KR101270080B1 - High luminescent silicon based nitride phosphors, their fabrication method and light emitting devide comprising such a phosphor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실리콘 화합물 형광체 및 자체유도발열반응을 이용한 실리콘 질화물 형광체의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하기 구조를 갖는 고휘도 실리콘 화합물 형광체를 포함하여 광학특성을 향상시키고, 발광효율을 획기적으로 개선한 발광소자 및 LED 패키지에 관한 것이다.
(Me1 - aRea)SixNy
(Me는 알칼리 토금속이고, Re는 희토류 금속이며, Si는 실리콘 원소, N은 질소 원소이며, x,y는 1<x<20, 1<y<30를 만족하는 실수이며, a는 Me를 대체하는 활성제의 분율로, 0≤a≤1을 만족한다.)
The present invention relates to a method for producing a silicon nitride phosphor using a silicon compound phosphor and self-induced pyrolysis reaction, and more particularly, to improve optical properties and significantly improve luminous efficiency, including a high brightness silicon compound phosphor having the following structure: One light-emitting device and LED package.
(Me 1 - a Re a ) Si x N y
(Me is an alkaline earth metal, Re is a rare earth metal, Si is a silicon element, N is a nitrogen element, x, y is a real number satisfying 1 <x <20, 1 <y <30, and a replaces Me. The fraction of the activator to be satisfied, where 0 ≦ a ≦ 1.)

Description

고휘도 실리콘 화합물 형광체, 그 제조방법 및 상기 형광체를 포함하는 발광 소자{High luminescent silicon based nitride phosphors, their fabrication method and light emitting devide comprising such a phosphor}High luminescent silicon based nitride phosphors, their fabrication method and light emitting devide comprising such a phosphor}

본 발명은 실리콘 화합물 형광체 및 자체유도발열반응을 이용한 실리콘 질화물 형광체의 제조방법에 관한 것이다. 또한, 상기 형광체를 포함하여 광학특성을 향상시키고, 발광효율을 획기적으로 개선한 발광소자 및 LED 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a silicon nitride phosphor using a silicon compound phosphor and self-induced pyrolysis. In addition, the present invention relates to a light emitting device and an LED package including the phosphor and improving optical characteristics and dramatically improving luminous efficiency.

형광체는 형광표시관(VFD), 필드 이미션 디스플레이(FED), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 음극선관(CRT), 백색 발광다이오드(LED) 등에 이용되고 있다. 이들 형광체는 발광시키기 위해서 여기하기 위한 에너지를 형광체에 공급하는데, 진공자외선, 자외선, 전자선, 청색광 등의 높은 에너지를 갖는 여기원에 의하여 여기되어 가시광선을 발하게 된다. Phosphors are used in fluorescent display tubes (VFDs), field emission displays (FEDs), plasma display panels (PDPs), cathode ray tubes (CRTs), white light emitting diodes (LEDs), and the like. These phosphors supply energy for excitation to emit light to the phosphor, and are excited by an excitation source having high energy such as vacuum ultraviolet ray, ultraviolet ray, electron beam, blue light, and the like to emit visible light.

백색광을 방출하는 발광 변환 발광다이오드(LED)는 대략 450㎚ 영역의 파장을 가지는 청색 Ga(In)N 발광다이오드와 황색광을 방출하는 YAG:Ce3 + 인광물질의 결합으로 만들어진다. 그러나, 이러한 백색광 발광다이오드는 색 성분의 부재(주로 적색광 성분)로 인해 연색성(color rendering)이 좋지 않아 범용 조명용으로 제한된 범위 내에서만 사용이 가능하다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 국제특허공개공보 WO 98/39805호에는 적색, 녹색, 청색 삼색을 섞어서 백색광이 나오게 하는 방법을 이용하여, 청색 LED위에 녹색, 적색형광체를 섞어서 백색광이 나오게 하는 방법과 황색 형광체-청색 LED에 녹색과 적색형광체를 혼합하는 방법이 개시되어 있다. 이에 대응하여, 실리케이트, 포스페이트, 알루미네이트, 보레이트, 설파이드 및 옥시슬파이드 형광체와 같은 기존의 형광체를 대체하기 위해 3성분계 또는 그이상의 많은 질화물 형광체가 개발되고 있는데, 최근에 개발된 실리콘 기반의 다중 구성요소의 질화물계 화합물들은 형광체로서 높은 가능성을 보여주고 있다. Luminescence conversion emitting a white light emitting diode (LED) is a YAG which emits substantially 450㎚ region of blue Ga (In) N light emitting diode and the yellow light having a wavelength: made of a combination of Ce 3 + phosphor. However, such white light emitting diodes have poor color rendering due to the absence of color components (mainly red light components), and thus can be used only within a limited range for general purpose lighting. In order to solve this problem, WO 98/39805 discloses a method of mixing white, green and red phosphors on a blue LED to produce white light by using a method of mixing red, green, and blue colors to produce white light. A method of mixing green and red phosphors in a phosphor-blue LED is disclosed. In response, many three-component or more nitride phosphors have been developed to replace conventional phosphors such as silicates, phosphates, aluminates, borates, sulfides and oxysulfide phosphors. Nitride compounds of urea show high potential as phosphors.

일본공개특허공보 제2003-515665은 MxSiyNz:Eu+2 (M은 Ca, Sr, and Ba으로부터 선택된 알칼리 토금속, z=2/3x+4/3y)의 조성을 갖는 형광체를 개시하고 있다. 또한 미국특허공개공보 제2007/0040152에서는 M2Si5N8, MSi 7 N10, MSiN2 및 MeAlSiN3(M은 Mg, Ca, Sr, Ba 등)의 조성을 가지며 실질적으로 산소를 가지지 않는 형광체가 개시되어 있다. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-515665 discloses a phosphor having a composition of M x Si y N z : Eu +2 (M is an alkaline earth metal selected from Ca, Sr, and Ba, z = 2 / 3x + 4 / 3y). have. In addition, US Patent Publication No. 2007/0040152 discloses that a phosphor having a composition of M 2 Si 5 N 8 , MSi 7 N 10 , MSiN 2, and MeAlSiN 3 (M is Mg, Ca, Sr, Ba, etc.) and substantially free of oxygen is present. Is disclosed.

그러나, 상기의 방법들은 알카리 토금속 질화물 및 희토류 금속 질화물을 우선 원료로 사용하여 제조 공정이 까다롭고, 상기 질화물의 단가가 비싸며, 원료물질에 대한 공기와 습기에 의한 보관상의 문제를 포함하고 있어, 상기 방법으로 얻어지는 형광체의 전환효율은 효과적이지 않고 개선의 여지를 가지고 있다.However, the above methods use alkaline earth metal nitrides and rare earth metal nitrides as raw materials, which makes the manufacturing process difficult, the unit price of the nitrides high, and the problems of storage by air and moisture for the raw materials. The conversion efficiency of the phosphor obtained by the method is not effective and has room for improvement.

