KR101420978B1 - An apparatus for synthesizing phospor using dielectric barrier discharge and a method using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a phosphor synthesizing apparatus using dielectric barrier discharge comprising: a first reactor synthesizing the phosphor and arranged to accommodate a powder raw material; a cover positioned at an upper part of the first reactor for applying a voltage; a first internal electrode and a first external electrode arranged in the first reactor; a second internal electrode and a second external electrode arranged in the cover; and a second reactor heating the first reactor and arranging a tube at the inside. Additionally, the present invention relates to a phosphor synthesizing method using the dielectric barrier discharge comprises the steps of: (a) mixing a bulb material in the first reactor, obtaining a pellet and covering the first reactor by a cover; (b) moving the first reactor into a second reactor via a tube; (c) applying a power source to the second reactor and heating the first reactor to the temperature of 1200-1400°C by the second reactor; and (d) cooling the heated first reactor at the temperature of 20-30°C and obtaining the phosphor pellet. More, the present invention relates to phosphor powders obtained by crushing the phosphor pellet of Sr_2SiO_4:Eu^2^+ obtained though the phosphor synthesizing method.

Description

유전체 배리어 방전을 이용한 형광체 합성장치 및 형광체의 합성 방법.{An apparatus for synthesizing phospor using dielectric barrier discharge and a method using the same}FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a phosphor synthesizing apparatus using a dielectric barrier discharge and a method for synthesizing a phosphor.

본 발명은 유전체 배리어 방전을 이용한 형광 체합성장치 및 형광체의 합성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fluorescent material synthesizing apparatus using a dielectric barrier discharge and a method of synthesizing a fluorescent material.

정보전달의 가장 직접적인 매개체가 되고 있는 표시장치는 전자나 광자에 의해 여기되는 발광물질(형광체)을 통해 정보를 형상화하기 때문에 가장 자연스러운 화상을 제공할 수 있다는 이점을 가지고 있다. 여기서 발광물질, 즉 형광체라고 하는 것은 외부에너지를 흡수하여 가시광을 방출하는 물질을 통틀어 지칭하며, 가시광을 방출하는 현상을 발광이라 한다.Display devices, which are the most direct mediators of information transfer, have the advantage of providing the most natural images because they form information through light emitting materials (phosphors) excited by electrons or photons. Here, a light emitting material, that is, a phosphor refers to a substance that absorbs external energy to emit visible light, and a phenomenon that emits visible light is referred to as light emission.

LED(Light Emitting Diode, 발광다이오드)는 빛을 발하는 반도체소자를 말하며, 각종 전자제품류와 전자 표시판 등에 활용된다. LED는 저전압에서 구동할 수 있는 발광소자로서 다른 발광체에 비하여 수명이 길며, 소비전력이 낮고, 응답속도가 빠르며, 내 충격성이 우수한 장점을 지니고 있다. 또한 소형 경량화가 가능하다는 장점이 있어 표시용도를 중심으로 응용이 확대되고 있으며, LED의 고휘도화에 따라서 실내에서 옥외 표시기로 이용이 증가하고 있는 추세에 있다. LED는 재료의 종류와 구성 물질에 따라 다른 파장의 빛을 조절할 수 있어, 각기 다른 파장의 빛에 따라 신규시장을 창출할 수 있는 기회가 존재한다. LED의 광도, 수명, 신뢰성 등을 결정하는 주요 인자가 형광체이기 때문에 형광체 자체의 특성이 매우 중요하다. LED (Light Emitting Diode) is a semiconductor device that emits light, and is used in various electronic products and electronic display boards. LEDs are light emitting devices that can be driven at low voltage and have a longer lifetime, lower power consumption, faster response speed, and higher impact resistance than other light emitting devices. In addition, there is an advantage in that it can be made compact and lightweight, and applications are increasingly centered on display applications. LEDs can control light of different wavelengths depending on the type of materials and constituent materials, and there is an opportunity to create new markets according to different wavelengths of light. Since the phosphor is the main factor that determines the brightness, lifetime, and reliability of the LED, the characteristics of the phosphor itself are very important.

