KR101295892B1 - Method of forming a red phospher and light-emitting device having the red phospher - Google Patents

Method of forming a red phospher and light-emitting device having the red phospher Download PDF

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Abstract

적색 형광체의 형성 방법 및 이에 의해 형성된 적색 형광체를 포함하는 발광장치를 제공한다. 이 방법은 AB로 표현되는 금속함유물, 텔루륨(Te) 함유물 및 망간(Mn)을 섞어 혼합물을 만드는 단계; 및 상기 혼합물을 밀폐용기 안에서 열처리하여 ABx:Mny,Tez의 화학식을 가지는 적색 형광체를 형성하는 단계를 포함한다. 이 방법은 저렴한 텔루륨(Te)과 망간(Mn)이 사용되므로 형성 비용이 상대적으로 저렴하다. 또한 본 발명으로 합성된 적색 형광체는 적색에서 고효율의 발광을 한다.A method of forming a red phosphor and a light emitting device including the red phosphor formed thereby is provided. The method comprises the steps of mixing a metal content represented by AB, tellurium (Te) content and manganese (Mn) to form a mixture; And heat treating the mixture in a sealed container to form a red phosphor having a chemical formula of AB x : Mn y , Te z . This method uses inexpensive tellurium (Te) and manganese (Mn), so the formation cost is relatively low. In addition, the red phosphor synthesized according to the present invention emits light of high efficiency in red.

적색 형광체, LED, ZnS:Mn,Te Red phosphor, LED, ZnS: Mn, Te

Description

적색 형광체의 형성 방법 및 이에 의해 형성된 적색 형광체를 포함하는 발광장치{Method of forming a red phospher and light-emitting device having the red phospher}Method of forming a red phosphor and a light emitting device comprising the red phosphor formed by the present invention {Method of forming a red phospher and light-emitting device having the red phospher}

본 발명은 적색 형광체의 형성 방법 및 이에 의해 형성된 적색 형광체를 포함하는 발광장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method of forming a red phosphor and a light emitting device comprising the red phosphor formed thereby.

본 발명은 지식경제부의 정보통신연구개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2009-F-026-01, 과제명: 반도체 나노구조를 이용한 펌핑용 10 W급 광원기술].The present invention is derived from research conducted as part of the Ministry of Knowledge Economy's information and communication R & D project [Task Management No .: 2009-F-026-01, Title: 10W class light source technology for pumping using semiconductor nanostructure] .

반도체를 이용한 백색 LED(light emitting diode)는 백열 전구(보급형 60W)에 비해 수명이 길고, 소형화가 가능하며, 저전압으로 구동이 가능하다는 특징으로 인해 가정용 형광등, LCD(liquid crystal display)백라이트 등을 비롯한 조명 분야 전반에 걸쳐 대체 광원으로서의 가능성을 인정받고 있다.White light emitting diodes (LEDs) using semiconductors have a longer lifespan, can be miniaturized, and can be driven at lower voltages than incandescent bulbs (supplied 60W), and thus include home fluorescent lamps and liquid crystal display (LCD) backlights. It is recognized for its potential as an alternative light source throughout the lighting field.

이러한 백색 LED를 형성하는 방법으로는 삼색(적색, 녹색, 청색) 발광 다이오드를 모두 사용하는 방법이 있으나, 형성비용이 고가이고, 구동회로가 복잡하기 때문에 제품의 크기가 커진다는 단점이 있다. 또한, 450nm의 파장을 가지는 InGaN 계 청색 LED에 YAG:Ce 형광체를 조합한 백색 LED가 실용화되어 있으며, 이는 청색 LED에서 발생하는 청색광의 일부가 YAG:Ce 형광체를 여기시켜 황록색의 형광을 발생시키게 되며, 상기 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 색표현이 제대로 되지 않는다는 문제점이 있으며, 여기 광원으로 사용하는 청색 LED의 파장이 450nm 정도이기 때문에 칩 효율이 떨어져서 전체적으로 백색 LED의 발광효율이 낮다는 것도 단점으로 작용한다.As a method of forming the white LED, there is a method using all three color (red, green, blue) light emitting diodes, but there is a disadvantage in that the size of the product is increased because the formation cost is high and the driving circuit is complicated. In addition, white LEDs combining YAG: Ce phosphors with InGaN-based blue LEDs having a wavelength of 450 nm have been put to practical use, and part of the blue light generated from the blue LEDs excites the YAG: Ce phosphors to generate yellow-green fluorescence. In addition, the blue and yellow-green are synthesized on the principle of emitting white light. However, since white LEDs combining YAG: Ce phosphors with blue LEDs have only a part of the spectrum of visible light, the color rendering index is low, and thus color rendering is not properly performed. Since the wavelength of the blue LED used is about 450 nm, chip efficiency is low, and thus, the luminous efficiency of the white LED is low.

