KR101537125B1 - 굴절률 순응을 갖는 코팅된 인광체 입자 - Google Patents

굴절률 순응을 갖는 코팅된 인광체 입자 Download PDF

Info

Publication number
KR101537125B1
KR101537125B1 KR1020107012754A KR20107012754A KR101537125B1 KR 101537125 B1 KR101537125 B1 KR 101537125B1 KR 1020107012754 A KR1020107012754 A KR 1020107012754A KR 20107012754 A KR20107012754 A KR 20107012754A KR 101537125 B1 KR101537125 B1 KR 101537125B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal
phosphor
phosphor particles
oxide
light source
Prior art date
Application number
KR1020107012754A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100106963A (ko
Inventor
홀거 빈클러
라인홀트 뤼거
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 KR20100106963A publication Critical patent/KR20100106963A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101537125B1 publication Critical patent/KR101537125B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C09K11/025—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/67—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing refractory metals
    • C09K11/68—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing refractory metals containing chromium, molybdenum or tungsten
    • C09K11/685—Aluminates; Silicates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 발광 입자, 및 하나 이상의, 바람직하게는 실질적으로 투명한 금속, 전이-금속 또는 반금속 산화물 코팅을 포함하는 코팅된 인광체 입자, 및 또한 이의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

굴절률 순응을 갖는 코팅된 인광체 입자 {COATED PHOSPHOR PARTICLES WITH REFRACTIVE INDEX ADAPTION}
본 발명은 개선된 굴절률을 갖는 코팅된 인광체 입자, 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
YAG:Ce, TAG:Ce, Al2O3:Ce 등과 같은 LED 변환 인광체는 약 1.8 이상의 높은 굴절률을 갖는다. LED에서, 인광체는 통상적으로 결합제 (통상 실리콘 또는 에폭시 수지)에서 포매되며; 이러한 혼합물은 변환층을 나타낸다. 결합제는 1.4 내지 1.5 범위 내의 굴절률을 갖는다. 결합제와 인광체 사이의 굴절률에서의 0.4 단위의 도약은 결합제/인광체 경계면에서 산란되는 변환층에서의 빛의 유의한 비율을 야기한다. 이는 특히 빛, 즉 인광체를 여기시키도록 의도되는 LED 칩으로부터의 빛의 주입 (coupling-in), 및 또한 방출 (coupling-out), 즉 인광체 내에서 생성되며 그로 인해 방사되는 것으로 의도되는 형광성 빛의 방출 모두에 관한 것이다. 전체를 고려하여, 보다 적은 여기 광이 흡수의 형태로 인광체와 반응하기 때문에, 크고 갑작스러운 굴절률 도약은 변환 효율에서의 감소를 일으킨다. 더욱이, 인광체에서 생성된 형광성 빛은 동일한 방식으로, 총 반사에 의해 인광체가 방출되는 것이 방지된다. 최소의 바람직한 경우에서, 총 내부 반사를 거치는 빛은 틈에서 흡수되고 열로 변환되며, 따라서 이후 발생하는 방출 형광 복사 (radiation)에 더 이상 활용가능하지 않다. 다시 한번, 이는 인광체의 효율을 감소시킨다.
전체적으로 시스템의 효율을 악화시키는 이러한 불리한 현상을 감소시키기 위해, 결합제와 인광체 사이의 간섭에서의 굴절률 차이는 감소되어야 하거나, 또는 적어도 계단식인 것으로부터 점진적인 전이로 변환되어야 한다.
선행 기술에 따라서, 높은 굴절률을 갖는 무색 초미립자를 이에 첨가하여 결합제의 굴절률을 증가시키는 것이 시도된 바 있다. 그러나, 이후 결합제의 생성된 유효한 굴절률이 고-굴절률 초미립자 및 결합제의 용적 평균 굴절률의 합에 의해 주어지기 때문에, 굴절률은 불충분하게 작게만 증가할 수 있다. 이는 한층 더, 첨가된 초미립자의 농도가 원하는 만큼 증가할 수 없다는 것에 적용되는데, 그렇지 않으면 결합제 혼합물의 가공 특성에서 불리한 변화가 발생하기 때문이다.
결합제의 굴절률을 증가시키는 또 다른 방식은 특이적 관능기, 특히 방향족을, 예를 들어 실리콘 골격 내로 통합시키는 것으로 이루어진다. 그러나 이는, 이러한 방식으로 개질된 실리콘이 비개질된 실리콘보다 더 낮은 복사 및 열 저항성을 갖기 때문에 불리할 것이라는 것을 입증한다. 이러한 방식으로 개질된 결합제는, 노화 (greying) 형태에서 명백할 수 있는 상기 결합제의 분해가 불과 수백 작동 시간 후에 발생할 수 있기 때문에, 고-출력 LED에서 사용될 수 없다. 이는 100,000 작동 시간 이하의 LED 칩의 긴 수명과 상반된다.
US　2007/0036988은 인광체 입자를 포함하는 세라믹의 유리 코팅을 개시하는데, 여기서 인광체 입자는 50 내지 250 nm, 바람직하게는 150 μm의 입자 크기를 갖는다. 상기 인광체 입자는 통상적인 고체-상태 합성 수단 ("혼합 및 소성")의 방법으로 제조된다.
