KR20110001137U

KR20110001137U - 스펙트럼 겹침이 있는 두 종류 이상의 축광재료를 화학적으로 혼합하여 제조하는 향상된 고 휘도 장 잔광 축광재료

Info

Publication number: KR20110001137U
Application number: KR2020090009795U
Authority: KR
Inventors: 김한얼; 김창홍; 김두리
Original assignee: 김한얼
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2011-02-08

Abstract

본 발명은 축광재료에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휘도와 잔광시간이 향상된 축광재료에 관한 것이다. 축광은 형광과 비교하여 발광 메커니즘 상 휘도가 취약하기 때문에 실용화에 단점으로 작용되고 있다. 이러한 단점을 개선하기 위하여 발광스펙트럼과 흡수스펙트럼의 겹침(spectral overlap)이 증가하는 두 종류 이상의 축광재료를 화학적 방법으로 혼합하여 향상된 휘도와 장 잔광시간을 갖는 축광재료를 제조하였다.

축광, 인광, 발광스펙트럼, 스펙트럼 겹침, 흡수스펙트럼, 휘도, 잔광, 황화아연계 축광재료, 알루미늄산염계 축광재료, 규산염계 축광재료

Description

스펙트럼 겹침이 있는 두 종류 이상의 축광재료를 화학적으로 혼합하여 제조하는 향상된 고 휘도 장 잔광 축광재료{Enhancement of long persistent phosphorescence by chemical mixing of two or more phosphorescent phosphors with spectral overlap}

본 발명은 축광재료에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휘도와 잔광시간이 향상된 축광재료에 관한 것이다.

축광재료에는 청색발광의 (Ca,Sr)S:Bi³ ⁺, 빨강색 발광의 CaS:Eu³ ⁺,Tm³ ⁺, 초록색 발광의 ZnS:Cu, ZnS:Cu,Co 등의 황화칼슘계, 황화아연계 축광 재료([참고문헌1] Shionoya, S. and Yen, W.M.(eds.), "Phosphor Handbook", CRC Press, Inc., Boca Raton, New York, 655쪽) 등이 오랫동안 사용하여 왔으나 휘도와 잔광시간 및 화학적 안정성이 부족하여 실용화에 많은 제한이 되어왔다. 최근에 휘도와 잔광시간이 크게 향상된 축광재료가 개발되어 현재 가장 많이 실용화되고 있다. 예를 들면 초록색발광에는 SrAl₂O₄:Eu² ⁺,Dy³ ⁺, 보라색발광에는 CaAl₂O₄:Eu² ⁺,Nd³ ⁺ ([참고문헌2] USP 5,424,006 1995. 6. 13 Yoshihiko Murayama; Nobuyoshi Takeuchi;Yasumitsu Aoki; Takashi Matsuzawa, Japan, [참고문헌3] EP 0 849 344 A2 1997. 12. 16, Li, Jun; Li, Pengcheng; Liu, Baoshan; Hao, Qinglong; Xu, Qian; Ogura, Atsushi; Hao, Qingfen ), 파랑색발광에는 Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu² ⁺,Dy³ ⁺([참고문헌4] EP 0 896 994 A1 1998. 7. 20, Hao, Qinglong; Xu, Qian; Li, Pengcheng; Gao, Jingfig; Ogura, Atsushi; Hao, Qingfen ) 등이 상품화되어 사용하고 있다.

축광재료는 최근 개발된 고 휘도, 장 잔광의 고성능에도 불구 하고 축광 메커니즘의 한계 때문에 고휘도화가 실용문제에서 많이 요구되고 있다. 즉 축광재료의 발광휘도는 지수함수적으로 감소하여 잔광시간이 길다 하더라도 1시간 이내에 90% 이상 휘도가 감소하므로 실용에 한계를 보이고 있다. 실용성을 위하여 휘도가 향상된 축광재료가 요구되고 있으며 이를 해결하기 위한 연구가 많이 시도되고 있으나 당분간 이를 극복하기는 쉽지 않을 것으로 관측되고 있다.

본 발명은 축광재료의 발광 휘도를 높이기 위하여 두 종류 이상의 축광재료 사이에 에너지전달 메커니즘(energy transfer)을 수단으로 하여 발광 휘도를 향상시키는 방법을 창안한 것이다([참고문헌5] G. Blasse, B.C. Grabmier, "Luminescent Materials", Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, New York, London, Paris, Tokyo, Hong Kong, Barcelona, Budapest, 91-95쪽G. Blasse, B.C. Grabmier, Luminescent Materials, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, New York, London, Paris, Tokyo, Hong Kong, Barcelona, Budapest, 91-95쪽). 두 종류 축광재료 사이의 에너지전달이 효과적으로 일어나려면 두 종류 축광재료의 흡수스펙트럼과 발광스펙트럼의 공명조건이 만족되어 스펙트럼 겹침 넓이가 넓어야된다. 그림 1은 보라색 축광재료인 CaAl₂O₄:Eu²⁺,Nd³⁺(V)와 파랑색 축광재료인 Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺,Dy³⁺(B) 및 초록색 축광재료인 SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺(G)의 발광스펙트럼을 한테 모아 나타낸 것으로 이들 스펙트럼 간의 스펙트럼 겹침 정도를 잘 보여주고 있다. 그림 1에서 두 스펙트럼의 겹침이 클수록 공명에 의한 에너지 전달효과가 증가하여 발광효과가 향상되어 나타난다.