종래에 Sr2SiO4:Eu2 + 녹색 형광체는 1375℃라는 높은 온도와 3시간이라는 긴 고온 유지시간을 가지고 합성되는데, 이는 막대한 에너지가 소요되며 높은 온도로 가열하기 위한 장치의 대형화가 불가피하다는 한계를 가지고 있다.Conventionally, Sr 2 SiO 4 : Eu 2 + green phosphors are synthesized with a high temperature of 1375 ° C. and a long high-temperature retention time of 3 hours. This means that enormous energy is consumed and the size of a device for heating to a high temperature is inevitable Lt; / RTI >

KR 2010-0114998 (공개번호)KR 2010-0114998 (publication number)

이에, 본 발명은 유전체 배리어 방전을 이용하여 향상된 광발광의 효율을 나타내는 Sr2SiO4:Eu2 + 녹색 형광체를 합성하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for synthesizing a Sr 2 SiO 4 : Eu 2 + green phosphor exhibiting enhanced light emission efficiency by using a dielectric barrier discharge.

본 발명은 유전체 배리어 방전을 이용한 형광체 합성 장치에 있어서, 형광체 합성이 이루어지고 분말 원료를 담기 위해 구비된 제1반응기; 상기 제1반응기 상부에 위치하고, 전압을 인가하는 덮개; 상기 제1반응기에 구비되어 있는 제1내부 전극 및 제1외부 전극; 상기 덮개에 구비되어 있는 제2내부 전극 및 제2외부 전극; 상기 제1반응기를 가열하고 내부에 튜브를 구비하는 제2반응기; 를 포함하는 Sr2SiO4:Eu2+ 형광체 합성장치를 제공한다.The present invention relates to a phosphor synthesis apparatus using a dielectric barrier discharge, comprising: a first reactor equipped with a phosphor synthesis and containing a powder raw material; A cover positioned above the first reactor for applying a voltage thereto; A first inner electrode and a first outer electrode provided in the first reactor; A second internal electrode and a second external electrode provided on the cover; A second reactor for heating the first reactor and having a tube therein; Wherein the Sr 2 SiO 4 : Eu 2+ phosphor is a rare earth metal.

또한 본 발명은 유전체 배리어 방전을 이용한 형광체 합성 방법에 있어서, (a) 제1반응기에 전구물질을 혼합하여 펠렛을 얻은 후 덮개로 덮는 단계; (b) 상기 제1반응기를 튜브를 통하여 제2반응기 내부로 유입하는 단계; (c) 상기 제2반응기에 전원을 인가하여 유입된 제1반응기를 제2반응기로 1200 내지 1400℃ 의 온도까지 가열시키는 단계; 및 (d) 가열된 제1반응기를 20 내지 30℃ 로 냉각시켜 형광체 소결체를 얻는 단계; 를 포함하는 형광체 합성 방법을 제공한다. The present invention also provides a method of synthesizing a phosphor using a dielectric barrier discharge, comprising the steps of: (a) mixing precursors in a first reactor to obtain pellets and then covering the pellets with a lid; (b) introducing the first reactor into a second reactor through a tube; (c) applying power to the second reactor to heat the introduced first reactor to a temperature in the second reactor to a temperature of 1200 to 1400 ° C; And (d) cooling the heated first reactor to 20 to 30 占 폚 to obtain a phosphor sintered body; And a method of synthesizing the phosphor.

또한 형광체 합성 방법으로 얻어진 형광체 소결체를 분쇄하여 얻은 Sr2SiO4:Eu2+ 형광체 분말을 제공한다.Also provided is a Sr 2 SiO 4 : Eu 2+ phosphor powder obtained by pulverizing a phosphor sintered body obtained by the method for synthesizing a phosphor.

본 발명은 내부에 튜브를 구비하는 제2반응기로 제1반응기를 가열하여 합성 온도를 낮춰 Sr2SiO4:Eu2 + 형광체를 합성할 수 있으며, 녹색 형광체의 소성 과정 중에 유전체 배리어 방전을 인가하여 Sr2SiO4:Eu2 + 녹색 형광체의 합성 시간을 단축시킬 수 있다.The present invention can synthesize a Sr 2 SiO 4 : Eu 2 + phosphor by lowering the synthesis temperature by heating the first reactor with a second reactor having a tube therein and applying a dielectric barrier discharge during the firing process of the green phosphor The synthesis time of Sr 2 SiO 4 : Eu 2 + green phosphor can be shortened.

