KR101537124B1 - 코팅된 발광성 물질의 제조 방법 - Google Patents

코팅된 발광성 물질의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101537124B1
KR101537124B1 KR1020107012493A KR20107012493A KR101537124B1 KR 101537124 B1 KR101537124 B1 KR 101537124B1 KR 1020107012493 A KR1020107012493 A KR 1020107012493A KR 20107012493 A KR20107012493 A KR 20107012493A KR 101537124 B1 KR101537124 B1 KR 101537124B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phosphor
oxide
metal
solution
coated
Prior art date
Application number
KR1020107012493A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100102603A (ko
Inventor
홀거 빈클러
랄프 페트리
라인홀트 뤼거
팀 포스그뢴네
Original Assignee
메르크 파텐트 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 메르크 파텐트 게엠베하 filed Critical 메르크 파텐트 게엠베하
Publication of KR20100102603A publication Critical patent/KR20100102603A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101537124B1 publication Critical patent/KR101537124B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C09K11/025Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/0883Arsenides; Nitrides; Phosphides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7728Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/77347Silicon Nitrides or Silicon Oxynitrides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/7774Aluminates
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991Coated
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991Coated
    • Y10T428/2993Silicic or refractory material containing [e.g., tungsten oxide, glass, cement, etc.]

Abstract

본 발명은 발광성 입자 및 바람직하게는 광범위하게 투명한 금속, 전이 금속 또는 준금속 산화물 코팅을 포함하는 코팅된 발광성 물질 입자, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