이러한 난점들로 인하여 질화 실리케이트 계열의 형광체는 공업적 스케일의 생산이 곤란하며, 불순물인 산소의 존재로 인한 낮은 순도, 낮은 순도에 의한 형광체의 낮은 형광특성, 높은 제조비용 등의 단점을 가지고 이로 인한 낮은 광학적 특성을 나타내고 있다.Due to these difficulties, the nitride silicate-based phosphors are difficult to produce on an industrial scale, and have disadvantages such as low purity due to the presence of oxygen as an impurity, low fluorescence characteristics due to low purity, and high manufacturing cost. It shows low optical properties.

일본공개특허 제2003-515665호 (2003.05.07)Japanese Laid-Open Patent No. 2003-515665 (2003.05.07) 미국공개특허 제2007-0040152호 (2007.02.22)United States Patent Application Publication No. 2007-0040152 (2007.02.22)

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 근자외선 스펙트럼(near UV spectrum)과 청색범위에서 방출되는 광원에 의해 여기되어 가시광을 방출하며, 기존의 실리콘 화합물 화합물보다 50%이상의 높은 광효율을 가지는 고휘도 실리콘 화합물 형광체를 제공함으로써 반응시간이 짧으며, 공정이 단순하고, 대량생산시 고가의 투자비가 요구되는 고온 및 고압 열처리, 복수 가스의 사용 등의 문제점을 해결하여 경제적으로 우수하며, 휘도, 결정성 및 순도가 높은 고휘도 실리콘 화합물 형광체 분말을 제조하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art, is excited by a light source emitted in the near UV spectrum and the blue range to emit visible light, having a light efficiency of 50% or more than the conventional silicon compound compound By providing high brightness silicon compound phosphor, the reaction time is short, the process is simple, and it solves the problems such as high temperature and high pressure heat treatment and the use of plural gases which requires expensive investment cost in mass production. It is an object of the present invention to provide a method for producing a high brightness silicon compound phosphor powder having high properties and purity.

본 발명에 따른 고휘도 실리콘 화합물 형광체는 하기 화학식 1의 구조를 갖는다.The high brightness silicon compound phosphor according to the present invention has a structure of Formula 1 below.

(화학식 1)(Formula 1)

(Me1 - aRea)SixNy (Me 1 - a Re a ) Si x N y

상기 화학식 1에서, Me는 알칼리토금속으로 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이상의 원소이고, Re는 실리콘 산질화물 세라믹구조에 활성제(activator)로 들어갈 수 있는 란타늄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 사마륨(Sm), 유로븀(Eu), 가돌로늄(Gd), 터븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 얼븀(Er), 튤륨(Tm), 이터븀(Yb) 및 루테늄(Lu)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상이 원소이고, x는 1부터 20까지의 실수 이며 y는 1부터 30까지의 실수 a는 알칼리 토금속 Me를 대체하는 활성제의 분율을 표시하며, 그 범위는 0≤a≤1인 것을 특징으로 한다. In Formula 1, Me is an alkaline earth metal, and any one or more elements selected from the group consisting of magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), and barium (Ba), and Re is an active agent for a silicon oxynitride ceramic structure. Lanthanum (La), Cerium (Ce), Praseodymium (Pr), Neodymium (Nd), Samarium (Sm), Eurobium (Eu), Gadolonium (Gd), Terbium (Tb), At least one selected from the group consisting of dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), tulium (Tm), ytterbium (Yb), and ruthenium (Lu) is an element, and x is 1 to 20 Real number and y is a real number from 1 to 30 represents the fraction of the active agent to replace the alkaline earth metal Me, the range is characterized by 0≤a≤1.

이때, 바람직하게는 6≤x≤15, 7≤y≤25를 만족하는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable to satisfy 6 ≦ x ≦ 15 and 7 ≦ y ≦ 25.

상기 실리콘 화합물 형광체는 분말크기의 평균크기가 적어도 3.0㎛이상인 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 10.0㎛이상인 것이 좋다. The silicon compound phosphor is characterized in that the average size of the powder size is at least 3.0㎛ or more, preferably 10.0㎛ or more.

또한, 본 발명에 의하면 상기 고휘도 실리콘 화합물 형광체를 제공하기 위한 제조방법은 알칼리토금속 할로겐화물, 희토류 금속 산화물, 희토류 금속 할로겐화물, 규소원, 환원제, 연소 촉진제 및 반응활성제를 함유하는 원료를 자체유도발열반응(Induced exothermic reaction)시켜 고휘도 실리콘 화합물 형광체 분말을 제조하는 것을 특징으로 한다. In addition, according to the present invention, the manufacturing method for providing the high-brightness silicon compound phosphor is self-induced heat generation raw materials containing alkaline earth metal halides, rare earth metal oxides, rare earth metal halides, silicon sources, reducing agents, combustion promoters and reactive activators Reaction (Induced exothermic reaction) is characterized in that for producing a high brightness silicon compound phosphor powder.

상세하게는 본 발명에 따른 고휘도 실리콘 화합물 형광체 분말의 제조방법은 (a) 알칼리토금속 할로겐화물, 희토류 금속 산화물, 희토류 금속 할로겐화물, 규소원, 환원제, 연소 촉진제 및 반응활성제의 반응혼합물을 제공하는 단계; Specifically, the method for preparing a high brightness silicon compound phosphor powder according to the present invention comprises the steps of: (a) providing a reaction mixture of alkaline earth metal halides, rare earth metal oxides, rare earth metal halides, silicon sources, reducing agents, combustion promoters and reactive activators ;

(b) 상기 반응혼합물을 고압반응기 내에 질소분위기 하에서 착화 후 자전연소반응시켜 환원, 질화 반응시키는 단계 및(b) complexing the reaction mixture under a nitrogen atmosphere in a high pressure reactor, followed by autocombustion reaction for reduction and nitriding reaction; and

(c) 상기 (b) 단계의 반응으로 얻은 생성물을 수세한 후, 산성 용액으로 침출(leaching)하는 단계를 포함하여 제조된다. (c) washing the product obtained by the reaction of step (b), followed by leaching with an acidic solution.

이때, (b)단계에서 원료인 반응혼합물을 국부적으로 순간 가열, 점화시켜 환원, 질화반응시키는 것을 특징으로 한다.At this time, in step (b), the reaction mixture, which is a raw material, is locally instantaneously heated and ignited, characterized in that the reduction and nitriding reaction.