US　5220243은 ZnS 계 인광체 입자의 코팅을 개시하는데, 여기서 코팅은 트리메틸- 또는 트리에틸알루미늄으로 이루어지며, CVD (화학적 기상 증착) 방법에 의해 인광체 입자에 적용된다. CVD 방법은 절차 및 장치에 있어서 매우 복잡하며: 매우 고순도의 (불활성) 기체 대기가 절차 전체에 걸쳐 필요하고, 개별적인 기체 스트림이 코팅될 물질에 균질하게 공급될 수 있는 방식으로 흐름이 설계되어야 한다.
본 발명의 목표는 기타 특성, 예를 들어 LED 시스템의 수명을 악화시키지 않고 인광체 내 및 외부로의 빛의 주입 및 방출에서의 개선을 달성하는 것으로 이루어진다.
놀랍게도, 상기 목표는 무기 코팅으로 습식-화학적 방법에서의 빛의 주입 및방출을 개선시키는 신규한 인광체 물질로 인광체를 변환함으로써 달성된다. 가장 단순한 경우에서, 이는 적당하거나 또는 높은 굴절률을 갖는 물질로의 다공성 코팅이다.
따라서 본 발명은 발광 입자, 및 둘 이상의 출발 물질을 하나 이상의 도판트 (dopant)와 혼합하고 이후 인광체 입자가 수득되도록 바람직하게는 다단계로 하소하고, 습식-화학적 방법 및 반복 하소에 의해 금속, 전이-금속 또는 반금속 산화물로 코팅함으로써 수득가능한 하나 이상의 금속, 전이-금속 또는 반금속 산화물 코팅을 포함하는, 코팅된 인광체 입자에 관한 것이다.
금속, 전이-금속 또는 반금속 코팅은 바람직하게는 실질적으로 투명한데, 즉 여기 스펙트럼 및 또한 사용되는 각각의 변환 인광체의 방사 스펙트럼에 대해 모두 90% 내지 100% 투명도를 확보해야만 한다. 다른 한편으로, 본 발명에 따른 코팅의 투명도는 또한, 여기 및 방사 파장에 상응하지 않는 모든 파장에 대해 90% 내지 100% 미만일 수 있다.
외부를 향한 코팅에서의 다공도의 증가로 인해, 본 발명에 따른 인광체 물질은 따라서 본래의 인광체의 표면으로부터의 분리의 증가와 함께 감소하는 유효한 굴절률을 갖는 것을 형성한다 (도 1 및 2 참조). 굴절률은 신규한 인광체 물질의 현탁에 의해, 본래의 인광체의 벌크 굴절률 값에서 결합제 (예를 들어 에폭시 또는 실리콘 수진)의 굴절률 값으로 끊임없이 감소한다. 여기서는 굴절률 도약이 발생하지 않는데, 이는 광 산란이 결합제/신규 인광체 물질 경계면을 통한 통로에서 감소된다는 것을 의미한다. 이후 유입 및 방출 광은 반사가 발생할 수 있는 첨예상 경계면을 더 이상 나타내지 않는다 (도 2 참조).
용어 "다공도 또는 다공성"은 물질의 표면 상 평균 기공 개방을 의미하도록 취해진다. 본 발명에 따라서 코팅된 인광체 표면은 바람직하게는 중- 또는 거대공성이며, 여기서 "중다공성"은 2 내지 50 nm의 기공 개방을 기술하고, "거대공성"은　50 nm 초과의 기공 크기를 기술한다.
이들 다공성 코팅은 추가적으로 단일층의 굴절률의 추가적 감소 가능성을 제공한다.
본 발명에 따른 인광체의 입자 크기는 50　nm 내지 40 μm, 바람직하게는 1 μm 내지 20 μm이다.
본 발명에 따른 코팅의 두께는 10 nm 내지 200 nm, 바람직하게는 15 nm 내지 100 nm이다. 금속, 전이-금속 또는 반금속 산화물 코팅의 제 1 입자의 입자 크기는 5 nm 내지 50 nm이다.
하기의 화합물은 본 발명에 따른 인광체 입자용 물질로서 특히 적합하다:
(Y,Gd,Lu,Sc,Sm,Tb,Th,Ir,Sb,Bi)3(Al,Ga)5O12:Ce (Pr를 가지거나 또는 가지지 않음), YSiO2N:Ce, Y2Si3O3N4:Ce, Gd2Si3O3N4:Ce, (Y,Gd,Tb,Lu)3Al5 - xSixO12 - xNx:Ce, BaMgAl10O17:Eu (Mn을 가지거나 또는 가지지 않음), SrAl2O4:Eu, Sr4Al14O25:Eu, (Ca,Sr,Ba)Si2N2O2:Eu, SrSiAl2O3N2:Eu, (Ca,Sr,Ba)2Si5N8:Eu, (Ca,Sr,Ba)SiN2:Eu, CaAlSiN3:Eu, (Ca,Sr,Ba)2SiO4 :Eu 및 기타 실리케이트, 몰리브데이트, 텅스테이트, 바나데이트, III족 니트라이드, 산화물을 각각 단독으로, 또는 Ce, Eu, Mn, Cr, Tb 및/또는 Bi와 같은 하나 이상의 활성제 이온과 이의 혼합물.
또 다른 바람직한 구현예에서, 금속, 전이-금속 또는 반금속 산화물 코팅은 상이한 굴절률의 둘 이상의 성분 A 및 B로 이루어진다. 층은 내부에서 더 높은 굴절률, 및 외부에서 더 낮은 굴절률로 굴절률 구배가 내부에서 외부로 일어나는 방식으로 구성된다. 이러한 유형의 코팅은 본질적으로, 인광체 입자의 표면에서 더 높은 굴절률을 갖는 물질 A, 및 코팅의 외부에서 더 낮은 굴절률을 갖는 물질 B로 이루어진다. 조성물 구배를 갖는 물질 A 및 B의 혼합물이 그 사이에 위치한다.
A 및 B의 예는 하기와 같다:
Al2O3 및 SiO2, ZnO 및 SiO2 또는 ZrO2 및 SiO2.
두 개 초과 성분의 혼합물의 예는 ZnO2, Al2O3 및 SiO2 및 TiO2, Al2O3 및 SiO2이다. A 및 B에 대한 바람직한 성분은 Al2O3 및 SiO2이다. 코팅은 불투과성이며 연속성 또는 다공성일 수 있으며, 다공성인 것이 바람직하다. 이는 성분의 혼합된 침전 또는 성분의 교체 침전으로서 적용될 수 있다.
추가적인 구현예에서, 반사-감소 코팅은 이의 광학 두께가 입사광 또는 방사광의 파장의 4분의 1 또는 이의 홀수 배수인 온건한 굴절률의 물질로만 이루어진다. 코팅에 대한 최적 굴절률은 식 n　=√n1*n2 (여기서 n1은 인광체의 굴절률이고, n2는 결합제의 굴절률임)로부터 계산된다. 이러한 유형의 층은, 예를 들어 알루미늄 실리케이트 또는 산화알루미늄 및 SiO2의 혼합물로 이루어진다. 코팅의 굴절률은 고-굴절률 성분 및 저-굴절률 성분의 비율을 통해 조절될 수 있다.
추가적인 구현예에서, 반사-감소 코팅은 고-굴절률 및 저-굴절률의 교체 층의 다중층 배열로 이루어진다. 상기 층의 광학 두께가 조정되어, 발광 및/또는 발광 파장의 자극을 위한 입사광의 파장에서 반사는 최소가 된다. 이는 예를 들어, 층의 광학 두께가 빛의 파장의 4분의 1에 상응하는 경우이다. 이후 층의 최적 기하학적 두께는 식 d　=　k*(λ/4 ng) (여기서 d는 층 두께이고, λ는 빛의 파장이고, ng는 층의 굴절률이고, k는 홀수, 바람직하게는 1임)로부터 발생한다. 층 두께는 바람직하게 최적화되어, 반사는 여기 파장 및 방사 파장에서 모두 크게 감소한다. 전체 결과를 최적화하기 위해, 층 두께는 여기 및 방사의 특정 파장에 대한 최적 층 두께와 상이할 수 있다.
이러한 구현예에서, 고-굴절률 층은 바람직하게는 이산화티탄, SnO2 또는 ZrO2로 이루어지고, 저-굴절률 층은 바람직하게는 SiO2 또는 MgF2로 이루어진다.