Description

코팅된 발광성 물질의 제조 방법{METHOD FOR THE PRODUCTION OF COATED LUMINESCENT SUBSTANCES}
본 발명은 코팅된 인광체 입자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
인광체의 제조는 일반적으로 다운스트림 고온 공정을 요구한다. 이 공정에서는, 그 중에서도, 인광체 매트릭스에 존재하는 결정학적 결함이 매트릭스의 결정 품질을 최대화하기 위해서 리페어되며, 이것은 인광체 성능에 중요하다. 하지만, 이러한 고온 공정은, 이 공정이 인광체의 녹는점의 적어도 2/3의 온도에서 수행된다면, 불가피하게 인광체 입자를 소결시킨다. 소결은 인광체 분말의 입자 모폴로지 및 입자 크기 분포를 바람직하지 않게 하고, 후속 공정 단계에서 에너지 입력 (그라인딩) 에 의해 1차 입자로 다시 변환되어야 한다. 에너지 입력은, 예를 들어, 컬러 센터 (colour centre) 와 같이, 표면 결정 데미지를 일으키며, 이것은 인광체의 효율을 악화시킨다.
놀랍게도, 고온 공정 동안 인광체 입자의 소결은, 입자 사이에서 스페이서 역할을 하고 이런 식으로 소결 공정 동안 확산 배리어로 기능하는 작은 입자로 습식 화학 방법에 의해 인광체 표면을 코팅함으로써 피할 수 있다. 본 발명에 의한 용액의 이점은, 인광체 입자의 입자 크기 분포가 고온 공정에 의해 변하지 않고, 인광체 입자를 손상시키는 복잡한 다운스트림 그라인딩 공정이 요구되지 않는다는 것에 있다. 고온 공정에서의 임의의 응집체 형성은, 본 발명에 의한 용액의 사용시, 고에너지의 입력 없이도, 매우 쉽게 응집방지 (deagglomeration) 될 수 있다.
EP-1560 274 는 인광체를 위한 금속 산화물, 금속 질화물 또는 금속 산질화물 코팅을 개시하며, 여기서 코팅은 CVD 법을 통해 인광체에 도포된다.
EP-1121 397 B1 은 필수적으로 투명한, 인광체를 위한 금속 산질화물 코팅을 개시하며, 여기서 코팅은 CVD 법을 통해 인광체에 도포되며, 인광체 입자는 이러한 방식으로 습기로부터 보호된다.
EP-0 455 401 B2 는 인캡슐화된 전계발광 인광체 입자를 기재하고, 여기서 각 입자는 실질적으로 투명한 응집성 (coherent) 금속 산화물 코팅에 의해 완전히 인캡슐화되는 황화 아연계 인광체를 구비한다. 여기서 또한 코팅은 CVD 법에 의해 수행되며, 예외적으로 응집성 코팅이 형성된다.
CVD 법은 기술적으로 매우 복잡하고, 장비 측면에서 매우 고순도인 (비활성) 가스 분위기가 공정 동안 필요하고, 코팅될 재료에 대해 개별 가스 스트림의 균질한 공급이 발생할 수 있도록 흐름이 설계되어야 한다.
본 발명은, 적어도 2종의 개시 재료와 적어도 1종의 도펀트를 습식 화학 방법에 의해 혼합 및 후속 소성함으로써 인광체 전구체를 제공하고, 금속, 전이 금속 또는 준금속 산화물을 습식 화학 방법에 의해 코팅 및 후속 소성함으로써 획득가능한 금속, 전이 금속 또는 준금속 산화물 코팅 그리고 발광성 입자를 포함하는, 코팅된 인광체 입자에 관한 것이다.
금속, 전이 금속 또는 준금속 코팅은 바람직하게 실질적으로 투명하며, 즉, 채택되는 각 변환 인광체의 여기 스펙트럼 및 또한 에미션 스펙트럼 양자에 대해 90% ~ 100% 의 투명성을 확보해야 한다. 한편, 본 발명에 의한 코팅의 투명성은 또한 여기 및 에미션 파장에 대응하지 않는 모든 파장에 대해 90% 미만 내지 100% 일 수 있다.
인광체, 예를 들어 YAG:Ce 의 제조는 적어도 2단계의 연속적인 소성 단계를 필요로 한다.
1. 온도 T1>150℃ 의 대기에서의 소성.
2. 온도 T2>800℃, 바람직하게는 800 ~ 1750℃ 의 환원 분위기에서의 소성.
제 1 소성 동안에는, 1차 입자의 약한 응집만 발생한다. 따라서, 원하는 입자 크기 분포 (타켓 분율) 로의 그라인딩 및 분류는, 이 단계 이후 매우 낮은 에너지만의 입력에 의해 발생할 수 있다.
전소성된 (pre-calcined) 인광체 입자의 타켓 분율은, 상응하는 비휘발성 염 및/또는 유기금속 화합물의 수성 또는 비수성 용액의 첨가에 의해 교반 반응기에서 습식 화학 공정으로, (예를 들어, 알루미늄 산화물과 같이) 실질적으로 투명한 금속으로 코팅된다. 이것은, 바람직하게 금속, 전이 금속 또는 준금속 산화물 입자의 작은 아일랜드를 인광체 입자에 증착함으로써 수행된다 (도 1 참조).
이로써 코팅된 인광체 입자의 표면은 바람직하게 다공성이 되고, 소결 공정 동안 배리어 작용을 하게 한다. 응집성 코팅과 비교하여, 종래 기술에서 언급한 바와 같이, 다공성 코팅은 단지 스페이서의 형성을 가능하게 한다는 이점을 가진다. 다공성 코팅은, 복수의 인광체 입자 사이에서 인광체 표면의 직접적인 접촉을 방지함으로써 고온 공정동안 소결에 대응한다. 이로써, 인광체 표면의 소결이 배제된다. 단지 인광체 입자의 다공성 코팅의 표면이 서로 소결하는 것이 가능하다. 하지만, 이들 응결체는, 접촉 면적이 매우 작기 때문에 서로 대략적으로만 접촉된다. 이로써 이들 응결체는, 인광체 특성에 영향을 주지 않고 매우 쉽게 분리될 수 있다.
금속, 전이 금속 또는 준금속 산화물의 다른 이점은, 적합하게 선택된다면, 공정 동안 확산 배리어의 안정성을 유발하여, 인광체와의 혼합 결정을 형성하지 않는다는 것에 있다. 코팅시 채택되는, 실질적으로 투명한 산화물은 바람직하게 알루미늄 산화물, 아연 산화물, 티타늄 산화물, 지르코늄 산화물 또는 실리콘 산화물 또는 그 혼용물이다. 알루미늄 산화물이 특히 바람직하게 채택된다.
예를 들어, 코팅 재료로서 알루미늄 산화물의 사용시, 알루미늄 산화물 입자의 표면 상의 어두운 착색은, Al 아산화물의 형성에 기인하여 환원성 고온 처리 동안 아마도 일어날 수 있다. 이후, 스팀 분위기의 600 ~ 800℃ 에서의 분말의 처리에 의해 Al2O3를 제공하는 Al 아산화물의 선택적 산화는 고온 공정 이후 가능하다.
이하, 관련 실시예를 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 1은 Al2O3 표면 코팅의 스페이서 작용을 도시하며, 1은 전소성된 YAG 인광체 입자를 나타내고, 2는 Al2O3 코팅을 나타낸다.
도 2는 Al2O3 스페이서로 코팅된 입자의 SEM 사진을 도시한다.
용어 "공극률 또는 다공성"은 재료의 표면 상의 평균적인 포어 개구를 의미하는 것으로 여겨진다. 본 발명에 의한 코팅된 인광체 표면은 바람직하게 메조포러스 (mesoporous) 또는 마크로포러스 (macroporous) 이고, 여기서 "메조포러스"는 2 ~ 50nm 의 포어 개구를 나타내고 "마크로포러스"는 50nm 초과의 포어 크기를 나타낸다.
이들 다공성 코팅은 부가적으로 단일층의 굴절률을 더욱 감소시키는 가능성제공한다.
본 발명에 의한 인광체의 입자 크기는 50nm ~ 30㎛ 이고, 바람직하게 1㎛ ~ 20㎛ 이다.
본 발명에 의한 금속, 전이 금속 또는 준금속 산화물 코팅의 두께는 10 ~ 150nm 이다. 금속, 전이 금속 또는 준금속 산화물 코팅의 1차 입자의 입자 크기는 5 ~ 100nm 이다.
다음 화합물은 본 발명에 의한 인광체 입자의 재료로서 특히 적합하다:
(Y,Gd,Lu,Sc,Sm,Tb,Th,Ir,Sb,Bi)3(Al,Ga)5O12:Ce (Pr 유 또는 무), YSiO2N:Ce, Y2Si3O3N4:Ce, Gd2Si3O3N4:Ce, (Y,Gd,Tb,Lu)3Al5 - xSixO12 - xNx:Ce, BaMgAl10O17:Eu (Mn 유 또는 무), SrAl2O4:Eu, Sr4Al14O25:Eu, (Ca,Sr,Ba)Si2N2O2:Eu, SrSiAl2O3N2:Eu, (Ca,Sr,Ba)2Si5N8:Eu, (Ca,Sr,Ba)SiN2:Eu, CaAlSiN3:Eu, 몰리브데이트, 텅스테이트, 바나데이트, 제 3 족 질화물, 산화물 (각각의 경우에 있어서 독립적으로 또는 Ce, Eu, Mn, Cr, Tb 및/또는 Bi와 같은 하나 이상의 활성체 이온과의 그 혼합물로 이루어짐).
또한, 본 발명은 실질적으로 투명한 금속, 전이 금속 또는 준금속 산화물로 코팅된 인광체 입자의 제조 방법에 관한 것으로, 다음 단계들을 특징으로 한다:
a. 적어도 2종의 개시 재료 및 적어도 1종의 도펀트를 습식 화학 방법에 의해 혼합하고, 그 혼합물을 온도 T1 > 150℃ 에서 열처리함으로써 전소성된 인광체 전구체 현탁액을 제조하는 단계.
b. 승온의 습식 화학 공정에서 실질적으로 투명한 금속, 전이 금속 또는 준금속 산화물을 사용하여 전소성된 인광체 전구체 현탁액을 코팅하고 온도 T2 > 800℃ 에서 후속 소성하는 단계.