상기 본 발명에 따른 제조방법은 별도의 열을 외부로부터 공급하지 않고, 자체의 합성반응열에 의에 상기 환원,질화반응이 원료 전체로 전파되어 반응이 스스로 완료됨으로써, 생산효율이 우수하고 화학적 안정성과 순도가 높은 고휘도 실리콘 화합물 형광체 분말이 제조되는 장점을 갖는다. The production method according to the present invention does not supply additional heat from the outside, the reduction and nitriding reaction is propagated to the entire raw material by its own heat of synthesis reaction, the reaction is completed by itself, excellent production efficiency and chemical stability and The high purity silicon compound phosphor powder with high purity is produced.

(a) 단계에서 알칼리 토금속 할로겐화물은 MgF2, CaF2, SrF2, BaF2, MgCl2, CaCl2, SrCl2, BaCl2, MgBr2, CaBr2, SrBr2, BaBr2, MgI2, CaI2, SrI2, BaI2 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다. 상기 원료에 함유된 알칼리 토금속 할로겐화물은 (b)단계에서 환원제와 반응하여 발열반응을 일으키며, 환원,질화반응 중 생성된 열로 인하여 고휘도 실리콘 화합물을 형성하게 된다. (a) an alkaline earth metal halide in Step is MgF 2, CaF 2, SrF 2 , BaF 2, MgCl 2, CaCl 2, SrCl 2, BaCl 2, MgBr 2, CaBr 2, SrBr 2, BaBr 2, MgI 2, CaI 2 , SrI 2 , BaI 2 or a mixture thereof. The alkaline earth metal halide contained in the raw material reacts with the reducing agent in step (b) to cause an exothermic reaction, and forms a high-brightness silicon compound due to the heat generated during the reduction and nitriding reaction.

(a) 단계에서 희토류 금속 산화물은 La2O3, CeO2, Pr2O3, Nd2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb2O3, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3 또는 이들의 혼합물이며, 희토류 금속 할로겐화물은 La3F, LaCl3, CeF3, CeCl3, PrF3, PrCl3, NdF3, NdCl2, NdCl3, SmF2, SmF3, SmCl2, SmCl3, EuF2, EuCl2, GdF3, GdCl3, TbF3, TbCl3, DyF3, DyCl3, HoF3, HoCl3, ErF3, ErCl3, TmF3, TmCl3, YbF3, YbCl3, LuF3, LuCl3 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하며, 이에 한정되지 않는다. In the step (a), the rare earth metal oxide is La 2 O 3 , CeO 2 , Pr 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Sm 2 O 3 , Eu 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Tb 2 O 3 , Dy 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Er 2 O 3 , Tm 2 O 3 , Yb 2 O 3 , Lu 2 O 3, or a mixture thereof, rare earth metal halides include La 3 F, LaCl 3 , CeF 3 , CeCl 3 , PrF 3 , PrCl 3 , NdF 3 , NdCl 2 , NdCl 3 , SmF 2 , SmF 3 , SmCl 2 , SmCl 3 , EuF 2 , EuCl 2 , GdF 3 , GdCl 3 , TbF 3 , TbCl 3 , DyF 3 , DyCl 3 , HoF 3 , HoCl 3 , ErF 3 , ErCl 3 , TmF 3 , TmCl 3 , YbF 3 , YbCl 3 , LuF 3 , LuCl 3 or a mixture thereof is not limited thereto.

상기 원료에 함유된 희토류 금속 산화물 및 할로겐화물은 고휘도 실리콘 화합물 형광체에 활성제로 첨가되어 외부로부터 고휘도 실리콘 화합물 형광체가 에너지를 받았을 때 여기되어 발광을 하는 역할을 하게 된다.The rare earth metal oxides and halides contained in the raw material are added to the high brightness silicon compound phosphor as an activator, and are excited when the high brightness silicon compound phosphor receives energy from the outside to serve to emit light.

상기 (b)단계에서 연소합성반응에 의한 고휘도 실리콘 화합물 화합물 형광체 형성시 규소를 제공하는 역할을 하는 규소원은 규소(Si), 나트륨규소불화물(Na2SiF4) 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다. In the step (b), the silicon source which serves to provide silicon when forming the high-brightness silicon compound compound phosphor by the combustion synthesis reaction is preferably silicon (Si), sodium silicon fluoride (Na 2 SiF 4 ), or a mixture thereof. .

(a)단계에서 상기 환원제는 아지드화 리튬(LiN3), 아지드화 나트륨(NaN3), 아지드화 칼륨(KN3) 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다. 상기 환원제는 알칼리 토금속 산화물 및 할로겐화물과 희토류 금속 산화물 및 할로겐화물을 환원시키는 역할을 한다. 자체유도발열반응 후 환원제는 LiF, LiCl, NaF, NaCl, KF, KCl로 변환되며, (c)단계의 수세(washing)로 인해 제거된다.In step (a), the reducing agent is preferably lithium azide (LiN 3 ), sodium azide (NaN 3 ), potassium azide (KN 3 ) or a mixture thereof. The reducing agent serves to reduce alkaline earth metal oxides and halides and rare earth metal oxides and halides. After the self-induced fever reaction, the reducing agent is converted to LiF, LiCl, NaF, NaCl, KF, KCl, and is removed by washing in step (c).

(a) 단계에서 연소 촉진제는 암모늄 나이트레이트(NH4NO3), 마그네슘 나이트레이트(Mg(NO3)2), 스트론튬 나이트레이트(Sr(NO3)2), 바륨 나이트레이트(Ba(NO3)2) 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다. 상기 원료에 함유된 연소촉진제는 연소반응 중 수소, 질소, 질산가스 및 알칼리 토금속으로 분해되며 분해반응을 통해 많은 양의 열을 생성하여 실리콘 화합물의 형성반응을 촉진하며 형성된 실리콘 화합물의 최종 입자가 5.0㎛이상이 되도록 입자성장 시키는 역할을 한다. 또한 추가적인 열 공급으로 형광체의 결정성을 상승시켜 형광체에서 필수적인 요소인 발광효율이 연소촉진제를 첨가하지 않은 경우에 비해 50%이상 상승하게 된다.In step (a), the combustion promoter is ammonium nitrate (NH 4 NO 3 ), magnesium nitrate (Mg (NO 3 ) 2 ), strontium nitrate (Sr (NO 3 ) 2 ), barium nitrate (Ba (NO 3) 2 ) or mixtures thereof. The combustion accelerator contained in the raw material is decomposed into hydrogen, nitrogen, nitrate gas and alkaline earth metal during the combustion reaction, and generates a large amount of heat through the decomposition reaction to promote the formation reaction of the silicon compound. It plays a role of growing the particles to be more than 탆. In addition, the additional heat supply increases the crystallinity of the phosphor, thereby increasing the luminous efficiency, which is an essential element of the phosphor, by more than 50% compared to the case where no combustion accelerator is added.