도 1의 (A)는 본 발명에 따른 형광체 합성장치의 정면도, (B)는 본 발명에 따른 형광체 합성장치의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예를 위한 실험장치의 개략도이다.
도 3은 온도에 따른 20W에 해당하는 전압의 값을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 반응 모식도이다.
도 5는 Sr2SiO4:Eu2 + 녹색 형광체의 광발광 값을 플라즈마 방전에 대해 비교한 그래프이다.
FIG. 1 (A) is a front view of a phosphor synthesizing apparatus according to the present invention, and FIG. 1 (B) is a side view of a phosphor synthesizing apparatus according to the present invention.
2 is a schematic diagram of an experimental apparatus for an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing a voltage value corresponding to 20 W according to temperature.
4 is a schematic diagram of the reaction of the present invention.
5 is a graph comparing the photoluminescence values of the Sr 2 SiO 4 : Eu 2 + green phosphor with respect to the plasma discharge.

본 발명에서는 유전체 배리어 방전 장치를 이용하여 반응을 활성화시켜, 보다 낮은 합성 온도와 짧은 합성시간 내에 Sr2SiO4:Eu2 + 녹색 형광체를 합성하고, 더 높은 광발광 값을 나타낼 수 있도록 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.In the present invention, an apparatus for activating a reaction using a dielectric barrier discharge device to synthesize a Sr 2 SiO 4 : Eu 2 + green phosphor within a shorter synthesis time and a short synthesis time, and to exhibit a higher photoluminescence value ≪ / RTI >

본 발명은 유전체 배리어 방전을 이용한 Sr2SiO4:Eu2 + 형광체 합성 장치에 관한 것으로, 형광체 합성이 이루어지는 제1반응기; 상기 제1반응기 상부에 위치하고, 전압을 인가하는 덮개; 상기 제1반응기에 구비되어 있는 제1내부 전극 및 제1외부 전극; 상기 덮개에 구비되어 있는 제2내부 전극 및 제2외부 전극; 및 상기 제1반응기를 가열하고 내부에 튜브를 구비하는 제2반응기; 를 포함한다.The present invention relates to a Sr 2 SiO 4 : Eu 2 + phosphor synthesizing apparatus using a dielectric barrier discharge, comprising: a first reactor in which a phosphor is synthesized; A cover positioned above the first reactor for applying a voltage thereto; A first inner electrode and a first outer electrode provided in the first reactor; A second internal electrode and a second external electrode provided on the cover; And a second reactor for heating the first reactor and having a tube therein; .

보다 구체적으로 본 발명의 제2반응기는 내부에 관을 끼워놓을 수 있는 공간이 마련될 수 있으며, 그 공간에 튜브를 포함할 수 있다. 또한 상기 튜브는 관형상일 수 있다. 일 예로 내경 60mm, 외경 70mm, 길이 1000mm의 튜브를 사용하였다.More specifically, the second reactor of the present invention may have a space in which a tube can be inserted, and a tube may be included in the space. The tube may also be tubular. As an example, a tube having an inner diameter of 60 mm, an outer diameter of 70 mm, and a length of 1000 mm was used.

상기 제1반응기, 덮개 및 튜브는 소성으로 이루어질 수 있다. 여기서 소성이라 함은, 물체에 작은 외력을 가하여도 변형하지 않고, 어느 정도 이상의 외력을 가하면 변형하고 외력을 제거하여도 원래의 형상으로 되돌아가지 않는 성질을 의미하며, 일 예로 알루미나로 이루어질 수 있다.The first reactor, the lid and the tube may be made of firing. Here, firing means a property that does not deform even when a small external force is applied to an object, deforms when an external force is applied to some extent, and does not return to the original shape even when an external force is removed.

또한 제1외부전극 및 제2외부전극은 접지 부분으로 이루어진 Sr2SiO4:Eu2 + 형광체 합성장치일 수 있다.Further, the first external electrode and the second external electrode may be a Sr 2 SiO 4 : Eu 2 + phosphor synthesizing device having a ground portion.

특히, 본 발명의 전극은 일 예로 평판형의 몰리브덴을 사용하였다.Particularly, in the electrode of the present invention, flat plate type molybdenum is used as an example.