c. 선택적으로 부가적으로 온도 T3 < 800℃ 에서 아산화물 (suboxide) 을 선택적 산화하여 상응하는 금속 또는 준금속 산화물을 제공하는 단계.
인광체 제조용 개시 재료는, 상술한 바와 같이, 기본 재료 (예를 들어, 알루미늄, 이트륨 및 세륨의 염 용액) 및 적어도 1종의 도펀트, 바람직하게는 유로퓸 또는 세륨으로 이루어지며, 선택적으로 또한 Gd-, Lu-, Sc-, Sm-, Tb-, Pr- 및/또는 Ga-함유 재료로 이루어진다. 적합한 개시 재료는 무기 및/또는 유기 물질, 예컨대, 나이트레이트, 카보네이트, 히드로젠카보네이트, 포스페이트, 카르복실레이트, 알코올레이트, 아세테이트, 옥살레이트, 할라이드, 설페이트, 유기금속 화합물, 금속, 준금속, 전이 금속 및/또는 희토류 금속의 수산화물 및/또는 산화물이며, 이는 무기 및/또는 유기 액체에 용해 및/또는 현탁된다. 상응하는 원소를 필수 화학양론비로 포함하는 혼합 나이트레이트 용액, 클로라이드 또는 수산화물 용액을 사용하는 것이 바람직하다.
습식-화학 제조는 일반적으로 종래의 고체-상태 확산 (혼합 및 연소) 방법보다, 결과적으로 형성된 재료가 화학양론적 조성, 입자 크기 및 입자의 모폴로지와 관련하여 보다 큰 균일성을 가진다는 이점을 가지며, 이로부터 본 발명에 의한 인광체가 제조된다.
예를 들어, 이트륨 나이트레이트, 알루미늄 나이트레이트 및 세륨 나이트레이트 용액의 혼합물로 이루어지는 인광체의 수성 전구체 (= 인광체 전구체) 의 습식 화학 전처리에 대해서, 하기의 공지된 방법이 바람직하다:
Figure 112010036326397-pct00001
NH4HCO3 용액을 사용하는 공침법 (예를 들어, Jander , Blasius Lehrbuch der analyt . u. pr
Figure 112010036326397-pct00002
p. anorg , Chem . [ Textbook of Analyt . and Prep . Inorg . Chem .] 2002 참조)
Figure 112010036326397-pct00003
시트르산 및 에틸렌 글리콜의 용액을 사용하는 페치니법 (예를 들어, Annual Review of Materials Research Vol . 36: 2006, 281-331 참조)
Figure 112010036326397-pct00004
우레아를 사용하는 연소법
Figure 112010036326397-pct00005
수성 또는 유기 염 용액 (개시 재료) 의 분사-건조
Figure 112010036326397-pct00006
수성 또는 유기 염 용액 (개시 재료) 의 분사 열분해
본 발명에 따라서 특히 바람직한 상술한 공침법에 있어서는, NH4HCO3 용액을, 예를 들어 상응하는 인광체 개시 재료의 나이트레이트 용액에 첨가하여, 인광체 전구체를 형성한다.
페치니법에 있어서는, 시트르산 및 에틸렌 글리콜로 이루어지는 침전 시약을, 예를 들어 상응하는 인광체 개시 재료의 상술한 나이트레이트 용액에 실온에서 첨가하고, 그 혼합물을 계속해서 가열한다. 점도가 상승하여 인광체 전구체를 형성한다.
공지된 연소법에 있어서는, 예를 들어 상응하는 인광체 개시 재료의 상술한 나이트레이트 용액을 물에 용해한 다음, 환류 하에서 끓이고 우레아로 처리하여, 인광체 전구체를 천천히 형성시킨다.
분사 열분해는 에어로졸 방법 중 하나이며, 이것은 용액, 현탁액 또는 분산액을 다양한 방법으로 가열된 반응 공간 (반응기) 으로 분사하여, 고체 입자를 형성 및 증착시키는 것을 특징으로 한다. 200℃ 미만의 고온 가스 온도를 적용하는 분사-건조와 달리, 고온 공정으로서의 분사 열분해에서는, 용매의 증발 이외에, 사용된 개시 재료 (예를 들어, 염) 의 열 분해 및 물질 (예를 들어, 산화물, 혼합 산화물) 의 재형성이 부가적으로 발생한다.
상술한 5가지 방법 변형은 WO 2007/004488 (Merck) 에 상세히 기재되어 있으며, 이는 참조로써 그 전체 범위가 본 출원의 내용에 통합된다.
본 발명에 의한 인광체는 하기에 의한 여러가지 습식 화학 방법에 의해 제조될 수 있다.
1) 구성 성분을 균질하게 침전시킨 다음, 용매를 분리하고, 이후 단일단계 또는 다단계 열 후처리하거나 (여기서 이들 단계들 중 한 단계는 환원 분위기에서 수행될 수 있음),
2) 예를 들어, 분사 공정의 도움으로 혼합물을 정밀하게 분할하고, 용매를 제거하고, 이후 단일단계 또는 다단계 열 후처리하거나 (여기서 이들 단계들 중 하나는 환원 분위기에서 수행될 수 있음), 또는
3) 예를 들어, 분사 공정의 도움으로 혼합물을 정밀하게 분할하고, 열분해와 관련하여 용매를 제거하고, 이후 단일단계 또는 다단계 열 후처리하며 (여기서 이들 단계들 중 하나는 환원 분위기에서 수행될 수 있음),
4) 계속해서 습식 화학 방법 1-3 의 도움으로 형성된 인광체를 코팅함.
인광체의 습식 화학 제조는 바람직하게 침전 및/또는 졸겔법에 의해 수행된다.
상술한 열 후처리에서, 소성은 (예를 들어, 일산화 탄소, 형성 가스, 순수 수소 또는 적어도 진공이나 산소 결핍 분위기를 이용하는) 환원 조건 하에서 적어도 부분적으로 수행되는 것이 바람직하다.
일반적으로, 고체 상태 확산 방법에 의해 본 발명에 의한 인광체를 제조하는 것이 또한 가능하지만, 이것은 이미 언급된 단점을 유발한다.
상술한 공정은, 구 입자, 플레이크 또는 구조화된 재료 및 세라믹과 같이 인광체 입자의 임의의 원하는 외부 형상이 제조되게 한다.
또한, 본 발명에 의한 인광체는 넓은 범위에 걸쳐 여기될 수 있고, 그 범위는 약 250nm ~ 560nm, 바람직하게는 430nm ~ 500nm 로 확장한다. 이로써 이들 인광체는 UV 또는 청색-에미팅 1차 광원, 예컨대 LED, 또는 종래의 방전 램프 (예를 들어, Hg 계) 에 의한 여기에 적합하다.
또한, 본 발명은, 에미션 최대 또는 최소가 380nm ~ 530nm 범위이고, 바람직하게 430nm ~ 약 500nm 이며, 특히 바람직하게 440nm ~ 480nm 범위인 적어도 하나의 1차 (primary) 광원을 가지는 조명 유닛에 관한 것으로, 여기서 1차 방사선의 일부 또는 전부는 본 발명에 의한 코팅된 인광체에 의해 장파장 방사선으로 변환된다. 이 조명 유닛은 바람직하게 백색광을 에미팅하거나 또는 소정의 컬러 포인트를 가지는 광을 에미팅한다 (컬러-온-디멘드 원리).
본 발명에 의한 조명 유닛의 바람직한 실시형태에서, 광원은 발광성 인듐 알루미늄 갈륨 질화물, 특히 식 IniGajAlkN (식 중, 0≤i, 0≤j, 0≤k, 및 i+j+k=1) 의 발광성 인듐 알루미늄 갈륨 질화물이다. 이러한 타입의 광원의 가능성 있는 형태가 당업자들에게 알려져 있다. 그것은 각종 구조를 가지는 발광형 (light-emitting) LED 칩일 수 있다.
본 발명에 의한 조명 유닛의 더욱 바람직한 실시형태에서, 광원은 ZnO, TCO (투명 전도성 산화물), ZnSe 또는 SiC 계 발광성 배열 또는 유기 발광층 (OLED) 계 배열이다.
본 발명에 의한 조명 유닛의 더욱 바람직한 실시형태에서, 광원은 전계발광 (electroluminescence) 및/또는 광발광 (photoluminescence) 을 나타내는 소스이다. 더욱이, 광원은 또한 플라즈마 소스 또는 방전 소스일 수 있다.
본 발명에 의한 인광체는 수지 (예를 들어, 에폭시 또는 실리콘 수지) 에 분산되거나, 또는 적합한 크기비를 가지고 1차 광원 상에 직접 배열되거나 또는 애플리케이션에 따라 1차 광원으로부터 이격되어 배열될 수 있다 (이격 배열은 또한 "리모트 인광체 테크놀로지" 를 포함함). 리모트 인광체 테크놀로지의 이점은 당업자들에게 알려져 있고, 예를 들어, 다음 문헌: Japanese Journ. of Appl. Phys. Vol. 44, No. 21 (2005), L649-L651 에서 밝혀진다.
다른 실시형태에서, 코팅된 인광체와 1차 광원 사이의 조명 유닛의 광학 커플링이 광-전도 배열에 의해 달성되는 것이 바람직하다.
이것은, 1차 광원이 중심 위치에 설치되게 하고, 그리고 예를 들어, 광전도 섬유와 같은 광전도 디바이스를 통해 인광체에 광학적으로 커플링되게 할 수 있다. 이러한 식으로, 원하는 조명에 매칭되고, 그리고 배열되어 광 스크린을 형성할 수 있는 일 종의 인광체 소자나 상이한 인광체 소자, 및 1차 광원에 커플링되는 광 전도체로 단지 이루어지는, 램프가 달성될 수 있다. 이러한 식으로, 강한 1차 광원을 전기 설비에 유리한 위치에 배치하는 것이 가능하고, 추가 전기 케이블링은 없으나, 대신에 광 전도체를 배치하는 것만으로, 광 전도체에 커플링되는 인광체를 포함하는 램프를 임의의 원하는 위치에 설치하는 것이 가능하다.
