KR102520635B1 - 형광체, 발광 장치 및 형광체의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
일반식: A2MF6:Mn으로 나타나는 형광체이다. 원소 A는 알칼리 금속 원소이고, 원소 M은 Si, Ge, Sn, Ti, Zr 및 Hf에서 선택되는 1종 이상의 4가의 금속 원소이다. 파장 300nm 이상 350nm 이하에 나타나는 광흡수율의 극소값이 67% 이하이다. 파장 400nm 이상 500nm 이하에서의 최대 광흡수율이 65% 이상이다. Mn 함유량이 0.3질량% 이상 1.5질량% 이하이다.
Description
본 발명은 청색광으로 여기되었을 때에 효율적으로 적색을 발광하는 형광체, 이를 이용한 발광 장치 및 형광체의 제조 방법에 관한 것이다.
특허문헌 1에는 A2[MF6]:Mn4 +(원소 A는 Li, Na, K, Rb, Cs, NH4 등, 원소 M은 Ge, Si, Sn, Ti, Zr 등)로 나타나는 적색 발광 형광체 및 그 제조 방법이 개시되어 있다. 이 제조 방법은 형광체의 모체가 되는 A2[MF6] 결정과 발광 중심이 되는 Mn을 포함한 K2MnF6 결정을 불화수소산 중에 용해하고 증발 건고시키는 제조 방법이다.
그러나, 이 형광체는 광학 특성이 불충분하고 실용화에는 추가적인 형광 강도의 향상이 필요하다. 따라서, 본 발명의 목적은 형광 강도가 높은 A2MF6:Mn4 + 형광체, 이 형광체를 이용한 고휘도의 발광 장치 및 형광체의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명은 일반식: A2MF6:Mn(원소 A는 알칼리 금속 원소이고, 원소 M은 Si, Ge, Sn, Ti, Zr 및 Hf에서 선택되는 1종 이상의 4가의 금속 원소임)으로 나타나는 형광체로서, 파장 300nm 이상 350nm 이하에 나타나는 광흡수율의 극소값이 67% 이하이고, 파장 400nm 이상 500nm 이하에서의 최대 광흡수율이 65% 이상이며, Mn 함유량이 0.3질량% 이상 1.5질량% 이하인 형광체이다. 이 형광체의 평균 입경은 10μm 이상 35μm 이하가 바람직하다.
본 발명은 상기 형광체와 발광 광원을 함유하는 발광 장치로서, 상기 발광 광원의 피크 파장이 420nm 이상 480nm 이하인 발광 장치이다.
이 발광 장치는 형광체로서 상기 형광체와, 여기광 455nm를 받았을 때의 피크 파장이 510nm 이상 550nm 이하인 녹색 형광체를 갖는 것이 바람직하다. 이 발광 장치의 녹색 형광체로서는 Eu부활 β사이알론이 바람직하다.
본 발명은 상술한 형광체를 제조하는 형광체의 제조 방법으로서, 원료를 불화수소산에 용해하는 용해 공정, 용해 공정 후의 용액으로부터 형광체를 석출시키는 석출 공정 및 불순물을 제거하는 세정 공정을 가지며, 용해 공정으로 얻어지는 불화수소산 수용액이 원소 A, 원소 M 및 Mn을 함유하고, 석출 공정에서의 석출을 용해 공정 후의 불화수소산 수용액의 수용액을 증발시키는 수단으로 한 형광체의 제조 방법이다.
본 발명은 상술한 형광체를 제조하는 형광체의 제조 방법으로서, 원료를 불화수소산에 용해하는 용해 공정, 용해 공정 후의 용액으로부터 형광체를 석출시키는 석출 공정 및 불순물을 제거하는 세정 공정을 가지며, 용해 공정에서 얻어지는 불화수소산 수용액이 원소 A, 원소 M 및 Mn을 함유하고, 석출 공정에서의 석출을 불화수소산 수용액에 빈용매를 투입하는 수단으로 한 형광체의 제조 방법이다. 상기 빈용매는 물인 것이 바람직하다.