인광체 입자는 바람직하게는 수성 현탁액에서의 금속 산화물 또는 수산화물의 침전에 의한 습식-화학적 방법에 의해 코팅된다. 이 때문에, 비코팅된 인광체는 반응기에서 물에 현탁되며, 금속 염 및 침전제를 교반하면서 동시 계량 첨가시킴으로써 금속 산화물 또는 수산화물로 코팅된다.
금속 염에 대한 대안물로서, 유기금속성 화합물, 예를 들어 금속 알콕시드 (이후 가수분해적 분해에 의해 금속 산화물 또는 수산화물을 형성함)에서 또한 계량할 수 있다. 입자 코팅의 또 다른 가능한 방식은 에탄올 또는 메탄올과 같은 유기 용매에서의 졸-겔 방법에 의한 코팅이다. 상기 방법은 특히 물-감수성 물질 및 산- 또는 알칼리-감수성 물질에 특히 적합하다.
따라서 본 발명은 더욱이 하나 이상의 실질적으로 투명한 금속, 전이-금속 또는 반금속 산화물로 코팅된 인광체 입자를 제조하기 위한, 하기 단계를 특징으로 하는 방법에 관한 것이다:
a. 둘 이상의 출발 물질 및 하나 이상의 도판트를 혼합하고, 150℃ 초과의 온도 T1에서 혼합물을 열 처리하여, 예비-하소된 인광체 전구체 현탁액을 제조하는 단계,
b. 이후　예비-하소된 인광체 전구체 혼합물을 800℃ 초과의 온도 T2에서 하소하여 인광체 입자를 수득하는 단계, 및
c. 습식-화학적 방법에서 하나 이상의, 바람직하게는 실질적으로 투명한 금속, 전이-금속 또는 반금속 산화물로 인광체 입자를 코팅하고, 이후 하소하는 단계.
인광체 제조용 출발 물질은, 상기 언급된 바와 같이 염기성 물질 (예를 들어 알루미늄, 이트륨 및 세륨의 염 용액) 및 하나 이상의 도판트, 바람직하게는 유러퓸 또는 세륨, 및 임의로는 추가로 Gd-, Lu-, Sc-, Sm-, Tb-, Pr- 및/또는 Ga-함유 물질로 이루어진다. 적합한 출발 물질은 무기 및/또는 유기 액체에 용해 및/또는 현탁되는 금속, 반금속, 전이 금속 및/또는 희토류 금속의 질산염, 탄산염, 탄산 수소염, 포스페이트, 카르복실레이트, 알코올레이트, 아세테이트, 옥살레이트, 할라이드, 설페이트, 유기금속성 화합물, 수산화물 및/또는 산화물과 같은 무기 및/또는 유기 물질이다. 필수 화학량적 비율로 상응하는 요소를 포함하는 혼합 질산염 용액, 염화물 또는 수산화물 용액을 사용하는 것이 바람직하다.
코팅을 위해 사용되는 실질적으로 투명한 산화물은 바람직하게는 산화알루미늄, 산화아연, 이산화티타늄, 산화지르코늄 또는 산화규소, 또는 이의 조합물이다. 산화알루미늄이 특히 바람직하게 사용된다.
습식-화학적 제조는 일반적으로 통상적 고체-상태 확산 (혼합 및 소성) 방법에 걸쳐 이점을 갖는데, 생성된 물질은 화학량적 조성, 입자 크기 및 입자의 형태에 대해 더 큰 균일성을 가지며 그로부터 본 발명에 따른 인광체가 제조된다.
예를 들어 질산이트륨, 질산알루미늄 및 질산세륨 용액의 혼합물로 이루어지는 인광체의 수성 전구체 (= 인광체 전구체)의 습식-화학적 예비처리에 대해, 하기의 공지된 방법이 바람직하다:
ㆍ NH4HCO3 용액으로의 공침 (coprecipitation) (예를 들어, Jander , Blasius Lehrbuch der analyt . u. praep . anorg . Chem . [ Textbook of Analyt . and Prep . Inorg . Chem .] 2002 참조)
ㆍ 시트르산 용액 및 에틸렌 글리콜을 사용하는 페치니 (Pecchini) 방법 (예를 들어, Annual Review of Materials Research Vol . 36: 2006, 281-331 참조)
ㆍ 우레아를 사용하는 연소 방법
ㆍ 수성 또는 유기 염 용액 (출발 물질)의 분무-건조
ㆍ 수성 또는 유기 염 용액 (출발 물질)의 분무 열분해.
본 발명에 따른 특히 바람직한 상기 언급된 공침에서, NH4HCO3 용액이, 예를 들어 상응하는 인광체 출발 물질의 염화물 또는 질산염 용액에 첨가되어 인광체 전구체의 형성이 야기된다.
페치니 방법에서, 시트르산 및 에틸렌 글리콜로 이루어지는 침전 시약이, 예를 들어 상응하는 인광체 출발 물질의 상기 언급된 질산염 용액에 실온에서 첨가되고, 이후 혼합물이 가열된다. 점성의 증가는 인광체 전구체 형성을 야기한다.
공지된 연소 방법에서, 상응하는 인광체 출발 물질의 상기 언급한 질산염 용액이, 예를 들어 물에 용해된 후 환류 하 비등되고 우레아로 처리되어 인광체 전구체가 느리게 형성된다.
분무 열분해는 연무법 중 하나인데, 다양한 방식으로 가열된 반응 공간 (반응기)에의 용액, 현탁액 또는 분산액의 분무, 및 고체 입자의 형성 및 증착을 특징으로 한다. 200℃ 미만의 고온 기체를 사용하는 분무-건조와 반대로, 용매의 증발에 더하여, 사용된 출발 물질 (예를 들어 염)의 열 분해, 및 물질 (예를 들어 산화물, 혼합 산화물)의 재형성이 고온 방법으로서 분무 열분해에서 추가적으로 발생한다.
상기 언급한 5개의 변형 방법은 참고문헌으로 본 출원의 전체 범주에서의 문맥에 포함되는 WO 2007/004488 (Merck)에 상세히 기재된다.
본 발명에 따른 인광체는 하기에 의한 다양한 습식-화학적 방법으로 제조될 수 있다:
1) 구성물을 균질하게 침전시킨 후, 용매를 분리시키고, 이후 단일- 또는 다단계 열 후처리함 (여기서 이들 단계 중 하나는 환원 대기 하에서 실행될 수 있음),
2) 예를 들어 분무 방법으로 보조하여 혼합물을 미세 분할하고, 용매를 제거한 후 단일- 또는 다단계 열 후처리 (여기서 이들 단계 중 하나는 환원 대기 하에서 실행될 수 있음)하거나, 또는
3) 예를 들어 분무 방법으로 보조하여 혼합물을 미세 분할하고, 열분해와 함께 용매를 제거한 후 단일- 또는 다단계 열 후처리함 (여기서 이들 단계 중 하나는 환원 대기 하에서 실행될 수 있음),
4) 이후 습식-화학적 방법 1~3으로 보조하여 생성된 인광체를 코팅함.
인광체의 습식-화학적 제조는 바람직하게는 침전 및/또는 졸-겔 방법으로 실행된다.
상기 언급한 열 후처리에서, 하소가 적어도 일부분 환원 조건 하 (예를 들어 일산화탄소를 사용하여 기체, 순수 산소, 수소와 불활성 기체 또는 적어도 진공 또는 산소 결핍 대기와의 혼합물을 형성시킴)에 실행되는 것이 바람직하다.
일반적으로, 고체-상태 확산 방법에 의해 본 발명에 따라서 비코팅된 인광체를 또한 제조할 수 있으나, 이는 이미 언급된 불이익을 야기한다.