상기와 같은 백색 LED의 문제점을 해결하기 위해 여기 광원으로 UV LED를 사용하고 적색, 녹색 및 청색 형광체를 모두 조합하여 자연색에 가까운 백색을 발광하는 백색 LED를 개발하려는 노력이 활발히 전개되고 있다. 이러한 백색 LED를 형성하기 위해서는 특히 칩의 효율이 가장 좋은, 약 410 nm 근방의 여기 광원에서 발광효율이 우수한 형광물질의 개발이 필수적이다. 현재, 청색과 녹색은 만족스러운 발광효율을 가지지만, 적색 형광물질의 경우가 특성이 가장 나쁘기 때문에, UV 여기원에서 발광효율이 우수한 적색 형광물질의 개발이 시급한 실정이다.In order to solve the problems of the white LED, efforts are being actively made to develop a white LED that emits white near natural colors by using a UV LED as an excitation light source and combining all red, green, and blue phosphors. In order to form such a white LED, it is essential to develop a fluorescent material having excellent luminous efficiency, especially in an excitation light source around 410 nm, which has the best chip efficiency. Currently, blue and green have satisfactory luminous efficiency, but since red fluorescent material has the worst characteristics, it is urgent to develop a red fluorescent material having excellent luminous efficiency in the UV excitation source.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 형성 비용이 저렴하고 발광효율이 우수한 적색 형광체의 형성 방법을 제공하는데 있다. The problem to be solved by the present invention is to provide a method of forming a red phosphor having a low formation cost and excellent luminous efficiency.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 발광 효율이 우수한 적색 형광체를 포함하는 발광 장치를 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a light emitting device including a red phosphor having excellent luminous efficiency.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 적색 형광체의 형성 방법은, AB로 표현되는 금속함유물, 텔루륨(Te) 함유물 및 망간(Mn)을 섞어 혼합물을 만드는 단계; 및 상기 혼합물을 무가스 상태의 밀폐용기 안에서 열처리하여 ABx:Mny,Tez의 화학식을 가지는 적색 형광체를 형성하는 단계를 포함하되,
상기 화학식에서 x는 0.8이상 0.9998이하이고, y는 0.0001 이상 0.1 이하이고, z는 0.0001 이상 0.1 이하이며, x+y+z=1인 것을 특징으로 하며,
상기 금속함유물에 포함되는 A는 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba) 및 카드뮴(Cd)을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나의 금속이고, 상기 금속함유물에 포함되는 B는 황(S) 또는 셀레늄(Se)인 것을 특징으로 한다.
Method for forming a red phosphor according to the present invention for achieving the above object, step of mixing a metal content, tellurium (Te) containing and manganese (Mn) represented by AB to make a mixture; And heat-treating the mixture in a gas-free airtight container to form a red phosphor having a chemical formula of AB x : Mn y , Te z ,
In the formula, x is 0.8 or more and 0.9998 or less, y is 0.0001 or more and 0.1 or less, z is 0.0001 or more and 0.1 or less, and x + y + z = 1,
A included in the metal content is at least one metal selected from the group consisting of zinc (Zn), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba) and cadmium (Cd). , B included in the metal content is sulfur (S) or selenium (Se).

상기 열처리 단계는 바람직하게는 800~1200℃의 온도에서 3시간~12시간 동안 진행될 수 있다. The heat treatment step may be preferably performed for 3 hours to 12 hours at a temperature of 800 ~ 1200 ℃.

상기 혼합물을 만드는 단계는 바람직하게는 비활성 기체 분위기 하에서 진행될 수 있다. The step of making the mixture may preferably proceed under an inert gas atmosphere.

상기 열처리 단계는 바람직하게는 진공하에서 진행될 수 있다. The heat treatment step may preferably be carried out under vacuum.