본 발명은 상술한 형광체를 제조하는 형광체의 제조 방법으로서, 원료를 불화수소산에 용해하는 용해 공정, 용해 공정 후의 용액으로부터 형광체를 석출시키는 석출 공정 및 불순물을 제거하는 세정 공정을 가지며, 용해 공정에서 원소 A, 원소 M 및 Mn을 함유하는 2종류 이상의 불화수소산 수용액을 조제하고, 석출 공정에서의 석출을 상기 2종류 이상의 불화수소산 수용액을 혼합하여 반응시키는 수단으로 한 형광체의 제조 방법이다.
본 발명의 형광체는 여기광을 효율적으로 형광 발광시켜 형광 강도가 높은 형광체이다. 본 발명의 발광 장치는 상기 형광체를 이용하고 있으므로 고휘도의 발광 장치이다. 본 발명의 형광체의 제조 방법은 형광 강도가 높은 형광체를 제조할 수 있다.
도 1은 실시예 1 및 비교예 4의 형광체의 흡수율의 여기 파장 의존성을 나타내는 참고도.
본 발명은 일반식: A2MF6:Mn(원소 A는 알칼리 금속 원소이고, 원소 M은 Si, Ge, Sn, Ti, Zr 및 Hf에서 선택되는 1종 이상의 4가의 금속 원소임)으로 나타나는 형광체로서, 파장 300nm 이상 350nm 이하에 나타나는 광흡수율의 극소값이 67% 이하이고, 파장 400nm 이상 500nm 이하에서의 최대 광흡수율이 65% 이상이며, Mn 함유량이 0.3질량% 이상 1.5질량% 이하인 형광체이다. 상기 원소 A는 알칼리 금속 원소이고, 결정 구조의 관점에서 바람직하게는 Na, K, Rb에서 선택되는 1종 이상의 원소이다.
상기 M은 Si, Ge, Sn, Ti, Zr 및 Hf에서 선택되는 1종 이상의 금속 원소이고, 형광 특성과 화학적 안정성에서 Si, Ge, Ti가 바람직하다. 상기 형광체의 형광 특성은 원소 M의 종류에 영향을 받는다. F는 불소이고, Mn은 망간이다. Mn은 다양한 산화수를 취하지만, 그 중에서도 Mn4 +가 본 발명의 형광체의 발광 중심 물질로서 기능한다.
형광체의 부활 이온인 Mn4 +는 300nm 이상 400nm 이하의 파장 영역과 400nm 이상 500nm 이하의 파장 영역에 여기대를 가진다. 여기대의 피크 파장은 원소 M의 종류에 따라 다르고, 그 장파장 측의 여기대 피크 파장은 440nm 이상 480nm 이하이다.
이 장파장 측의 여기대 피크 파장은 백색 LED의 여기원으로서 사용되는 청색 LED의 발광 파장과 일치한다. 이 파장 영역에서의 광흡수율이 65% 미만이면 이 형광체를 사용한 발광 장치의 휘도를 충분히 얻을 수 없으므로, 파장 400nm 이상 500nm 이하에서의 최대 광흡수율은 65% 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 66% 이상, 더욱 바람직하게는 68% 이상, 보다 더욱 바람직하게는 78% 이상이어도 된다.
본 발명의 형광체에 있어서, 파장 300nm 이상 350nm 이하에 나타나는 광흡수율의 극소값을 67% 이하로 한 것은 다음 이유에 따른다.
이 이유는 파장 300nm 이상 350nm 이하의 영역의 자외광의 광흡수가 형광체의 내부 양자 효율(흡수한 여기 포톤을 형광 포톤으로 변환하는 효율)과 음의 상관이 있기 때문이다.
광흡수의 원인으로는 Mn4 +의 여기 이외에 불순물 및 결정 결함이 있다. 이 결정 결함은 Mn4 +가 여기한 전자를 트랩하여 발광을 억제한다. 본 발명자들은 결정 결함에 유래하는 자외광 영역의 흡수와 파장 350nm 부근의 Mn4 +의 흡수대가 겹치는 것을 발견하였다.
파장 300nm 이상 350nm 이하에서 광흡수율의 극소값이 있고, 이 극소값이 낮을수록 형광체의 내부 양자 효율이 높기 때문에, 「파장 300nm 이상 350nm 이하에 나타나는 광흡수율의 극소값을 67% 이하」로 하였다. 바람직하게는 이러한 극소값은 66% 이하, 보다 바람직하게는 56% 이하로 할 수 있다.
