KR101599808B1 - Invisible Luminescent Material and Method for Preparing The Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가시광선 영역의 빛에서 여기하여 근적외선을 발광하는 비가시 발광체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 불화란탄, 산화란탄, 네오디늄 화합물 및 알카리 금속염류 화합물을 원료물질로 하는 비가시 발광체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조되는 비가시 발광체는 종래의 착염형성법에 의하여 제조되는 불화란탄 발광체에 비하여 더욱 간소화된 제조공정으로 제조할 수 있으며, 가시광 영역의 파장에 의하여 여기하여 근적외선 영역의 파장에서 발광하는 발광특성은 유지하고, 발광 강도는 더욱 향상된 발광체를 제조하는 것이 가능하므로, 위조 및 변조 방지를 위한 특수 보안 인쇄물에 적용되는 형광체로 효과적이다.
The present invention relates to an invisible luminous body for exciting near-infrared rays excited by light in a visible light region, and more particularly, to an invisible luminous body made of lanthanum fluoride, lanthanum oxide, neodymium compounds and alkali metal salts as raw materials, And a manufacturing method thereof.
The unviscid luminous body manufactured by the manufacturing method according to the present invention can be manufactured in a simpler manufacturing process than the lanthanum fluoride luminous body manufactured by the conventional complex salt formation method and excited by the wavelength of the visible light region, It is effective as a phosphor to be applied to special security prints for prevention of forgery and tampering, since it is possible to manufacture a phosphor having an improved light emission intensity.

Description

비가시 발광체 및 이의 제조방법 {Invisible Luminescent Material and Method for Preparing The Same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an invisible luminescent material,

본 발명은 가시광선 영역의 빛에서 여기하여 근적외선을 발광하는 비가시 발광체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 불화란탄, 산화란탄, 네오디늄 화합물 및 알카리 금속염류 화합물을 원료물질로 하는 비가시 발광체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an invisible luminous body for exciting near-infrared rays excited by light in a visible light region, and more particularly to an invisible luminous body using a lanthanum fluoride, a lanthanum oxide, a neodymium compound and an alkali metal salt as raw materials, And a manufacturing method thereof.

발광(luminescence)이란 형광(fluorescence)이나 인광(phosphorescence)과 같이 열을 동반하지 않고 빛을 방출하는 현상을 말한다. 백열전구와 같이 물질은 일반적으로 고온이 되면 빛을 방출하는데, 열이 아닌 다른 자극에 의해 빛을 방출하는 경우를 뜻하며, 따라서 냉광(冷光)이라고도 한다. 일반적으로 물질이 빛, X선, 복사선 및 화학적 자극을 받아 그 에너지를 흡수해서 빛을 방출하는 현상 중에서 열복사, 체렌코프복사, 레일리산란, 라만산란 등 특수한 것을 제외한 발광현상을 말한다. 반딧불이나 야광충 등의 생물이 스스로 빛을 발하는 생물발광도 결국 산화환원반응을 일으키는 화학 루미네선스라고 할 수 있다.Luminescence is a phenomenon in which light is emitted without accompanying heat, such as fluorescence or phosphorescence. A substance, such as an incandescent lamp, generally emits light when it is hot, meaning it emits light by other stimuli than heat, and is therefore also called a cold light. Generally, a substance refers to a phenomenon in which light is absorbed by light, X-rays, radiation, and chemical stimuli and absorbs the energy to emit light, except for special ones such as thermal radiation, cherenkopy radiation, Rayleigh scattering, and Raman scattering. The bioluminescence in which a creature such as a firefly or a red light is emitted by itself can be said to be a chemical luminescence which causes a redox reaction.

루미네선스를 형광과 인광으로 분류하는 경우도 있으나, 이 분류는 무기물과 유기화합물에서는 다르다. 무기발광체에 대해서는 정의가 여러 가지인데, 특히 형광은 동의어로 쓰인다. 유기화합물에서는 전자전이(電子轉移)에 관여하는 2개의 전자상태의 스핀다중도에 의해 구별하며, 같은 다중도를 가진 전자상태 사이의 전이에 의한 발광을 형광이라 하고 그렇지 않은 경우를 인광이라 한다. In some cases, luminizing is classified into fluorescence and phosphorescence, but this classification is different between inorganic and organic compounds. There are many definitions for inorganic emitters, especially fluorescence is used as a synonym. The organic compound distinguishes by the spin multiplicity of the two electron states involved in the electron transition. Light emission by the transition between electron states having the same multiplicity is referred to as fluorescence, and the other case is referred to as phosphorescence.