본 발명은 또한 발광성 다이오드로부터 청색 또는 근-UV 에미션의 부분 또는 전체 변환을 위한 본 발명에 의한 인광체의 용도에 관한 것이다.
본 발명에 의한 인광체는 청색 또는 근-UV 에미션을 가시 백색 방사선으로 변환하기 위해 더욱 바람직하게 사용된다. 본 발명에 의한 인광체는 "컬러-온-디멘드" 컨셉에 의해 1차 방사선을 소정의 컬러 포인트로 변환하기 위해 더욱 바람직하게 사용된다.
또한 본 발명은, 예를 들어 전계발광 필름 (또한 라이팅 필름 또는 라이트 필름으로도 알려짐) 과 같은 전계발광 재료에서 본 발명에 의한 인광체의 용도에 관한 것으로, 여기서, 예를 들어 황화 아연 또는 Mn2 +, Cu+ 또는 Ag+로 도핑된 황화 아연은 에미터로 채용되고, 이는 황색-녹색 영역에서 에미팅한다. 전계발광 필름의 애플리케이션 영역은, 예를 들어, 디스플레이 및/또는 제어 소자, 예를 들어, 자동차, 기차, 배 및 항공기, 또한 가전 제품, 정원 설비, 측정 기구 또는 스포츠와 레져 설비에 있어서, 광고, 액정 디스플레이 스크린 (LC 디스플레이) 및 박막 트랜지스터 (TFT) 디스플레이에서의 디스플레이 백라이팅, 자기-조명 자동차 등록판, (크러쉬-레지스턴트 (crush-resistant) 및 슬립 방지 적층체와 조합한) 플로어 (floor) 그래픽이다.
하기 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 것이다. 하지만, 결코 한정하는 것으로 간주되어서는 안된다. 조성물에 사용될 수 있는 모든 화합물 또는 성분은 공지 및 시판되거나, 또는 공지된 방법에 의해서 합성될 수 있다. 실시예에서 나타낸 온도는 항상 ℃로 제공된다. 더욱이, 상세한 설명 및 또한 실시예 양자에 있어서, 조성물 중 성분들의 첨가량을 항상 총 100%까지 첨가하는 것은 말할 것도 없다. 주어진 백분율 데이터는 항상 주어진 관계에서 고려되어야 한다. 하지만, 일반적으로, 표시된 부분량 또는 총량의 중량과 항상 관련된다.
[실시예]
실시예 1: 알루미나-코팅된 YAG : Ce 의 제조
알루미늄 클로라이드 육수화물 (1.70 mol) 의 410.423g, 이트륨 클로라이드 육수화물 (0.98 mol) 의 300.140g 및 세륨 클로라이드 육수화물 (0.03mol) 의 10.850g 을 탈이온수 800㎖ 에 용해한다. 이 용액을, 2ℓ의 탈이온수 중의 암모늄 히드로젠카보네이트 1075.2g 의 후레시하게 제조된 용액에 1½ 시간에 걸쳐서 교반하면서 적하 첨가한다. 이 혼합물을 계속해서 30분 더 교반한다. 침전물을 여과하고 120℃ 에서 건조한다. 이후 재료를 대기 분위기에서 4시간의 기간에 걸쳐 1000℃ 에서 전소성한다.
전소성된 YAG:Ce 의 50g 을 맨틀 (mantle) 을 가열하면서 유리 반응기 내의 탈이온수 950g 에 현탁시킨다. 용액의 kg당 AlCl3*6H2O 의 98.7g 을 포함하는 수용액의 600g 을 2½ 시간에 걸쳐서 80℃ 에서 교반하면서 현탁액으로 미터링한다. 이 첨가 동안, pH는 수산화 나트륨 용액의 미터링된 첨가에 의해 6.5로 일정하게 유지된다. 미터링된 첨가를 완료한 때, 혼합물을 80℃ 에서 1시간 더 교반한 다음, 실온에서 냉각시키고, 인광체를 여과, 수세정 및 건조한다. 마지막으로, 건조된 인광체를 30분 동안 750℃ 에서 소성하고, 마지막으로 50μ체를 통해 체질한다.
이후 생성물을 추가 프로세싱, 즉, 20% H2 분위기 및 1700℃ 의 고온 소성으로 전달한다.
이후 획득된 재료가 회색을 나타낸다면 (알루미늄 아산화물의 형성, 상기 참조), 600℃ ~ 800℃ 온도의 오븐 내의 불포화 스팀 분위기에서 2시간의 기간동안 처리한다.
실시예 2: 지르코늄 이산화물-코팅된 YAG : Ce 의 제조
알루미늄 클로라이드 육수화물 (1.70mol) 의 410.423g, 이트륨 클로라이드 육수화물 (0.98mol) 의 300.140g 및 세륨 클로라이드 육수화물 (0.03mol) 의 10.850g 을 탈이온수 800㎖ 에 용해한다. 이 용액을, 2ℓ의 탈이온수 중의 암모늄 히드로젠카보네이트 1075.2g 의 후레시하게 제조된 용액에 1½ 시간에 걸쳐서 교반하면서 적하 첨가한다. 이 혼합물을 계속해서 30분 더 교반한다. 침전물을 여과하고 120℃ 에서 건조한다. 이후 재료를 대기 분위기에서 4시간의 기간에 걸쳐 1000℃ 에서 전소성한다.
전소성된 YAG:Ce 인광체의 100g 을 2ℓ의 탈이온수에 현탁시키고, 현탁액을 1000rpm 으로 교반한다. 계속해서 현탁액을 서모스탯 (thermostat) 을 통해 온도 75℃ 가 되게 한다. 다음, 10 중량% 지르코늄 옥시클로라이드 용액 (ZrOCl2 용액) 을 초기 도입된 현탁액으로 2㎖/min 의 미터링 레이트 (metering rate) 로 미터링한다. 이 작업 동안, 현탁액의 pH를 30% 수산화 나트륨 용액으로 역적정하여 pH=3.5 로 일정하게 유지시킨다. 첨가를 완료한 때, 코팅된 인광체를 여과하고, 무염이 될 때까지 탈이온수로 세정한다. 마지막으로, 건조된 인광체를 750℃ 에서 30분간 소성하고, 20㎛ 체를 통해 체질한다.
이후 생성물을 추가 프로세싱, 제 2 고온 소성 단계로 전달한다.
실시예 3: 티타늄 이산화물-코팅된 YAG : Ce 의 제조
알루미늄 클로라이드 육수화물 (1.70mol) 의 410.423g, 이트륨 클로라이드 육수화물 (0.98mol) 의 300.140g 및 세륨 클로라이드 육수화물 (0.03mol) 의 10.850g 을 탈이온수 800㎖ 에 용해한다. 이 용액을, 2ℓ의 탈이온수 중의 암모늄 히드로젠카보네이트 1075.2g 의 후레시하게 제조된 용액에 1½ 시간에 걸쳐서 교반하면서 적하 첨가한다. 혼합물을 계속해서 30분 더 교반한다. 침전물을 여과하고 120℃ 에서 건조한다. 이후 재료를 대기 분위기에서 4시간의 기간에 걸쳐 1000℃ 에서 전소성한다.
현 YAG:Ce 의 100g 을 2ℓ의 탈이온수에 현탁시키고, 현탁액을 1000rpm 으로 교반한다. 계속해서 현탁액을 서모스탯을 통해 온도 75℃ 가 되게 한다. 다음, 30 중량% 티타늄 옥시클로라이드 용액 (TiOCl2 용액) 을 초기 도입된 현탁액으로 2㎖/min 의 미터링 레이트로 미터링한다. 이 작업 동안, 현탁액의 pH를 30% 수산화 나트륨 용액으로 역적정하여 pH=2.2 로 일정하게 유지시킨다. 첨가를 완료한 때, 현탁액을 pH=5.0 으로 조절하고, 코팅된 인광체를 여과하고, 무염이 될 때까지 탈이온수로 세정한다. 마지막으로, 건조된 인광체를 800℃ 에서 30분간 소성하고, 20㎛ 체를 통해 체질한다.
이후 생성물을 추가 프로세싱, 즉 산화성 또는 보호성 가스 분위기에서의 고온 소성으로 전달한다. 고온 소성 이후 회색 착색 (티타늄 아산화물 형성) 된 경우, 재료를 2시간 동안 승온 (600℃ ~ 800℃) 의 스팀에서 처리하여, 회색 착색을 출현시키고 티타늄 이산화물을 형성시킨다.
실시예 4: 아연 산화물-코팅된 YAG : Ce 의 제조
알루미늄 클로라이드 육수화물 (1.70mol) 의 410.423g, 이트륨 클로라이드 육수화물 (0.98mol) 의 300.140g 및 세륨 클로라이드 육수화물 (0.03mol) 의 10.850g 을 탈이온수 800㎖ 에 용해한다. 이 용액을, 2ℓ의 탈이온수 중의 암모늄 히드로젠카보네이트 1075.2g 의 후레시하게 제조된 용액에 1½ 시간에 걸쳐서 교반하면서 적하 첨가한다. 혼합물을 계속해서 30분 더 교반한다. 침전물을 여과하고 120℃ 에서 건조한다. 이후 재료를 대기 분위기에서 4시간의 기간에 걸쳐 1000℃ 에서 전소성한다.
현 YAG:Ce 인광체의 100g 을 2ℓ의 탈이온수에 현탁시키고, 현탁액을 1000rpm 으로 교반한다. 계속해서 현탁액을 서모스탯을 통해 온도 75℃ 가 되게 한다. 다음, 아연 클로라이드 용액 (ZnCl2 용액) - 22.7g 의 아연 클로라이드가 1.0g 의 알루미늄 클로라이드 육수화물과 함께 400g 의 탈이온수에 용해됨 - 을 초기 도입된 현탁액으로 5㎖/min 의 미터링 레이트로 미터링한다. 이 작업 동안, 현탁액의 pH를 15% 수산화 나트륨 용액으로 역적정하여 pH=8.0 으로 일정하게 유지시킨다. 첨가를 완료한 때, 10% HCl 용액을 첨가하여 현탁액을 pH=5로 조절한다. 다음 코팅된 인광체를 여과하고, 무염이 될 때까지 탈이온수로 세정하고, 계속해서 건조한다. 이후 그 재료를 500℃ 에서 소성하고, 20㎛ 체를 통해 체질한다.