상기 언급된 방법으로, 구형 입자, 박편 (flake) 또는 구조화된 물질 및 세라믹과 같은 인광체 입자의 임의 바람직한 외부 형태가 제조될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 인광체의 여기성은 약 250 nm 내지 560 nm, 바람직하게는 380　nm 내지 약 500 nm에 도달하는 광범위에 걸쳐 연장된다. 따라서 이들 인광체는 UV 또는 청색-방사 제 1 광원, 예컨대 LED, 또는 통상적 방전 램프 (예를 들어 Hg 기재)에 의한 여기에 적합하다.
더욱이 본 발명은 최대 방사가 380 nm 내지 530 nm, 바람직하게는 430 nm 내지 약 500 nm, 특히 바람직하게는 440 내지 480 nm 범위 내에 있고, 제 1 복사의 일부 또는 전부가 본 발명에 따른 코팅된 인광체에 의해 장파장 복사로 변환되는, 하나 이상의 제 1 광원을 갖는 조명 장치에 관한 것이다. 상기 조명 장치는 바람직하게는 백색광을 방사하거나, 또는 특정 색 지점을 갖는 광 (주문형 색채 원리 (colour-on-demand principle))을 방사한다.
본 발명에 따른 조명 장치의 바람직한 구현예에서, 광원은 특히 화학식 IniGajAlkN (여기서 0 ≤ i, 0 ≤ j, 0 ≤ k이고, i+j+k=1임)의 발광 인듐 알루미늄 갈륨 니트라이드이다. 이러한 유형의 광원의 가능한 형태는 당업자에게 공지되어 있다. 이는 다양한 구조를 갖는 광-방사 LED 칩일 수 있다.
본 발명에 따른 조명 장치의 추가적으로 바람직한 구현예에서, 광원은 ZnO, TCO (투명 전도성 산화물), ZnSe 또는 SiC 기재 발광 배열, 또는 유기 발광층 (OLED) 기재 배열이다.
본 발명에 따른 조명 장치의 추가적으로 바람직한 구현예에서, 광원은 전계발광 및/또는 광발광을 나타내는 공급원이다. 더욱이 상기 광원은 또한 플라스마 또는 방전 공급원일 수 있다.
본 발명에 따른 인광체는 수지 (예를 들어 에폭시 또는 실리콘 수지)에 분산되어 제 1 광원 상에 직접적으로 배열될 수 있거나, 적용에 따라서 그로부터 원격으로 배열될 수 있다 (후자 배열은 또한 "원격 인광체 기술"을 포함함). 원격 인광체 기술의 이점은 당업자에게 공지되어 있으며, 예를 들어 하기 발행물에서 알려진다: Japanese Journ. of Appl. Phys. Vol 44, No. 21 (2005). L649-L651.
추가적인 구현예에서, 코팅된 인광체와 제 1 광원 사이의 조명 장치의 광학적 커플링이 광-전도 배열에 의해 달성되는 것이 바람직하다. 이는 제 1 광원이 중심 위치에서 설치되고, 광-전도 장치, 예를 들어 광-전도 섬유에 의해 인광체에 광학적으로 커플링될 수 있게 한다. 이러한 방식으로, 조명에서 원하는 바에 부합하고, 광 스크린이 형성되도록 배열될 수 있는 단지 하나 또는 상이한 인광체로 이루어지는 램프, 및 제 1 광원과 커플링되는 광 전도체가 달성될 수 있다. 이러한 방식으로, 강한 제 1 광원을 전기적 설치에 유리한 위치에 위치시킬 수 있으며, 추가적인 전기적 케이블 없이도, 그러나 대신 광 전도체의 부설에 의해서만 임의 바람직한 위치에서 광 전도체에 커플링되는 인광체를 포함하는 램프를 설치할 수 있다.
더욱이 본 발명은, 발광 다이오드로부터의 청색 또는 근-UV 방사의 부분 또는 완전 변환을 위한 본 발명에 따른 인광체의 용도에 관한 것이다.
더욱이 본 발명에 따른 인광체는 청색 또는 근-UV 방사의 가시 백색 복사로의 변환에 바람직하게 사용된다. 더욱이 본 발명에 따른 인광체는 "주문형 색채" 컨셉에 의한 제 1 복사의 특정 색 지점으로의 변환에 바람직하게 사용된다.
더욱이 본 발명은, 예를 들어 황화아연 또는 Mn2 +, Cu+ 또는 Ag+로 도핑된 황화아연이 방사체로서 사용되는, 황녹색 부위에서 방사하는 전계발광 필름 (조명 필름 또는 광 필름으로서 또한 공지됨)과 같은 전계발광 물질에서의 본 발명에 따른 인광체의 용도에 관한 것이다. 전계발광 필름의 적용 영역은, 예를 들어 자동차, 열차, 선박 및 항공기, 또한 가전 제품, 정원 장비, 측정 도구 또는 스포츠 및 레져 장비에서의 디스플레이 및/또는 제어 요소에서의, 예를 들어 액정 디스플레이 스크린 (LC 디스플레이) 및 박막 트랜지스터 (TFT) 디스플레이에서의 역광 조명, 자가-조명 매체 라이센스 플레이트, 플로어 그래픽 (파쇄-저항 및 미끄럼 방지 라미네이트와 조합된)을 디스플레이하는 광고물이다.
하기의 실시예는 본 발명을 설명하도록 의도된다. 그러나, 이는 결코 제한하는 것으로서 간주되어서는 안 된다. 조성물 중 사용될 수 있는 모든 화합물 또는 성분은 공지되는 것이며, 시판되는 것이거나 또는 공지된 방법으로 합성될 수 있다. 실시예에서 표현된 온도는 항상 ℃로 주어진다. 더욱이, 더 말할 필요도 없이, 상세한 설명 및 실시예 모두에서, 조성물 중 성분의 첨가량은 항상 총 100%까지 첨가된다. 주어진 % 데이터는 항상 주어진 관계 내에서 간주되어야 한다. 그러나, 이는 통상 표현된 일부량 또는 전체량의 중량에 항상 관계된다.
본 발명은 다수의 작업예에 관해 하기에서 보다 상세히 설명될 것이다. 도면은 하기를 나타낸다:
도 1: 습식-화학적 방법 (2)에서 외부를 향해 보다 다공성이 되는 코팅 (3)으로 인광체 입자 (1)이 제공된다. (1) + (3)의 전체는 신규한 인광체 물질을 나타낸다.
도 2: 좌측 상 수지 매트릭스 (4)에서의 비코팅된 인광체 (1); 굴절률 n　=　1.38 내지 1.5를 갖는 통상적 실리콘 수지의 경우, 수지와 인광체 사이의 경계면에서, 저-굴절률 수지 (n4)에서 고-굴절률 인광체 (n1)로의 굴절률 도약이 발생한다. 이는 경계면에서 산란되는 큰 비율의 여기 광, 및 총 반사에 의한 방출이 방지되는 인광체에서 생성된 큰 비율의 광을 야기한다. 본 발명에 따른 신규한 인광체 물질은 우측 부분에서 얻어지며: 신규한 인광체 물질은 화학적 잉크를 통해 표면에 다공성 코팅 (3)을 단단히 결합시킴으로써 인광체 (1)로부터 형성된다. 상기 코팅은 고-굴절률 인광체 (n1)의 굴절률 및 저-굴절률 수지 (n4)의 굴절률 사이의 점진적 전이를 일으킨다. 결과적으로, 여기 광이 덜 산란되며 총 반사가 감소하는데, 즉 인광체가 보다 많은 빛을 흡수하고 보다 많은 형광성 빛을 방출할 수 있다.
도 3: 다공성 표면을 갖는 알루미나-코팅된 인광체 Al2O3:Cr3 +의 SEM 사진을 나타낸다.