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상기 텔루륨 함유물은 텔루륨(Te) 금속, 아연텔루륨(ZnTe), 구리텔루륨(CuTe) 및 망간텔루륨(MnTe)을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다. The tellurium content may be at least one selected from the group consisting of tellurium (Te) metal, zinc tellurium (ZnTe), copper tellurium (CuTe), and manganese tellurium (MnTe).

상기 방법은, 상기 열처리 단계 후에, 상기 적색 형광체를 상온으로 서냉시키는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further include slowly cooling the red phosphor to room temperature after the heat treatment step.

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본 발명의 일 실시예에 따른 적색 형광체의 형성 방법은 활성이온으로 저렴한 텔루륨(Te)과 망간(Mn)이 사용되므로 형성 비용이 상대적으로 저렴하다. 또한 ABx:Mny,Tez의 화학식을 가지는 적색 형광체는 단일상을 가져 발광효율이 우수하다. 또한 상기 적색 형광체는 650nm의 적색 발광을 한다. In the method of forming a red phosphor according to an embodiment of the present invention, since inexpensive tellurium (Te) and manganese (Mn) are used as active ions, the formation cost is relatively low. In addition, the red phosphor having a chemical formula of AB x : Mn y , Te z has a single phase and is excellent in luminous efficiency. In addition, the red phosphor emits red light at 650 nm.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 이하의 실시예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail the present invention. However, the following embodiments are provided to those skilled in the art to fully understand the present invention, and may be modified in various forms, and the scope of the present invention is limited to the embodiments described below. It doesn't happen.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적색 형광체를 형성하는 방법을 나타내는 순서도이다. 1 is a flowchart illustrating a method of forming a red phosphor according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 적색 형광체의 형성 방법은 먼저, AB로 표현되는 금속함유물, 텔루륨(Te) 함유물 및 망간(Mn)을 섞어 혼합물을 만든다(S10). 이 단계(S10)는 비활성 가스 분위기 하에서 진행될 수 있다. 이 단계(S10)에서는 혼합물이 공기와 접하지 않도록 진행된다. 상기 AB로 표현되는 금속함유물, 텔루륨(Te) 함유물 및 망간(Mn)을 섞는 것은 예를 들면 1분~30분 동안 진행될 수 있다. 상기 금속함유물에 포함되는 A는 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba) 및 카드뮴(Cd)을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나의 금속일 수 있다. 상기 금속함유물에 포함되는 B는 황(S) 또는 셀레늄(Se)일 수 있다. 상기 텔루륨 함유물은 텔루륨(Te) 금속, 아연텔루륨(ZnTe), 구리텔루륨(CuTe) 및 망간텔루륨(MnTe)을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다. 상기 혼합물을 만든 후에, 상기 혼합물을 밀폐용기 안에서 열처리하여 ABx:Mny,Tez의 화학식을 가지는 적색 형광체를 형성한다(S20). 이 단계(S20)는 바람직하게는 800~1200℃의 온도에서 3시간~12시간 동안 진행될 수 있다. 상기 단계(S20)는 바람직하게는 진공하에서 진행될 수 있다. 상기 진공도를 향상시키기 위 해, 로터리 펌프가 사용될 수 있다. 밀폐용기는 반응 원료에 해당하는 상기 혼합물을 열처리할 때, 공기와 접촉을 차단시킬 수 있도록 완전히 밀봉할 수 있는 용기로써, 열처리 온도에서 변형이 일어나지 않고 반응성이 없는 용기이어야 한다. 상기 밀폐용기로 실리카 앰플(Silica ampoule)이 사용될 수 있다. 상기 밀폐 용기의 밀폐력을 향상시키기 위해 옥시 프로판 토치(Oxy-propane torch)가 사용될 수 있다. 상기 열처리에 의해 생성되는 적색 형광체의 화학식 ABx:Mny,Tez에서, x는 0.8이상 0.9998이고, y는 0.0001 이상 0.1 이하이고, z는 0.0001 이상 0.1 이하이며, x+y+z=1일 수 있다. 상기 적색 형광체를 합성함에 있어, 추가적인 황(S)이나 독성 가스인 황화수소(H2S) 가스는 사용되지 않는다. 상기 단계(S20) 후에, 상기 밀폐용기 안에서 상기 적색 형광체를 상온으로 서냉시킬 수 있다(S30). Referring to FIG. 1, in the method of forming a red phosphor according to the present embodiment, first, a metal mixture represented by AB, tellurium (Te) -containing and manganese (Mn) are mixed to form a mixture (S10). This step S10 may proceed under an inert gas atmosphere. In this step S10, the mixture proceeds so as not to come into contact with air. The mixing of the metal content, tellurium (Te) -containing manganese (Mn) represented by the AB may be carried out for 1 to 30 minutes, for example. A included in the metal content may be at least one metal selected from the group consisting of zinc (Zn), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), and cadmium (Cd). Can be. B included in the metal content may be sulfur (S) or selenium (Se). The tellurium content may be at least one selected from the group consisting of tellurium (Te) metal, zinc tellurium (ZnTe), copper tellurium (CuTe), and manganese tellurium (MnTe). After the mixture is prepared, the mixture is heat-treated in a sealed container to form a red phosphor having a chemical formula of AB x : Mn y , Te z (S20). This step (S20) may be preferably performed for 3 hours to 12 hours at a temperature of 800 ~ 1200 ℃. The step S20 may be preferably performed under vacuum. To improve the degree of vacuum, a rotary pump can be used. The airtight container is a container that can be completely sealed to block contact with air when heat-treating the mixture corresponding to the reaction raw material, and should be a container that is not deformed at the heat treatment temperature and is not reactive. Silica ampoule may be used as the sealed container. Oxy-propane torch may be used to improve the sealing force of the closed container. In Chemical Formulas AB x : Mn y , Te z of the red phosphor produced by the heat treatment, x is 0.8 or more and 0.9998, y is 0.0001 or more and 0.1 or less, z is 0.0001 or more and 0.1 or less and x + y + z = 1 Can be. In synthesizing the red phosphor, no additional sulfur (S) or hydrogen sulfide (H 2 S) gas, which is a toxic gas, is used. After the step S20, the red phosphor may be slowly cooled to room temperature in the sealed container (S30).