이후 생성물을 추가 프로세싱, 즉 20% H2 분위기 및 1700℃ 의 고온 소성으로 전달한다.
실시예 5: 알루미늄 산화물-코팅된 ( Ca , Sr , Ba ) SiN 2 : Eu 의 제조
(Ca,Sr,Ba)SiN2:Eu 의 50g 을 맨틀을 가열하면서 유리 반응기 내의 탈이온수 950g 에 현탁시킨다. 용액의 kg당 AlCl3*6H2O 의 98.7g 을 포함하는 수용액의 600g 을 2½ 시간에 걸쳐서 80℃ 에서 교반하면서 현탁액으로 미터링한다. 이 첨가 동안, pH는 수산화 나트륨 용액의 미터링된 첨가에 의해 6.5로 일정하게 유지된다. 미터링된 첨가를 완료한 때, 혼합물을 80℃ 에서 1시간 더 교반한 다음, 실온에서 냉각시키고, 인광체를 여과, 수세정 및 건조한다. 마지막으로, 건조된 인광체를 30분 동안 750℃ 에서 소성하고, 마지막으로 50μ체를 통해 체질한다.
실시예 6: 알루미늄 산화물-코팅된 ( Ca , Sr , Ba ) Si 2 N 5 : Eu 의 제조
(Ca,Sr,Ba)2Si2N5:Eu 의 50g 을 맨틀을 가열하면서 유리 반응기 내의 탈이온수 950g 에 현탁시킨다. 용액의 kg당 AlCl3*6H2O 의 98.7g 을 포함하는 수용액의 600g 을 2½ 시간에 걸쳐서 80℃ 에서 교반하면서 현탁액으로 미터링한다. 이 첨가 동안, pH는 수산화 나트륨 용액의 미터링된 첨가에 의해 6.5로 일정하게 유지된다. 미터링된 첨가를 완료한 때, 혼합물을 80℃ 에서 1시간 더 교반한 다음, 실온에서 냉각시키고, 인광체를 여과, 수세정 및 건조한다. 마지막으로, 건조된 인광체를 30분 동안 750℃ 에서 소성하고, 마지막으로 50μ체를 통해 체질한다.
실시예 7: 지르코늄 산화물-코팅된 ( Ca , Sr , Ba ) SiN 2 : Eu 의 제조
(Ca,Sr,Ba)SiN2:Eu 의 100g 을 탈이온수 2ℓ에 현탁시키고, 현탁액을 1000rpm 으로 교반한다. 계속해서 현탁액을 서모스탯을 통해 온도 75℃ 가 되게 한다. 다음 10중량% 지르코늄 옥시클로라이드 용액 (ZrOCl2 용액) 을 초기 도입된 현탁액으로 2㎖/min 의 미터링 레이트로 미터링한다. 이 작업 동안, 현탁액의 pH를 30% 수산화 나트륨 용액으로 역적정하여 pH=3.5 로 일정하게 유지시킨다. 첨가를 완료한 때, 코팅된 인광체를 여과하고, 무염이 될 때까지 탈이온수로 세정한다. 마지막으로, 건조된 인광체를 30분 동안 750℃ 에서 소성하고, 20㎛ 체를 통해 체질한다.
실시예 8: 지르코늄 산화물-코팅된 ( Ca , Sr , Ba ) Si 2 N 5 : Eu 의 제조
(Ca,Sr,Ba)Si2N5:Eu 의 100g 을 탈이온수 2ℓ에 현탁시키고, 현탁액을 1000rpm 으로 교반한다. 계속해서 현탁액을 서모스탯을 통해 온도 75℃ 가 되게 한다. 다음 10중량% 지르코늄 옥시클로라이드 용액 (ZrOCl2 용액) 을 초기 도입된 현탁액으로 2㎖/min 의 미터링 레이트로 미터링한다. 이 작업 동안, 현탁액의 pH를 30% 수산화 나트륨 용액으로 역적정하여 pH=3.5 로 일정하게 유지시킨다. 첨가를 완료한 때, 코팅된 인광체를 여과하고, 무염이 될 때까지 탈이온수로 세정한다. 마지막으로, 건조된 인광체를 30분 동안 750℃ 에서 소성하고, 20㎛ 체를 통해 체질한다.
실시예 9: 티타늄 이산화물-코팅된 ( Ca , Sr , Ba ) SiN 2 : Eu 의 제조
(Ca,Sr,Ba)SiN2:Eu 의 100g 을 탈이온수 2ℓ에 현탁시키고, 현탁액을 1000rpm 으로 교반한다. 계속해서 현탁액을 서모스탯을 통해 온도 75℃ 가 되게 한다. 다음 30중량% 티타늄 옥시클로라이드 용액 (TiOCl2 용액) 을 초기 도입된 현탁액으로 2㎖/min 의 미터링 레이트로 미터링한다. 이 작업 동안, 현탁액의 pH를 30% 수산화 나트륨 용액으로 역적정하여 pH=2.2 로 일정하게 유지시킨다. 첨가를 완료한 때, 현탁액을 pH=5.0 으로 조절하고, 코팅된 인광체를 여과하고, 무염이 될 때까지 탈이온수로 세정한다. 마지막으로, 건조된 인광체를 30분 동안 800℃ 에서 소성하고, 20㎛ 체를 통해 체질한다.
실시예 10: 티타늄 산화물-코팅된 ( Ca , Sr , Ba ) Si 2 N 5 : Eu 의 제조
(Ca,Sr,Ba)Si2N5:Eu 의 100g 을 탈이온수 2ℓ에 현탁시키고, 현탁액을 1000rpm 으로 교반한다. 계속해서 현탁액을 서모스탯을 통해 온도 75℃ 가 되게 한다. 다음 30중량% 티타늄 옥시클로라이드 용액 (TiOCl2 용액) 을 초기 도입된 현탁액으로 2㎖/min 의 미터링 레이트로 미터링한다. 이 작업 동안, 현탁액의 pH를 30% 수산화 나트륨 용액으로 역적정하여 pH=2.2 로 일정하게 유지시킨다. 첨가를 완료한 때, 현탁액을 pH=5.0 으로 조절하고, 코팅된 인광체를 여과하고, 무염이 될 때까지 탈이온수로 세정한다. 마지막으로, 건조된 인광체를 30분 동안 800℃ 에서 소성하고, 20㎛ 체를 통해 체질한다.
실시예 11: 아연 산화물-코팅된 ( Ca , Sr , Ba ) SiN 2 : Eu 의 제조
(Ca,Sr,Ba)SiN2:Eu 의 100g 을 탈이온수 2ℓ에 현탁시키고, 현탁액을 1000rpm 으로 교반한다. 계속해서 현탁액을 서모스탯을 통해 온도 75℃ 가 되게 한다. 아연 클로라이드 용액 (ZnCl2 용액) - 22.7g 의 아연 클로라이드가 1.0g 의 알루미늄 클로라이드 육수화물과 함께 400g 의 탈이온수에 용해됨 - 을 초기 도입된 현탁액으로 5㎖/min 의 미터링 레이트로 미터링한다. 이 작업 동안, 현탁액의 pH를 15% 수산화 나트륨 용액으로 역적정하여 pH=8.0 으로 일정하게 유지시킨다. 첨가를 완료한 때, 10% HCl 용액을 첨가하여 현탁액을 pH=5로 조절한다. 다음 코팅된 인광체를 여과하고, 무염이 될 때까지 탈이온수로 세정하고, 계속해서 건조한다. 이후 그 재료를 500℃ 에서 소성하고, 20㎛ 체를 통해 체질한다.
실시예 12: 아연 산화물-코팅된 ( Ca , Sr , Ba ) Si 2 N 5 : Eu 의 제조
(Ca,Sr,Ba)Si2N5:Eu 의 100g 을 탈이온수 2ℓ에 현탁시키고, 현탁액을 1000rpm 으로 교반한다. 계속해서 현탁액을 서모스탯을 통해 온도 75℃ 가 되게 한다. 아연 클로라이드 용액 (ZnCl2 용액) - 22.7g 의 아연 클로라이드가 1.0g 의 알루미늄 클로라이드 육수화물과 함께 400g 의 탈이온수에 용해됨- 을 초기 도입된 현탁액으로 5㎖/min 의 미터링 레이트로 미터링한다. 이 작업 동안, 현탁액의 pH를 15% 수산화 나트륨 용액으로 역적정하여 pH=8.0 으로 일정하게 유지시킨다. 첨가를 완료한 때, 10% HCl 용액을 첨가하여 현탁액을 pH=5로 조절한다. 다음 코팅된 인광체를 여과하고, 무염이 될 때까지 탈이온수로 세정하고, 계속해서 건조한다. 이후 그 재료를 500℃ 에서 소성하고, 20㎛ 체를 통해 체질한다.
실시예 13: SiO 2 -코팅된 ( Ca , Sr , Ba ) SiN 2 : Eu 의 제조
(Ca,Sr,Ba)SiN2:Eu 의 50g 을, 맨틀 및 환류 응축기를 가열하면서, 그라운드 글라스 (ground-glass) 뚜껑을 가진 2ℓ 반응기 내의 에탄올 1ℓ에 현탁시킨다. 물 170g 중의 암모니아수 (25 중량%의 NH3) 17g 의 용액을 첨가한다. 무수 에탄올 48g 중의 테트라에틸 오르토실리케이트 (TEOS) 48g의 용액을 65℃에서 교반하면서 서서히 적하 첨가한다 (약 1㎖/min). 첨가를 완료하는 때, 현탁액을 2시간 더 교반하고, 실온이 되게 하며, 여과한다. 잔여물을 에탄올로 세정하고, 건조하며, 계속해서 소성 및 체질한다.
실시예 14: SiO 2 -코팅된 ( Ca , Sr , Ba ) Si 2 N 5 : Eu 의 제조
(Ca,Sr,Ba)Si2N5:Eu 의 50g 을, 맨틀 및 환류 응축기를 가열하면서, 그라운드 글라스 뚜껑을 가진 2ℓ 반응기 내의 에탄올 1ℓ에 현탁시킨다. 물 170g 중의 암모니아수 (25 중량%의 NH3) 17g 의 용액을 첨가한다. 무수 에탄올 48g 중의 테트라에틸 오르토실리케이트 (TEOS) 48g의 용액을 65℃에서 교반하면서 (약 1 ㎖/min로) 서서히 적하 첨가한다. 첨가를 완료하는 때, 현탁액을 2시간 더 교반하고, 실온이 되게 하며, 여과한다. 잔여물을 에탄올로 세정하고, 건조하며, 계속해서 소성 및 체질한다.

