor |
| US6429583B1 (en) | 1998-11-30 | 2002-08-06 | General Electric Company | Light emitting device with ba2mgsi2o7:eu2+, ba2sio4:eu2+, or (srxcay ba1-x-y)(a1zga1-z)2sr:eu2+phosphors |
| JP2000309775A (ja) * | 1999-04-27 | 2000-11-07 | Ohara Inc | 蓄光性蛍光体 |
| CN1190997C (zh) | 1999-07-23 | 2005-02-23 | 电灯专利信托有限公司 | 光源的发光物质及其相关的光源 |
| DE20108013U1 (de) | 2001-05-11 | 2001-08-02 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Weiß emittierende Beleuchtungseinheit auf LED-Basis |
| AT410266B (de) | 2000-12-28 | 2003-03-25 | Tridonic Optoelectronics Gmbh | Lichtquelle mit einem lichtemittierenden element |
| US6982045B2 (en) | 2003-05-17 | 2006-01-03 | Phosphortech Corporation | Light emitting device having silicate fluorescent phosphor |
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| CN1221631C (zh) | 2003-09-17 | 2005-10-05 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 稀土绿色长余辉发光材料及其制备方法 |
| US7575697B2 (en) * | 2004-08-04 | 2009-08-18 | Intematix Corporation | Silicate-based green phosphors |
| US7267787B2 (en) | 2004-08-04 | 2007-09-11 | Intematix Corporation | Phosphor systems for a white light emitting diode (LED) |
| US20060027785A1 (en) * | 2004-08-04 | 2006-02-09 | Intematix Corporation | Novel silicate-based yellow-green phosphors |
| US7601276B2 (en) * | 2004-08-04 | 2009-10-13 | Intematix Corporation | Two-phase silicate-based yellow phosphor |
| JP4836429B2 (ja) * | 2004-10-18 | 2011-12-14 | 株式会社東芝 | 蛍光体およびこれを用いた発光装置 |
| CN100491497C (zh) * | 2005-01-12 | 2009-05-27 | 孙家跃 | 一种长余辉黄色荧光体及其制备方法 |
| US7648650B2 (en) * | 2006-11-10 | 2010-01-19 | Intematix Corporation | Aluminum-silicate based orange-red phosphors with mixed divalent and trivalent cations |
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|---|---|---|---|---|
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