이러한 방법으로 형성된 적색 형광체를 포함하는 발광 장치를 도 2를 참조하여 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 개략적인 단면도를 나타낸다.A light emitting device including the red phosphor formed in this manner will be described with reference to FIG. 2. 2 is a schematic cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광장치(10)는 300~400nm의 범위의 자외선을 방출하는 LED(light emitting diode) 칩(3)과, 그 상부에 배치되며 상기 화학식 ABx:Mny,Tez을 가지는 적색 형광체를 포함하는 에폭시 몰드층(6)을 포함한다. 상기 발광장치(10)에서는, 애노드 와이어(anode wire, 1) 및 캐소드 와이어(cathod wire, 2)를 이용하여 상기 LED 칩(3)과 애노드 리드(anode lead, 4) 및 캐소드 리드(cathod lead, 5)를 각각 연결한다. 상기 에폭시 몰드층(6), 상기 LED 칩(3) 및 상기 와이어들(1,2) 및 상기 리드들(4,5)의 일부분은 몰딩 외장재(7)로 덮인다. 상기 몰딩 외장재(7)는 무색 또는 착색된 투광성 수지로 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 2, the light emitting device 10 according to the present embodiment includes a light emitting diode (LED) chip 3 that emits ultraviolet rays in the range of 300 to 400 nm, and is disposed thereon, and is represented by Chemical Formula AB x : Mn. and an epoxy mold layer 6 comprising a red phosphor having y , Te z . In the light emitting device 10, the LED chip 3, the anode lead 4, and the cathode lead using an anode wire 1 and a cathode wire 2 are used. Connect 5) respectively. The epoxy mold layer 6, the LED chip 3 and the wires 1, 2 and portions of the leads 4, 5 are covered with a molding sheath 7. The molding packaging material 7 may be made of a colorless or colored translucent resin.

다음은 본 발명에 따른 실험예들을 설명하기로 한다. 본 실험예에서는 금속 화합물(AB)로 황화아연(ZnS)이 사용되었다.Next will be described experimental examples according to the present invention. In this Experimental Example, zinc sulfide (ZnS) was used as the metal compound (AB).