도 4: 굴절률 구배를 순수 산화알루미늄 (약 1.78)에서 SiO2 (약 1.4)로 갖는 Al2O3 및 SiO2의 혼합 침전으로 코팅된 인광체 Al2O3:Cr3 +의 SEM 사진을 나타낸다.
실시예 1: 산화알루미늄으로의 루비 박편 Al 1 .991 O 3 : Cr 0 .009 의 코팅
223.8　g의 알루미늄 설페이트 18-하이드레이트, 114.5　g의 나트륨 설페이트, 93.7　g의 칼륨 설페이트 및 2.59　g의 KCr(SO4)2 x 12H2O (크롬 알루미늄)를 약 75℃에서 450　ml의 탈이온수에 용해하였다. 2.0　g의 34.4% 티타늄 설페이트 용액을 상기 혼합물에 첨가하여 수용액 (a)를 수득하였다. 0.9　g의 트리나트륨 포스페이트 12-하이드레이트 및 107.9　g의 탄산나트륨을 250　ml의 탈이온수에 용해하여 수용액 (b)를 수득하였다. 두 수용액 (a) 및 (b)를 200　ml의 탈이온수에 15분에 걸쳐 교반하면서 동시에 첨가하였다. 혼합물을 추가 15분 동안 교반하였다.
생성된 용액이 건조되도록 증발시키고, 공기 대기 중에서 800℃의 온도에서 1시간 동안 처리하여 루비 박편을 수득하였다. 50　g의 크롬-도핑된 산화알루미늄 입자 (루비 인광체) 및 25　g의 잔류 수분을 포함하는 75　g의 필터 케이크를 가열 맨틀을 갖는 유리 반응기에서 925　g의 탈이온수에 현탁하였다. 용액 kg 당 98.7　g의 AlCl3*6H2O를 포함하는 600　g의 수용액을, 80℃에서 교반하면서 2 ½시간에 걸쳐 현탁액 내로 계량하였다. 수산화나트륨 용액을 계량적으로 첨가하여 pH를 6.5에서 일정하게 유지시켰다. 계량적 첨가가 완료되었을 때, 혼합물을 추가 1시간 동안 80℃에서 교반한 후, 실온으로 냉각시키고, 인광체를 여과하여 제거하고, 물로 세척하고 건조시켰다. 최종적으로, 건조된 인광체를 750℃에서 30분 동안 하소하고, 50 μ 체를 통해 최종적으로 걸러내었다.
추가적인 처리 없이, 생성물이 분해되어 시각적으로 잔류물이 없고, 61 g의 코팅된 인광체가 이론적으로 약 98%로 수득되는, 단기간에 체를 통해 낙하하는 미세 분말이 수득되었다.
실시예 2: 산화알루미늄 및 산화규소로의 루비 박편 Al 1 .991 O 3 : Cr 0 .009 의 코팅
50　g의 크롬-도핑된 산화알루미늄 입자 (루비 인광체) 및 25　g의 잔류 수분을 포함하는 75　g의 필터 케이크를, 가열 맨틀을 갖는 유리 반응기에서 925　g의 탈이온수에 현탁하였다. 용액 kg 당 98.7　g의 AlCl3*6H2O를 포함하는 600　g의 수용액을, 4 ml/분의 속도로 80℃에서 교반하면서 현탁액 내로 계량하였다. 상기 첨가 동안, 수산화나트륨 용액을 계량적으로 첨가하여 pH를 6.5에서 일정하게 유지시켰다. 계량적 첨가가 완료되었을 때, 혼합물을 추가 1시간 동안 80℃에서 교반한 후, pH를 7.5로 조정하고, 80　g의 나트륨 물-유리 (12.5 중량%의 SiO2로 조정됨)를 0.75 ml/분에서 계량하였다. 상기 첨가 동안, 염산을 사용하여 pH를 일정하게 유지시켰다. 물-유리가 계량되었을 때, 추가 1시간 동안 침전 온도에서 혼합물을 교반하고, 실온으로 냉각시켰다. 생성된 생성물을 여과하여 제거하고, 물로 세척하고 건조시켰다. 최종적으로, 건조된 인광체를 750℃에서 30분 동안 하소하고, 50 μ 체를 통해 최종적으로 걸러내었다.
추가적인 처리 없이, 생성물이 분해되어 시각적으로 잔류물이 없고, 70 g의 인광체가 이론적으로 약 96.5%로 수득되는, 단기간에 체를 통해 낙하하는 미세 분말이 수득되었다.
실시예 3: 실리카로의 루비 박편 Al 1 .991 O 3 : Cr 0 .009 의 코팅
실시예 1로부터의 생성물 50　g을, 간유리 (ground-glass) 뚜껑, 가열 맨틀 및 환류 응축기를 갖는 2 l 반응기에서 1 l의 에탄올에 현탁하였다. 170　g의 물 중 17　g의 암모니아 수 (25 중량%의 NH3)의 용액을 첨가하였다. 48　g의 무수 에탄올 중 48　g의 테트라에틸 오르토실리케이트 (TEOS)의 용액을 65℃에서 교반하면서 천천히 적가하였다 (약 1　ml/분). 첨가가 완료되었을 때, 현탁액을 추가 2시간 동안 교반하여 실온으로 만들고 여과하였다. 잔류물을 에탄올로 세척하고, 건조시킨 후 하소하고 걸러내어, 옅은 보라색의 무광택 분말 63　g (이론적으로 약 98%)을 수득하였다.
실시예 4: 산화알루미늄으로의 인광체 YAG : Ce 의 코팅
50　g의 YAG:Ce 및 25　g의 잔류 수분을 포함하는 75　g의 필터 케이크를, 가열 맨틀을 갖는 유리 반응기에서 925　g의 탈이온수에 현탁하였다. 용액 kg 당 98.7　g의 AlCl3*6H2O를 포함하는 600　g의 수용액을, 80℃에서 교반하면서 2 ½시간에 걸쳐 현탁액 내로 계량하였다. 상기 첨가 동안, 수산화나트륨 용액을 계량적으로 첨가하여 pH를 6.5에서 일정하게 유지시켰다. 계량적 첨가가 완료되었을 때, 혼합물을 추가 1시간 동안 80℃에서 교반한 후, 실온으로 냉각시키고, 인광체를 여과하여 제거하고, 물로 세척하고 건조시켰다. 건조된 인광체를 최종적으로 750℃에서 30분 동안 하소하고, 50 μ 체를 통해 최종적으로 걸러내었다.
실시예 5: 산화알루미늄으로의 인광체 ( Ca , Sr , Ba ) SiN 2 : Eu 의 코팅
50　g의 (Ca,Sr,Ba)SiN2:Eu 및 25　g의 잔류 수분을 포함하는 75　g의 필터 케이크를, 가열 맨틀을 갖는 유리 반응기에서 925　g의 탈이온수에 현탁하였다. 용액 kg 당 98.7　g의 AlCl3*6H2O를 포함하는 600　g의 수용액을, 80℃에서 교반하면서 2 ½시간에 걸쳐 현탁액 내로 계량하였다. 상기 첨가 동안, 수산화나트륨 용액을 계량적으로 첨가하여 pH를 6.5에서 일정하게 유지시켰다. 계량적 첨가가 완료되었을 때, 혼합물을 추가 1시간 동안 80℃에서 교반한 후, 실온으로 냉각시키고, 인광체를 여과하여 제거하고, 물로 세척하고 건조시켰다. 최종적으로, 건조된 인광체를 750℃에서 30분 동안 하소하고, 50 μ 체를 통해 최종적으로 걸러내었다.
실시예 6: 산화알루미늄으로의 인광체 ( Ca , Sr , Ba ) 2 Si 2 N 8 : Eu 의 코팅