상기 전극이라함은 본 발명에서, 제1내부전극, 제1외부전극, 제2내부전극 및 제2외부전극을 의미한다.The electrode means the first internal electrode, the first external electrode, the second internal electrode, and the second external electrode in the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 전극은 제1반응기 및 덮개에 구비되어 있다. 덮개에 구비되어 있는 전극을 제1내부전극 및 제1외부전극일 수 있으며, 제1반응기에 구비되어 있는 전극이 제2내부전극 및 제2외부전극일 수 있다.Referring to FIG. 1, the electrode of the present invention is provided in a first reactor and a cover. The electrodes provided on the cover may be the first internal electrode and the first external electrode, and the electrodes provided in the first reactor may be the second internal electrode and the second external electrode.

또한 본 발명은 추가로 전원을 포함시킬 수 있으며, 상기 전원은 외부전극에 전류를 공급하여 플라즈마를 발생시킬 수 있다.Further, the present invention may further include a power source, and the power source may generate a plasma by supplying a current to the external electrode.

또한 본 발명의 형광체 분말원료에 전류를 인가하여 소결할 경우, 소결 초기에는 과량의 전류에 의해 입자 간에 플라즈마 방전이 생성되고 고열이 발생하게 된다. 이 열에 의해 입자간 접촉부위에 목이 생성되면 전류에 의한 줄열 가열(Joule heating)으로 이어진다. 결국 시편 자체에서 발열이 시작될 수 있으며, 소결이 진행됨에 따라 플라즈마는 더 이상 발생하지 않지만, 인가된 전류에 의해 시편은 더욱 치밀해질 수 있다.In addition, when the sintering is performed by applying current to the phosphor powder raw material of the present invention, a plasma discharge is generated between the particles due to excessive current at the initial stage of sintering and high heat is generated. This heat causes the neck to be formed at the contact point between the particles, which leads to Joule heating by electric current. As a result, heat can start to be generated in the specimen itself, and as the sintering progresses, the plasma no longer occurs, but the specimen can be made more dense by the applied current.

또한 본 발명은 형광체 합성 장치를 이용한 Sr2SiO4:Eu2 + 형광체 합성 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 유전체 배리어 방전을 이용한 형광체 합성 방법에 있어서, (a) 제1반응기에 전구물질을 혼합하여 펠렛을 얻은 후 덮개로 덮는 단계; (b) 상기 제1반응기를 튜브를 통하여 제2반응기 내부로 유입하는 단계; (c) 상기 제2반응기에 전원을 인가하여 유입된 제1반응기를 제2반응기로 1200 내지 1400℃ 의 온도까지 가열시키는 단계; 및 (d) 가열된 제1반응기를 20 내지 30℃ 로 냉각시켜 형광체 소결체를 얻는 단계; 를 포함한다.More particularly, the present invention relates to a method of synthesizing a Sr 2 SiO 4 : Eu 2 + phosphor using a phosphor synthesizer, and more particularly, to a method of synthesizing a phosphor using a dielectric barrier discharge, comprising the steps of: (a) Obtaining a pellet and then covering the pellet with a cover; (b) introducing the first reactor into a second reactor through a tube; (c) applying power to the second reactor to heat the introduced first reactor to a temperature in the second reactor to a temperature of 1200 to 1400 ° C; And (d) cooling the heated first reactor to 20 to 30 占 폚 to obtain a phosphor sintered body; .

특히, 상기 전구물질은 SrCO3, SiO2, Eu2O3 및 NH4Cl를 포함하는 것을 특징으로 한다. 보다 구체적으로, SrCO3, SiO2 및 Eu2O3가 각각 (2-x), 1, (x/2)의 몰분율 (0.003≤x≤0.05)일 수 있으며, 미량의 NH4Cl을 포함할 수 있다. 특히 고상반응법을 이용하여 Sr2SiO4:Eu2 + 형광체를 합성할 수 있다.In particular, the precursors are characterized by comprising SrCO 3 , SiO 2 , Eu 2 O 3 and NH 4 Cl. More specifically, SrCO 3 , SiO 2 And Eu 2 O 3 may be molar fractions (0.003? X? 0.05) of (2-x), 1, (x / 2) and may contain a trace amount of NH 4 Cl. In particular, the Sr 2 SiO 4 : Eu 2 + phosphor can be synthesized using the solid state reaction method.