<실험예 1><Experimental Example 1>

본 실험예에서는 밀폐용기 사용 유무에 따른 적색 형광체의 발광을 살펴보았다. 먼저, 96.5몰%의 황화아연(ZnS), 0.5몰%의 망간(Mn), 0.5몰%의 텔루륨(Te)을 약 10분간 혼합한, 동일한 양의 두개의 혼합물(혼합물 1과 혼합물2)을 준비하였다. 그리고, 일반적으로 형광체 합성에 많이 사용되는 알루미나 도가니와, 본 발명의 특징중의 하나인 밀폐용기의 일 예인 실리카 앰플을 각각 준비하였다. 알루미나 도가니에 혼합물 1을 넣고 1100℃에서 3시간 동안 열처리를 한후 상온으로 서냉시켜 형광체(형광체 1이라 명명)를 합성하였다. 혼합물 1을 만들 때, 산화 방지를 위해 여분의 황(S)을 첨가하였다. 한편, 혼합물 2를 실리카 앰플에 넣고 일시적으로 밀봉시킨 후, 로터리 펌프를 이용하여 약 30분간 공기를 뽑아내어 실리카 앰플 안에 진공 상태를 만들었다. 그리고 옥시 프로판 토치를 이용하여 실리카 앰플을 완전히 밀봉하고, 1100℃에서 3시간 동안 열처리하여 상온으로 서냉시켜 형광체(형광체 2라 명명)를 합성하였다. 합성된 두개의 형광체 1,2를 각각 365nm 파장의 자외선으로 여기하였을 때 발광 효율을 도 3의 그래프에 나타내었다. 도 3을 보면, 형광체 1은 약 585nm의 등색 발광을 하였으며, 형광체 2는 약 650nm의 적색 발광을 하였다. 이를 통해 밀폐 용기를 이용하여 형광체를 합성한 경우에 적색 발광을 하는 형 광체를 얻을 수 있음을 알 수 있다. In the present experimental example, the emission of the red phosphor according to the use of the sealed container was examined. First, two mixtures (mixture 1 and mixture 2) of 96.5 mol% zinc sulfide (ZnS), 0.5 mol% manganese (Mn) and 0.5 mol% tellurium (Te) were mixed for about 10 minutes. Was prepared. In addition, alumina crucibles, which are generally used for phosphor synthesis, and silica ampoules, which are examples of closed containers, which are one of the characteristics of the present invention, were prepared. After the mixture 1 was put in an alumina crucible and heat-treated at 1100 ° C. for 3 hours, the mixture was slowly cooled to room temperature to synthesize a phosphor (named as phosphor 1). When making Mixture 1, excess sulfur (S) was added to prevent oxidation. On the other hand, mixture 2 was placed in a silica ampoule and temporarily sealed, and then air was extracted for about 30 minutes using a rotary pump to create a vacuum in the silica ampoule. The silica ampoule was completely sealed using an oxy propane torch, heat treated at 1100 ° C. for 3 hours, and cooled slowly to room temperature to synthesize a phosphor (named Phosphor 2). When two synthesized phosphors 1,2 were excited with ultraviolet rays of 365 nm wavelength, the luminous efficiency is shown in the graph of FIG. 3. Referring to FIG. 3, phosphor 1 emits orange light at about 585 nm, and phosphor 2 emits red light at about 650 nm. Through this, it can be seen that a phosphor emitting red light can be obtained when phosphors are synthesized using an airtight container.