(a) 단계에서 상기 반응활성제는 불화암모늄(NH4F), 염화암모늄(NH4Cl), 탄산암모늄((NH4)2CO3), 탄산수암모늄(NH4HCO3) 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다. 상기 원료에 함유된 반응활성제는 (b) 단계의 자전연소반응 시 수소, 이산화탄소, 암모니아가스로 분해되어 수소는 알칼리토금속 할로겐화물의 환원반응을 촉진시키고, 암모니아는 질화반응을 활성화 한다. 반응이 종료된 후 반응활성제는 대부분 기체상태로 휘발되고 불소와 염소는 반응도중 환원제의 금속(Li, Na, K)와 반응하여 LiF, LiCl, NaF, NaCl, KF, KCl로 변환되며, 상기 (c)단계의 수세(washing)로 인해 제거된다. In step (a), the reactive agent is ammonium fluoride (NH 4 F), ammonium chloride (NH 4 Cl), ammonium carbonate ((NH 4 ) 2 CO 3 ), ammonium bicarbonate (NH 4 HCO 3 ) or a mixture thereof It is preferable. The reactive activator contained in the raw material is decomposed into hydrogen, carbon dioxide, and ammonia gas during the self-burning reaction of step (b), so that hydrogen promotes the reduction reaction of alkaline earth metal halides, and ammonia activates the nitriding reaction. After the reaction is completed, the reactive activator is mostly volatilized in gaseous state, and fluorine and chlorine are reacted with metals of the reducing agent (Li, Na, K) during the reaction to convert to LiF, LiCl, NaF, NaCl, KF, KCl, and the above ( removed by washing in step c).

(a) 단계의 원료는 상기 화학식1로 표시되는 실리콘 화합물 조성이 되도록 칭량, 혼합하며, 보다 바람직하게는 화학식1에서 x와 y는 6≤x≤10와 7≤y≤15을 만족하는 조건은 상평형도에서 실리콘 화합물을 형성하는 영역으로 표현되는 구조를 형성하도록 원료들을 칭량, 혼합하고 상기 환원제와 반응활성제는 상기 알칼리 토금속 할로겐화물 1몰을 기준으로, 1내지 20몰의 환원제, 0.01 내지 10몰의 반응활성제를 칭량, 혼합하며 상기 연소촉진제는 알칼리 토금속 할로겐화물 1몰을 기준으로 0.001내지 0.5몰로 칭량, 혼합한다.The raw material of step (a) is weighed and mixed so as to have a silicone compound composition represented by Chemical Formula 1, and more preferably, in Formula 1, x and y satisfy 6≤x≤10 and 7≤y≤15. The raw materials are weighed and mixed to form a structure represented by a region forming a silicon compound in phase equilibrium, and the reducing agent and the reactive activator are 1 to 20 moles of reducing agent, 0.01 to 10 based on 1 mole of the alkaline earth metal halide. A mole of reactive agent is weighed and mixed, and the combustion accelerator is weighed and mixed at 0.001 to 0.5 mole based on 1 mole of alkaline earth metal halide.

(a) 단계에서 상기 원료는 균일한 혼합 및 원료에 함유된 물질들의 입자크기를 조절하기 위해 볼밀 또는 진동밀 등의 밀링이 수행될 수 있으며, 이때, 상기 밀링은 밀링 속도, 볼/원료의 무게 비율, 볼의 크기, 밀링 시간, 분위기등의 공정 변수들을 변화시켜 적정조건으로 수행된다. In step (a), the raw material may be milled, such as a ball mill or a vibrating mill, in order to uniformly mix and adjust the particle size of materials contained in the raw material, wherein the milling is performed at a milling speed and a ball / raw material weight. Process conditions such as proportions, ball size, milling time, and atmosphere are varied and performed under appropriate conditions.

이후, 상기 원료를 고압반응 용기에 적재하고, 상기 원료를 국부적으로 순간 가열점화시켜 상기 원료들을 환원질화 반응시키는 단계, 즉, 상기 원료를 자체유도발열반응하는 단계가 수행된다. Thereafter, the raw material is loaded into a high-pressure reaction vessel, and localized instantaneous heat ignition of the raw material causes reduction and nitriding of the raw materials, that is, a step of self-inducing exothermic reaction is performed.

본 발명에서 자체유도발열반응은 두 개 이상의 혼합 원료를 반응 가능한 온도로 가열하여 초기 합성반응을 유도하고, 국부적으로 발생한 초기 합성 반응에서 발생한 반응 생성열에 의해 그 합성 반응이 원료 전체로 스스로 전파되는 반응이 진행, 완료되는 방법으로서, 외부로부터 열을 가하지 않아도 반응이 지속되는 합성반응을 의미한다. 초기 반응을 일으키기 위해 외부로부터 열을 가하여 점화온도까지 도달하게 되면, 합성반응에 의해 시료는 반응 연소온도에까지 이르게 된다. 이후, 반응이 종료되면 반응열이 인접부위로 전달되어 온도가 하강하게 된다. In the present invention, the self-induced heating reaction induces an initial synthesis reaction by heating two or more mixed raw materials to a reactionable temperature, and the synthesis reaction propagates itself to the entire raw material by the heat of reaction generated in the locally generated initial synthesis reaction. As this progressing and completion method, it means a synthetic reaction in which the reaction is continued even without applying heat from the outside. When the heat is reached to the ignition temperature by applying heat from the outside to cause the initial reaction, the sample reaches the reaction combustion temperature by the synthesis reaction. Thereafter, when the reaction is completed, the heat of reaction is transferred to the adjacent part, thereby lowering the temperature.

본 발명에 따른 자체유도발열반응은 높은 반응 온도와 빠른 반응 속도로 공정제어에 어려움이 있으나, 반응물의 성형밀도, 반응시 압력, 원료분말의 입도, 기타 첨가물질등 공정 변수를 조절하여 요구되는 생성물을 얻을 수 있다. Self-induced heating reaction according to the present invention is difficult to control the process with high reaction temperature and fast reaction rate, but the product required by controlling the process parameters such as the molding density of the reactants, the pressure during the reaction, the particle size of the raw powder, other additives Can be obtained.