Claims (20)

  1. 적어도 2종의 개시 재료와 적어도 1종의 도펀트를 습식 화학 방법에 의해 혼합 및 후속 소성함으로써 인광체 전구체를 제공하고, 습식 화학 방법에 의해 금속, 전이 금속 또는 준금속 산화물로 코팅 및 후속 소성함으로써 획득가능한 금속, 전이 금속 또는 준금속 산화물 코팅 그리고 발광성 입자를 포함하는, 코팅된 인광체 입자로서, 상기 코팅된 인광체 입자의 표면은 다공성인, 코팅된 인광체 입자.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅된 인광체 입자의 각각은, (Y,Gd,Lu,Sc,Sm,Tb)3(Al,Ga)5O12:Ce (Pr 유 또는 무), YSiO2N:Ce, Y2Si3O3N4:Ce, Gd2Si3O3N4:Ce, (Y,Gd,Tb,Lu)3Al5-xSixO12-xNx:Ce, BaMgAl10O17:Eu (Mn 유 또는 무), SrAl2O4:Eu, Sr4Al14O25:Eu, (Ca,Sr,Ba)Si2N2O2:Eu, SrSiAl2O3N2:Eu, (Ca,Sr,Ba)2Si5N8:Eu, (Ca,Sr,Ba)SiN2:Eu, CaAlSiN3:Eu, 몰리브데이트, 텅스테이트, 바나데이트, 제 3 족 질화물, 산화물 (각각의 경우에 있어서 독립적으로 또는 Ce, Eu, Mn, Cr, Tb 및/또는 Bi와 같은 하나 이상의 활성체 이온과의 혼합물로 이루어짐) 의 그룹으로부터 선택된 적어도 1종의 발광성 화합물로 이루어지는 발광성 입자를 포함하는, 코팅된 인광체 입자.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 금속, 전이 금속 또는 준금속 산화물 코팅은 실질적으로 투명한 것을 특징으로 하는 코팅된 인광체 입자.
  5. 실질적으로 투명한 금속, 전이 금속 또는 준금속 산화물로 코팅된 인광체 입자를 제조하는 방법으로서,
    a. 적어도 2종의 개시 재료 및 적어도 1종의 도펀트를 습식 화학 방법에 의해 혼합하고, 그 혼합물을 온도 T1 > 150℃ 에서 열처리함으로써, 전소성된 (pre-calcined) 인광체 전구체 현탁액을 제조하는 단계,
    b. 승온의 습식 화학 공정에서 실질적으로 투명한 금속, 전이 금속 또는 준금속 산화물을 사용하여 상기 전소성된 인광체 전구체 현탁액을 코팅하고 온도 T2 > 800℃ 에서 후속 소성하는 단계, 및
    c. 선택적으로 온도 T3 < 800℃ 에서 아산화물 (suboxide) 을 추가로 선택적 산화하여 상응하는 금속 또는 준금속 산화물을 제공하는 단계
    를 특징으로 하는, 코팅된 인광체 입자의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    이용된 상기 실질적으로 투명한 금속, 전이 금속 또는 준금속 산화물이, 알루미늄 산화물, 지르코늄 산화물, 아연 산화물, 티타늄 산화물, 실리콘 산화물 또는 그 혼용물의 나노입자인 것을 특징으로 하는 코팅된 인광체 입자의 제조 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    이용된 상기 실질적으로 투명한 금속, 전이 금속 또는 준금속 산화물이, 알루미늄 산화물의 나노입자인 것을 특징으로 하는 코팅된 인광체 입자의 제조 방법.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인광체 전구체는, 졸-겔 공정 및/또는 침전 공정을 통해, 유기 및/또는 무기 금속, 준금속, 전이 금속 및/또는 희토류 금속염으로부터 습식 화학 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 코팅된 인광체 입자의 제조 방법.
  9. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인광체 전구체의 습식 화학 제조는 하기 5가지 방법:
    ㆍ NH4HCO3 용액을 사용하는 공침법
    ㆍ 시트르산 및 에틸렌 글리콜의 용액을 사용하는 페치니 (Pecchini) 방법
    ㆍ 우레아를 사용하는 연소법
    ㆍ 분산된 개시 재료의 분사 건조
    ㆍ 분산된 개시 재료의 분사 열분해
    중 1가지 방법으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 코팅된 인광체 입자의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 인광체 전구체의 습식 화학 제조는 상기 NH4HCO3 용액을 사용하는 공침법을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 코팅된 인광체 입자의 제조 방법.
  11. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코팅은, 비휘발성염 및/또는 유기 금속 화합물의 수성 또는 비수성 용액의 첨가에 의해 적어도 1종의 금속, 전이 금속 또는 준금속 산화물을 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 코팅된 인광체 입자의 제조 방법.
  12. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개시 재료 및 상기 도펀트는 금속, 준금속, 전이 금속 및/또는 희토류 금속의 나이트레이트, 카보네이트, 히드로젠카보네이트, 포스페이트, 카르복실레이트, 알코올레이트, 아세테이트, 옥살레이트, 할라이드, 술페이트, 유기금속 화합물, 수산화물 및/또는 산화물이고, 이들은 무기 및/또는 유기 액체에 용해 및/또는 현탁되는 것을 특징으로 하는 코팅된 인광체 입자의 제조 방법.
  13. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인광체 입자는 하기의 인광체 재료들:
    (Y,Gd,Lu,Sc,Sm,Tb,Th,Ir,Sb,Bi)3(Al,Ga)5O12:Ce (Pr 유 또는 무), YSiO2N:Ce, Y2Si3O3N4:Ce, Gd2Si3O3N4:Ce, (Y,Gd,Tb,Lu)3Al5-xSixO12-xNx:Ce, BaMgAl10O17:Eu (Mn 유 또는 무), SrAl2O4:Eu, Sr4Al14O25:Eu, (Ca,Sr,Ba)Si2N2O2:Eu, SrSiAl2O3N2:Eu, (Ca,Sr,Ba)2Si5N8:Eu, (Ca,Sr,Ba)SiN2:Eu, CaAlSiN3:Eu, 몰리브데이트, 텅스테이트, 바나데이트, 제 3 족 질화물, 산화물 (각각의 경우 독립적으로 또는 Ce, Eu, Mn, Cr, Tb 및/또는 Bi와 같은 하나 이상의 활성체 이온과의 혼합물로 이루어짐)
    중 적어도 1종으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 코팅된 인광체 입자의 제조 방법.
  14. 에미션 최대가 380 ~ 530nm 범위인 적어도 하나의 1차 (primary) 광원을 구비하는 조명 유닛으로서,
    이 방사선의 일부 또는 전부가 제 1 항 또는 제 3 항에 기재된 코팅된 인광체 입자에 의해, 장파장 방사선으로 변환되는, 조명 유닛.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 광원은 발광성 인듐 알루미늄 갈륨 질화물인 것을 특징으로 하는 조명 유닛.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 광원은 ZnO, TCO (투명 전도성 산화물), ZnSe 또는 SiC 계 발광성 화합물인 것을 특징으로 하는 조명 유닛.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 광원은 유기 발광층계 재료인 것을 특징으로 하는 조명 유닛.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 광원은 전계발광 (electroluminescence) 및/또는 광발광 (photoluminescence) 을 나타내는 소스인 것을 특징으로 하는 조명 유닛.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 광원은 플라즈마 또는 방전 소스인 것을 특징으로 하는 조명 유닛.
  20. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 코팅된 인광체 입자는, 발광 다이오드로부터 청색 또는 근-UV 에미션의 부분 또는 전체 변환을 위해 사용되는, 코팅된 인광체 입자.
KR1020107012493A 2007-11-08 2008-10-11 코팅된 발광성 물질의 제조 방법 KR101537124B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007053285A DE102007053285A1 (de) 2007-11-08 2007-11-08 Verfahren zur Herstellung von beschichteten Leuchtstoffen
DE102007053285.9 2007-11-08
PCT/EP2008/008608 WO2009059677A1 (de) 2007-11-08 2008-10-11 Verfahren zur herstellung von beschichteten leuchtstoffen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100102603A KR20100102603A (ko) 2010-09-24
KR101537124B1 true KR101537124B1 (ko) 2015-07-15