<실험예 2><Experimental Example 2>

본 실험예에서는 합성된 적색 형광체의 조성의 변화에 따른 발광 특성의 변화를 살펴보았다. 본 실험예에서는 4가지 경우(Case a,b,c,d)를 살펴보았다. 모든 경우에서 망간(Mn)의 농도는 3몰%로 고정시켰고, 텔루륨(Te)의 농도는 경우a에서 0.05몰%, 경우 b에서 0.1몰%, 경우 c에서 0.5몰%, 경우 d에서 1몰%로 변화시켰다. 이에 따라 황화아연(ZnS)은 경우 a에서 96.95몰%, 경우 b에서 96.9몰%, 경우 c에서 96.5몰%, 경우 d에서 96몰%로 변화되었다. 그리고 본발명의 방법으로 형광체를 합성한 후, 365nm 파장의 자외선으로 여기하였을때 발광 특성을 도 4에 나타내었다. 도 4에서 (a),(b),(c) 및 (d)는 각각 경우a, 경우 b, 경우 c 및 경우 d를 나타낸다. 도 4를 살펴보면, 텔루륨의 농도가 0.05몰%과 0.1몰%인, 경우 a와 경우 b에서는 적색인 650nm 부근에서 발광을 주로 하지만 등색인 585nm 부근에서도 발광이 되는 것으로 나타났다. 텔루륨의 농도가 0.5몰% 이상에 해당되는 경우 c와 d에서는 적색인 650nm에서 높은 강도의 발광을 하였으며 등색 발광은 하지 않았다. 따라서 높은 적색 발광 효율을 얻기 위해서는 망간의 농도가 3몰%일때, 텔루륨의 농도가 0.5몰%이상인 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다. In the present experimental example, the change of the luminescence properties according to the change of the composition of the synthesized red phosphor was examined. In this experimental example, four cases (Case a, b, c, d) were examined. In all cases the concentration of manganese (Mn) was fixed at 3 mol%, the concentration of tellurium (Te) was 0.05 mol% in case a, 0.1 mol% in case b, 0.5 mol% in case c, and 1 in case d. Changed to mole%. Accordingly, zinc sulfide (ZnS) was changed from 96.95 mol% in case a, 96.9 mol% in case b, 96.5 mol% in case c, and 96 mol% in case d. In addition, after synthesizing the phosphor by the method of the present invention, the light emission characteristics are shown in Figure 4 when excited with ultraviolet light of 365nm wavelength. In Figure 4 (a), (b), (c) and (d) represent case a, case b, case c and case d, respectively. Referring to Figure 4, the concentration of tellurium is 0.05 mol% and 0.1 mol%, the case of a and b in the case of the red light mainly around 650nm, but it was shown that the light emission near the orange 585nm. When the tellurium concentration was 0.5 mol% or more, high intensity light emission was performed at 650 nm, which was red at c and d. Therefore, in order to obtain high red light emission efficiency, it can be seen that when the concentration of manganese is 3 mol%, the concentration of tellurium is preferably 0.5 mol% or more.

<실험예 3><Experimental Example 3>

본 실험예에서는 청색 LED 여기용 적색 형광체로 알려진 CaS:Eu와 본 발명에서 합성된 적색 형광체의 여기 스펙트럼을 비교하였다. 본 실험예에서 비교된 본 발명의 적색 형광체는 망간이 3몰%이고, 텔루륨이 0.5몰% 그리고 황화아연이 96.5 몰%인 조성을 가졌다. 각각의 형광체를 650nm 발광에서의 여기스펙트럼을 도 5에 나타내었다. 도 5를 살펴보면 파장이 약 300~400nm의 범위에서 본 발명의 적색 형광체의 발광 강도가 더 큰것을 확인할 수 있다. 이로써, 본 발명의 적색 형광체는 300~400nm 파장의 자외선으로 여기했을때 발광 효율이, 기존의 청색 LED 여기용 적색 형광체로 알려진 CaS:Eu보다 더 높은 것을 알 수 있다. In this Experimental Example, the excitation spectrum of CaS: Eu, which is known as a red phosphor for blue LED excitation, and the red phosphor synthesized in the present invention were compared. The red phosphor of the present invention compared in the present experimental example had a composition of 3 mol% of manganese, 0.5 mol% of tellurium, and 96.5 mol% of zinc sulfide. Excitation spectra of each phosphor at 650 nm emission are shown in FIG. 5. Looking at Figure 5 it can be seen that the emission intensity of the red phosphor of the present invention is greater in the range of about 300 ~ 400nm wavelength. Thus, it can be seen that the red phosphor of the present invention has a higher luminous efficiency when excited with ultraviolet rays of 300-400 nm wavelength, than CaS: Eu, which is known as a red phosphor for conventional blue LED excitation.

<실험예 4><Experimental Example 4>

본 실험예에서는 청색 LED 여기용 적색 형광체로 알려진 CaS:Eu와 본 발명에서 합성된 적색 형광체의 365nm 파장의 여기에 의한 발광 특성을 비교하였고 그 결과를 도 6에 나타내었다. 본 실험예에서 비교된 본 발명의 적색 형광체는 망간이 3몰%이고, 텔루륨이 0.5몰% 그리고 황화아연이 96.5몰%인 조성을 가졌다. 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 적색 형광체가, 365nm의 여기에서, 청색 LED 여기용 적색 형광체 보다 전체적으로 높은 발광 강도를 나타냄을 알 수 있다. In this Experimental Example, CaS: Eu, which is known as a red phosphor for blue LED excitation, and the emission characteristics of excitation of 365 nm wavelength of the red phosphor synthesized in the present invention were compared, and the results are shown in FIG. 6. The red phosphor of the present invention compared in the present experimental example had a composition of 3 mol% of manganese, 0.5 mol% of tellurium, and 96.5 mol% of zinc sulfide. Referring to FIG. 6, it can be seen that the red phosphor according to the present invention exhibits a higher emission intensity as a whole than the red phosphor for blue LED excitation at 365 nm excitation.