본 발명의 형광체에 있어서, 파장 400nm 이상 500nm 이하에서 최대 광흡수율이 65% 이상으로 한 것은 본 발명의 형광체를 사용하는 발광 장치에서 충분한 휘도를 얻기 위해서이다.
본 발명의 형광체에서의 Mn 함유량은 0.3질량% 이상 1.5질량% 이하이다. Mn 함유량이 너무 적으면 충분한 형광 발광을 얻을 수 없는 경향이 있고, 너무 많으면 결정 결함 증대 및 농도 소광에 의한 형광 발광의 저하가 일어나는 경향이 있기 때문이다.
본 발명의 형광체의 평균 입경은 10μm 이상 35μm 이하가 바람직하다. 이러한 평균 입경은 레이저 회절 산란법에 의해 측정되는 입도 분포 곡선으로부터 구해지는 부피 메디안 지름이다.
평균 입경이 너무 작으면 광흡수율이 대폭으로 저하되기 때문에 형광 강도가 낮아지는 경향이 있고, 평균 입경이 너무 크면 소정의 색을 얻기 위한 형광체 첨가량이 많아지고 실장시의 디스펜서 폐색을 일으키는 경향이 있다.
본 발명은 상기 형광체와 발광 광원을 함유하는 발광 장치로서, 상기 발광 광원의 피크 파장이 420nm 이상 480nm 이하인 발광 장치이다. 발광 광원의 피크 파장을 420nm 이상 480nm 이하로 한 것은 형광체 중의 발광 중심인 Mn4 +가 효율적으로 여기됨과 동시에 발광 장치의 청색광으로서 이용하기 위해서이다.
본 발명의 형광체는 상술한 구성에 의해 높은 형광 강도를 가진다. 본 발명에서 높은 형광 강도란 구체적으로는 내부 양자 효율로 70% 이상, 외부 양자 효율로 57% 이상의 경우를 말한다.
이 발광 장치는 형광체로서 상기 형광체와, 여기광 455nm를 받았을 때의 피크 파장이 510nm 이상 550nm 이하인 녹색 형광체를 갖는 것이 바람직하다. 이 발광 장치는 청색의 발광 광원, 적색 형광체 및 녹색 형광체로 백색을 발광할 수 있고, 나아가 형광체의 배합비 차이에 따라 상이한 색 영역을 발광시킬 수 있다. 녹색 형광체로서 반치폭이 좁은 형광 스펙트럼의 Eu부활 β사이알론 형광체를 이용하면 고색 영역의 액정용 백라이트 광원을 얻을 수 있다.
본 발명의 형광체의 제조 방법으로서는 다음 방법이 있다.
1) 용매 증발 방법: 불화수소산 용매 중에 형광체의 원료가 되는 원소를 용해시킨 후 용매를 증발시키는 방법
2) 빈용매 첨가 석출 방법: 빈용매를 첨가하여 형광체를 석출시키는 방법
3) 혼합 반응 석출 방법: 형광체의 원료가 되는 원소를 용해시킨 2종 이상의 불화수소산 용액을 혼합하여 형광체를 반응 석출시키는 방법
어떤 제조 방법에서도 결정 성장 과정에서 Mn4 +의 여기한 전자를 트랩하여 발광을 억제하는 결정 결함의 생성을 가능한 한 저감하는 것이 매우 중요하다.
실시예
실시예, 비교예에 기초하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
실시예 1
실시예 1의 형광체는 일반식: A2MF6:Mn의 형광체로서, 원소 A로서 K(칼륨), 원소 M으로서 Si(규소), 파장 300nm 이상 350nm 이하에 나타나는 광흡수율의 극소값이 55.5%이고, 파장 400nm 이상 500nm 이하에서의 최대 광흡수율이 78.1%이며, Mn 함유량이 0.75질량%이고, 평균 입경이 29.8μm인 형광체이다. 이들 특성값과 후술하는 발명의 효과를 표 1에 나타낸다.
실시예 1의 형광체의 특성값 측정 방법 및 제조 방법에 대해 설명한다.