(a) 단계의 상기 원료는 0.001~1t의 성형 압력을 가하여 압축시킨다. 0.01t이하의 성형 압력을 가하게 되면 압력이 낮아서 성형체는 쉽게 깨질 수 있고, 1t 이상의 성형 압력을 가하게 되면 성형체가 잘 점화되지 않기 때문에 상기범위의 압력으로 성형되어 고압반응 용기에 적재되는 것이 바람직하며, 상기 고압반응 용기는 질소 기체로 용기 내부를 퍼징한 후, 1 내지 100 atm의 질소 기체 분위기, 바람직하게는 1 내지 50 atm의 질소 기체 분위기에서 상기 자체유도발열반응이 수행된다. The raw material of step (a) is compressed by applying a molding pressure of 0.001 ~ 1t. When a molding pressure of 0.01t or less is applied, the molded body may be easily broken due to a low pressure, and when a molding pressure of 1t or more is applied, the molded body may not be easily ignited, and thus, the molded body may be molded at a pressure in the above range and loaded in a high pressure reaction vessel. After the high pressure reaction vessel is purged with nitrogen gas, the self-induced exothermic reaction is performed in a nitrogen gas atmosphere of 1 to 100 atm, preferably in a nitrogen gas atmosphere of 1 to 50 atm.

상기 원료를 국부적으로 순간 가열점화시켜 자체유도발열반응을 트리거링(triggering)시키기 위해, 코일형태의 발열체에 전압을 인가하여 점화시킬 수 있다. 원료에서 발열체에 의해 국부적으로 점화된 부분은 반응에 의한 반응열을 발생하며, 반응 연소온도는 1000℃ 이상으로 올라가게 된다. 이때, 가열된 부분에서 합성 고온 반응이 일어나게 되고, 반응에 의해 생성된 열은 인접한 다른 원료부분으로 전달되어 그곳의 온도를 점화 온도에 까지 이르게 한다. 반응이 종료된 부분은 더 이상 자체 반응열의 생성이 없고, 외부로부터도 열 공급이 없게 되어 자연스럽게 빠른 속도로 냉각됨으로써 별도의 냉각시간이 불필요하여 반응이 단시간에 완료되게 된다. In order to trigger localized instantaneous heating and ignition of the self-induced heating reaction, the raw material may be ignited by applying a voltage to a coil-type heating element. The part ignited locally by the heating element in the raw material generates heat of reaction by the reaction, and the reaction combustion temperature rises to 1000 ° C or higher. At this time, a synthetic high temperature reaction occurs in the heated portion, and the heat generated by the reaction is transferred to another adjacent raw material portion to bring the temperature there to the ignition temperature. The part where the reaction is completed no longer generates its own heat of reaction, and there is no heat supply from the outside, so it is naturally cooled at a high speed, so that a separate cooling time is unnecessary and the reaction is completed in a short time.

(b) 단계의 반응에 의해 생성된 분말들은 서로 뭉쳐져 있는 상태이므로 이를 물리적으로 분쇄하는 단계가 수행될 수 있으며, 이는 통상의 볼밀, 롤밀등을 사용할 수 있다. Since the powders produced by the reaction of step (b) are agglomerated with each other, the step of physically pulverizing them may be performed, which may use a conventional ball mill, roll mill, or the like.

(b) 단계의 반응 생성물은 원료에 첨가된 환원제, 반응활성제 등에 의해 실리콘 산질화물 이외의 생성물을 함유하게 되는데, 이를 제거하기 위한 수세 및 워싱 단계가 수행되게 된다. The reaction product of step (b) contains a product other than silicon oxynitride by a reducing agent, a reactive agent, or the like added to the raw material, and the washing and washing steps for removing the reaction product are performed.

상기 수세는 증류수와 (b) 단계의 반응 생성물(분쇄 전 또는 후의 반응 생성물을 의미함)을 혼합, 교반한 후, 여과등을 이용한 고액분리를 통해 고상을 분리 회수하는 방식으로 수행되며, 이러한 수세 단계는 한회이상 반복되어 수행될 수 있다. The washing is performed by mixing and stirring distilled water with the reaction product (meaning the reaction product before or after grinding) of step (b), and separating and recovering the solid phase through solid-liquid separation using filtration. The step may be performed one or more times.

수세(washing) 단계는 pH 1 내지 3의 산 용액과 상기 수세된 분말을 혼합, 교반한 후, 분말을 분리 회수하는 방식으로 수행되며, 수세 단계와 마찬가지로 한회이상 반복되어 수행될 수 있다. 상기 산 용액은 염산, 황산, 불산, 질산 또는 이들의 혼합산의 용액이다. The washing step is performed by mixing and stirring an acid solution having a pH of 1 to 3 with the washed powder and then separating and recovering the powder, and may be repeated one or more times as in the washing step. The acid solution is a solution of hydrochloric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, nitric acid or a mixed acid thereof.

상술한 본 발명의 자체유도발열반응을 이용하여 고휘도 실리콘 화합물 형광체를 제조방법에 의해 고휘도 실리콘 화합물 형광체가 제조되며, 분말의 평균입자크기가 3.0㎛이상, 겉보기비중 1.0~1.5g/cc 이며, 순도가 99%이상을 갖는 고순도의 고휘도 실리콘 화합물 형광체가 제조되는 장점이 있다.The high brightness silicon compound phosphor is prepared by the method of preparing a high brightness silicon compound phosphor using the above-described self-induced heating reaction of the present invention. The average particle size of the powder is 3.0 µm or more, the apparent specific gravity is 1.0-1.5 g / cc, and the purity is high. Has the advantage of producing a high purity high brightness silicon compound phosphor having 99% or more.

본 발명에 따른 제조방법은 300~500nm의 파장의 광을 발광하는 것으로서, 반응물의 일부만을 국부적으로 순간 가열, 점화시켜 그 반응 생성열로 고온에서 자전연소반응이 일어나게 함으로써, 합성 반응 공정의 열적 효율성이 우수하고, 불순물이 기화되어, 높은 반응 수율의 순도가 매우 높은 고휘도 실리콘 화합물 형광체를 제공할 수 있으며, 이를 포함하는 조명기구를 제공한다. 또한, 기존의 제조 공정에 비하여 공정이 단순하고, 생산성이 뛰어나 제조 원가를 크게 절감할 수 있는 경제성이 있으며, 화학적으로 매우 안정하여 Reflow Test시 200℃에서 타 형광체(10%이상 PL값 저하)에 비하여 광효율이 3%이내의 감소를 보여 매우 우수한 특성을 보인다.The manufacturing method according to the present invention emits light having a wavelength of 300 to 500 nm, and locally heats and ignites only a part of a reactant so that the autogenous combustion reaction occurs at a high temperature with the heat generated by the reaction, thereby improving the thermal efficiency of the synthesis reaction process. Excellent, the impurities are vaporized, it is possible to provide a high-brightness silicon compound phosphor having a very high purity of the reaction yield, it provides a lighting fixture comprising the same. In addition, compared to the existing manufacturing process, the process is simple, the productivity is excellent, and the economical cost can be greatly reduced, and it is chemically very stable, so it can be applied to other phosphors (lower than 10% PL value) at 200 ℃ during the reflow test. Compared to this, the light efficiency shows less than 3%, which is very excellent.

