KR20080114561A - 녹색 발광 형광체, 그것의 제조방법 및 그것을 이용한 발광소자 - Google Patents

녹색 발광 형광체, 그것의 제조방법 및 그것을 이용한 발광소자 Download PDF

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료 요시마쯔
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Abstract

본 발명은 높은 발광 효율을 가진 녹색 발광 형광체를 제공한다. 상기 녹색 발광 형광체는 하기 화학식 1로 표현된다:
M1wReaM2xOyNz
여기서, M1은 II족 원소 또는 Sn을 함유하는 금속성 원소이고, M2는 Sn을 제외한 IV족 원소를 함유한 금속성 원소이고, Re는 활성 원소이며, a, x, y, z, 및 w는 하기의 범위를 충족하는 수치를 나타낸다:
0.01 ≤ a ≤ 0.20,
0.8 ≤ x/(w+a) ≤ 1.0,
0 < z/y ≤ 1.0
녹색 발광 형광체, 높은 발광 효율, 활성 원소, 혼합단계, 소결단계, 금속성 원소

Description

녹색 발광 형광체, 그것의 제조방법 및 그것을 이용한 발광 소자{GREEN LIGHT-EMITTING FLUORESCENT SUBSTANCE, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME AND LIGHT-EMITTING DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 녹색 발광 형광체, 녹색 발광 형광체의 제조방법, 및 녹색 발광 형광체를 사용한 발광 소자에 관한 것이다.
발광 다이오드는 높은 발광 효율을 가지며, 선명한 색으로 광을 발산한다. 이러한 이유로, 발광 다이오드는 다양한 표시기 및 광원으로 사용된다.
그러나 발광 다이오드는 우수한 단색 피크 파장을 가지기 때문에, 발광 다이오드로 백색을 기초로 한 광을 발산하기는 어렵다.
따라서, 자외선-발광 다이오드 및 발광체를 합하는 것, 및 자외선-발광 다이오드로부터의 광 및 자외선-발광 다이오드로부터의 광에 의해 여기되어 전환된 형광체에 의해 발산된 광을 합하여 백색을 기초로 한 색을 생성하는 것을 포함하는 기술이 기재되어 있다.
예를 들어, 자외선-발광 다이오드를 사용하여 청색 발광체를 여기하는 것 및, 청색 발광체의 청색 여기광에 의해 YAG-기재 형광체를 여기하는 것을 포함하는 두 단계의 여기로 백색광을 얻는 기술이 있다.
그러나, 그러한 2단계 여기 방법으로는 높은 발광 효율로 백색광을 얻는 것이 어렵다.
따라서, 자외선-발광 다이오드 및 청색, 녹색 및 적색 발광체가 결합한 삼파장 유형의 백색 발광 소자가 개발되었다. 그리고 녹색 발광체로는, 예를 들어, 발광 중심에 희토류 원소를 사용하는 산화물-기재 형광체가 있다.
그러나 연구 및 개발은 녹색 발광 옥시니트리드 형광체에 대해서는 거의 수행되지 않았다. 예를 들어, 일본특허번호 2005-248184에 비록 녹색 발광 옥시니트리드 형광체가 기재되었지만, 이러한 형광체의 발광 효율이 높다고 말할 수는 없다.
본 발명은 그러한 문제의 관점에서 만들어졌고, 본 발명의 목적은 높은 발광 효율을 갖는 녹색 발광 옥시니트리드 형광체를 제공하는 것이다. 즉, 본 발명의 목적은 자외선-발광 다이오드로부터의 광을 잘 흡수하여 높은 형광 효율의 파장 영역에서 광을 방출하는 녹색 발광 형광체를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 그러한 녹색 발광 형광체의 제조방법을 제공하는 것이다.
추가로, 본 발명의 목적은 그러한 녹색 발광 형광체를 사용한 고휘도의 발광 소자를 제공하는 것이다.
발광 다이오드는 우수한 단색 피크 파장을 가지기 때문에, 발광 다이오드가 백색을 기초로 한 광을 발산하기는 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 자외선-발광 다이오드로부터의 광을 잘 흡수하여 높은 형광 효율의 파장 영역에서 광을 방출하는 녹색 발광 옥시니트리드 형광체를 제공한다.
녹색 발광 옥시니트리드 형광체는 백색을 기초로 한 광을 높은 발광 효율로 발산한다. 그리고 이를 통해 고휘도의 발광 소자를 제공한다.
<본 발명의 요약>
본 발명의 녹색 발광 형광체는 하기 화학식 1로 표현된다:
<화학식 1>
M1wReaM2xOyNz
(여기서, M1은 II족 원소 또는 Sn을 함유하는 금속성 원소이고, M2는 Sn을 제외한 IV족 원소를 함유하는 금속성 원소이고, Re는 활성 원소이며, a, x, y, z, 및 w는 하기의 범위를 충족하는 수치를 나타낸다:
0.01≤ a ≤ 0.20,
0.8 ≤ x/(w+a) ≤ 1.0,
0 < z/y ≤ 1.0)
또한, 하기 화학식 1로 표현되는 본 발명의 녹색 발광 형광체 제조방법은 화학식 1에서의 a, x 및 w의 비율을 충족하도록 금속 M1, 금속 M2 및 활성제 Re의 금속, 또는 상기 금속들의 금속성 화합물을 함유하는 원료를 혼합하여 원료 분말을 제조하는 것을 포함하는 혼합 단계; 및 가압 조건에서 상기 원료 분말을 소결하여 화학식 1로 표현되는 녹색 발광 형광체를 얻는 것을 포함하는 소결 단계를 포함한다:
<화학식 1>
M1wReaM2xOyNz
(여기서, M1은 II족 원소 또는 Sn을 함유하는 금속성 원소이고, M2는 Sn을 제외한 IV족 원소를 함유한 금속성 원소이고, Re는 활성 원소이며, a, x, y, z, 및 w는 하기의 범위를 충족하는 수치를 나타낸다:
0.01≤ a ≤ 0.20,
0.8 ≤ x/(w+a) ≤ 1.0,
0 < z/y ≤ 1.0)
본 발명의 발광 소자는 상기에서 기술한 녹색 발광 형광체 및 형광체의 여기광원으로서의 자외선-발광 다이오드를 갖는다.
본 발명은 파리 조약하에서 일본 특허청에 2007년 6월 25에 출원된 일본특허 출원 번호 2007-167007을 기초로 우선권을 주장한 출원이고, 일본 특허 출원 번호 2007-167007의 특허 청구항, 명세서 및 도면에서 기술한 모든 내용을 포함한다.