Family

ID=40019422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107012493A KR101537124B1 (ko) 2007-11-08 2008-10-11 코팅된 발광성 물질의 제조 방법

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8519609B2 (ko)
EP (1) EP2212401B1 (ko)
JP (1) JP5591709B2 (ko)
KR (1) KR101537124B1 (ko)
CN (1) CN101855316B (ko)
DE (1) DE102007053285A1 (ko)
MY (1) MY164752A (ko)
TW (1) TWI440690B (ko)
WO (1) WO2009059677A1 (ko)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007053285A1 (de) 2007-11-08 2009-05-14 Merck Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung von beschichteten Leuchtstoffen
DE102007053770A1 (de) * 2007-11-12 2009-05-14 Merck Patent Gmbh Beschichtete Leuchtstoffpartikel mit Brechungsindex-Anpassung
DE102009044255A1 (de) 2009-10-15 2011-04-28 Leuchtstoffwerk Breitungen Gmbh Erdalkalimetallsilikat-Leuchtstoffe und Verfahren zur Verbesserung ihrer Langzeitstabilität
CN102212360B (zh) * 2010-04-08 2013-11-27 海洋王照明科技股份有限公司 一种场发射荧光材料及其制备方法
CN102275976B (zh) * 2010-06-11 2013-08-07 深圳市海洋王照明技术有限公司 发光薄膜材料及其制备方法
CN101864306A (zh) * 2010-07-05 2010-10-20 聊城大学 一种双钨酸盐红色荧光粉的制备方法
CN101864307A (zh) * 2010-07-05 2010-10-20 聊城大学 一种双钨酸盐绿色荧光粉的制备方法
DE102012203419A1 (de) 2011-07-29 2013-01-31 Osram Ag Leuchtstoff und Leuchtstofflampe denselben enthaltend
CN102391691A (zh) * 2011-09-01 2012-03-28 江苏双乐化工颜料有限公司 一种蓄光颜料及其包膜处理方法
US20130092964A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 Intematix Corporation Highly reliable photoluminescent materials having a thick and uniform titanium dioxide coating
WO2013144919A1 (en) * 2012-03-29 2013-10-03 Koninklijke Philips N.V. Phosphor in inorganic binder for led applications
WO2013144777A1 (en) 2012-03-29 2013-10-03 Koninklijke Philips N.V. Phosphor in inorganic binder for led applications
CN107324795A (zh) * 2012-03-29 2017-11-07 默克专利有限公司 包含转化磷光体和具有负的热膨胀系数的材料的复合陶瓷
TWI593780B (zh) * 2012-06-29 2017-08-01 呂宗昕 發光二極體之螢光材料及其製備方法
CN104204133B (zh) * 2012-07-31 2016-02-10 海洋王照明科技股份有限公司 铝酸锌荧光材料及其制备方法
TWI516572B (zh) 2012-12-13 2016-01-11 財團法人工業技術研究院 螢光材料、及包含其之發光裝置
DE102013106575B4 (de) * 2013-06-24 2019-03-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements umfassend ein Konversionselement
JP6122747B2 (ja) * 2013-09-25 2017-04-26 三井金属鉱業株式会社 蛍光体
CN104004515B (zh) * 2014-06-17 2015-10-07 江苏双乐化工颜料有限公司 一种铝酸锶长余辉发光材料的制备方法
CN104607630A (zh) * 2014-11-17 2015-05-13 兰州理工大学 粉末烧结磷光粒子指示复合涂层
KR102337406B1 (ko) 2014-12-09 2021-12-13 삼성전자주식회사 불화물 형광체, 불화물 형광체 제조방법, 백색 발광장치, 디스플레이 장치 및 조명장치
DE102015103326A1 (de) * 2015-03-06 2016-09-08 Osram Gmbh Leuchtstoffpartikel mit einer Schutzschicht und Verfahren zur Herstellung der Leuchtstoffpartikel mit der Schutzschicht
CN107532080A (zh) * 2015-04-27 2018-01-02 默克专利股份有限公司 硅酸盐磷光体
JP6680868B2 (ja) 2015-08-17 2020-04-15 インフィニット アースロスコピー インコーポレーテッド, リミテッド 光源
WO2017087448A1 (en) 2015-11-16 2017-05-26 Infinite Arthroscopy Inc, Limited Wireless medical imaging system
JP6555111B2 (ja) * 2015-12-09 2019-08-07 日亜化学工業株式会社 ハイブリッド蛍光体の製造方法及びハイブリッド蛍光体
KR20180063541A (ko) * 2016-12-02 2018-06-12 엘지전자 주식회사 다결정 형광막 및 그 제조 방법 및 그를 이용한 차량 램프 장치
CA3053471C (en) 2017-02-15 2022-05-10 Infinite Arthroscopy, Inc. Limited Wireless medical imaging system comprising a head unit and a light cable that comprises an integrated light source
US10879431B2 (en) * 2017-12-22 2020-12-29 Lumileds Llc Wavelength converting layer patterning for LED arrays
DE102018125754A1 (de) 2018-10-17 2020-04-23 Leuchtstoffwerk Breitungen Gmbh Erdalkalimetallsilikat-Leuchtstoff und Verfahren zum Verbessern der Langzeitstabilität eines Erdalkalimetallsilikat-Leuchtstoffes
JP6870707B2 (ja) * 2019-07-11 2021-05-12 日亜化学工業株式会社 ハイブリッド蛍光体の製造方法及びハイブリッド蛍光体
JP2022543280A (ja) * 2019-08-05 2022-10-11 ネクスドット 電界発光材料および電界発光素子
CN111334281B (zh) * 2020-03-06 2023-07-04 英特美光电(苏州)有限公司 一种cob专用复合包膜黄色荧光粉的制备方法
USD938584S1 (en) 2020-03-30 2021-12-14 Lazurite Holdings Llc Hand piece
USD972176S1 (en) 2020-08-06 2022-12-06 Lazurite Holdings Llc Light source
US20220042172A1 (en) * 2020-08-07 2022-02-10 Lawrence Livermore National Security, Llc System and method for atomic layer deposition of rare-earth oxides on optical grade materials for laser gain media
KR102589976B1 (ko) * 2021-10-07 2023-10-13 경희대학교 산학협력단 백라이트 유닛, 이를 포함하는 파장 변환 매체 및 디스플레이 장치
CN116064033A (zh) * 2023-02-13 2023-05-05 南京农业大学 一种无团聚氮化物红色荧光粉及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030230739A1 (en) * 2002-06-12 2003-12-18 General Electric Grc Europium-activated phosphors containing oxides of rare-earth and Group-IIIB metals and method of making the same
US20040061107A1 (en) * 2000-03-31 2004-04-01 Duggal Anil Raj Color tunable organic electroluminescent light source
US20040169474A1 (en) * 1997-02-24 2004-09-02 Hampden-Smith Mark J. Photoluminescent phosphor powders, methods for making phosphor powders and devices incorporating same
US20070125982A1 (en) * 2005-12-02 2007-06-07 Sarnoff Corporation Metal silicate halide phosphors and LED lighting devices using the same