발광체를 구성하는 물질은 크게 모체(Host), 활성제(Activator), 융제(Flux)로 이루어진다. 발광체의 모체는 발광중심을 형성하는 활성제를 잡아주는 역할을 하며 발광특성은 모체의 양이온과 치환되어 들어가는 활성제에 의해 나타나므로 모체의 양이온은 활성제와 치환이 가능하도록 크기 차이가 적은 것이어야 한다. 활성제는 모체로부터 에너지를 전달받아 실제로 빛을 내는 이온을 말하며, 주로 양이온으로 모체의 양이온 자리에 치환되어 발광특성을 나타낸다. 또한, 원하는 발광체의 입자의 크기를 얻기 위해서는 대부분 1,000℃ 이상에서의 고온소성과정을 거치게 되는데, 이때 입자 간의 응집으로 입자성장을 돕기 위해 첨가하는 물질이 융제이다. The materials constituting the light emitting body are largely composed of a host, an activator, and a flux. The host of the luminous body plays a role of holding the active agent which forms the luminescent center and the luminescence characteristic is represented by the active agent which is substituted with the cation of the mother. Therefore, the size of the mother cations should be small so as to be able to substitute with the active agent. An activator is an ion that actually receives light from a matrix and emits light. It is mainly substituted by a cation to the cation site of the mother to exhibit luminescence characteristics. In order to obtain the desired particle size of the light emitting body, a high temperature calcination process is performed at a temperature higher than 1,000 ° C. In this case, a substance added to help particle growth by agglomeration of particles is a flux.

란탄계 이온 기반의 발광체는 램프, 디스플레이 장치에서의 형광체, 광학 전기통신의 구성요소, 레이저의 활성 물질 등으로서 다양한 관심을 끌고 있다. Lanthanum ion-based luminous materials attract various interests as lamps, phosphors in display devices, components of optical telecommunication, active materials of lasers, and the like.

종래 문헌 Nano Letters Vol.2, No.7, 733~737(2002)에는 활성제로서 홀뮴 클로라이드, 홀뮴 니트레이트, 홀뮴 옥사이드 등의 3가 홀뮴(Holmium) 화합물을 사용하여 착염형성법에 의해 제조되는 란탄 트리플루오라이드(LaF3) 발광체를 기재하고 있다. 이 문헌에서는 514nm에서 여기하여 1060nm에 발광을 하는 LaF3:Ho3 +의 나노입자를 착염형성법에 의해 제조하는 방법을 기술하고 있는데, 착염형성법으로 발광체를 제조할 경우 원료의 가격이 고가일 뿐만 아니라 제조 수율도 낮고 취급에 있어서도 응집, 분말화 등 어려운 점이 있어 대량생산에 문제가 있다. Conventional Literature Nano Letters Vol. 2, No. 7, 733 to 737 (2002) discloses a lanthanum trioxide compound which is produced by a complex salt formation method using a trivalent holmium compound such as holmium chloride, Fluoride (LaF 3 ) phosphors are described. This document describes a method for producing nanoparticles of LaF 3 : Ho 3 + which excites at 514 nm and emits light at 1060 nm by the complex formation method. However, when phosphors are produced by the complex formation method, the cost of raw materials is high There is a problem in mass production because the production yield is low and there is difficulty in coagulation and powdering even in handling.

가시광에 의해 여기되어 근적외선의 광을 방출하는 광 특성은 인쇄잉크에 혼합하여 위조 및 변조를 방지하고 진위감정에 활용하기에 적합하나, 상기 논문에서 발표된 발광체의 광특성은 유지되고 더욱 높은 발광강도를 나타낼 수 있는 제조방법에 대한 연구가 필요하였다. The light characteristic of exciting by visible light and emitting near-infrared light is suitable for prevention of forgery and modulation and mixing with printing ink to utilize for authenticity emotion but the light characteristic of the light emitter disclosed in the above paper is maintained, The study on the manufacturing method which can show

이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 모체로서 산화란탄을 추가로 사용하고 융제로서 알카리 금속염류 화합물을 사용하며 활성제로 네오디늄 화합물을 사용하여 고상반응법에 의하여 LaF3:Nd3 + 를 제조하는 경우 발광 특성은 유지되면서 더욱 높은 발광강도를 가진다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
Thus, the present inventors have made many efforts, further used as a lanthanum oxide as a host, and using the alkali metal salt compound as a flux, and using a neodymium compound as active agent by the solid phase reaction method LaF 3 in order to solve the above problems: Nd 3 + , it was confirmed that the luminescence characteristics were maintained and the luminescence intensity was higher, and the present invention was completed.