본 발명의 녹색 발광 형광체는 높은 발광 효율을 갖는다. 또한, 상기 본 발명에 관련된 녹색 발광 형광체를 제조하는 방법은 높은 발광 효율을 갖는 녹색 발광 형광체를 제조할 수 있다.
<바람직한 실시태양의 자세한 기술>
[녹색 발광 형광체]
본 발명의 녹색 발광 형광체는 하기 화학식 1로 표현된다:
<화학식 1>
M1wReaM2xOyNz
(여기서, M1은 II족 원소 또는 Sn을 함유하는 금속성 원소이고, M2는 Sn을 제외한 IV족 원소를 함유한 금속성 원소이고, Re는 활성 원소이며, a, x, y, z, 및 w는 하기의 범위를 충족하는 수치를 나타낸다:
0.01≤ a ≤ 0.20,
0.8 ≤ x/(w+a) ≤ 1.0,
0 < z/y ≤ 1.0)
식 1에서, M1은 Ca, Ba, Sr, Mg, Zn 및 Sn으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소를 함유하는 것이 바람직하다. M2는 Si, Ge, Zr 및 Ti로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소를 함유하는 것이 바람직하다. Re는 La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Mn, Bi 및 Sb로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소를 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 녹색 발광 형광체는 300 nm 이상 400 nm 이하의 파장에서 여기대를 가진다.
하기 화학식 1로 표현되는 본 발명의 녹색 발광 형광체의 제조방법은 화학식 1에서 a, x 및 w의 비율을 충족하도록 금속 M1, 금속 M2 및 활성제 Re의 금속, 또는 이 금속들의 금속성 화합물을 함유하는 원료를 혼합하여 원료 분말을 제조하는 것을 포함하는 혼합 단계; 및 가압 조건에서 상기 원료 분말을 소결하여 화학식 1에 의해 표현되는 녹색 발광 형광체를 얻는 것을 포함하는 소결 단계를 포함한다.
<화학식 1>
M1wReaM2xOyNz
(여기서, M1은 II족 원소 또는 Sn을 함유하는 금속성 원소이고, M2는 Sn을 제외한 IV족 원소를 함유하는 금속성 원소이고, Re는 활성 원소이며, a, x, y, z, 및 w는 하기의 범위를 충족하는 수치를 나타낸다:
0.01≤ a ≤ 0.20,
0.8 ≤ x/(w+a) ≤ 1.0,
0 < z/y ≤ 1.0)
상기 혼합 단계에서 사용한 금속 M1은 II족 원소 또는 Sn을 함유하는 금속이고, 금속 M1은 Ca, Ba, Sr, Mg, Zn 및 Sn으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 함유하는 것이 바람직하다. 이들은 금속 또는 이러한 금속의 금속성 화합물로서 사용될 수 있다. 금속성 화합물로, 산화물 또는 질화물이 바람직하고, 특히, 질화물로 사용하는 것이 바람직하다.
금속 M1의 질화물은 아르곤 등의 불활성 가스 분위기에서 금속 M1 등을 분쇄하고, 질화물 분위기에서 분쇄된 금속 M1을 질화하여 얻을 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 M1이 칼슘일 때, 금속 M1의 질화물은 칼슘을 약 5 내지 6 시간 동안 600 내지 900℃에서 반응하여 얻을 수 있다. 비록 금속 M1을 위한 원료로서 순수한 금속이 바람직하지만, 상기 금속 M1의 이미드 화합물, 아미드 화합물, 산화물 등을 사용하는 것이 또한 가능하다.
금속 M1을 함유한 화합물로서, 산화물 및 질화물뿐만 아니라, 탄산염, 황산염, 아황산염, 할로겐화물, 과염소산염, 과산화물 등을 사용하는 것이 가능하다. 구체적으로, 이러한 화합물의 예로는 탄산칼슘 (CaCO3), 아염소산칼슘 (Ca(ClO2)2), 아황산칼슘 (CaSO3), 아인산칼슘 (CaPHO3), 알루미노규산칼슘 (CaO·Al2O3), 과염소산칼슘 (Ca(ClO4)2) 등, 탄산바륨 (BaCO3), 황산바륨 (BaSO4), 염화바륨 (BaCl2), 질산바륨 (BaNO3), 수산화바륨 (Ba(OH)2), 과산화바륨 등, 탄산스트론튬 (SrCO3), 황산스트론튬 (SrSO4), 브롬화스트론튬 (SrBr2) 등, 탄산마그네슘 (MgCO3), 황산마그네슘 (MgSO4), 브롬화마그네슘 (MgBr2) 등, 염화아연 (ZnCl2), 탄산아연 (ZnCO3), 황산아연 (ZnSO4), 브롬화아연 (ZnBr2) 등, 및 주석 화합물, 예를 들어, 염화주석 (SnCl2) 및 황산주석 (SnSO4)을 포함한다. 이들은 단독으로 또는 둘 이상을 합하여 사용할 수 있다.
혼합 단계에서 사용한 금속 M2는 Sn을 제외한 IV족 원소를 함유하는 금속이고, Si, Ge, Zr 및 Ti로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 함유하는 것이 바람직하다. 이들은 금속 또는 이런 금속의 금속성 화합물로 사용될 수 있다. 비록 금속 M2를 위한 원료로 순수한 금속 물질을 사용하는 것이 바람직하지만, 금속성 화합물로 산화물 및 질화물을 언급할 수 있다. 구체적으로, 질화규소 (Si3N4), 산화규소 (SiO2), 일산화게르마늄 (GeO), 이산화게르마늄 (GeO2), 산화지르코늄 (ZrO2), 산화티타늄 (TiO2) 등, 질화게르마늄 (Ge3N4), 질화지르코늄 (ZrN), 질화티타늄 (TiN) 등을 사용하는 것이 가능하다. 비록 이들은 단독으로 또는 둘 이상을 합하여 사용하는 것이 가능하지만, 산화물 및 질화물을 특히, 합하여 사용하는 것이 바람직하고, 구체적으로, 질화규소 (Si3N4) 및 산화규소 (SiO2)를 바람직한 예로 언급할 수 있다.
금속 M1과 같이, 금속 M2의 질화물은 아르곤 등의 불활성 가스 분위기 중에서 금속 M2를 분쇄하고, 질화물 분위기 중에서 분쇄된 금속 M2를 질화하여 얻을 수 있다. 예를 들어, 금속 M2가 규소일 때, 금속 M2의 질화물은 약 5 내지 6 시간 동안 800 내지 1200℃에서 규소를 반응시켜 얻을 수 있다.