이로써, 본 발명에 따른 적색 형광체는 300~400nm의 자외선에 의해 여기가 매우 잘 이루어지며, 발광 효율이 높은 것을 알 수 있다. As a result, the red phosphor according to the present invention is very well excited by the ultraviolet light of 300 ~ 400nm, it can be seen that the luminous efficiency is high.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적색 형광체를 형성하는 방법을 나타내는 순서도이다. 1 is a flowchart illustrating a method of forming a red phosphor according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 개략적인 단면도를 나타낸다.2 is a schematic cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실험예 1의 결과를 나타내는 그래프이다. 3 is a graph showing the results of Experiment 1 of the present invention.

도 4는 본 발명의 실험예 2의 결과를 나타내는 그래프이다. 4 is a graph showing the results of Experimental Example 2 of the present invention.

도 5는 본 발명의 실험예 3의 결과를 나타내는 그래프이다. 5 is a graph showing the results of Experiment 3 of the present invention.

도 6은 본 발명의 실험예 4의 결과를 나타내는 그래프이다.6 is a graph showing the results of Experiment 4 of the present invention.

Claims (16)

AB로 표현되는 금속함유물, 텔루륨(Te) 함유물 및 망간(Mn)을 섞어 혼합물을 만드는 단계; 및 Mixing the metal content represented by AB, tellurium (Te) content and manganese (Mn) to form a mixture; And 상기 혼합물을 무가스 상태의 밀폐용기 안에서 열처리하여 ABx:Mny,Tez의 화학식을 가지는 적색 형광체를 형성하는 단계를 포함하되,Heat-treating the mixture in a gas-free airtight container to form a red phosphor having a chemical formula of AB x : Mn y , Te z , 상기 화학식에서 x는 0.8이상 0.9998이하이고, y는 0.0001 이상 0.1 이하이고, z는 0.0001 이상 0.1 이하이며, x+y+z=1인 것을 특징으로 하며,In the formula, x is 0.8 or more and 0.9998 or less, y is 0.0001 or more and 0.1 or less, z is 0.0001 or more and 0.1 or less, and x + y + z = 1, 상기 금속함유물에 포함되는 A는 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba) 및 카드뮴(Cd)을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나의 금속이고, 상기 금속함유물에 포함되는 B는 황(S) 또는 셀레늄(Se)인 것을 특징으로 하는 적색 형광체의 형성 방법.A included in the metal content is at least one metal selected from the group consisting of zinc (Zn), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba) and cadmium (Cd). , B included in the metal content is sulfur (S) or selenium (Se). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 열처리 단계는 800~1200℃의 온도에서 진행되는 것을 특징으로 하는 적색 형광체의 형성 방법.The heat treatment step is a method of forming a red phosphor, characterized in that proceeding at a temperature of 800 ~ 1200 ℃. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 혼합물을 만드는 단계는 비활성 가스 분위기 하에서 진행되는 것을 특징으로 하는 적색 형광체의 형성 방법.The making of the mixture is a method of forming a red phosphor, characterized in that proceeding under an inert gas atmosphere. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 열처리 단계는 진공하에서 진행되는 것을 특징으로 하는 적색 형광체의 형성 방법.And the heat treatment step is performed under a vacuum. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 텔루륨 함유물은 텔루륨(Te) 금속, 아연텔루륨(ZnTe), 구리텔루륨(CuTe) 및 망간텔루륨(MnTe)을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 적색 형광체의 형성 방법. The tellurium content is at least one selected from the group consisting of tellurium (Te) metal, zinc tellurium (ZnTe), copper tellurium (CuTe) and manganese tellurium (MnTe) of the red phosphor Forming method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 열처리 단계 후에, 상기 적색 형광체를 상온으로 서냉시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적색 형광체의 형성 방법. After the heat treatment step, further comprising the step of slowly cooling the red phosphor to room temperature. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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