도 1은 본 발명의 실시예 1에서 제조된 고휘도 실리콘 화합물 분말의 주사전자현미경사진을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예 2에서 제조된 고휘도 실리콘 화합물 분말의 주사전자현미경사진을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에서 제조된 고휘도 실리콘 화합물 분말의 X-선 회절 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에서 제조된 고휘도 실리콘 화합물 분말의 X-선 회절 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 고휘도 실리콘 화합물 분말의 발광 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에서 제조된 고휘도 실리콘 화합물 분말의 발광 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예 2에서 제조된 고휘도 실리콘 화합물 분말의 LED 패키지 스펙트럼을 나타낸 것이다.
Figure 1 shows a scanning electron micrograph of the high brightness silicon compound powder prepared in Example 1 of the present invention.
Figure 2 shows a scanning electron micrograph of the high brightness silicon compound powder prepared in Example 2 of the present invention.
Figure 3 shows the X-ray diffraction results of the high brightness silicon compound powder prepared in Example 1 of the present invention.
Figure 4 shows the X-ray diffraction results of the high brightness silicon compound powder prepared in Example 2 of the present invention.
Figure 5 shows the emission spectrum of the high brightness silicon compound powder prepared in Example 1 of the present invention.
Figure 6 shows the emission spectrum of the high brightness silicon compound powder prepared in Example 2 of the present invention.
Figure 7 shows the LED package spectrum of the high brightness silicon compound powder prepared in Example 2 of the present invention.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
However, the following examples are illustrative of the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples.

실시예 1Example 1

염화스트론튬(SrCl2, 대정화금), 산화유로븀(Eu2O3, Alfa Aesar), 실리콘(Si, 삼전화학), 아지드화나트륨(NaN3, 대정화금), 질산암모늄(NH4NO3, 삼전화학), 염화암모늄(NH4Cl, 삼전화학) 분말을 0.925:0.075:7:3:0.2:1의 몰비로 칭량한 후, 지르코니아 볼을 원료의 1/2 무게비로 혼합하여 볼밀기로 24시간 동안 혼합하였다. 혼합물을 고순도 알루미나 내화물 용기에 넣어 5Mpa로 가압하여 적층한 후, 반응기에 넣고, 질소 가스를 충전-진공 배출하는 퍼징 과정을 3회 반복한 후, 반응기 내부를 50atm의 질소 가스로 충진 유지시켰다. 적층된 원료의 일부분을 열선을 이용하여 점화시켜 자전 반응이 일어나도록 하여 분말을 합성하였다. 합성된 분말을 3회 수세한 후, pH 1의 HCl 용액과 혼합하여 2시간 동안 교반한 후, 분말을 분리 회수하여 수세(washing)하였다. 이후, 회수된 분말을 100℃에서 2시간 동안 건조하여 고휘도 실리콘 화합물 분말을 제조하였다.Strontium chloride (SrCl 2 , large gold), eurobium oxide (Eu 2 O 3 , Alfa Aesar), silicon (Si, trielectrochemical), sodium azide (NaN 3 , large gold), ammonium nitrate (NH 4 NO 3 , trielectric chemistry) and ammonium chloride (NH 4 Cl, trielectric chemistry) powders were weighed in a molar ratio of 0.925: 0.075: 7: 3: 0.2: 1, and then the zirconia balls were mixed at a weight ratio of 1/2 of the raw material. Mix for 24 hours with a push. The mixture was placed in a high-purity alumina refractory container, laminated at 5 Mpa, pressurized to 5 Mpa, and then placed in a reactor, followed by three purging steps of charging and evacuating nitrogen gas, followed by filling and maintaining the inside of the reactor with 50 atm of nitrogen gas. A portion of the stacked raw materials were ignited using a hot wire to cause a rotating reaction to synthesize a powder. The synthesized powder was washed three times, and then mixed with HCl solution of pH 1, stirred for 2 hours, and then separated and recovered to wash the powder. Thereafter, the recovered powder was dried at 100 ° C. for 2 hours to prepare a high brightness silicon compound powder.

상기의 공정에서 얻어진 고휘도 실리콘 화합물 분말에 대해서, X-ray 회절분석에 의한 화학조성의 분석, 전자현미경에 의한 입자형태 관찰했다.About the high brightness silicon compound powder obtained at the said process, the chemical composition analysis by the X-ray diffraction analysis and the particle shape by the electron microscope were observed.

또한, 얻어진 고휘도 실리콘 화합물 분말의 형광 특성을 평가하기 위해서, 형광측정장치(JASCO사 제 FP-6500)를 이용하여, 검출 파장 520~560nm에 있어서의 여기스펙트럼과 여기파장 450nm에 있어서의 발광스펙트럼을 측정했다.
In addition, in order to evaluate the fluorescence characteristics of the obtained high luminance silicon compound powder, an excitation spectrum at a detection wavelength of 520 to 560 nm and a light emission spectrum at an excitation wavelength of 450 nm were measured using a fluorescence measuring apparatus (FP-6500 manufactured by JASCO Corporation). Measured.

실시예 2Example 2

염화칼슘(CaCl2, 대정화금), 산화유로븀(Eu2O3, Alfa Aesar), 실리콘(Si, 삼전화학), 아지드화나트륨(NaN3, 대정화금), 질산암모늄(NH4NO3, 삼전화학), 염화암모늄(NH4Cl, 삼전화학) 분말을 1.925:0.075:10:5:0.1:1의 몰비로 칭량하여 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 고휘도 실리콘 화합물 분말을 제조하였다.Calcium Chloride (CaCl 2 , Large Gold), Eurobium Oxide (Eu 2 O 3 , Alfa Aesar), Silicon (Si, Trielectrochemical), Sodium Azide (NaN 3 , Large Gold), Ammonium Nitrate (NH 4 NO 3 , trielectric chemistry), ammonium chloride (NH 4 Cl, trielectric chemistry) powder of a high-brightness silicone compound in the same manner as in Example 1 except that the powder was weighed and mixed in a molar ratio of 1.925: 0.075: 10: 5: 0.1: 1 Powder was prepared.