금속 M2의 금속성 화합물로서, 금속 M2의 산화물 및 질화물뿐만 아니라 이미 드 화합물 및 아미드 화합물, 예를 들어 Si(NH2)2를 사용하는 것이 또한 가능하다.
혼합 단계에서 사용되는 활성제는 La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Mn, Bi 및 Sb로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 함유하는 것이 바람직하다. 비록 순수한 금속이 이런 활성제를 위한 원료로 사용될 수 있지만, 염화물, 불화물 등의 할로겐화물, 이미드 화합물, 아미드 화합물, 산화물 등을 사용하는 것이 또한 가능하다. 시판된 고순도의 것들을 이런 활성제를 위한 원료로 사용할 수 있다. 구체적으로, 활성제의 예는 염화유로퓸 (EuCl3), 염화란타눔, 질산란타눔, 질산세륨, 염화세륨, 질산세륨암모늄, 질산세륨디암모늄, 산화프라세오디뮴, 염화프라세오디뮴, 염화네오디뮴, 산화네오디뮴, 염화사마륨, 염화가돌리늄, 산화가돌리늄, 염화테르븀, 산화테르븀, 염화디스프로슘, 산화디스프로슘, 염화홀뮴, 산화홀뮴, 산화에르븀, 염화툴륨, 산화툴륨, 산화이테르븀, 염화이테르븀, 산화루테튬, 염화망간, 질산망간, 황산망간, 탄산망간, 황산비스무트, 산화비스무트, 수산화비스무트, 삼염화안티몬, 오산화안티몬, 삼산화안티몬, 및 황산안티몬을 포함한다.
혼합 단계에서 사용하는 원료는 추가로 소결 단계 중에 형광체의 입자의 결정 성장을 증진하는 플럭스 물질을 함유하는 것이 바람직하다. 플럭스 물질은 사용된 금속 M1, M2 및 활성제 Re에 따라 적절하게 선택될 수 있고, 플럭스 물질의 예는 할로겐화암모늄, 예를 들어, 염화암모늄 (NH4Cl), 할로겐화알루미늄, 예를 들어, 불화알루미늄 (AlF3), 알칼리금속 탄산염, 예를 들어, NaCO3 및 LiCO3, 알칼리 금속 할로겐화물, 예를 들어, LiCl, NACl 및 KCl, 알칼리토금속 할로겐화물, 예를 들어, CaCl2, CaF2 및 BaF2, 붕산염 화합물, 예를 들어, B2O3, H3BO3 및 NaB4O7, 및 인산염, 예를 들어, Li3PO4 및 NH4H2PO4를 포함한다.
혼합 단계에서, 식 1의 a, x 및 w가
0.01 ≤ a ≤ 0.20,
0.8 ≤ x/(w+a) ≤ 1.0
을 충족하도록 상기 금속 M1, M2 및 활성제를 분쇄하고, 15 분 동안 a, x 및 w의 상기 비를 충족시키는 양으로, 예를 들어, 마노 (agate) 또는 알루미나로 이루어진 모르타르에서 혼합하고, 이에 의해 원료 분말이 제조된다. 건조법에 의해 혼합을 수행하는 것이 바람직한데, 왜냐하면 이것은 용매의 제거를 불필요하게 만들기 때문이다. 용매를 사용할 때, 물, 아세톤, 이소프로필알코올 (IPA), 에탄올 등을 사용할 수 있다. 그러나, 유기 용매, 예를 들어 아세톤을 사용하는 것이 바람직하다.
용매를 사용할 때, 지르코니아 볼을 유기 용매 및 계량된 원료에 첨가하고, 세라믹으로 만들어진 볼 밀에 그것을 놓고, 이를 혼합하는 것을 포함하는 방법을 적용하는 것이 가능하다. 혼합을 1 시간 이상 24 시간 이하의 범위에서 수행하는 것이 바람직하다. 혼합을 마친 후에, 지르코니아 볼을 체를 사용하여 분리하고, 그 다음 유기 용매를 건조하여 원료 분말을 얻는다. 질화칼슘을 상술한 금속 M1의 화합물로 사용할 때, 건조 혼합의 경우에만 질화칼슘을 사용하는 것이 바람직하고, 습윤 혼합의 경우에 있어서는, 기타 칼슘 화합물, 예를 들어 탄산칼슘 및 아염소산칼슘을 칼슘 화합물로 사용하는 것이 바람직하다.
질화규소 (Si3N4) 및 산화규소 (SiO2)를 금속 M2로 사용할 때, 예를 들어, Si-O-N-기재 전구체는 질화규소 및 산화규소를 0.9 MPa이 가압력인 가압 조건 하에서 미리 반응시켜 합성하고, 금속 M1의 질화물 및 활성제 Re를 상기 Si-O-N-기재 전구체와 혼합하여, 원료 분말을 제조하는 것이 바람직하다. 질화규소를 금속 M2로 사용할 때, 상기 질화규소는 소결 단계에서 분해될 수도 있고, 그 결과 목표로 하는 조성물을 가진 고순도, 녹색 발광 형광체를 못 얻을 수도 있다는 위험이 있다. 따라서, 상기 Si-O-N-기재 전구체에 대한 분해를 억제하는 것이 바람직하다.
후속되는 소결 단계에서, 혼합 단계에서 제조한 상기 원료 분말을 가압 조건에 놓고 소결하고, 식 1 중 a, x, y, z 및 w가 하기를 충족하는 녹색 발광 형광체를 얻는다:
0.01 ≤ a ≤ 0.20,
0.8 ≤ x/(w+a) ≤ 1.0,
0 < z/y ≤ 1.0.
혼합 단계에서 제조한 원료 분말 중에서, 식 1에서의 a, x 및 w를 충족하도록 금속 M1, M2 및 활성제의 조성물을 함유하고, 소결 단계에서, 식 1의 조성을 충족하는 녹색 발광 형광체는 필요로 하는 것처럼 산소 및 질소를 함유하는 분위기 중에서 상기 원료 분말을 소결하여 얻어진다.
원료 분말의 소결은 내열성 용기, 예를 들어, 질화붕소, 알루미나 또는 탄소로 만들어진 도가니 및 트레이에 얻어진 원료 분말을 채우고, 암모늄 분위기, 수소 및 질소가 혼합된 환원 가스 분위기, 또는 일산화탄소 분위기에서 전기로 등을 사용하여 수행할 수 있다.
연소 중의 압력은 바람직하게는 1.00 대기압 초과 및 1.50 대기압 이하, 더욱 바람직하게는 1.02 내지 1.3 대기압, 가장 바람직하게는 1.05 내지 1.2 대기압이다. 상기 압력이 1.00 대기압 이상인 경우, 반응 속도의 감소를 억제하는 것이 가능하다. 압력이 1.50 대기압 이하인 경우, 전기로에서의 가압 조건을 유지하는 것이 용이하고, 고체 기구가 불필요하다.