실시예 1의 형광체의 광흡수율의 여기파장 의존성은 다음 방법에 의해 상온 하에서 측정하였다.
적분구(Φ60mm)의 측면 개구부(Φ10mm)에 반사율이 99%인 표준 반사판(Labsphere사 제품 스펙트라론)을 세트하였다. 이 적분구에 발광 광원으로서의 Xe램프로부터 소정의 파장으로 분광한 단색광을 여기광으로 하여 광파이버에 의해 도입하고, 표준 반사판의 반사광 스펙트럼을 분광 광도계(오츠카 전자 주식회사 제품 MCPD-7000)에 의해 220~800nm의 파장 범위에서 측정하였다. 여기광은 300nm 이상 700nm 이하의 범위에서 5nm 간격으로 조사하고, 각각의 여기광에 대해 반사광의 스펙트럼을 측정하였다.
오목형 셀에 표면이 평활해지도록 형광체를 충전한 것을 적분구의 개구부에 세트하고, 상기 표준 반사판의 경우와 같이 단색광을 300nm 이상 700nm 이하의 범위에서 5nm 간격으로 조사하고, 각각의 파장의 여기광으로 스펙트럼을 측정하였다.
얻어진 스펙트럼은 여기광의 반사 스펙트럼과 적색 부근의 형광 스펙트럼이었다.
얻어진 스펙트럼에 있어서, 여기 설정 파장의 -5nm~+10nm의 범위에서 여기 반사광 포톤수를 산출하고, 형광체에서의 여기 반사광 포톤수를 표준 반사판의 값으로 나누어 각 여기 파장에서의 형광체의 광흡수율을 산출하였다. 이와 같이 하여 측정한 실시예 1의 형광체의 광흡수율을 여기 파장에 대해 플롯한 것을 도 1에 나타낸다.
광흡수율은 Mn4 +의 여기에 의해 여기 파장이 350nm와 450nm에 최대 광흡수율을 나타내고 있고, 파장 300nm 이상 350nm 이하의 범위에 나타나는 광흡수율의 극소값이 55.5%이며, 파장 400nm 이상 500nm 이하의 범위에서의 최대 광흡수율이 78.1%이었다.
실시예 1의 형광체에 포함되는 Mn 함유량은 ICP(Inductively Coupled Plasma) 발광 분광 분석에 의해 측정한 결과 0.75질량%이었다.
실시예 1의 형광체의 평균 입경은 입도 분포를 레이저 회절 산란식의 입도 분포 측정 장치(베크만 쿨터사 제품 LC13 320)에 의해 측정하여 얻어진 누적 입도 분포 곡선으로부터 평균 입경(50부피% 지름(D50))을 구하였다. 실시예 1의 형광체의 평균 입경은 29.8μm이었다. 상기 측정 장치에서의 측정 용매로는 에탄올을 이용하였다.
여기 파장 455nm의 경우의 내부 양자 효율과 외부 양자 효율을 다음 방법으로 구하였다.
반사 표준판에 대한 스펙트럼에 있어서, 450nm 이상 465nm 이하의 파장 범위의 스펙트럼으로부터 여기광 포톤수(Qex)를 산출하였다.
형광체에 대한 스펙트럼으로부터 여기 반사광 포톤수(Qref) 및 형광 포톤수(Qem)를 산출하였다.
여기 반사광 포톤수는 여기광 포톤수와 동일한 파장 범위에서 형광 포톤수는 465~800nm의 범위에서 산출하였다. 얻어진 포톤수로부터 외부 양자 효율(=Qem/Qex×100), 내부 양자 효율(=Qem/(Qex-Qref)×100)을 구하였다.
실시예 1의 형광체의 파장 455nm 여기에서의 내부 양자 효율, 외부 양자 효율은 각각 82.5%, 64.4%이었다.
실시예 1의 형광체의 제조 방법에 대해 설명한다.
실시예 1의 형광체는 상술한 빈용매 첨가 석출 방법으로 제조한 형광체이다. 빈용매 첨가 석출 방법으로서 원료를 불화수소산에 용해하는 용해 공정, 용해 공정 후의 용액으로부터 형광체를 석출시키는 석출 공정 및 불순물을 제거하는 세정 공정을 채용하였다.