50　g의 (Ca,Sr,Ba)2Si2N8:Eu 및 25　g의 잔류 수분을 포함하는 75　g의 필터 케이크를, 가열 맨틀을 갖는 유리 반응기에서 925　g의 탈이온수에 현탁하였다. 용액 kg 당 98.7　g의 AlCl3*6H2O를 포함하는 600　g의 수용액을, 80℃에서 교반하면서 2 ½시간에 걸쳐 현탁액 내로 계량하였다. 상기 첨가 동안, 수산화나트륨 용액을 계량적으로 첨가하여 pH를 6.5에서 일정하게 유지시켰다. 계량적 첨가가 완료되었을 때, 혼합물을 추가 1시간 동안 80℃에서 교반한 후, 실온으로 냉각시키고, 인광체를 여과하여 제거하고, 물로 세척하고 건조시켰다. 최종적으로, 건조된 인광체를 750℃에서 30분 동안 하소하고, 50 μ 체를 통해 최종적으로 걸러내었다.
실시예 7: SiO 2 로의 인광체 YAG : Ce 의 코팅
50　g의 YAG:Ce를, 간유리 (ground-glass) 뚜껑, 가열 맨틀 및 환류 응축기를 갖는 2 l 반응기에서 1 l의 에탄올에 현탁하였다. 170　g의 물 중 17　g의 암모니아 수 (25 중량%의 NH3)의 용액을 첨가하였다. 48　g의 무수 에탄올 중 48　g의 테트라에틸 오르토실리케이트 (TEOS)의 용액을 65℃에서 교반하면서 천천히 적가하였다 (약 1　ml/분). 첨가가 완료되었을 때, 현탁액을 추가 2시간 동안 교반하여 실온으로 만들고 여과하였다. 잔류물을 에탄올로 세척하고, 건조시킨 후 하소하고 걸러내었다.
실시예 8: SiO 2 로의 인광체 ( Ca , Sr , Ba ) SiN 2 : Eu 의 코팅
50　g의 (Ca,Sr,Ba)SiN2:Eu를, 간유리 (ground-glass) 뚜껑, 가열 맨틀 및 환류 응축기를 갖는 2 l 반응기에서 1 l의 에탄올에 현탁하였다. 170　g의 물 중 17　g의 암모니아 수 (25 중량%의 NH3)의 용액을 첨가하였다. 48　g의 무수 에탄올 중 48　g의 테트라에틸 오르토실리케이트 (TEOS)의 용액을 65℃에서 교반하면서 천천히 적가하였다 (약 1　ml/분). 첨가가 완료되었을 때, 현탁액을 추가 2시간 동안 교반하여 실온으로 만들고 여과하였다. 잔류물을 에탄올로 세척하고, 건조시킨 후 하소하고 걸러내었다.
실시예 9: SiO 2 로의 인광체 ( Ca , Sr , Ba ) 2 Si 5 N 8 : Eu 의 코팅
50　g의 (Ca,Sr,Ba)2Si5N8:Eu를, 간유리 (ground-glass) 뚜껑, 가열 맨틀 및 환류 응축기를 갖는 2 l 반응기에서 1 l의 에탄올에 현탁하였다. 170　g의 물 중 17　g의 암모니아 수 (25 중량%의 NH3)의 용액을 첨가하였다. 48　g의 무수 에탄올 중 48　g의 테트라에틸 오르토실리케이트 (TEOS)의 용액을 65℃에서 교반하면서 천천히 적가하였다 (약 1　ml/분). 첨가가 완료되었을 때, 현탁액을 추가 2시간 동안 교반하여 실온으로 만들고 여과하였다. 잔류물을 에탄올로 세척하고, 건조시킨 후 하소하고 걸러내었다.
실시예 10: Al 2 O 3 및 SiO 2 의 혼합물로의 인광체 YAG : Ce 의 코팅
50　g의 YAG:Ce 및 25　g의 잔류 수분을 포함하는 75　g의 필터 케이크를, 가열 맨틀을 갖는 유리 반응기에서 925　g의 탈이온수에 현탁하였다. 용액 kg 당 98.7　g의 AlCl3*6H2O를 포함하는 600　g의 수용액을, 4 ml/분의 속도로 80℃에서 교반하면서 현탁액 내로 계량하였다. 상기 첨가 동안, 수산화나트륨 용액을 계량적으로 첨가하여 pH를 6.5에서 일정하게 유지시켰다. 계량적 첨가가 완료되었을 때, 혼합물을 추가 1시간 동안 80℃에서 교반한 후, pH를 7.5로 조정하고, 80　g의 나트륨 물-유리 (12.5 중량%의 SiO2로 조정됨)를 0.75 ml/분에서 계량하였다. 상기 첨가 동안, 염산을 사용하여 pH를 일정하게 유지시켰다. 물-유리가 계량되었을 때, 추가 1시간 동안 침전 온도에서 혼합물을 교반하고, 실온으로 냉각시켰다. 생성된 생성물을 여과하여 제거하고, 물로 세척하고 건조시켰다. 그 후, 건조된 인광체를 750℃에서 30분 동안 하소하고, 50 μ 체를 통해 최종적으로 걸러내었다.
실시예 11: Al 2 O 3 및 SiO 2 의 혼합물로의 인광체 ( Ca , Sr , Ba ) SiN 2 : Eu 의 코팅
50　g의 (Ca,Sr,Ba)SiN2:Eu 및 25　g의 잔류 수분을 포함하는 75　g의 필터 케이크를, 가열 맨틀을 갖는 유리 반응기에서 925　g의 탈이온수에 현탁하였다. 용액 kg 당 98.7　g의 AlCl3*6H2O를 포함하는 600　g의 수용액을, 4 ml/분의 속도로 80℃에서 교반하면서 현탁액 내로 계량하였다. 상기 첨가 동안, 수산화나트륨 용액을 계량적으로 첨가하여 pH를 6.5에서 일정하게 유지시켰다. 계량적 첨가가 완료되었을 때, 혼합물을 추가 1시간 동안 80℃에서 교반한 후, pH를 7.5로 조정하고, 80　g의 나트륨 물-유리 (12.5 중량%의 SiO2로 조정됨)를 0.75 ml/분에서 계량하였다. 상기 첨가 동안, 염산을 사용하여 pH를 일정하게 유지시켰다. 물-유리가 계량되었을 때, 추가 1시간 동안 침전 온도에서 혼합물을 교반하고, 실온으로 냉각시켰다. 생성된 생성물을 여과하여 제거하고, 물로 세척하고 건조시켰다. 그 후, 건조된 인광체를 750℃에서 30분 동안 하소하고, 50 μ 체를 통해 최종적으로 걸러내었다.
실시예 12: Al 2 O 3 및 SiO 2 의 혼합물로의 인광체 ( Ca , Sr , Ba ) 2 Si 5 N 8 : Eu 의 코팅
50　g의 (Ca,Sr,Ba)2Si5N8:Eu 및 25　g의 잔류 수분을 포함하는 75　g의 필터 케이크를, 가열 맨틀을 갖는 유리 반응기에서 925　g의 탈이온수에 현탁하였다. 용액 kg 당 98.7　g의 AlCl3*6H2O를 포함하는 600　g의 수용액을, 4 ml/분의 속도로 80℃에서 교반하면서 현탁액 내로 계량하였다. 상기 첨가 동안, 수산화나트륨 용액을 계량적으로 첨가하여 pH를 6.5에서 일정하게 유지시켰다. 계량적 첨가가 완료되었을 때, 혼합물을 추가 1시간 동안 80℃에서 교반한 후, pH를 7.5로 조정하고, 80　g의 나트륨 물-유리 (12.5 중량%의 SiO2로 조정됨)를 0.75 ml/분에서 계량하였다. 상기 첨가 동안, 염산을 사용하여 pH를 일정하게 유지시켰다. 물-유리가 계량되었을 때, 추가 1시간 동안 침전 온도에서 혼합물을 교반하고, 실온으로 냉각시켰다. 생성된 생성물을 여과하여 제거하고, 물로 세척하고 건조시켰다. 그 후, 건조된 인광체를 750℃에서 30분 동안 하소하고, 50 μ 체를 통해 최종적으로 걸러내었다.