여기서, 고상반응법이라 함은 2종이상의 산화물이나 탄산염 등을 혼합하여 고온에서 고체간에 반응을 일으키게 함으로서 원하는 조성의 분말을 얻는 방법을 의미한다.Here, the solid-phase reaction method refers to a method of obtaining powder of a desired composition by mixing two or more kinds of oxides, carbonates, and the like to cause a reaction between solids at a high temperature.

또한, 상기 Eu2O3 는 외부로부터 에너지를 받아 가시광선 형태의 빛으로 방출하는 역할을 하는 활성제인 것을 특징으로 한다.The Eu 2 O 3 is an activator that receives energy from the outside and emits visible light.

이에 더하여, 형광체 분말원료는 증감제를 더 포함할 수 있다.In addition, the phosphor powder raw material may further include a sensitizer.

여기서 증감제라 함은 화학 반응계 내지 물질계에서, 어떤 소량의 물질을 첨가하면 그 화학 반응 내지 물리현상이 현저하게 촉진될 때, 그 첨가 물질을 증감제라 하며, 상기 증감제는 실리케이트 모체 결정에서 받은 에너지를 활성제로 전달하는 역할, 형광체의 전도도를 증가시키는 역할 등을 할 수 있다.
Herein, when the chemical reaction or the physical phenomenon is remarkably accelerated by adding a small amount of a substance in the chemical reaction system or the material system, the additive is referred to as a sensitizer, and the sensitizer is capable of converting the energy received from the silicate host crystal A role of transferring it to an activator, and a role of increasing a conductivity of a phosphor.

상기 (b)단계는 상기 튜브 내부에 350 내지 450sccm 의 아르곤 또는 질소 가스를 주입하는 것을 특징으로 한다. 이는 튜브 내부를 플라즈마 방전을 위한 것으로, 일 예로 400sccm 으로 아르곤 가스를 주입하여, 아르곤 가스 분위기를 조성하였다.In the step (b), 350 to 450 sccm of argon or nitrogen gas is injected into the tube. The inside of the tube was used for plasma discharge. For example, argon gas was injected at 400 sccm to form an argon gas atmosphere.

상기 (c)단계는 상기 제1반응기를 가열하여 4 내지 6℃/분 또는 5℃/분의 속도로 승온할 수 있으며, 1200℃ 내지 1400℃ 또는 1275℃ 내지 1325℃까지 승온 할 수 있다. In the step (c), the first reactor may be heated to a temperature of 4 to 6 ° C / minute or 5 ° C / minute, and the temperature may be raised to 1200 ° C to 1400 ° C or 1275 ° C to 1325 ° C.

상기 온도에 도달하면 0 내지 2시간 동안 상기 온도의 조건을 유지하는 것을 특징으로 한다.And when the temperature is reached, the temperature condition is maintained for 0 to 2 hours.

또한 상기 1200℃ 미만에서는 합성이 전혀 이루어지지 않고, 1400℃를 초과하면 고밀도 소결체가 되어 용융상태가 될 수 있다.If the temperature is less than 1200 ° C, the synthesis is not performed at all. If the temperature exceeds 1400 ° C, the sintered body becomes a high-density sintered body and can be in a molten state.

특히, 상기 제1반응기는 550 내지 600℃ 부터 80 내지 120sccm 으로 수소 가스를 주입하는 단계; 및 Ar 75 내지 85%, H2 15 내지 20%의 혼합가스를 주입하는 단계;를 포함하며, 보다 구체적으로, 온도가 승온 할 때, 550℃ 내지 600℃ 또는 550℃부터 환원분위기를 조성하기 위하여 80sccm 내지 120sccm 또는 100sccm의 수소 가스를 주입하며, 이 때 Ar 75% 내지 85%, H2 15% 내지 25%의 혼합가스를 주입하는 단계를 포함할 수 있다. 일 예로 Ar 80%, H2 20%의 혼합가스를 주입하였다.
In particular, the first reactor may include a step of injecting hydrogen gas at a temperature of 550 to 600 ° C at a rate of 80 to 120 sccm; And a step of injecting a mixed gas of 75 to 85% of Ar and 15 to 20% of H 2. More specifically, in order to form a reducing atmosphere at 550 to 600 ° C. or 550 ° C. when the temperature is raised 80sccm, and to inject the hydrogen gas of 120sccm 100sccm or, when Ar is 75% to 85%, H 2 And injecting a mixed gas of 15% to 25%. For example, Ar 80%, H 2 20% mixed gas was injected.