형광체의 원료는 K2SiF6(모리타 화학 주식회사 제품, 순도 98% 이상) 및 K2MnF6를 채용하였다. 모두 분말형상이다. K2MnF6의 제조 공정에 대해 설명한다.
<K2MnF6의 제조 공정>
용량 1리터의 테플론(등록상표) 제품의 비커에 농도 40질량% 불화수소산 800ml를 넣고 분말형상의 KHF2(와코 순약 공업 주식회사 제품, 특급 시약) 260g 및 과망간산 칼륨 분말(와코 순약 공업 주식회사 제품, 시약 1급) 12g을 용해시켰다.
이 불화수소산 반응액을 마그네틱 스터러로 교반하면서 30% 과산화수소수(와코 순약 공업 주식회사 제품, 특급 시약) 8ml를 조금씩 적하하였다.
과산화수소수의 적하량이 일정량을 넘으면 황색 입자가 석출되기 시작하고 반응액의 색이 보라색에서 변화하기 시작하였다. 과산화수소수를 일정량 적하 후 잠시 교반을 계속한 후 교반을 멈추고 석출 입자를 침전시켰다. 상기 반응은 모두 상온 하에서 행하였다.
<K2MnF6의 세정 공정>
침전 후 상등액을 제거하고, 메탄올을 더하여 교반·정치하여 상등액을 제거하고, 추가로 메탄올을 더한다는 조작을 액이 중성이 될 때까지 반복하였다.
그 후, 여과로 석출 입자를 회수하고 추가로 건조를 행하여 메탄올을 완전히 증발 제거하고 분말형상의 K2MnF6를 19g 얻었다.
<형광체의 제조 공정>
용량 3000ml의 테플론(등록상표) 제품의 비커에 농도 55질량% 불화수소산 1000ml를 넣고 분말형상의 K2SiF6(모리타 화학 주식회사 제품, 순도 98% 이상) 30g과 전술한 K2MnF6를 5g 더하고 충분히 교반하여 용해하였다.
이 불화수소산 수용액을 교반하면서 증류수 1500ml를 비커에 의해 약 1분간 주입하였다. 증류수의 투입에 의해 반응액 중에 황색 분말이 생성되어 있는 것을 육안으로 확인하였다. 이들 제조 공정은 모두 상온에서 행하였다.
<형광체의 세정 공정>
증류수 전량을 넣은 후 추가로 20분간 교반하고, 그 후 정치하여 고형분을 침전시켰다. 침전 확인 후 상등액을 제거하고, 20질량%의 불화수소산 및 메탄올로 세정을 행하고, 여과에 의해 고형부를 분리 회수하고 추가로 건조 처리에 의해 잔존 메탄올을 증발 제거하고 황색 형광체 분말을 얻었다.
실시예 1의 형광체에 대해 X선 회절 장치(리가쿠 주식회사 제품 Ultima IV)를 이용하여 X선 회절 패턴의 측정을 행하였다. 그 결과, 실시예 1의 형광체는 K2SiF6 결정과 단일상이었다.
[실시예 2~4, 비교예 1~3]
실시예 2~4, 비교예 1~3은 표 1의 원료란에 나타내는 K2SiF6 및 K2MnF6의 첨가량을 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한 형광체이다.
비교예 1의 형광체는 파장 300nm 이상 350nm 이하에 나타나는 광흡수율의 극소값이 67%보다 크고 Mn 함유량이 1.5질량%보다 많았기 때문에 내부 양자 효율 및 외부 양자 효율이 합격값이 아니었다.
비교예 2의 형광체는 파장 400nm 이상 500nm 이하에 나타나는 광흡수율의 극소값이 65%보다 작고 Mn 함유량이 1.5질량%보다 많았기 때문에 외부 양자 효율이 합격값이 아니었다.
비교예 3의 형광체는 파장 300nm 이상 350nm 이하에 나타나는 광흡수율의 극소값이 67%보다 컸기 때문에 외부 양자 효율이 합격값이 아니었다.
[비교예 4]
비교예 4의 형광체는 표 1에는 나타내지 않았지만 상술한 실시예와는 상이한 제조 방법인 혼합 반응 석출 방법으로 제조한 형광체이다.