소결 온도는 바람직하게는 1000℃ 내지 1400℃, 더욱 바람직하게는 1100℃ 내지 1350℃이다. 상기 소결 온도가 1000℃ 이상인 경우, 반응 속도의 감소를 억제하는 것이 가능하다. 소결 온도가 1400℃ 이하인 경우, 반응이 조절 불가능 해지는 것을 예방하는 것이 가능하다.
소결 시간은 3 내지 10 시간인 것이 바람직하다.
소결을 마친 후, 서서히 냉각을 하고 얻어진 소결 물질을 분쇄하는 것이 바람직하다. 분쇄되고 소결된 물질을 소결 단계를 다시 거치도록 하는 것이 또한 가능하고, 이에 의해 소결을 다수의 횟수로 수행하는 것이 가능하다.
얻어진 녹색 발광 형광체는 20 내지 220㎛의 평균 입경을 가지는 것이 바람직하고, 평균 입경은 더욱 바람직하게는 80 내지 160㎛이다. 평균 입경이 20㎛ 이상인 경우, 얻어진 녹색 발광 형광체는 적절한 강도를 갖는다. 평균 입경이 220㎛ 이하인 경우, 상기 형광체는 쉽게 분산될 수 있고, 형광체를 다른 형광체와 조합하여 사용할 때, 불균일한 색이 발생하는 것을 억제하는 것이 가능하다.
구체적으로, 본 발명의 녹색 발광 형광체의 예는 하기를 포함한다:
(Ca8 .97Eu0 .03Si8O10N10), (Ca2 .97Eu0 .03Si3O3 .6N3 .6), (Ca2 .97Eu0 .03Si3O4 .5N3 .0), (Ca2.97Eu0.03Si3O5.4N2.4), (Ca2 .97Eu0 .03Si3O6 .0N2 .0), (Ca2 .97Eu0 .03Si2 .7O3 .4N3 .4), (Ca2 .97Eu0 .03Si2 .7O3 .9N3 .0), (Ca2 .97Eu0 .03Si2 .7O4 .8N2 .4), (Ca2.97Eu0.03Si2.4O3.1N3.1), (Ca2.97Eu0.03Si2.4O4.2N2.4), 및 (Ca2 .97Eu0 .03Si2 .4O4 .8N2 .0).
본 발명의 녹색 발광 형광체의 추가의 예는 하기를 포함한다:
(Ca2 .97Eu0 .03Ge3 .0O3 .6N3 .6), (Ca2 .97Eu0 .03Zr3 .0O3 .6N3 .6), (Ca2 .97Eu0 .03Ti3 .0O3 .6N3 .6), (Ba2.97Eu0.03Si3.0O3.6N3.6), (Ba2 .97Eu0 .03Ge3 .0O3 .6N3 .6), (Ba2 .97Eu0 .03Zr3 .0O3 .6N3 .6), (Ba2 .97Eu0 .03Ti3 .0O3 .6N3 .6), (Sr2 .97Eu0 .03Si3 .0O3 .6N3 .6), (Sr2.97Eu0.03Ge3.0O3.6N3.6), (Sr2 .97Eu0 .03Zr3 .0O3 .6N3 .6), (Sr2 .97Eu0 .03Ti3 .0O3 .6N3 .6), (Mg2.97Eu0.03Si3.0O3.6N3.6), (Mg2 .97Eu0 .03Ge3 .0O3 .6N3 .6), (Mg2 .97Eu0 .03Zr3 .0O3 .6N3 .6), (Mg2.97Eu0.03Ti3.0O3.6N3.6), (Zn2 .97Eu0 .03Si3 .0O3 .6N3 .6), (Zn2 .97Eu0 .03Ge3 .0O3 .6N3 .6), (Zn2.97Eu0.03Zr3.0O3.6N3.6), (Zn2 .97Eu0 .03Ti3 .0O3 .6N3 .6), (Sn2 .97Eu0 .03Si3 .0O3 .6N3 .6), (Sn2.97Eu0.03Ge3.0O3.6N3.6), (Sn2.97Eu0.03Zr3.0O3.6N3.6), 및 (Sn2 .97Eu0 .03Ti3 .0O3 .6N3 .6).
유사하게, 본 발명의 녹색 발광 형광체의 예는 하기를 포함한다:
(Ca2 .97Eu0 .03Ge2 .4O4 .8N2 .0), (Ca2 .97Eu0 .03Zr2 .4O4 .8N2 .0), (Ca2 .97Eu0 .03Ti2 .4O4 .8N2 .0), (Ba2.97Eu0.03Si2.4O4.8N2.0), (Ba2 .97Eu0 .03Ge2 .4O4 .8N2 .0), (Ba2 .97Eu0 .03Zr2 .4O4 .8N2 .0), (Ba2.97Eu0.03Ti2.4O4.8N2.0), (Sr2 .97Eu0 .03Si2 .4O4 .8N2 .0), (Sr2 .97Eu0 .03Ge2 .4O4 .8N2 .0), (Sr2.97Eu0.03Zr2.4O4.8N2.0), (Sr2 .97Eu0 .03Ti2 .4O4 .8N2 .0), (Mg2 .97Eu0 .03Si2 .4O4 .8N2 .0), (Mg2.97Eu0.03Ge2.4O4.8N2.0), (Mg2 .97Eu0 .03Zr2 .4O4 .8N2 .0), (Mg2 .97Eu0 .03Ti2 .4O4 .8N2 .0), (Zn2.97Eu0.03Si2.4O4.8N2.0), (Zn2 .97Eu0 .03Ge2 .4O4 .8N2 .0), (Zn2 .97Eu0 .03Zr2 .4O4 .8N2 .0), (Zn2.97Eu0.03Ti2.4O4.8N2.0), (Sn2 .97Eu0 .03Si2 .4O4 .8N2 .0), (Sn2 .97Eu0 .03Ge2 .4O4 .8N2 .0), (Sn2.97Eu0.03Zr2.4O4.8N2.0), 및 (Sn2 .97Eu0 .03Ti2 .4O4 .8N2 .0).