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3886396A (en) * 1971-10-10 1975-05-27 Gen Electric Fluorescent lamp with protective coating
DE3578599D1 (de) 1984-05-07 1990-08-16 Gte Laboratories Inc Verfahren zur beschichtung von phosphorteilchen, phosphorteilchen, fluoreszente lampe und verfahren zur herstellung derselben.
US5156885A (en) 1990-04-25 1992-10-20 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method for encapsulating electroluminescent phosphor particles
US6652967B2 (en) * 2001-08-08 2003-11-25 Nanoproducts Corporation Nano-dispersed powders and methods for their manufacture
US5904995A (en) * 1996-12-25 1999-05-18 Konica Corporation Rare earth activated alkaline earth metal fluorohalide stimulate phospor and radiation image conversion
EP0985007B2 (en) * 1997-02-24 2010-11-03 Cabot Corporation Oxygen-containing phosphor powders, methods for making phosphor powders and devices incorporating same
US6458512B1 (en) * 1998-10-13 2002-10-01 3M Innovative Properties Company Oxynitride encapsulated electroluminescent phosphor particles
DE19937420C1 (de) * 1999-08-07 2000-12-28 Philips Corp Intellectual Pty Plasmabildschirm mit Leuchtstoffzubereitung, Leuchtstoffzubereitung und Verfahren zu Herstellung einer Leuchtstoffzubereitung
JP2003082342A (ja) 2001-09-12 2003-03-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマディスプレイ装置
JP4042372B2 (ja) * 2001-09-12 2008-02-06 松下電器産業株式会社 蛍光体の製造方法
AU2003277627A1 (en) * 2002-11-08 2004-06-07 Nichia Corporation Light emitting device, phosphor and method for preparing phosphor
US20040101822A1 (en) * 2002-11-26 2004-05-27 Ulrich Wiesner Fluorescent silica-based nanoparticles
KR100875528B1 (ko) * 2003-01-27 2008-12-23 고노시마 가가쿠고교 가부시키가이샤 희토류 가넷 소결체와 그 제조방법
US20040229154A1 (en) * 2003-05-13 2004-11-18 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Stimulable phosphor, radiation image conversion panel and preparation process thereof
US7534489B2 (en) * 2004-09-24 2009-05-19 Agency For Science, Technology And Research Coated composites of magnetic material and quantum dots
TWI249861B (en) * 2005-01-12 2006-02-21 Lighthouse Technology Co Ltd Wavelength converting substance and light emitting device and encapsulating material comprising the same
US20070212541A1 (en) * 2006-03-07 2007-09-13 Kazuya Tsukada Core/shell type particle phosphor
JP2007324475A (ja) * 2006-06-02 2007-12-13 Sharp Corp 波長変換部材および発光装置
DE102006027133A1 (de) 2006-06-12 2007-12-13 Merck Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung von Granat-Leuchtstoffen in einem Pulsationsreaktor
DE102007010719A1 (de) * 2007-03-06 2008-09-11 Merck Patent Gmbh Leuchtstoffe bestehend aus dotierten Granaten für pcLEDs
KR20090016416A (ko) * 2007-08-10 2009-02-13 우베 마테리알즈 가부시키가이샤 청색 발광 형광체
DE102007053285A1 (de) 2007-11-08 2009-05-14 Merck Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung von beschichteten Leuchtstoffen
DE102007053770A1 (de) * 2007-11-12 2009-05-14 Merck Patent Gmbh Beschichtete Leuchtstoffpartikel mit Brechungsindex-Anpassung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040169474A1 (en) * 1997-02-24 2004-09-02 Hampden-Smith Mark J. Photoluminescent phosphor powders, methods for making phosphor powders and devices incorporating same
US20040061107A1 (en) * 2000-03-31 2004-04-01 Duggal Anil Raj Color tunable organic electroluminescent light source
US20030230739A1 (en) * 2002-06-12 2003-12-18 General Electric Grc Europium-activated phosphors containing oxides of rare-earth and Group-IIIB metals and method of making the same
US20070125982A1 (en) * 2005-12-02 2007-06-07 Sarnoff Corporation Metal silicate halide phosphors and LED lighting devices using the same

Also Published As

Publication number Publication date
US8519609B2 (en) 2013-08-27
EP2212401B1 (de) 2015-07-01
MY164752A (en) 2018-01-30
DE102007053285A1 (de) 2009-05-14
TW200936729A (en) 2009-09-01
WO2009059677A1 (de) 2009-05-14
JP5591709B2 (ja) 2014-09-17
TWI440690B (zh) 2014-06-11
CN101855316B (zh) 2015-01-28
CN101855316A (zh) 2010-10-06
EP2212401A1 (de) 2010-08-04
US20100264809A1 (en) 2010-10-21
KR20100102603A (ko) 2010-09-24
JP2012505266A (ja) 2012-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101537124B1 (ko) 코팅된 발광성 물질의 제조 방법
KR101537125B1 (ko) 굴절률 순응을 갖는 코팅된 인광체 입자
KR101553086B1 (ko) 표면-개질된 변환 발광성 물질
TWI502052B (zh) 矽磷酸鹽磷光體
TWI487769B (zh) 表面經改質之磷光體
TWI462991B (zh) 使用於磷光體轉換發光二極體之由經摻雜石榴石所構成之磷光體
TWI547545B (zh) 磷光體
US20110304264A1 (en) Surface-modified silicate fluorescent substances
JP6243438B2 (ja) Eu賦活発光物質
JP5912121B2 (ja) Mn賦活蛍光物質

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180618

Year of fee payment: 4