본 발명의 목적은 590nm 파장에서 여기하고 적외선 영역인 1072nm 파장에서 발광하는 비가시 발광체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모체로서 불화란탄 및 산화란탄, 융제로서 알카리 금속염류 화합물 및 활성제로 네오디늄 화합물을 사용하여 제조되고 높은 발광 강도를 갖는 비가시 발광체 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
An object of the present invention is to provide an incoherent phosphor that excites at a wavelength of 590 nm and emits light at a wavelength of 1072 nm in an infrared region and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a lanthanum fluoride and lanthanum oxide as a matrix, And a method of manufacturing the same, which is manufactured using a neodymium compound and has high light emission intensity.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 불화란탄(Lanthanium trifluoride; LaF3), 산화란탄(Lanthanium oxide; La2O3), 네오디늄 화합물 및 알카리 금속염류 화합물을 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 대기 하에서 소성시키는 단계; 및 상기 소성시킨 혼합물을 실온까지 냉각시킨 다음 분쇄하는 단계를 포함하는 비가시 발광체 (LaF3)(1-x)·(La2O3)x:Nd3 +,M (M = 알카리 금속 및 0<x<1)의 제조방법 및 상기 제조방법에 의해 제조되는 비가시 발광체를 제공한다.
In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device, comprising: mixing lanthanum trifluoride (LaF 3 ), lanthanum oxide (La 2 O 3 ), a neodymium compound, and an alkali metal salt compound; Calcining the mixture under atmosphere; And cooling this was the calcined mixture to room temperature when the ratio including the step of grinding the light emitting (LaF 3) (1-x ) · (La 2 O 3) x: Nd 3 +, M (M = an alkali metal, and 0 < x < 1) and an unvisible phosphor prepared by the above production method.

본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조되는 비가시 발광체는 종래의 착염형성법에 의하여 제조되는 불화란탄 발광체에 비하여 더욱 간소화된 제조공정으로 제조할 수 있으며, 가시광 영역의 파장에 의하여 여기하여 근적외선 영역의 파장에서 발광하는 발광특성은 유지하고, 발광 강도는 더욱 향상된 발광체를 제조하는 것이 가능하므로, 위조 및 변조 방지를 위한 특수 보안 인쇄물에 적용되는 형광체로 효과적이다.
The unviscid luminous body manufactured by the manufacturing method according to the present invention can be manufactured in a simpler manufacturing process than the lanthanum fluoride luminous body manufactured by the conventional complex salt formation method and excited by the wavelength of the visible light region, It is effective as a phosphor to be applied to special security prints for prevention of forgery and tampering, since it is possible to manufacture a phosphor having an improved light emission intensity.

도 1은 실시예 1 내지 3, 비교예 1의 여기 및 발광 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 2는 실시예 1 내지 3, 비교예 1의 여기 및 발광 강도를 나타낸 것이다.
Fig. 1 shows excitation and emission spectra of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1. Fig.
Fig. 2 shows excitation and luminescence intensities of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1. Fig.

달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법 및 이하에 기술하는 실험 방법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In general, the nomenclature used herein and the experimental methods described below are well known and commonly used in the art.

본 발명은 일 관점에서, 불화란탄(Lanthanium trifluoride; LaF3), 산화란탄(Lanthanium oxide; La2O3), 네오디늄 화합물 및 알카리 금속염류 화합물을 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 대기 하에서 소성시키는 단계; 및 상기 소성시킨 혼합물을 실온까지 냉각시킨 다음 분쇄하는 단계를 포함하는 비가시 발광체 (LaF3)(1-x)·(La2O3)x:Nd3 +,M (M = 알카리 금속 및 0<x<1)의 제조방법을 제공한다. The invention In one aspect, the step of mixing the lanthanum fluoride;; (La 2 O 3 Lanthanium oxide), neodymium compound and an alkali metal salt compound (Lanthanium trifluoride LaF 3), lanthanum oxide; Calcining the mixture under atmosphere; And cooling this was the calcined mixture to room temperature when the ratio including the step of grinding the light emitting (LaF 3) (1-x ) · (La 2 O 3) x: Nd 3 +, M (M = an alkali metal, and 0 < x < 1).