또한, 본 발명의 녹색 발광 형광체의 예는 하기를 포함한다:
(Ca2 .99Eu0 .01Ge3 .0O3 .6N3 .6), (Ca2 .95Eu0 .05Ge3 .0O3 .6N3 .6), (Ca2 .93Eu0 .07Ge3 .0O3 .6N3 .6), (Ca2.90Eu0.10Ge3.0O3.6N3.6), (Ca2 .87Eu0 .13Ge3 .0O3 .6N3 .6), (Ca2 .85Eu0 .15Ge3 .0O3 .6N3 .6), (Ca2.83Eu0.17Ge3.0O3.6N3.6), 및 (Ca2 .80Eu0 .20Ge3 .0O3 .6N3 .6).
La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Mn, Bi, Sb 등을 활성 원소로 사용하는 본 발명의 녹색 발광 형광체의 예는 하기를 포함한다:
(Ca2 .97La0 .03Si3 .0O3 .6N3 .6), (Ca2 .97Ce0 .03Si3 .0O3 .6N3 .6), (Ca2 .97Pr0 .03Si3 .0O3 .6N3 .6), (Ca2.97Nd0.03Si3.0O3.6N3.6), (Ca2 .97Sm0 .03Si3 .0O3 .6N3 .6), (Ca2 .97Gd0 .03Si3 .0O3 .6N3 .6), (Ca2.97Tb0.03Si3.0O3.6N3.6), (Ca2 .97Dy0 .03Si3 .0O3 .6N3 .6), (Ca2 .97Ho0 .03Si3 .0O3 .6N3 .6), (Ca2.97Er0.03Si3.0O3.6N3.6), (Ca2 .97Tm0 .03Si3 .0O3 .6N3 .6), (Ca2.97Yb0.03Si3.0O3.6N3.6), (Ca2.97Lu0.03Si3.0O3.6N3.6), (Ca2 .97Mn0 .03Si3 .0O3 .6N3 .6), (Ca2 .97Bi0 .03Si3 .0O3 .6N3 .6), 및 (Ca2 .97Sb0 .03Si3 .0O3 .6N3 .6).
또한, 상기 금속 원소 M1 및 M2는 다수의 금속을 함유할 수 있고, 그러한 금속의 예는 다음을 포함한다:
(Ba1 .0Ca1 .97Eu0 .03Si3 .0O3 .6N3 .6), (Sr1 .0Ca1 .97Eu0 .03Si3 .0O3 .6N3 .6), (Sn1.0Ca1.97Eu0.03Si3.0O3.6N3.6), (Ca2 .97Eu0 .03Si2 .0Ge1 .0O3 .6N3 .6), (Ca2 .97Eu0 .03Si2 .0Zr1 .0O3 .6N3 .6), (Ca2.97Eu0.03Si2.0Ti1.0O3.6N3.6), (Ba1 .0Sr1 .0Ca0 .97Eu0 .03Si3 .0O3 .6N3 .6), (Sr1.0Mg1.0Ca0.97Eu0.03Si3.0O3.6N3.6), (Ba1 .0Sr1 .0Ca0 .97Eu0 .03Si3 .0Ge1 .0O3 .6N3 .6), 및 (Sr1 .0Mg1 .0Ca0 .97Eu0 .03Si3 .0Zr1 .0O3 .6N3 .6).
[발광 소자]
본 발명의 발광 소자는 상술한 녹색 발광 형광체 및 녹색 발광 형광체의 여기광원으로 자외선-발광 다이오드를 갖는다.
도시적인 구조 도식으로 도면 9에 보인 발광 소자를 본 발명의 발광 소자의 예로 언급할 수 있다. 도면 9에 보인 발광 소자 (111)는 전면에 투명한 기판 (101)을 제공하고, 발광 다이오드 (105)는 이 투명한 기판상에 돔의 형태로 형성된 투명 수지체 (103) 내에 제공된다.
투명 수지체 (103)로는, 발광 다이오드로부터의 자외선에 의해 거의 저하되지 않는 것이 바람직하고, 그들은, 예를 들어, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 규소 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐 수지, 폴리에틸렌-기재 수지, 폴리프로필렌-기재 수지 등으로부터 형성된다. 이러한 수지들 중, 규소 수지 및 에폭시 수지가 바람직한데, 왜냐하면 형광체 분말의 분산도가 양호하기 때문이다. 투명 수지체의 표면은 표면이 거울로 기능하도록 하기 위해, 거울을 형성하도록 작동될 수도 있거나 또는 표면이 발광 소자로부터의 광경로를 수렴 또는 분산하는 렌즈를 형성하도록 작동될 수도 있다.
투명 수지체 (103)는 형광체 분말 (102)을 함유한다. 비록 상기 형광체 분말 (102)이 상술한 녹색 발광 형광체로부터 형성될 수도 있지만, 형광체 분말 (102)이 적색 발광 형광체 및 청색 발광 형광체를 추가로 함유하여 연색성(color rendering property)을 확보하도록 하는 것이 바람직하다. 적색 발광 형광체 및 청색 발광 형광체로는, 각각 자외선-발광 다이오드 (105)에 의해 여기된 적색 형광 광 및 청색 형광 광을 발산하는 것이 바람직한데, 왜냐하면 녹색 발광 형광체로부터 발산된 녹색광과 합쳐진 발광 소자로부터 발산된 광은 연색성이 우수한 백색광으로 된다. 적색 발광 형광체의 예는 SrS : Eu, CaS : Eu, CaAlSiN3 : Eu, 및 La2O2S : Eu를 포함하고, 청색 발광 형광체의 예는 Sr5 (PO4)3Cl : Eu, (Ba, Sr)MgAl10O17 : Eu, Mn, (Ba, Sr, Ca, Mg)10 (PO4)5 Cl2 : Eu, 및 ZnS : Ag를 포함한다.
상술한 녹색 발광 형광체뿐만 아니라, 자외선-발광 다이오드에 의해 여기됨으로써 녹색 형광 광을 발산하는 녹색 발광 형광체를 사용하는 것이 또한 가능하다. 그러한 녹색 발광 형광체의 예는 다음을 포함한다: BaMg2Al16O27: Eu,Mn로 표현되는 유로퓸-활성화 알루미네이트 형광체, BaMgAl10O17 : Eu,Mn, 및 (MgCaSrBa) Si2O2N2: Eu로 표현된 유로퓸-활성화 알칼리 토금속 규소 옥시니트리드-기재 형광체, 및 Ba2SiO4: Eu로 표현되는 유로퓸-활성화 알칼리 토금속 실리케이트-기재 형광체.