상온 하에서 용량 500ml의 테플론(등록상표) 제품의 비커에 농도 55질량% 불화수소산 250ml를 넣고 SiO2 분말(고순도 화학 주식회사 제품, 순도 99.9%) 12g 및 K2MnF6 분말(실시예 1에서 제조한 K2MnF6) 4g을 더하여 용해하여 불화수소산 용액 X를 조제하였다.
한편, 용량 300ml의 테플론(등록상표) 제품의 비커에 농도 55질량% 불화수소산 100ml에 KHF2 분말(와코 순약 공업 주식회사 제품, 특급 시약) 46.9g을 용해하여 불화수소산 용액 Y를 조제하였다.
스터러로 교반을 하고 있는 불화수소산 용액 X에 불화수소산 용액 Y를 첨가하였다. Y액의 첨가에 의해 X액 중에 형광체가 석출되고, Y액을 전량 넣은 후 20분간 교반하고, 그 후 정치하여 고형분을 침전시켰다.
침전 확인 후 상등액을 제거하고, 20질량%의 불화수소산 및 메탄올로 세정을 행하고, 여과에 의해 고형부를 분리 회수하고 추가로 건조 처리에 의해 황색 형광체 분말을 얻었다.
비교예 4의 형광체는 K2SiF6 결정과 단일상이고, 파장 300nm~350nm의 범위에 나타나는 광흡수율의 극소값이 67.3%이며, 파장 400~500nm의 범위 내에서 최대 광흡수율이 81.5%이었다. 그 Mn 함유량은 0.68질량%이며, 그 평균 입경은 30.2μm이었다.
도 1에 비교예 4의 광흡수율의 여기 파장 의존성을 나타낸다.
비교예 4의 형광체의 내부 양자 효율, 외부 양자 효율은 각각 68.9%, 56.1%이었다. 비교예 4의 형광체는 Mn 함유량과 입도 분포가 실시예 1의 형광체와 유사하지만, 도 1에 도시된 바와 같이 광흡수율의 여기 파장 의존성의 차이를 반영하여 내부 양자 효율 및 외부 양자 효율이 모두 낮은 값이었다.
[실시예 5]
실시예 5의 형광체는 일반식: A2MF6:Mn의 형광체로서, 원소 A로서 K(칼륨), 원소 M으로서 Ge(게르마늄), 파장 300nm 이상 350nm 이하에 나타나는 광흡수율의 극소값이 46.0%이고, 파장 400nm 이상 500nm 이하에서 최대 광흡수율이 79.6%이며, Mn 함유량이 0.61질량%이고, 평균 입경이 38.4μm인 형광체이다. 이들 특성값과 후술하는 발명의 효과를 표 2에 나타낸다.
실시예 5의 형광체의 제조 방법에 대해 설명한다.
이 실시예 5에서 형광체의 제조 방법은 혼합 반응 석출 방법이다.
상온 하에서 용량 500ml의 테플론(등록상표) 제품의 비커에 농도 48질량% 불화수소산 250ml를 넣고 GeO2 분말(고순도 화학 주식회사 제품, 순도 99.99%) 20.9g 및 K2MnF6 분말(실시예 1에서 제조한 K2MnF6) 3g을 더하여 용해하여 불화수소산 용액을 조제하였다.
이 용액에 대해 실시예 5에서는 농도 48질량% 불화수소산 100ml에 KHF2 분말 46.9g을 용해한 용액을 첨가하였다.
KHF2의 불화수소산 용액에 의해 형광체가 석출되었다. KHF2의 불화수소산 용액을 전량 넣은 후 20분간 교반하고, 그 후 정치하여 고형분을 침전시켰다. 침전 확인 후 상등액을 제거하였다.
침전물을 선명한 황색이 될 때까지 20질량%의 불화수소산으로 반복적으로 세정하고, 추가로 메탄올로 세정을 하고, 여과에 의해 고형부를 분리 회수하고, 추가로 건조 처리에 의해 잔존 메탄올을 증발 제거하여 실시예 5의 형광체를 얻었다.
실시예 5의 내부 양자 효율 및 외부 양자 효율은 모두 합격값이었다.