특히, 본 발명의 (c) 단계는 온도가 승온 할 때 550℃ 내지 650℃ 부터 전압을 인가하여 플라즈마 방전을 일으킬 수 있다. 일 예로 600℃부터 전압을 인가하였다.In particular, the step (c) of the present invention may cause a plasma discharge by applying a voltage from 550 ° C to 650 ° C when the temperature is raised. For example, a voltage was applied at 600 ° C.

또한 본 발명의 (d)단계에서 냉각 공정 중에 550℃ 내지 650℃ 에 도달하면 전압인가를 중지할 수 있다. 일 예로 냉각 공정 중에 600℃에 도달하면 전압인가를 중지하였다.In addition, when the temperature reaches 550 ° C to 650 ° C during the cooling process in the step (d) of the present invention, the voltage application can be stopped. For example, when the temperature reached 600 ° C during the cooling process, the voltage application was stopped.

또한 내부전극 및 외부전극에 고전압의 전원을 인가하는 것으로서, 전압은 1.47 kV 내지 8.27kV 일 수 있다.
Also, a high voltage power source is applied to the inner electrode and the outer electrode, and the voltage may be 1.47 kV to 8.27 kV.

본 발명은 또한 Sr2SiO4:Eu2 + 형광체 합성 방법으로 얻어진 형광체 소결체를 분쇄하여 얻은 형광체 분말에 관한 것이다.
The present invention also relates to a phosphor powder obtained by pulverizing a phosphor sintered body obtained by the Sr 2 SiO 4 : Eu 2 + phosphor synthesis method.

<< 실시예Example >>

실시예Example 1. 유전체  1. Dielectric 배리어Barrier 방전을 이용한  Using discharge SrSr 22 SiOSiO 44 :: EuEu 22 ++ 녹색 형광체 합성. Green phosphor synthesis.

Eu이 도핑된 Sr2SiO4 녹색 형광체를 제조하기 위해, 형광체 분말원료 중 SrCO3 (Aldrich, 99.9%), SiO2(Aldrich, 99.995%) 및 Eu2O3(Aldrich, 99.99%)를 각각 1.99, 1, 0.005 몰%와 미량의 NH4Cl(Aldrich, 99.998%)을 혼합하여, 1g의 펠렛으로 만들어서 5개의 형광체 원료 펠렛을 준비하였다. 제1반응기의 아랫부분 위에 상기 형광체 원료 펠렛을 놓고, 윗부분의 덮개를 덮었다. 제1반응기의 아랫부분에 내부 전극을 놓고 그라운드로 연결하고, 윗부분에 몰리브덴 전극을 놓고 고전압에 연결하여, 제2반응기의 알루미나 튜브 안으로 투입하였다. 상기 제2반응기를 5℃/분의 속도로 승온시켜 1275℃ 내지 1325℃의 온도에서 2시간 동안 유지한 다음 실온으로 냉각시켜 Sr2SiO4:Eu2 + 녹색 형광체를 제조하였다. 도 4에서 본 발명의 실시예의 반응 모식도를 볼 수 있었다.To prepare the Sr 2 SiO 4 green phosphor in which Eu is doped, a of the phosphor powder raw materials SrCO 3 (Aldrich, 99.9%) , SiO 2 (Aldrich, 99.995%) , and Eu 2 O 3 (Aldrich, 99.99 %) each 1.99 , 1, 0.005 mol% and a trace amount of NH 4 Cl (Aldrich, 99.998%) were mixed to prepare 1 g of pellets, thereby preparing five phosphor raw material pellets. The phosphor raw material pellet was placed on the lower part of the first reactor, and the cover of the upper part was covered. An internal electrode was placed on the lower part of the first reactor and connected to the ground. A molybdenum electrode was placed on the upper part of the reactor, and the high voltage was applied to the alumina tube of the second reactor. The temperature was raised to the second reactor at a rate of 5 ℃ / min, maintained for 2 hours at a temperature of 1275 to 1325 ℃ ℃ was then cooled to room temperature and Sr 2 SiO 4: Eu 2 + green phosphor was prepared. FIG. 4 shows the reaction scheme of the embodiment of the present invention.