형광체 및 투명 수지체 (103)를 구성하는 수지의 총 질량에 대해, 보통 0.1 내지 20 질량 %의 범위로, 바람직하게는 0.3 내지 15 질량 % 범위의 이러한 형광체를 투명 수지체 중에 함유하는 것이 바람직하다. 형광체의 함량이 0.1 질량 % 이상인 경우, 투명 수지체에 의한 흡수 및 산란으로 발광 효율이 저하되는 것을 억제하는 것이 가능하다. 형광체 함량이 20 질량 % 이하인 경우, 형광체 분말의 응집에 의한 발광 효율의 감소를 억제하는 것이 가능하다.
InGaN, GaN, InAlGaN, AlGaN, BAlGaN, BInAlGaN 등은 상술한 형광체를 여기하는 자외선-발광 다이오드로 사용하는 것이 가능하다.
투명 수지체 (103)는 불균일한 색을 예방하기 위해 체질안료, 자외선-발광 다이오드 (105)로부터의 자외선의 방향성을 감소시켜 시각을 증가시키는 확산제를 함유하도록 하는 것이 또한 가능하다. 바륨티타늄, 산화티타늄, 산화알루미늄, 산화규소 등이 확산제로 사용될 수 있다.
실시예 1:
1.096 g의 질화칼슘 (Ca3N2), 0.7510 g의 산화규소 (SiO2), 0.3507 g의 질화규소 (Si3N4), 및 0.0192 g의 염화유로퓸 (EuCl3)을 분쇄하고 혼합하여 원료 분말을 제조하였다. 얻어진 원료 분말을 질화붕소로 만들어진 도가니에 채우고 암모늄 분위기 중에서 1.1 대기압 및 1,350℃의 온도로 3시간 동안 전기로에서 소결하였고, 이에 의해 형광체를 얻었다. 이 형광체의 조성은 Ca8 .97Eu0 .03Si8O10N10였다.
얻어진 녹색 발광 형광체의 여기 스펙트럼 및 발광 스펙트럼을 측정하였다. 얻어진 녹색 발광 형광체는 300 내지 400 nm의 파장 부근에서 여기대를 가졌다. 대략 360 nm에 발광 피크가 있고, 얻어진 녹색 발광 형광체가 자외선-발광 다이오드에 대해 광을 효율적으로 발산하는 것이 명백하였다. 또한, 상기 발광 스펙트럼의 발광 피크는 58 nm의 크기로 절반 너비를 가지고, 따라서 발광 피크는 넓었다. 상기 녹색 발광 형광체의 여기 스펙트럼은 도면 1에서 보이고, 그것의 발광 스펙트럼은 도면 2에서 보였다.
실시예 2:
1.3711 g의 질화칼슘, 1.0311 g의 산화규소, 0.5350 g의 질화규소, 0.0739 g의 염화유로퓸, 및 0.03 g의 염화암모늄을 원료로 사용한 것을 제외하고 형광체를 실시예 1에서와 같은 방식으로 얻었다. 형광체의 여기 스펙트럼 및 발광 스펙트럼을 측정하였다. 이 형광체의 조성은 Ca2 .97Eu0 .03Si3O3 .6N3 . 6였다.
얻어진 녹색 발광 형광체는 300 내지 400 nm의 파장 부근에서 여기대를 가졌다. 대략 350 nm에 발광 피크가 있고, 얻어진 녹색 발광 형광체가 자외선-발광 다이오드에 대해 다소 청-녹색인 광으로 효율적으로 발산하는 것이 명백하였다. 또한, 상기 발광 스펙트럼의 발광 피크는 97 nm의 크기로 절반 너비를 가지고, 따라서 발광 피크는 넓었다. 상기 녹색 발광 형광체의 여기 스펙트럼은 도면 3에서 보이고, 그것의 발광 스펙트럼은 도면 4에서 보였다.
실시예 3:
1.3531 g의 질화칼슘, 1.2720 g의 산화규소, 0.3300 g의 질화규소, 0.0729 g의 염화유로퓸, 및 0.03 g의 염화암모늄을 원료로 사용한 것을 제외하고 형광체를 실시예 1에서와 같은 방식으로 얻었다. 형광체의 여기 스펙트럼 및 발광 스펙트럼을 측정하였다. 이 형광체의 조성은 Ca2 .97Eu0 .03Si3O4 .5N3 . 0였다.
얻어진 녹색 발광 형광체는 300 내지 400 nm의 파장 부근에서 여기대를 가졌다. 대략 340 nm에 발광 피크가 있고, 얻어진 녹색 발광 형광체가 자외선-발광 다이오드에 대해 다소 황-녹색으로 광을 효율적으로 발산하는 것이 명백하였다. 또한, 상기 발광 스펙트럼의 발광 피크는 107 nm의 크기로 절반 너비를 가지고, 따라서 발광 피크는 넓었다. 상기 녹색 발광 형광체의 여기 스펙트럼은 도면 3에서 보이고, 그것의 발광 스펙트럼은 도면 4에서 보였다.
실시예 4:
1.3326 g의 질화칼슘, 1.5033 g의 산화규소, 0.1300 g의 질화규소, 0.0718 g의 염화유로퓸, 및 0.03 g의 염화암모늄을 원료로 사용한 것을 제외하고 형광체를 실시예 1에서와 같은 방식으로 얻었다. 형광체의 여기 스펙트럼 및 발광 스펙트럼을 측정하였다. 이 형광체의 조성은 Ca2 .97Eu0 .03Si3O5 .4N2 .4였다.
얻어진 녹색 발광 형광체는 300 내지 400 nm의 파장 부근에서 여기대를 가졌다. 대략 340 nm에 발광 피크가 있고, 얻어진 녹색 발광 형광체가 자외선-발광 다이오드에 대해 광을 효율적으로 발산하는 것이 명백하였다. 또한, 상기 발광 스펙트럼의 발광 피크는 103 nm의 크기로 절반 너비를 가지고, 따라서 발광 피크는 넓었다. 상기 녹색 발광 형광체의 여기 스펙트럼은 도면 3에서 보이고, 그것의 발광 스펙트럼은 도면 4에서 보였다.
실시예 5:
1.3164 g의 질화칼슘, 1.6500 g의 산화규소, 0.0709 g의 염화유로퓸, 및 0.03 g의 염화암모늄을 원료로 사용한 것을 제외하고 형광체를 실시예 1에서와 같은 방식으로 얻었다. 형광체의 여기 스펙트럼 및 발광 스펙트럼을 측정하였다. 이 형광체의 조성은 Ca2 .97Eu0 .03Si3O6 .0N2 . 0였다.