본 발명의 제조방법에 의해 제조되는 비가시 발광체 (LaF3)(1-x)·(La2O3)x:Nd3 +,M (M = 알카리 금속 및 0<x<1)는 자체 색상이 백색이고 가시광에 의해 여기되어 근적외선의 광을 발광하는 특징이 있으며, 상세하게는 약 590nm의 파장에서 여기하고 약 1072nm의 파장에서 발광하는 특징이 있다. Non-visible light emitting body which is produced by the production method of the present invention (LaF 3) (1-x ) · (La 2 O 3) x: Nd 3 +, M (M = an alkali metal, and 0 <x <1) has its own color And is characterized by being excited by visible light to emit near-infrared light, specifically, excited at a wavelength of about 590 nm and emitting at a wavelength of about 1072 nm.

강한 발광 강도를 얻어내기 위하여, 본 발명은 모체로서 불화란탄 및 산화란탄을 사용하고 활성제로 네오디늄 화합물을 사용하며 융제로서 알카리 금속염류 화합물을 사용하여 원료물질을 구성하는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에서는 알카리 금속염류 화합물을 융제로서 사용하는 경우 융제를 사용하지 않는 경우보다 발광강도가 10~40% 향상되는 것을 확인할 수 있었다. In order to obtain strong luminescence intensity, it is preferable that the raw material is constituted by using lanthanum fluoride and lanthanum oxide as the matrix, neodymium compound as the activator, and alkali metal salt compound as the flux. In one embodiment of the present invention, it was confirmed that when the alkali metal salt compound is used as the flux, the light emission intensity is improved by 10 to 40% as compared with the case where the flux is not used.

본 발명에 있어서, 상기 네오디늄 화합물은 염화네오디늄(Neodymium chloride), 질산네오디늄(Neodymium nitride) 및 산화네오디늄(Neodymium oxide)으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있다. In the present invention, the neodymium compound may be at least one selected from the group consisting of neodymium chloride, neodymium nitride, and neodymium oxide.

본 발명에 있어서, 상기 알카리 금속염류 화합물은 리튬화합물, 칼륨 화합물 및 나트륨 화합물로 구성된 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있다. 알카리 금속 염류 화합물을 융제로 사용하는 경우, 반응 온도에서 모체와 활성제의 균일한 혼합이 일어나게 하는 작용을 하여 활성제의 국지화에 의한 농도 소광 현상이 발생하지 않아 발광효율이 높아지게 된다. 또한, 융제로서 작용할 뿐만 아니라 전하보상제의 역할도 하여 최종 물질의 전기적 안정화에도 기여할 수 있다. 전하보상제란 모체의 양이온 전하와 치환되는 활성제의 전하량이 상이할 경우 전체적으로 전하의 과부족이 발생하므로 이를 보상하여 주는 물질을 말한다. 본 발명에서 상기 리튬 화합물은 LiCO3, Li2O, LiOH 등을 사용하는 것이 가능하고, 칼륨 화합물은 K2CO3, KOH 등을 사용할 수 있으며, 나트륨 화합물은 Na2CO3, NaHCO3 등을 사용할 수 있다. In the present invention, the alkali metal salt compound may be at least one selected from the group consisting of a lithium compound, a potassium compound, and a sodium compound. When the alkali metal salt compound is used as a flux, uniform mixing of the matrix and the activator occurs at the reaction temperature, so that concentration quenching due to localization of the activator does not occur and the luminous efficiency is increased. In addition, it acts not only as a flux but also as a charge compensating agent, contributing to the electrical stabilization of the final material. The charge compensation agent refers to a substance that compensates the charge when the cation charge of the mother is different from the charge amount of the substituting active agent because the charge is excessively generated. In the present invention, the lithium compound may be LiCO 3 , Li 2 O, LiOH or the like. The potassium compound may be K 2 CO 3 or KOH. The sodium compound may be Na 2 CO 3 , NaHCO 3 , Can be used.