도 1은 본 발명의 실시예 1에서 제조된 고휘도 실리콘 화합물 분말의 주사전자현미경사진이며, 도 2는 본 발명의 실시예 2에서 고휘도 실리콘 질화물계 화합물 분말의 주사전자현미경사진을 나타낸 것으로, 본 발명의 제조방법에 의해 분말의 평균입자크기가 3.0㎛이상의 고휘도 실리콘 화합물 분말이 제조됨을 확인할 수 있다. 또한, 상기 도 1 및 2에 보이는 바와 같이, 합성된 분말은 입자간 뭉침이 거의 없음을 확인할 수 있다. 1 is a scanning electron micrograph of a high brightness silicon compound powder prepared in Example 1 of the present invention, Figure 2 is a scanning electron micrograph of a high brightness silicon nitride compound powder in Example 2 of the present invention, the present invention It can be seen that the high-brightness silicon compound powder having an average particle size of 3.0 μm or more is prepared by the method of preparing the same. In addition, as shown in Figures 1 and 2, the synthesized powder can be confirmed that there is little aggregation between the particles.

도 3은 실시예 1에서 제조된 고휘도 실리콘 화합물 분말의 X-선회절 결과이며, 도 4는 실시예 2에서 제조된 고휘도 실리콘 화합물 분말의 X-선회절 결과를 도시한 도면으로, 불순물을 함유하지 않은 결정질의 순수한 SrSi7N10상과 CaSi10N14상의 고휘도 실리콘 화합물이 제조됨을 확인할 수 있다. 또한, 하기 표 1는 실시예 1과 2에서 제조된 고휘도 시리콘 화합물 분말의 XRF 결과를 나타내는 결과로서, 본 발명에 따른 고휘도 실리콘 화합물 형광체를 제조하였음을 나타낸다.
FIG. 3 is an X-ray diffraction result of the high brightness silicon compound powder prepared in Example 1, and FIG. 4 is a diagram showing an X-ray diffraction result of the high brightness silicon compound powder prepared in Example 2, and does not contain impurities. It can be seen that the high-brightness silicon compound of the crystalline pure SrSi 7 N 10 phase and CaSi 10 N 14 phase was prepared. In addition, Table 1 below shows the XRF results of the high brightness silicon compound powders prepared in Examples 1 and 2, indicating that a high brightness silicon compound phosphor according to the present invention was prepared.

Figure 112011073972587-pat00001

Figure 112011073972587-pat00001

도 5는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 고휘도 실리콘 화합물분말의 발광 스펙트럼을 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명의 실시예 2에서 고휘도 실리콘 화합물 분말의 발광 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
5 is a view showing an emission spectrum of the high brightness silicon compound powder prepared in Example 1 of the present invention, Figure 6 is a view showing an emission spectrum of the high brightness silicon compound powder in Example 2 of the present invention.

본 발명에 따른 실시예 2에서 제조된 고휘도 실리콘 화합물 분말을 50~452.5nm 블루칩 위에 적용한 LED 패키지의 광특성을 비교해보았다. 이때, 불루칩 위의 주제, 경화제, Green 형광체, 실리콘 화합물 형광체의 조성비는 각각, 본 발명에 따른 실시예 2의 고휘도 실리콘 형광체가 적용된 SSN-26(B)는 10 : 10 : 1.3 : 0.65의 비로, 비교 대상 샘플의 BR102C는 10 : 10 : 1.3 : 1.3으로 하였다.
The optical properties of the LED package applied to the high-brightness silicon compound powder prepared in Example 2 according to the present invention on a 50 to 452.5 nm blue chip were compared. At this time, the composition ratio of the main component, the curing agent, the green phosphor, and the silicon compound phosphor on the blue chip was SSN-26 (B) to which the high luminance silicon phosphor of Example 2 according to the present invention was applied at a ratio of 10: 10: 1.3: 0.65. , BR102C of the sample to be compared was 10: 10: 1.3: 1.3.

Figure 112011073972587-pat00002

Figure 112011073972587-pat00002

상기 표에서 보이는 바와 같이, 비교 대상 샘플과 본 발명에 의해 제조된 분말을 비교했을 때, 본 발명에 의해 제조된 분말을 비교샘플의 약 50%만 첨가해도 동일 색좌표가 구현되며, LED제품의 발광강도가 동일함을 알 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 형광체를 포함하는 제품은 양산시 중량비에 의한 원가 절감이 현저함을 확인할 수 있다. As shown in the above table, when comparing the sample to be compared with the powder prepared by the present invention, the same color coordinates are realized by adding only about 50% of the powder prepared by the present invention to the comparative sample, and the light emission of the LED product It can be seen that the strength is the same. Therefore, the product containing the phosphor according to the present invention can be confirmed that the cost savings by the weight ratio during mass production is remarkable.

도 7은 본 발명의 실시예 2에서 제조된 고휘도 실리콘 화합물 분말의 LED 패키지 스펙트럼을 나타내는 도면으로, 불루칩 위의 주제, 경화제, Green 형광체(GR), 실리콘 화합물 형광체의 조성비는 각각, 본 발명에 따른 실시예 2의 고휘도 실리콘 형광체가 적용된 G+SSN-26(B)는 10 : 10 : 1.3 : 0.65의 비로, 비교 대상 샘플의 BR102C는 10 : 10 : 1.3 : 1.3이다.
7 is a view showing the LED package spectrum of the high-brightness silicon compound powder prepared in Example 2 of the present invention, the composition ratio of the main body, the curing agent, the green phosphor (GR), the silicon compound phosphor on the blue chip, respectively, in the present invention G + SSN-26 (B) to which the high-brightness silicon phosphor of Example 2 was applied was 10: 10: 1.3: 0.65, and the BR102C of the sample to be compared was 10: 10: 1.3: 1.3.

이상과 같이 본 발명에서는 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Various modifications and variations are possible in light of the above teachings.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