얻어진 녹색 발광 형광체는 300 내지 400 nm의 파장 부근에서 여기대를 가졌다. 대략 330 nm에 발광 피크가 있고, 얻어진 녹색 발광 형광체가 자외선-발광 다이오드에 대해 광을 효율적으로 발산하는 것이 명백하였다. 또한, 상기 발광 스펙 트럼의 발광 피크는 103 nm의 크기로 절반 너비를 가지고, 따라서 발광 피크는 넓었다. 상기 녹색 발광 형광체의 여기 스펙트럼은 도면 3에서 보이고, 그것의 발광 스펙트럼은 도면 4에서 보였다.
실시예 6:
1.4472 g의 질화칼슘, 1.0158 g의 산화규소, 0.4800 g의 질화규소, 0.0780 g의 염화유로퓸, 및 0.03 g의 염화암모늄을 원료로 사용한 것을 제외하고 형광체를 실시예 1에서와 같은 방식으로 얻었다. 형광체의 여기 스펙트럼 및 발광 스펙트럼을 측정하였다. 이 형광체의 조성은 Ca2 .97Eu0 .03Si2 .7O3 .4N3 .4였다.
얻어진 녹색 발광 형광체는 300 내지 400 nm의 파장 부근에서 여기대를 가졌다. 대략 360 nm에 발광 피크가 있고, 얻어진 녹색 발광 형광체가 자외선-발광 다이오드에 대해 다소 청-녹색으로 광을 효율적으로 발산하는 것이 명백하였다. 또한, 상기 발광 스펙트럼의 발광 피크는 83 nm의 크기로 절반 너비를 가지고, 따라서 발광 피크는 넓었다. 상기 녹색 발광 형광체의 여기 스펙트럼은 도면 5에서 보이고, 그것의 발광 스펙트럼은 도면 6에서 보였다.
실시예 7:
1.4351 g의 질화칼슘, 1.1692 g의 산화규소, 0.3500 g의 질화규소, 0.0773 g의 염화유로퓸, 및 0.03 g의 염화암모늄을 원료로 사용한 것을 제외하고 형광체를 실시예 1에서와 같은 방식으로 얻었다. 형광체의 여기 스펙트럼 및 발광 스펙트럼을 측정하였다. 이 형광체의 조성은 Ca2 .97Eu0 .03Si2 .7O3 .9N3 . 0였다.
얻어진 녹색 발광 형광체는 300 내지 400 nm의 파장 부근에서 여기대를 가졌다. 대략 340 nm에 발광 피크가 있고, 얻어진 녹색 발광 형광체가 자외선-발광 다이오드에 대해 광을 효율적으로 발산하는 것이 명백하였다. 또한, 상기 발광 스펙트럼의 발광 피크는 97 nm의 크기로 절반 너비를 가지고, 따라서 발광 피크는 넓었다. 상기 녹색 발광 형광체의 여기 스펙트럼은 도면 5에서 보이고, 그것의 발광 스펙트럼은 도면 6에서 보였다.
실시예 8:
1.4146 g의 질화칼슘, 1.4185 g의 산화규소, 0.1380 g의 질화규소, 0.0762 g의 염화유로퓸, 및 0.03 g의 염화암모늄을 원료로 사용한 것을 제외하고 형광체를 실시예 1에서와 같은 방식으로 얻었다. 형광체의 여기 스펙트럼 및 발광 스펙트럼을 측정하였다. 이 형광체의 조성은 Ca2 .97Eu0 .03Si2 .7O4 .8N2 .4였다.
얻어진 녹색 발광 형광체는 300 내지 400 nm의 파장 부근에서 여기대를 가졌다. 대략 330 nm에 발광 피크가 있고, 얻어진 녹색 발광 형광체가 자외선-발광 다이오드에 대해 다소 황-녹색으로 광을 효율적으로 발산하는 것이 명백하였다. 또한, 상기 발광 스펙트럼의 발광 피크는 100 nm의 크기로 절반 너비를 가지고, 따라서 발광 피크는 넓었다. 상기 녹색 발광 형광체의 여기 스펙트럼은 도면 5에서 보이고, 그것의 발광 스펙트럼은 도면 6에서 보였다.
실시예 9:
1.5376 g의 질화칼슘, 1.0022 g의 산화규소, 0.4200 g의 질화규소, 0.0829 g 의 염화유로퓸, 및 0.03 g의 염화암모늄을 원료로 사용한 것을 제외하고 형광체를 실시예 1에서와 같은 방식으로 얻었다. 형광체의 여기 스펙트럼 및 발광 스펙트럼을 측정하였다. 이 형광체의 조성은 Ca2 .97Eu0 .03Si2 .4O3 .1N3 . 1였다.
얻어진 녹색 발광 형광체는 300 내지 400 nm의 파장 부근에서 여기대를 가졌다. 대략 360 nm에 발광 피크가 있고, 얻어진 녹색 발광 형광체가 자외선-발광 다이오드에 대해 다소 청-녹색으로 광을 효율적으로 발산하는 것이 명백하였다. 또한, 상기 발광 스펙트럼의 발광 피크는 60 nm의 크기로 절반 너비를 가지고, 따라서 발광 피크는 넓었다. 상기 녹색 발광 형광체의 여기 스펙트럼은 도면 7에서 보이고, 그것의 발광 스펙트럼은 도면 8에서 보였다.
실시예 10:
1.4864 g의 질화칼슘, 1.3042 g의 산화규소, 0.1450 g의 질화규소, 0.0801 g의 염화유로퓸, 및 0.03 g의 염화암모늄을 원료로 사용한 것을 제외하고 형광체를 실시예 1에서와 같은 방식으로 얻었다. 형광체의 여기 스펙트럼 및 발광 스펙트럼을 측정하였다. 이 형광체의 조성은 Ca2 .97Eu0 .03Si2 .4O4 .2N2 .4였다.
얻어진 녹색 발광 형광체는 300 내지 400 nm의 파장 부근에서 여기대를 가졌다. 대략 340 nm에 발광 피크가 있고, 얻어진 녹색 발광 형광체가 자외선-발광 다이오드에 대해 광을 효율적으로 발산하는 것이 명백하였다. 또한, 상기 발광 스펙트럼의 발광 피크는 100 nm의 크기로 절반 너비를 가지고, 따라서 발광 피크는 넓었다. 상기 녹색 발광 형광체의 여기 스펙트럼은 도면 7에서 보이고, 그것의 발광 스펙트럼은 도면 8에서 보였다.
실시예 11:
1.4759 g의 질화칼슘, 1.4800 g의 산화규소, 0.0795 g의 염화유로퓸, 및 0.03 g의 염화암모늄을 원료로 사용한 것을 제외하고 형광체를 실시예 1에서와 같은 방식으로 얻었다. 형광체의 여기 스펙트럼 및 발광 스펙트럼을 측정하였다. 이 형광체의 조성은 Ca2 .97Eu0 .03Si2 .4O4 .8N2 . 0였다.