상기 원료물질은 균일하게 혼합되어, 대기 하의 전기로에서 소성 및 열처리 단계를 거치게 된다. 기존의 고상반응법에서는 질소 분위기 하에서 소성 및 열처리를 진행하였지만, 본 발명에서는 인위적으로 산화 및 환원 분위기를 조성하기 위한 가스를 사용하지 않고 대기 분위기 하에서 반응시킴으로써 가스비용의 절감 및 고압가스의 취급에 따른 위험을 해소하였으며, 질소 분위기가 아닌 대기 하에서도 안정적으로 본 발명의 비가시 발광체를 제조할 수 있음을 확인하였다. 본 발명의 대기 분위기의 구체적인 조성은 일반적인 공기의 조성과 동일하며, 구체적으로는 질소와 산소가 약 2:8의 비율로 섞여있는 구성일 수 있다. The raw materials are uniformly mixed and subjected to a calcination and heat treatment step in an electric furnace under the atmosphere. In the conventional solid-phase reaction method, firing and heat treatment are carried out under a nitrogen atmosphere. However, in the present invention, by reacting in an atmospheric environment without using a gas for artificially forming an oxidation and reduction atmosphere, And it was confirmed that the nonvisible phosphor of the present invention can be manufactured stably even in an atmosphere other than a nitrogen atmosphere. The specific composition of the air atmosphere of the present invention is the same as that of general air, specifically, a composition in which nitrogen and oxygen are mixed at a ratio of about 2: 8.

본 발명에 있어서, 상기 소성 단계는 대기 하의 전기로에서 1 내지 3 시간 동안 200 내지 400℃까지 승온시키고 약 1 시간 유지 후 다시 2 내지 4 시간 동안 900 내지 1200℃ 까지 승온시키고 2 내지 5 시간 유지하여 소성시키는 것을 특징으로 할 수 있다. In the present invention, the sintering step may be performed by heating the sintering furnace to 200 to 400 ° C. for 1 to 3 hours in an electric furnace under an atmospheric pressure, maintaining the temperature for 1 hour, raising the temperature to 900 to 1200 ° C. for 2 to 4 hours, .

바람직한 원료물질의 혼합을 위하여, 상기 산화란탄의 함량은 불화란탄 100 몰에 대하여 25 내지 40 몰인 것을 특징으로 할 수 있다. 산화란탄은 불화한탄 100 몰에 대하여 25 몰 미만으로 함유되는 경우 안정된 발광 효과를 나타내기에 그 양이 너무 미비하고, 40 몰 초과로 함유되는 경우 오히려 발광 효과가 감소되는 경향이 있으므로, 불화란탄 100 몰에 대하여 25 내지 40 몰로 함유되는 것이 바람직하다. For the mixing of the preferable raw material, the content of the lanthanum oxide may be 25 to 40 moles per 100 moles of lanthanum fluoride. When the lanthanum oxide is contained in an amount of less than 25 moles per 100 moles of fluoroalkane, the amount of the lanthanum oxide is too small to exhibit a stable luminescent effect. When the lanthanum oxide is contained in an amount exceeding 40 moles, the luminescent effect tends to be rather reduced. To 25 mol% based on the total molar amount of the catalyst.

본 발명에 있어서, 상기 네오디늄 화합물의 함량은 불화란탄 100 몰에 대하여 0.5 내지 5 몰인 것을 특징으로 할 수 있다. 네오디늄 화합물은 본 발명의 발광체의 제조과정에서 활성제로 사용되기 때문에 불화란탄 100 몰에 대하여 5 몰을 초과하여 함유되는 경우 발광강도가 더 이상 상승하지 않기 때문에 5몰 이내로 함유하는 것이 바람직하다. In the present invention, the content of the neodymium compound may be 0.5 to 5 moles per 100 moles of lanthanum fluoride. Since the neodium compound is used as an activator in the process of producing the phosphor of the present invention, when the amount of the neodymium compound exceeds 5 moles per 100 moles of lanthanum fluoride, the luminescence intensity is not further increased.

본 발명에 있어서, 상기 알카리 금속염류 화합물의 함량은 불화란탄 100 몰에 대하여 0.5 내지 5 몰인 것을 특징으로 할 수 있다. 융제로 사용되는 알카리 금속염류 화합물이 5 몰을 초과하여 과량 함유되는 경우, 제조된 비가시 발광체의 내약품성이 나빠질 우려가 있다. In the present invention, the content of the alkali metal salt compound is 0.5 to 5 moles with respect to 100 moles of lanthanum fluoride. When the alkali metal salt compound used as the flux is contained in an amount exceeding 5 mol, the chemical resistance of the produced non-visible luminous body may be deteriorated.