Claims (15)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete (a) 알칼리토금속 할로겐화물, 희토류 금속 산화물, 희토류 금속 할로겐화물, 규소원, 환원제, 연소 촉진제 및 반응활성제의 반응혼합물을 제공하는 단계;
(b) 상기 반응혼합물을 고압반응기 내에 질소분위기 하에서 착화 후 자전연소반응시켜 환원, 질화 반응시키는 단계 및
(c) 상기 (b) 단계의 반응으로 얻은 생성물을 수세한 후, 산성 용액으로 침출하는 단계를 포함하는 고휘도 실리콘 화합물 형광체 분말의 제조방법.
(a) providing a reaction mixture of alkaline earth metal halides, rare earth metal oxides, rare earth metal halides, silicon sources, reducing agents, combustion promoters and reactive activators;
(b) complexing the reaction mixture under a nitrogen atmosphere in a high pressure reactor, followed by autocombustion reaction for reduction and nitriding reaction; and
(c) washing the product obtained by the reaction of step (b) and then leaching it into an acidic solution.
제 5항에 있어서,
상기 반응혼합물은 알칼리토금속 할로겐화물 1몰에 대하여, 1 내지 20몰의 환원제, 0.01 내지 10몰의 반응활성제 및 0.001내지 0.5몰의 연소촉진제를 포함하는 고휘도 실리콘 화합물 형광체 분말의 제조방법.
6. The method of claim 5,
The reaction mixture is a method for producing a high-brightness silicon compound phosphor powder containing 1 to 20 moles of reducing agent, 0.01 to 10 moles of reactive activator and 0.001 to 0.5 moles of combustion accelerator with respect to 1 mole of alkaline earth metal halide.
제5항에 있어서,
상기 알칼리 토금속 할로겐화물은 MgF2, CaF2, SrF2, BaF2, MgCl2, CaCl2, SrCl2, BaCl2, MgBr2, CaBr2, SrBr2, BaBr2, MgI2, CaI2, SrI2, BaI2 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 자체유도발열반응을 이용한 고휘도 실리콘 화합물 형광체 분말의 제조방법.
The method of claim 5,
The alkaline earth metal halide is MgF 2, CaF 2, SrF 2 , BaF 2, MgCl 2, CaCl 2, SrCl 2, BaCl 2, MgBr 2, CaBr 2, SrBr 2, BaBr 2, MgI 2, CaI 2, SrI 2 , BaI 2 or a mixture of high brightness silicon compound phosphor powder using a self-induced heating reaction, characterized in that.
제5항에 있어서,
상기 희토류 금속 산화물은 La2O3, CeO2, Pr2O3, Nd2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb2O3, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Tm2O3, Yb2O3, Lu2O3 또는 이들의 혼합물이며, 희토류 금속 할로겐화물은 La3F, LaCl3, CeF3, CeCl3, PrF3, PrCl3, NdF3, NdCl2, NdCl3, SmF2, SmF3, SmCl2, SmCl3, EuF2, EuCl2, GdF3, GdCl3, TbF3, TbCl3, DyF3, DyCl3, HoF3, HoCl3, ErF3, ErCl3, TmF3, TmCl3, YbF3, YbCl3, LuF3, LuCl3 또는 이들의 혼합물인 고휘도 실리콘 화합물 형광체 분말의 제조방법.
The method of claim 5,
The rare earth metal oxide is La 2 O 3 , CeO 2 , Pr 2 O 3 , Nd 2 O 3 , Sm 2 O 3 , Eu 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Tb 2 O 3 , Dy 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Er 2 O 3 , Tm 2 O 3 , Yb 2 O 3 , Lu 2 O 3, or mixtures thereof, rare earth metal halides include La 3 F, LaCl 3 , CeF 3 , CeCl 3 , PrF 3 , PrCl 3 , NdF 3 , NdCl 2 , NdCl 3 , SmF 2 , SmF 3 , SmCl 2 , SmCl 3 , EuF 2 , EuCl 2 , GdF 3 , GdCl 3 , TbF 3 , TbCl 3 , DyF 3 , DyCl 3 , HoF 3 , A method for producing a high brightness silicon compound phosphor powder which is HoCl 3 , ErF 3 , ErCl 3 , TmF 3 , TmCl 3 , YbF 3 , YbCl 3 , LuF 3 , LuCl 3 or a mixture thereof.
제5항에 있어서,
상기 규소원은 규소(Si), 나트류규소불화물(Na2SiF4) 또는 이들의 혼합물인 고휘도 실리콘 화합물 형광체 분말의 제조방법.
The method of claim 5,
The silicon source is silicon (Si), Natri silicon fluoride (Na 2 SiF 4 ) or a mixture of high brightness silicon compound phosphor powder.
제5항에 있어서,
상기 환원제는 아지드화 리튬(LiN3), 아지드화 나트륨(NaN3), 아지드화 칼륨(KN3) 또는 이들의 혼합물인 고휘도 실리콘 화합물 형광체 분말의 제조방법.
The method of claim 5,
The reducing agent is a lithium azide (LiN 3 ), sodium azide (NaN 3 ), potassium azide (KN 3 ) or a mixture thereof, a method for producing a high brightness silicon compound phosphor powder.
제5항에 있어서,
상기 연소 촉진제는 암모늄 나이트레이트(NH4NO3), 마그네슘 나이트레이트(Mg(NO3)2), 스트론튬 나이트레이트(Sr(NO3)2), 바륨 나이트레이트(Ba(NO3)2) 또는 이들의 혼합물이며, 반응활성제는 불화암모늄(NH4F), 염화암모늄(NH4Cl), 탄산암모늄((NH4)2CO3), 탄산수암모늄(NH4HCO3) 또는 이들의 혼합물인 고휘도 실리콘 화합물 형광체 분말의 제조방법.
The method of claim 5,
The combustion promoter may be ammonium nitrate (NH 4 NO 3 ), magnesium nitrate (Mg (NO 3 ) 2 ), strontium nitrate (Sr (NO 3 ) 2 ), barium nitrate (Ba (NO 3 ) 2 ) or Mixtures thereof, and the activator is ammonium fluoride (NH 4 F), ammonium chloride (NH 4 Cl), ammonium carbonate ((NH 4 ) 2 CO 3 ), ammonium bicarbonate (NH 4 HCO 3 ), or a mixture thereof. Method for producing a silicon compound phosphor powder.
제5항에 있어서,
상기 (b) 단계의 질소 압력은 0.5 ~ 10 MPa인 고휘도 실리콘 화합물 형광체 분말의 제조방법.
The method of claim 5,
The nitrogen pressure of the step (b) is 0.5 ~ 10 MPa method for producing a high brightness silicon compound phosphor powder.
제5항의 제조방법으로 제조된 고휘도 실리콘 화합물 형광체 분말을 포함하는 발광소자를 포함하는 LED 패키지.An LED package comprising a light emitting device comprising a high brightness silicon compound phosphor powder prepared by the method of claim 5. 제13항에 있어서,
상기 LED 패키지는 불루칩 위에 상기 고휘도 실리콘 화합물 형광체 분말을 적용하는 것을 포함하는 LED 패키지.
The method of claim 13,
The LED package includes applying the high brightness silicon compound phosphor powder on a blue chip.
제13항에 있어서,
상기 LED 패키지는 불루칩 위에 황색형광체와 상기 고휘도 실리콘 화합물 형광체 분말을 적용하는 것을 포함하는 LED 패키지.
The method of claim 13,
The LED package includes applying a yellow phosphor and the high brightness silicon compound phosphor powder on a blue chip.
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