얻어진 녹색 발광 형광체는 300 내지 400 nm의 파장 부근에서 여기대를 가졌다. 대략 340 nm에 발광 피크가 있고, 얻어진 녹색 발광 형광체가 자외선-발광 다이오드에 대해 광을 효율적으로 발산하는 것이 명백하였다. 또한, 상기 발광 스펙트럼의 발광 피크는 100 nm의 크기로 절반 너비를 가지고, 따라서 발광 피크는 넓었다. 상기 녹색 발광 형광체의 여기 스펙트럼은 도면 7에서 보이고, 그것의 발광 스펙트럼은 도면 8에서 보였다.
얻어진 녹색 발광 형광체의 조성을 표 1에 보이고, 각 원소의 x/(w + a) 및 z/y를 표 2에 보였다.
Figure 112008045331413-PAT00001
Figure 112008045331413-PAT00002
도 1은 실시예 1의 녹색 발광 형광체의 여기 스펙트럼을 보이는 도식이고;
도 2는 실시예 1의 녹색 발광 형광체의 발광 스펙트럼을 보이는 도식이고;
도 3은 실시예 2 내지 5의 녹색 발광 형광체의 여기 스펙트럼을 보이는 도식이고;
도 4는 실시예 2 내지 5의 녹색 발광 형광체의 발광 스펙트럼을 보이는 도식이고;
도 5는 실시예 6 내지 8의 녹색 발광 형광체의 여기 스펙트럼을 보이는 도식이고;
도 6은 실시예 6 내지 8의 녹색 발광 형광체의 발광 스펙트럼을 보이는 도식이고;
도 7은 실시예 9 내지 11의 녹색 발광 형광체의 여기 스펙트럼을 보이는 도식이고;
도 8은 실시예 9 내지 11의 녹색 발광 형광체의 발광 스펙트럼을 보이는 도식이고;
도 9는 본 발명의 발광 소자의 예를 보이는 도시적 구조 도식이다.

Claims (17)

  1. 화학식 1로 표현되는 녹색 발광 형광체.
    <화학식 1>
    M1wReaM2xOyNz
    여기서, M1은 II족 원소 또는 Sn을 함유하는 금속성 원소이고, M2는 Sn을 제외한 IV족 원소를 함유한 금속성 원소이고, Re는 활성 원소이며, a, x, y, z, 및 w는 하기의 범위를 충족하는 수치를 나타낸다:
    0.01≤ a ≤ 0.20,
    0.8 ≤ x/(w+a) ≤ 1.0,
    0 < z/y ≤ 1.0
  2. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1에서 M1이 Ca, Ba, Sr, Mg, Zn 및 Sn으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 함유하는 녹색 발광 형광체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1에서 M2가 Si, Ge, Zr 및 Ti로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 함유하는 녹색 발광 형광체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1에서 Re가 La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Mn, Bi 및 Sb로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 함유하는 녹색 발광 형광체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 녹색 발광 형광체가 300 nm 이상 400 nm 이하의 파장에서 여기대를 가지는 녹색 발광 형광체.
  6. 화학식 1에서의 a, x 및 w의 비율을 충족하도록 금속 M1, 금속 M2 및 활성제 Re의 금속, 또는 상기 금속들의 금속성 화합물을 함유하는 원료를 혼합하여 원료 분말을 제조하는 것을 포함하는 혼합 단계; 및
    가압 조건에서 상기 원료 분말을 소결하여 화학식 1로 표현되는 녹색 발광 형광체를 얻는 것을 포함하는 소결 단계
    를 포함하는 화학식 1로 표현되는 녹색 발광 형광체 제조방법.
    <화학식 1>
    M1wReaM2xOyNz
    여기서, M1은 II족 원소 또는 Sn을 함유하는 금속성 원소이고, M2는 Sn을 제외한 IV족 원소를 함유한 금속성 원소이고, Re는 활성 원소이며, a, x, y, z, 및 w는 하기의 범위를 충족하는 수치를 나타낸다:
    0.01≤ a ≤ 0.20,
    0.8 ≤ x/(w+a) ≤ 1.0,
    0 < z/y ≤ 1.0
  7. 제6항에 있어서, 상기 금속 M1이 Ca, Ba, Sr, Mg, Zn 및 Sn으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 함유하는 녹색 발광 형광체 제조방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 금속 M2가 Si, Ge, Zr 및 Ti로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 함유하는 녹색 발광 형광체 제조방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 활성제 Re가 La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Mn, Bi 및 Sb로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 함유하는 녹색 발광 형광체 제조방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 소결 단계를 수소 및 질소를 혼합한 환원 가스 분위기에서 수행하는 녹색 발광 형광체 제조방법.
  11. 제6항에 있어서, 상기 소결 단계를 암모늄 분위기에서 수행한 녹색 발광 형광체 제조방법.
  12. 제6항에 있어서, 상기 소결 단계를 1,000℃ 이상 1,400℃ 이하의 온도에서 수행한 녹색 발광 형광체 제조방법.
  13. 제6항에 있어서, 상기 혼합 단계에서 사용한 원료가 금속 M1의 질화물, 금속 M2의 질화물, 및 금속 M2의 산화물을 함유하는 녹색 발광 형광체 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 금속 M2의 질화물은 질화규소 (Si3N4)이고, 상기 금속 M2의 산화물은 산화규소 (SiO2)이며, 혼합은 상기 질화규소 (Si3N4) 및 상기 산화규소 (SiO2)를 가압력 조건하에서 반응시켜 Si-O-N-기재 전구체 합성하도록 하고, 상기 금속 M1의 질화물 및 상기 활성제 Re를 상기 Si-O-N-기재 전구체와 혼합되도록 하여 원료 분말을 제조하는 녹색 발광 형광체 제조방법.
  15. 녹색 발광 형광체의 여기광원으로 자외선-발광 다이오드 및 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 녹색 발광 형광체를 포함하는 발광 소자.
  16. 제15항에 있어서, 적색 발광 형광체 및 청색 발광 형광체를 포함하는 발광 소자.
  17. 제16항에 있어서, 상기 적색 발광 형광체가 SrS : Eu, CaS : Eu, CaAlSiN3 : Eu, 및 La2O2S : Eu로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상을 함유하고, 청색 발광 형광체가 (Ba, Sr)MgAl10O17 : Eu, Mn, (Ba, Sr, Ca, Mg)10 (PO4)6 Cl2 : Eu, Sr5 (PO4)3Cl : Eu, 및 ZnS : Ag로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상을 함유하는 발광 소자.
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