즉, 본 발명의 제조방법에 의해서 제조된 비가시 발광체는 하기의 화학식으로 표현되는 구성을 가질 수 있다. That is, the non-visible luminous body manufactured by the manufacturing method of the present invention may have a constitution expressed by the following formula.

(LaF3)(1-x)·(La2O3)x:Nd3 +,M (M = 알카리 금속 및 0<x<1) (LaF 3) (1-x ) · (La 2 O 3) x: Nd 3 +, M (M = an alkali metal, and 0 <x <1)

본 발명의 제조방법에 의해서 제조된 비가시 발광체는 가시광선 영역인 590nm 광에 의해 여기하여 적외선 영역인 1072nm 파장에서 강한 발광을 하는 것을 확인할 수 있었다. It was confirmed that the unvis- ible light emitting body manufactured by the manufacturing method of the present invention was excited by the light of 590 nm in the visible light region and emitted strong light at the wavelength of 1072 nm in the infrared region.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for illustrating the present invention and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these embodiments.

LaF3 57.75 molLaF 3 57.75 mol

La2O3 19.13 molLa 2 O 3 19.13 mol

Nd2O3 1.00 molNd 2 O 3 1.00 mol

Na2CO3·10H2O 1.00 molNa 2 CO 3揃 10H 2 O 1.00 mol

상기의 각 원료를 각각 평량하여 균일하게 혼합한 후, 대기 하의 알루미나 도가니에 충진하여 전기로에서 1시간에 걸쳐 300℃까지 올리고 1시간 유지 후 다시 3시간에 걸쳐 1,000℃까지 올리고 2시간 유지한 다음 실온까지 서서히 냉각시킨다. Each of the above materials was weighed and uniformly mixed. The mixture was charged in an alumina crucible under an air atmosphere, heated to 300 DEG C over 1 hour in an electric furnace, maintained for 1 hour, elevated to 1,000 DEG C over 3 hours, maintained for 2 hours, Lt; / RTI &gt;

이와 같이 하여 얻은 발광체를 막자사발을 사용하여 분쇄 후 형광분광광도계를 사용하여 여기 및 발광 스펙트럼과 발광강도를 측정한 결과를 도 1 및 2에서 도시하였다.
The thus obtained phosphor was pulverized using a mortar, and the excitation, emission spectrum and emission intensity were measured using a fluorescence spectrophotometer, and the results are shown in FIGS. 1 and 2. FIG.

LaF3 57.75 molLaF 3 57.75 mol

La2O3 19.13 molLa 2 O 3 19.13 mol

Nd2O3 1.00 molNd 2 O 3 1.00 mol

K2CO3 1.00 molK 2 CO 3 1.00 mol

상기의 각 원료를 각각 평량하여 균일하게 혼합한 후, 대기 하의 알루미나 도가니에 충진하여 전기로에서 1시간에 걸쳐 300℃까지 올리고 1시간 유지 후 다시 3시간에 걸쳐 1,000℃까지 올리고 2시간 유지한 다음 실온까지 서서히 냉각시킨다. Each of the above materials was weighed and uniformly mixed. The mixture was charged in an alumina crucible under an air atmosphere, heated to 300 DEG C over 1 hour in an electric furnace, maintained for 1 hour, elevated to 1,000 DEG C over 3 hours, maintained for 2 hours, Lt; / RTI &gt;

이와 같이 하여 얻은 발광체를 막자사발을 사용하여 분쇄 후 형광분광광도계를 사용하여 여기 및 발광 스펙트럼과 발광강도를 측정한 결과를 도 1 및 2에서 도시하였다.
The thus obtained phosphor was pulverized using a mortar, and the excitation, emission spectrum and emission intensity were measured using a fluorescence spectrophotometer, and the results are shown in FIGS. 1 and 2. FIG.