도 5는 Sr2SiO4:Eu2 + 녹색 형광체의 photoluminescence 스펙트럼이다. 광발광 스펙트럼의 여기파장은 450nm이며, 518nm에서 최대 발광세기를 갖는다. (a)는 기존의 소결방법으로 합성된 형광체의 photoluminescence를 나타내며, 합성온도는 1375℃ 이고, 3시간의 처리 시간을 나타낸다. 또한 (b), (c), (d)는 본 발명의 방법으로 합성된 형광체의 photoluminescence를 나타내며 합성온도는 1325℃이고, 각각 0, 1, 2시간의 처리 시간을 나타낸다.
5 is a photoluminescence spectrum of Sr 2 SiO 4 : Eu 2 + green phosphor. The excitation wavelength of the photoluminescence spectrum is 450 nm, and has the maximum emission intensity at 518 nm. (a) represents the photoluminescence of the phosphor synthesized by the conventional sintering method, and the synthesis temperature is 1375 ° C., which represents a treatment time of 3 hours. (B), (c) and (d) show the photoluminescence of the phosphor synthesized by the method of the present invention, and the synthesis temperature is 1325 ° C., which represents the processing time of 0, 1, and 2 hours, respectively.

상기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
The embodiments described above are intended to illustrate the contents of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.

100: 제1반응기
110: 제2내부전극 120:제2외부전극
200: 덮개
210: 제1내부전극 220: 제1외부전극
300:원료
100: first reactor
110: second internal electrode 120: second external electrode
200: Cover
210: first inner electrode 220: first outer electrode
300: raw material

Claims (12)