Claims (21)

  1. 발광 입자, 및 둘 이상의 출발 물질을 하나 이상의 도판트 (dopant)와 혼합하고 이후 인광체 입자가 수득되도록 하소하고, 습식-화학적 방법 및 반복 하소에 의해 금속, 전이-금속 또는 반금속 산화물로 코팅함으로써 수득가능한 하나 이상의 금속, 전이-금속 또는 반금속 산화물 중 하나 이상의 코팅을 포함하는 코팅된 인광체 입자로서,
    상기 코팅이 내부에서 더 높은 굴절률이고 외부에서 더 낮은 굴절률인, 내부에서 외부로의 굴절률 구배를 갖는 것인, 코팅된 인광체 입자.
  2. 제 1 항에 있어서, 코팅된 인광체 입자의 표면이 다공성인 것을 특징으로 하는 코팅된 인광체 입자.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 각각의 코팅된 입자가 하기의 군에서 선택되는 하나 이상의 발광 화합물로 이루어지는 발광 입자를 포함하는, 코팅된 인광체 입자:
    (Y,Gd,Lu,Sc,Sm,Tb)3(Al,Ga)5O12:Ce (Pr를 가지거나 또는 가지지 않음), YSiO2N:Ce, Y2Si3O3N4:Ce, Gd2Si3O3N4:Ce, (Y,Gd,Tb,Lu)3Al5 - xSixO12 - xNx:Ce, BaMgAl10O17:Eu (Mn을 가지거나 또는 가지지 않음), SrAl2O4:Eu, Sr4Al14O25:Eu, (Ca,Sr,Ba)Si2N2O2:Eu, SrSiAl2O3N2:Eu, (Ca,Sr,Ba)2Si5N8:Eu, (Ca,Sr,Ba)SiN2:Eu, CaAlSiN3:Eu, (Ca,Sr,Ba)2SiO4:Eu 및 기타 실리케이트, 몰리브데이트, 텅스테이트, 바나데이트, III족 니트라이드, 산화물을 각각 단독으로, 또는 Ce, Eu, Mn, Cr, Tb 및/또는 Bi와 같은 하나 이상의 활성제 이온과 이의 혼합물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 인광체 입자의 입자 크기가 1 내지 40 μm인 것을 특징으로 하는 코팅된 인광체 입자.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 금속, 전이-금속 또는 반금속 산화물 코팅이 실질적으로 투명한 것을 특징으로 하는 코팅된 인광체 입자.
  6. 하기 단계를 특징으로 하는, 제 1 항에 따른 하나 이상의 금속, 전이-금속 또는 반금속 산화물로 코팅된 인광체 입자를 제조하는 방법:
    a) 둘 이상의 출발 물질 및 하나 이상의 도판트를 혼합하고, 150℃ 초과의 온도 T1에서 혼합물을 열 처리하여, 예비-하소된 인광체 전구체 현탁액을 제조하는 단계,
    b) 이후　예비-하소된 인광체 전구체 혼합물을 800℃ 초과의 온도 T2에서 하소하여 인광체 입자를 수득하는 단계, 및
    c) 습식-화학적 방법에서 하나 이상의 금속, 전이-금속 또는 반금속 산화물로 인광체 입자를 코팅하고, 이후 하소하는 단계.
  7. 제 6 항에 있어서, 금속, 전이-금속 또는 반금속 산화물이 실질적으로 투명한 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 사용되는 금속, 전이-금속 또는 반금속 산화물이 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화아연, 산화티탄, 산화규소 또는 이의 조합물의 나노입자인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 인광체가 졸-겔 방법 및/또는 침전 방법에 의해 유기 및/또는 무기 금속, 반금속, 전이-금속 및/또는 희토류 금속 염으로부터 습식-화학적 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 인광체 전구체의 습식-화학적 제조가 하기의 방법 중 하나에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법:
    ㆍ NH4HCO3 용액으로의 공침 (coprecipitation)
    ㆍ 시트르산 용액 및 에틸렌 글리콜을 사용하는 페치니 (Pecchini) 방법
    ㆍ 우레아를 사용하는 연소 방법
    ㆍ 분산된 출발 물질의 분무-건조
    ㆍ 분산된 출발 물질의 분무 열분해.
  11. 제 10 항에 있어서, 인광체 전구체의 습식-화학적 제조가 NH4HCO3 용액으로의 공침에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 코팅이 비-휘발성 염 및/또는 유기금속성 화합물의 수용액 또는 비-수용액을 첨가함으로써 하나 이상의 금속, 전이-금속 또는 반금속 산화물로 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 출발 물질 및 도판트가 무기 액체, 유기 액체 또는 무기 액체 및 유기 액체에 용해, 현탁 또는 용해 및 현탁되는, 금속, 준금속, 전이 금속 및 희토류 금속으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 질산염, 탄산염, 탄산 수소염, 포스페이트, 카르복실레이트, 알코올레이트, 아세테이트, 옥살레이트, 할라이드, 술페이트, 유기금속성 화합물, 수산화물, 산화물 또는 이들의 조합과 같은 무기 물질, 유기 물질 또는 무기 물질 및 유기 물질인 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 인광체 입자가 하기의 인광체 물질 중 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법:
    (Y,Gd,Lu,Sc,Sm,Tb,Th,Ir,Sb,Bi)3(Al,Ga)5O12:Ce (Pr를 가지거나 또는 가지지 않음), YSiO2N:Ce, Y2Si3O3N4:Ce, Gd2Si3O3N4:Ce, (Y,Gd,Tb,Lu)3Al5-xSixO12-xNx:Ce, BaMgAl10O17:Eu (Mn을 가지거나 또는 가지지 않음), SrAl2O4:Eu, Sr4Al14O25:Eu, (Ca,Sr,Ba)Si2N2O2:Eu, SrSiAl2O3N2:Eu, (Ca,Sr,Ba)2Si5N8:Eu, (Ca,Sr,Ba)SiN2:Eu, CaAlSiN3:Eu, (Ca,Sr,Ba)2SiO4:Eu 및 기타 실리케이트, 몰리브데이트, 텅스테이트, 바나데이트, III족 니트라이드, 산화물을 각각 단독으로, 또는 Ce, Eu, Mn, Cr, Tb 및/또는 Bi와 같은 하나 이상의 활성제 이온과 이의 혼합물.
  15. 최대 방사가 250 nm 내지 530 nm 범위 내에 있는 하나 이상의 제 1 광원을 갖는 조명 장치로서, 상기 제 1 광원의 복사(radiation)의 일부 또는 전부가 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 코팅된 인광체 입자에 의해 장파장 복사로 변환되는, 하나 이상의 제 1 광원을 갖는 조명 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 광원이 화학식 IniGajAlkN (여기서 0 ≤ i, 0 ≤ j, 0 ≤ k이고, i+j+k=1임)의 발광 인듐 알루미늄 갈륨 니트라이드인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  17. 제 15 항에 있어서, 광원이 ZnO, TCO (투명 전도성 산화물), ZnSe 또는 SiC 기재 발광 화합물인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  18. 제 15 항에 있어서, 광원이 유기 발광층 기재 물질인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  19. 제 15 항에 있어서, 광원이 전계발광 및/또는 광발광을 나타내는 공급원인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  20. 제 15 항에 있어서, 광원이 플라스마 또는 방전 공급원인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  21. 삭제
KR1020107012754A 2007-11-12 2008-10-14 굴절률 순응을 갖는 코팅된 인광체 입자 KR101537125B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007053770.2 2007-11-12
DE200710053770 DE102007053770A1 (de) 2007-11-12 2007-11-12 Beschichtete Leuchtstoffpartikel mit Brechungsindex-Anpassung
PCT/EP2008/008685 WO2009062579A1 (de) 2007-11-12 2008-10-14 Beschichtete leuchtstoffpartikel mit brechungsindex-anpassung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100106963A KR20100106963A (ko) 2010-10-04
KR101537125B1 true KR101537125B1 (ko) 2015-07-15