LaF3 57.75 molLaF 3 57.75 mol

La2O3 19.13 molLa 2 O 3 19.13 mol

Nd2O3 1.00 molNd 2 O 3 1.00 mol

Li2CO3 1.00 molLi 2 CO 3 1.00 mol

상기의 각 원료를 각각 평량하여 균일하게 혼합한 후, 대기 하의 알루미나 도가니에 충진하여 전기로에서 1시간에 걸쳐 300℃까지 올리고 1시간 유지 후 다시 3시간에 걸쳐 1,000℃까지 올리고 2시간 유지한 다음 실온까지 서서히 냉각시킨다. Each of the above materials was weighed and uniformly mixed. The mixture was charged in an alumina crucible under an air atmosphere, heated to 300 DEG C over 1 hour in an electric furnace, maintained for 1 hour, elevated to 1,000 DEG C over 3 hours, maintained for 2 hours, Lt; / RTI &gt;

이와 같이 하여 얻은 발광체를 막자사발을 사용하여 분쇄 후 형광분광광도계를 사용하여 여기 및 발광 스펙트럼과 발광강도를 측정한 결과를 도 1 및 2에서 도시하였다.
The thus obtained phosphor was pulverized using a mortar, and the excitation, emission spectrum and emission intensity were measured using a fluorescence spectrophotometer, and the results are shown in FIGS. 1 and 2. FIG.

비교예Comparative Example 1 One

LaF3 57.75 molLaF 3 57.75 mol

La2O3 19.13 molLa 2 O 3 19.13 mol

Nd2O3 1.00 molNd 2 O 3 1.00 mol

상기의 각 원료를 각각 평량하여 균일하게 혼합한 후, 대기 하의 알루미나 도가니에 충진하여 전기로에서 1시간에 걸쳐 300℃까지 올리고 1시간 유지 후 다시 3시간에 걸쳐 1,000℃까지 올리고 2시간 유지한 다음 실온까지 서서히 냉각시킨다. Each of the above materials was weighed and uniformly mixed. The mixture was charged in an alumina crucible under an air atmosphere, heated to 300 DEG C over 1 hour in an electric furnace, maintained for 1 hour, elevated to 1,000 DEG C over 3 hours, maintained for 2 hours, Lt; / RTI &gt;

이와 같이 하여 얻은 발광체를 막자사발을 사용하여 분쇄 후 형광분광광도계를 사용하여 여기 및 발광 스펙트럼과 발광강도를 측정한 결과를 도 1 및 2에서 도시하였다.
The thus obtained phosphor was pulverized using a mortar, and the excitation, emission spectrum and emission intensity were measured using a fluorescence spectrophotometer, and the results are shown in FIGS. 1 and 2. FIG.

도 1을 보면 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에서 모두 가시광 영역인 590nm 파장에서 여기하고 근적외선 영역인 1072nm 파장에서 발광하는 것을 확인할 수 있다. In FIG. 1, it can be seen that in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, light is excited at a wavelength of 590 nm, which is a visible light region, and emitted at a wavelength of 1072 nm, which is a near infrared region.

도 2에서 나타낸 발광강도를 하기 표 1에서 수치로 나타내었다. 표 1에서는 비교예의 발광강도를 1.00으로 하였을 때 다른 실시예의 발광강도가 몇인지를 보정하여 나타내었다.
The light emission intensity shown in FIG. 2 is shown in the following Table 1. In Table 1, when the luminescence intensity of the comparative example is 1.00, the luminescence intensities of the other examples are corrected and shown.

LaF3 (mol)LaF 3 (mol) La2O3 (mol)La 2 O 3 (mol) Nd2O3 (mol)Nd 2 O 3 (mol) Ho2O3 (mol)Ho 2 O 3 (mol) 알카리 금속염류Alkali metal salts 발광강도Emission intensity 실시예 1Example 1 57.7557.75 19.1319.13 1.001.00 -- Na / 1.00Na / 1.00 1.091.09 실시예 2Example 2 57.7557.75 19.1319.13 1.001.00 -- K / 1.00K / 1.00 1.021.02 실시예 3Example 3 57.7557.75 19.1319.13 1.001.00 -- Li / 1.00Li / 1.00 1.401.40 비교예 1Comparative Example 1 57.7557.75 19.1319.13 1.001.00 -- -- 1.001.00