유전체 배리어 방전을 이용한 형광체 합성 장치에 있어서,
형광체 합성이 이루어지는 제1반응기;
상기 제1반응기 상부에 위치하고, 전압을 인가하는 덮개;
상기 제1반응기에 구비되어 있는 제1내부 전극 및 제1외부 전극;
상기 덮개에 구비되어 있는 제2내부 전극 및 제2외부 전극; 및
상기 제1반응기를 가열하고 내부에 튜브를 구비하는 제2반응기; 를 포함하는 Sr2SiO4:Eu2+ 형광체 합성장치.
In a phosphor synthesizer using a dielectric barrier discharge,
A first reactor in which phosphor synthesis is performed;
A cover positioned above the first reactor for applying a voltage thereto;
A first inner electrode and a first outer electrode provided in the first reactor;
A second internal electrode and a second external electrode provided on the cover; And
A second reactor for heating the first reactor and having a tube therein; Wherein the Sr 2 SiO 4 : Eu 2+ phosphor is synthesized.
제1항에 있어서,
상기 제1반응기, 덮개 및 튜브는 소성으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 Sr2SiO4:Eu2 + 형광체 합성 장치.
The method according to claim 1,
Sr 2 SiO 4, characterized in that, consisting of the first reactor, and the cover is a plastic tube: Eu 2 + phosphor synthesizer.
제1항에 있어서,
제1외부전극 및 제2외부전극은 접지 부분으로 이루어진 것을 특징으로 하는 Sr2SiO4:Eu2+ 형광체 합성장치.
The method according to claim 1,
A first external electrode and second external electrode is Sr 2 SiO 4, which is characterized by being a ground part: Eu 2+ phosphor synthesizer.
유전체 배리어 방전을 이용한 형광체 합성 방법에 있어서,
(a) 제1반응기에 전구물질을 혼합하여 펠렛을 얻은 후 덮개로 덮는 단계;
(b) 상기 제1반응기를 튜브를 통하여 제2반응기 내부로 유입하는 단계;
(c) 상기 제2반응기에 전원을 인가하여 유입된 제1반응기를 제2반응기로 1200 내지 1400℃ 의 온도까지 가열시키는 단계; 및
(d) 가열된 제1반응기를 20 내지 30℃ 로 냉각시켜 형광체 소결체를 얻는 단계; 를 포함하는 Sr2SiO4:Eu2 + 형광체 합성 방법.
A method of synthesizing a phosphor using a dielectric barrier discharge,
(a) mixing precursors in a first reactor to obtain pellets and then covering them with a lid;
(b) introducing the first reactor into a second reactor through a tube;
(c) applying power to the second reactor to heat the introduced first reactor to a temperature in the second reactor to a temperature of 1200 to 1400 ° C; And
(d) cooling the heated first reactor to 20 to 30 캜 to obtain a phosphor sintered body; Eu 2 + phosphor synthesis method: Sr 2 SiO 4, which comprises a.
제4항에 있어서,
상기 전구물질은 SrCO3, SiO2, Eu2O3 및 NH4Cl를 포함하는 것을 특징으로 하는 Sr2SiO4:Eu2+ 형광체 합성 방법.
5. The method of claim 4,
The precursor SrCO 3, SiO 2, Eu 2 O 3 and NH 4 Cl Sr 2 SiO characterized in that comprises a 4: Eu 2+ phosphor synthesis methods.
제4항에 있어서,
상기 전구물질은 SrCO3, SiO2 및 Eu2O3가 각각 (2-x), 1, (x/2)의 몰분율 (0.003≤x≤0.05)로 고상반응법을 이용하여 합성하는 것을 특징으로 하는 Sr2SiO4:Eu2+ 형광체 합성 방법.
5. The method of claim 4,
The precursor may be SrCO 3 , SiO 2 And Eu 2 O 3 are synthesized using a solid phase reaction method with molar fractions (0.003? X? 0.05) of (2-x), 1, (x / 2), Sr 2 SiO 4 : Eu 2+ Phosphor synthesis method.
제4항에 있어서,
상기 (b)단계는 상기 튜브 내부에 350 내지 450sccm 의 아르곤 또는 질소 가스를 주입하는 것을 특징으로 하는 Sr2SiO4:Eu2 + 형광체 합성 방법.
5. The method of claim 4,
The step (b) Sr 2 SiO 4, characterized in that to inject argon or nitrogen gas of 350 to 450sccm in the inside of the tube: Eu 2 + phosphor synthesis methods.
제4항에 있어서,
상기 (c)단계는 상기 제1반응기를 4 내지 6℃/분의 속도로 가열하는 것을 특징으로 하는 Sr2SiO4:Eu2 + 형광체 합성 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the step (c) Sr 2 SiO 4, characterized in that for heating the first reactor 4 to 6 ℃ / min: Eu 2 + phosphor synthesis methods.
제8항에 있어서,
상기 제1반응기는 550 내지 600℃ 부터 80 내지 120sccm 으로 수소 가스를 주입하는 단계; 및 Ar 75 내지 85%, H2 15 내지 20%의 혼합가스를 주입하는 단계;를 포함하는 Sr2SiO4:Eu2 + 형광체 합성 방법.
9. The method of claim 8,
Injecting hydrogen gas at a temperature of 550 to 600 DEG C at a rate of 80 to 120 sccm; And injecting the Ar 75 to 85%, H 2 15 to 20% mixture of gases; Sr 2 SiO 4 containing: Eu 2 + phosphor synthesis methods.
제4항에 있어서,
상기 (c)단계는 550℃ 내지 650℃ 부터 전압을 인가하여 플라즈마 방전을 일으키는 것을 특징으로 하는 Sr2SiO4:Eu2 + 형광체 합성 방법.
5. The method of claim 4,
The step (c) is 650 to 550 ℃ Sr 2 SiO, wherein causing a plasma discharge by applying a voltage from ℃ 4: Eu 2 + phosphor synthesis methods.
제4항에 있어서,
상기 (d)단계는 550℃ 내지 650℃ 에 도달하면 전압인가를 중지하는 것을 특징으로 하는 Sr2SiO4:Eu2 + 형광체 합성 방법.
5. The method of claim 4,
The step (d) is 550 ℃ to when it reaches the 650 ℃ Sr 2 SiO, characterized in that to stop the voltage application 4: Eu 2 + phosphor synthesis methods.
제4항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 얻어진 형광체 소결체를 분쇄하여 얻은 Sr2SiO4:Eu2 + 형광체 분말.A Sr 2 SiO 4 : Eu 2 + phosphor powder obtained by pulverizing a phosphor sintered body obtained by the method according to any one of claims 4 to 11.
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