비교예 5의 형광체는 그 제조 방법을 실시예 5에서의 「농도 48질량% 불화수소산 100ml에 KHF2 분말 46.9g을 용해한 용액」을 「KHF2 분말 46.9g」으로 한 형광체로서, 특성값 및 평가는 표 2에 나타내는 바와 같다.
비교예 5는 300nm 근방에서 보이는 광흡수율의 극소값이 매우 높고 입경이 작고 450nm 부근에서의 광흡수율이 낮아졌기 때문에 내부 양자 효율, 외부 양자 효율이 실시예 5에 비해 낮은 값이었다. KHF2의 첨가 방법을 용액에서 분말로 변경한 것은 결정 성장성을 저하시켰다.
실시예 6 및 실시예 7은 표에는 나타내지 않았지만 실시예 1의 평균 입경을 8μm, 40μm로 한 형광체이다. 내부 양자 효율 및 외부 양자 효율은 실시예 1보다 낮았지만 모두 합격값이었다.
실시예로서 나타내지 않았지만 용매 증발 방법이어도 결정 결함의 생성을 가능한 한 억제한 합성을 행함으로써 실시예 1과 동등한 형광체를 얻을 수 있었다.
실시예 8은 실시예 1의 형광체와 발광 광원으로서의 LED를 갖는 발광 장치로서, 상기 LED의 피크 파장이 455nm인 발광 장치이다. 이러한 발광 장치는 구체적으로 조명 장치이다. 실시예 8의 발광 장치는 실시예 1의 형광체를 이용하였으므로 높은 발광 강도를 갖는 발광 장치이었다.
실시예 9는 실시예 8의 형광체로서 실시예 1의 형광체와 여기광 455nm를 받았을 때의 피크 파장이 528nm인 녹색 형광체로 한 발광 장치이다. 녹색 형광체는 구체적으로 (Ba,Sr)2SiO4:Eu이다. 이러한 발광 장치는 녹색 형광체를 이용하였으므로 백색을 발광하는 발광 장치이다.
실시예 9는 실시예 1의 형광체를 이용하였으므로 높은 발광 강도를 갖는 발광 장치이었다.
실시예 10은 실시예 9의 (Ba,Sr)2SiO4:Eu를 Eu부활 β사이알론으로 한 발광 장치이다.
실시예 10은 실시예 9보다 우수한 고온 안정성, 내습성을 갖는 발광 장치이었다.
Claims (9)
- 일반식: A2MF6:Mn(원소 A는 알칼리 금속 원소이고, 원소 M은 Si, Ge, Sn, Ti, Zr 및 Hf에서 선택되는 1종 이상의 4가의 금속 원소임)으로 나타나는 형광체로서, 파장 300nm 이상 350nm 이하에 나타나는 광흡수율의 극소값이 67% 이하이고, 파장 400nm 이상 500nm 이하에서의 최대 광흡수율이 65% 이상이며, Mn 함유량이 0.3질량% 이상 1.5질량% 이하인 형광체.
- 청구항 1에 있어서,
평균 입경이 10μm 이상 35μm 이하인 형광체. - 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 형광체와 발광 광원을 함유하는 발광 장치로서, 상기 발광 광원의 피크 파장이 420nm 이상 480nm 이하인 발광 장치.
- 청구항 3에 있어서,
형광체로서 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 형광체와, 여기광 455nm를 받았을 때의 피크 파장이 510nm 이상 550nm 이하인 녹색 형광체를 갖는 발광 장치. - 청구항 4에 있어서,
상기 녹색 형광체가 Eu부활 β사이알론인 발광 장치. - 삭제
- 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 형광체를 제조하는 형광체의 제조 방법으로서, 원료를 불화수소산에 용해하는 용해 공정, 용해 공정 후의 용액으로부터 형광체를 석출시키는 석출 공정 및 불순물을 제거하는 세정 공정을 가지며, 용해 공정으로 얻어지는 불화수소산 수용액이 원소 A, 원소 M 및 Mn을 함유하고, 석출 공정에서의 석출을 불화수소산 수용액에 물을 투입하는 수단으로 한 형광체의 제조 방법.
- 삭제
- 삭제
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