Family

ID=40229831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107012754A KR101537125B1 (ko) 2007-11-12 2008-10-14 굴절률 순응을 갖는 코팅된 인광체 입자

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8946982B2 (ko)
EP (1) EP2207866B1 (ko)
JP (1) JP5657388B2 (ko)
KR (1) KR101537125B1 (ko)
CN (1) CN101855317B (ko)
DE (1) DE102007053770A1 (ko)
MY (1) MY160381A (ko)
TW (1) TWI440691B (ko)
WO (1) WO2009062579A1 (ko)

Families Citing this family (48)

* 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
US9464225B2 (en) * 2008-11-17 2016-10-11 Cree, Inc. Luminescent particles, methods of identifying same and light emitting devices including the same
US9428688B2 (en) 2008-11-17 2016-08-30 Cree, Inc. Phosphor composition
JP2010280877A (ja) * 2009-06-08 2010-12-16 Nihon Ceratec Co Ltd 蛍光体材料および発光装置
KR101371971B1 (ko) * 2009-09-25 2014-03-07 파나소닉 주식회사 파장 변환 입자 및 그것을 이용한 파장 변환 부재 및 발광 장치
JP5720359B2 (ja) * 2011-03-28 2015-05-20 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP2012229373A (ja) * 2011-04-27 2012-11-22 Panasonic Corp 被覆蛍光体及び発光装置
CN102250612B (zh) * 2011-05-24 2014-09-03 暨南大学 一种铝酸盐长余辉发光材料的表面修饰方法
US8729790B2 (en) * 2011-06-03 2014-05-20 Cree, Inc. Coated phosphors and light emitting devices including the same
CN102337122B (zh) * 2011-10-12 2014-01-15 江门市科恒实业股份有限公司 一种硅酸盐绿色荧光粉及其制备方法
US20130092964A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 Intematix Corporation Highly reliable photoluminescent materials having a thick and uniform titanium dioxide coating
US9006966B2 (en) * 2011-11-08 2015-04-14 Intematix Corporation Coatings for photoluminescent materials
CN103534824B (zh) 2012-05-16 2016-05-25 松下知识产权经营株式会社 波长变换元件及其制造方法和使用波长变换元件的led元件及半导体激光发光装置
JP5672622B2 (ja) 2012-05-22 2015-02-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 波長変換素子およびその製造方法ならびに波長変換素子を用いたｌｅｄ素子および半導体レーザ発光装置
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
WO2014006987A1 (ja) * 2012-07-04 2014-01-09 シャープ株式会社 蛍光材料、蛍光塗料、蛍光体基板、電子機器およびｌｅｄパッケージ
DE102012212086A1 (de) * 2012-07-11 2014-01-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum herstellen einer komponente eines optoelektronischen bauelements und verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements
TWI597349B (zh) 2012-09-21 2017-09-01 住友大阪水泥股份有限公司 複合波長變換粉體、含有複合波長變換粉體的樹脂組成物及發光裝置
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
JP5915557B2 (ja) * 2013-01-30 2016-05-11 住友金属鉱山株式会社 被覆蛍光体粒子及びその製造方法、それを用いたｌｅｄ素子
US10875005B2 (en) 2013-02-25 2020-12-29 Lumileds Llc Coated luminescent particle, a luminescent converter element, a light source, a luminaire and a method of manufacturing a coated luminescent particle
JP6122747B2 (ja) * 2013-09-25 2017-04-26 三井金属鉱業株式会社 蛍光体
JP2016222743A (ja) * 2013-11-01 2016-12-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 波長変換粒子、波長変換部材及び発光装置
CN104650848A (zh) * 2014-04-24 2015-05-27 陈续晋 高稳定量子点复合物的制备方法
US20160139401A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 Taiwan Color Optics, Inc. Glass phosphor color wheel and methods for producing the same
DE102015103326A1 (de) * 2015-03-06 2016-09-08 Osram Gmbh Leuchtstoffpartikel mit einer Schutzschicht und Verfahren zur Herstellung der Leuchtstoffpartikel mit der Schutzschicht
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
CN105219389A (zh) * 2015-10-08 2016-01-06 上海应用技术学院 一种稀土Eu、Dy掺杂制备硅酸锶镁粉体的制备方法
WO2017087448A1 (en) 2015-11-16 2017-05-26 Infinite Arthroscopy Inc, Limited Wireless medical imaging system
US10253257B2 (en) 2015-11-25 2019-04-09 Intematix Corporation Coated narrow band red phosphor
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
DE102016104194A1 (de) * 2016-03-08 2017-09-14 Osram Gmbh Verfahren zur Herstellung von Leuchtstoffpartikeln mit einer Schutzschicht und Leuchtstoffpartikel mit einer Schutzschicht
JP6759639B2 (ja) * 2016-03-15 2020-09-23 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
WO2018080936A1 (en) * 2016-10-31 2018-05-03 Intematix Corporation Coated narrow band green phosphor
WO2018114744A1 (en) 2016-12-20 2018-06-28 Merck Patent Gmbh A white light emitting solid state light source
AU2018221566B2 (en) 2017-02-15 2020-07-23 Infinite Arthroscopy Inc. Limited Wireless medical imaging system comprising a head unit and a light cable that comprises an integrated light source
WO2019064590A1 (ja) * 2017-09-29 2019-04-04 日立化成株式会社 波長変換部材、バックライトユニット、画像表示装置、波長変換用樹脂組成物及び波長変換用樹脂硬化物
US11970395B2 (en) * 2017-12-21 2024-04-30 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Rare earth phosphate particles, method for improving light scattering using same, and light scattering member and optical device including same
CN108191256A (zh) * 2018-01-26 2018-06-22 西南科技大学 一种下转换增透薄膜及其制备方法与应用
JP2020066677A (ja) * 2018-10-24 2020-04-30 デンカ株式会社 表面被覆蛍光体粒子、複合体、発光装置および表面被覆蛍光体粒子の製造方法
KR20210080427A (ko) * 2018-10-24 2021-06-30 덴카 주식회사 표면 피복 형광체 입자, 복합체 및 발광 장치
WO2021099351A1 (en) * 2019-11-21 2021-05-27 Merck Patent Gmbh Method for fabricating a particle
AR122376A1 (es) 2020-02-14 2022-09-07 Merck Patent Gmbh Método para la preparación de una partícula de fósforo recubierto
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
CN112940710B (zh) * 2021-02-09 2023-03-28 东北大学 一种白光照明用光转换材料及其制备方法
CN114163865A (zh) * 2021-12-01 2022-03-11 中国计量大学 一种环保隔热稀土硫化物复合材料及制备方法
JP7345948B1 (ja) * 2023-06-15 2023-09-19 エルティーアイ株式会社 蓄光粒子および蓄光粒子の製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0763573A2 (en) * 1995-09-14 1997-03-19 MERCK PATENT GmbH Flaky aluminum oxide and pearlescent pigment, and production thereof
US6150757A (en) * 1995-08-08 2000-11-21 U.S. Philips Corporation Method of coating a luminescent material
US20060152139A1 (en) * 2005-01-12 2006-07-13 Hsiang-Cheng Hsieh Wavelength converting substance and light emitting device and encapsulating material comprising the same

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0415469B1 (en) 1989-09-01 1993-11-24 Agfa-Gevaert N.V. Phosphor preparation
US5220243A (en) 1990-10-05 1993-06-15 Gte Products Corporation Moisture insensitive zinc sulfide electroluminescent materials and an electroluminescent device made therefrom
JPH06240249A (ja) * 1993-02-19 1994-08-30 Tokyo Kagaku Kenkyusho:Kk 耐酸化性蛍光体及びその製造方法
US6652967B2 (en) * 2001-08-08 2003-11-25 Nanoproducts Corporation Nano-dispersed powders and methods for their manufacture
WO1998037165A1 (en) * 1997-02-24 1998-08-27 Superior Micropowders Llc Oxygen-containing phosphor powders, methods for making phosphor powders and devices incorporating same
US6777871B2 (en) * 2000-03-31 2004-08-17 General Electric Company Organic electroluminescent devices with enhanced light extraction
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
DE60330892D1 (de) * 2002-11-08 2010-02-25 Nichia Corp Lichtemissionsbauelement, leuchtstoff und verfahren zur herstellung eines leuchtstoffs
DE10307282A1 (de) 2003-02-20 2004-09-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Beschichteter Leuchtstoff, lichtemittierende Vorrichtung mit derartigem Leuchtstoff und Verfahren zu seiner Herstellung
TWI262212B (en) 2005-04-19 2006-09-21 Univ Nat Cheng Kung Method for producing yttrium aluminum garnet powder
US20070036988A1 (en) 2005-08-11 2007-02-15 Hiroshi Tanaka Method for manufacturing fired product having luminous function, fired product manufactured thereby, and evacuation route guiding sign device using fired product
JP4581090B2 (ja) * 2005-10-04 2010-11-17 国立大学法人山口大学 画像処理による注目部分を自動描出する方法及びそのための装置並びにプログラムを記録した記録媒体
US8906262B2 (en) * 2005-12-02 2014-12-09 Lightscape Materials, Inc. Metal silicate halide phosphors and LED lighting devices using the same
US20070212541A1 (en) 2006-03-07 2007-09-13 Kazuya Tsukada Core/shell type particle phosphor
KR100966764B1 (ko) 2006-04-26 2010-06-29 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 및 이로부터 형성된형광막을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널
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
US7820074B2 (en) * 2006-06-28 2010-10-26 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Phosphor, method for manufacturing same, and light emitting diode
DE102007001903A1 (de) 2006-11-17 2008-05-21 Merck Patent Gmbh Leuchtstoffkörper enthaltend Rubin für weiße oder Color-on-demand LEDs
US20080185600A1 (en) * 2007-02-02 2008-08-07 World Properties, Inc. Phosphor particles with plural coatings for LEDs
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

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6150757A (en) * 1995-08-08 2000-11-21 U.S. Philips Corporation Method of coating a luminescent material
EP0763573A2 (en) * 1995-09-14 1997-03-19 MERCK PATENT GmbH Flaky aluminum oxide and pearlescent pigment, and production thereof
US20060152139A1 (en) * 2005-01-12 2006-07-13 Hsiang-Cheng Hsieh Wavelength converting substance and light emitting device and encapsulating material comprising the same

Also Published As

Publication number Publication date
CN101855317A (zh) 2010-10-06
TW200934852A (en) 2009-08-16
EP2207866B1 (de) 2012-11-21
DE102007053770A1 (de) 2009-05-14
TWI440691B (zh) 2014-06-11
WO2009062579A1 (de) 2009-05-22
JP2011503266A (ja) 2011-01-27
MY160381A (en) 2017-03-15
EP2207866A1 (de) 2010-07-21
KR20100106963A (ko) 2010-10-04
JP5657388B2 (ja) 2015-01-21
US8946982B2 (en) 2015-02-03
CN101855317B (zh) 2014-12-10
US20100283076A1 (en) 2010-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101537125B1 (ko) 굴절률 순응을 갖는 코팅된 인광체 입자
US8519609B2 (en) Process for the preparation of coated phosphors
TWI502052B (zh) 矽磷酸鹽磷光體
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
KR101577081B1 (ko) 표면-개질된 인광체
KR101553086B1 (ko) 표면-개질된 변환 발광성 물질
US20110304264A1 (en) Surface-modified silicate fluorescent substances
TWI476269B (zh) 螢光體、其製造方法、發光裝置及圖像顯示裝置
EP2128219B1 (en) Phosphor, method for production thereof, wavelength converter, illumination device and luminaire
JP6243438B2 (ja) Ｅｕ賦活発光物質
JP5912121B2 (ja) Ｍｎ賦活蛍光物質
JP2013533358A (ja) カルボジイミド発光物質

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