상기 표 1에서 나타낸 바와 같이, 융제로 알카리 금속염류 화합물을 원료물질로서 사용한다면 2 내지 40 %의 발광강도가 향상되는 효과를 얻을 수 있음을 확인하였으며, 알카리 금속염류 화합물 중에서는 리튬을 사용하는 경우 발광강도가 가장 많이 상승하는 효과를 얻을 수 있었다.
As shown in Table 1, when the alkali metal salt compound was used as a starting material, it was confirmed that the light emission intensity was improved by 2 to 40%. Among the alkali metal salt compounds, when lithium was used It was possible to obtain the effect of increasing the light emission intensity most.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단치 바람직한 실시태양일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, those skilled in the art will readily appreciate that many modifications are possible in the exemplary embodiments without materially departing from the novel teachings and advantages of this invention. something to do. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (8)

불화란탄(Lanthanium trifluoride; LaF3), 산화란탄(Lanthanium oxide; La2O3), 네오디늄 화합물 및 알카리 금속염류 화합물을 혼합하는 단계;
상기 혼합물을 대기 하에서 소성시키는 단계; 및
상기 소성시킨 혼합물을 실온까지 냉각시킨 다음 분쇄하는 단계를 포함하는 비가시 발광체 (LaF3)(1-x)·(La2O3)x:Nd3 +,M (M = 알카리 금속 및 0<x<1)의 제조방법.
Mixing Lanthanium trifluoride (LaF 3 ), lanthanum oxide (La 2 O 3 ), a neodinium compound, and an alkali metal salt compound;
Calcining the mixture under atmosphere; And
The was the was fired mixture was cooled to room temperature, and then the milling step non-visible light emitting body including a to (LaF 3) (1-x ) · (La 2 O 3) x: Nd 3 +, M (M = an alkali metal, and 0 < x < 1).
제 1 항에 있어서, 상기 네오디늄 화합물은 염화네오디늄(Neodymium chloride), 질산네오디늄(Neodymium nitride) 및 산화네오디늄(Neodymium oxide)으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 제조방법.
The method according to claim 1, wherein the neodymium compound is at least one selected from the group consisting of neodymium chloride, neodymium nitride, and neodymium oxide.
제 1 항에 있어서, 상기 알카리 금속염류 화합물은 리튬화합물, 칼륨 화합물 및 나트륨 화합물로 구성된 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 제조방법.
The method according to claim 1, wherein the alkali metal salt compound is at least one selected from the group consisting of a lithium compound, a potassium compound, and a sodium compound.
제 1 항에 있어서, 상기 소성 단계는 대기 하의 전기로에서 1 내지 3 시간 동안 200 내지 400℃까지 승온시키고 약 1 시간 유지 후 다시 2 내지 4 시간 동안 900 내지 1200℃ 까지 승온시키고 2 내지 5 시간 유지하여 소성시키는 것을 특징으로 하는 제조방법.
The method according to claim 1, wherein the calcination step is performed in an electric furnace under an atmospheric temperature for 1 to 3 hours to 200 to 400 ° C, maintained for about 1 hour, raised to 900 to 1200 ° C for 2 to 4 hours, And firing the mixture.
제 1 항에 있어서, 상기 산화란탄의 함량은 불화란탄 100 몰에 대하여 25 내지 40 몰인 것을 특징으로 하는 제조방법.
The production method according to claim 1, wherein the content of the lanthanum oxide is 25 to 40 moles per 100 moles of lanthanum fluoride.
제 1 항에 있어서, 상기 네오디늄 화합물의 함량은 불화란탄 100 몰에 대하여 0.5 내지 5 몰인 것을 특징으로 하는 제조방법.
The production method according to claim 1, wherein the content of the neodymium compound is 0.5 to 5 moles per 100 moles of lanthanum fluoride.
제 1 항에 있어서, 상기 알카리 금속염류 화합물의 함량은 불화란탄 100 몰에 대하여 0.5 내지 5 몰인 것을 특징으로 하는 제조방법.
The method according to claim 1, wherein the content of the alkali metal salt compound is 0.5 to 5 moles with respect to 100 moles of lanthanum fluoride.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되고, 약 590nm의 파장에서 여기하고 약 1072nm의 파장에서 발광하는 (LaF3)(1-x)·(La2O3)x:Nd3 +,M (M = 알카리 금속 및 0<x<1) 발광체.

(LaF 3 ) (1-x) (La 2 O 3 ) x : Nd 3 , which is prepared by the method of any one of claims 1 to 7 and excites at a wavelength of about 590 nm and emits at a wavelength of about 1072 nm + , M (M = alkali metal and 0 < x < 1) phosphor.

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