예를 들면 파랑색 축광재료의 하나인 Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu² ⁺,Dy³ ⁺의 발광스펙트럼(440 - 550nm)과 초록색 축광재료의 하나인 SrAl₂O₄:Eu² ⁺,Dy³ ⁺의 흡수스펙트럼(450 - 600nm, 발광스펙트럼의 self-absorption에 의해 흡수스펙트럼과 일치함)의 겹침이 넓어 초록색 축광재료는 파랑색 축광재료로부터 에너지를 효과적으로 전달받아 초록색 발광 세기의 증가를 보이게 된다(그림 2참조). 다른 예를 들면 보라색 축광재료의 하나인 CaAl₂O₄:Eu²⁺,Nd³⁺의 발광스펙트럼(400 - 500nm)과 파랑색 축광재료Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺,Dy³⁺의 흡수스펙트럼(450 - 550nm, 발광스펙트럼의 self-absorption에 의해 흡수스펙트럼과 일치함) 겹침이 넓을수록 파랑색 축광재료는 보라색 축광재료로부터 에너지를 효과적으로 전달받아 파랑색 발광 세기의 증가를 보이게 된다(그림 3참조). 세 종류 축광재료를 이용한 예를 들면 초록색 축광재료SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺ 의 향상된 초록발광을 얻기 위하여 초록색 축광재료 SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺에 파랑색 축광재료 Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺,Dy³⁺와 보라색 축광재료 CaAl₂O₄:Eu²⁺,Nd³⁺를 혼합할 경우 보라색의 발광스펙트럼은 파랑색 축광재료의 흡수스펙트럼에 에너지가 전달되고 파랑색 축광재료의 발광스펙트럼은 다시 초록색 축광재료에 에너지가 전달되어 결과적으로 초록색 축광재료는 보라색, 파랑색 축광재료로부터 에너지를 직접 또는 간접적으로 또는 연속적으로 전달받게 되어 고휘도의 초록색 발광을 나타나게 된다(그림 4참조). 여기서 유의하여야 할 점은 2종 이상의 축광재료를 배합할 경우 과잉 축광재료의 짧은 파장 발광세기가 과잉이 되어 긴 파장 축광재료의 발광세기와 혼합되는 색 배합이 일어날 수 있으므로 이를 피해야한다. 이는 단파장 축광의 발광과 목적하는 색의 축광파장의 발광이 균형(matching)이 맞지 않고 과잉이 되면 배합 색이 나타날 수 있기 때문이다. 축광재료의 혼합비는 축광재료에 따라 정해지므로 경우에 따른 정확한 측정이나 경험에 따라 정할 수 있다. 실시 예의 그림 2, 그림 3, 그림 4에 의하면 보조 축광 재료를 10% - 50%(화학식 구성비)까지 혼합하여도 배색(또는 혼색)현상은 나타나지 않았다.

이와 같은 에너지 전달 효과를 얻기 위하여는 2종 이상의 축광재료 사이의 흡수스펙트럼과 발광스펙트럼의 겹침이 크되 에너지 짝이 잘 맞아야 하는데 이러한 재료에는 SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺ 또는 이와 유사한 알루미늄산염계 축광재료, Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺,Dy³⁺ 또는 이와 유사한 규산염계 축광재료, ZnS:Cu 또는 이와 유사한 황화아연계 축광재료, 황화칼슘계 축광재료 들이 가능하다.

두 종류 이상의 축광재료를 혼합하는 방법은 축광재료들을 물리적으로 혼합하는 방법과 화학적 방법으로 혼합하는 방법이 있다. 축광재료의 물리적 혼합은 축광재료입자 간의 거리가 커서 에너지 전달 효과가 작다. 화학적 혼합방법은 축광재료입자 간의 거리를 입자 또는 분자수준으로 줄일 수 있어 에너지 전달 효과가 크다.

화학적 혼합방법은 기존 축광재료 입자들을 축광재료 입자들과 화학반응을 하지 않는 붕산 또는 붕산염,산화붕소, 알칼리금속의 탄산염, 황화융제 또는 이와 유사한 융제를 추가로 혼합하여 800℃~1400℃에서 2~4시간 반응하는 방법(재 융제법)과 두 종류 이상의 축광재료 원료 분말들을 융제와 함께 혼합하여 800℃~1400℃에서 2~4시간 반응하는 방법으로 나눌 수 있다.

융제를 사용하는 경우는 재료입자들 간의 거리를 입자크기 수준으로 좁혀주며, 원료분말로 혼합 축광재료를 제조할 경우 두 종류 이상의 축광재료를 원자수준 또는 분자수준으로 거리를 좁힐 수 있어 에너지 전달이 가장 효과적으로 된다.

에너지전달을 이용하여 혼합 축광재료를 만들면 축광재료의 배합비에 따라 낮은 배합비에서 3~10배의 휘도 상승을 나타냈고 배합비가 높을수록 축광재료는 ~300배의 휘도상승효과를 나타내었다. 특히 파랑색과 보라색 축광재료의 혼합 축광 재료는 초록색과 파랑색의 혼합 축광재료 보다 큰 에너지전달 효과를 나타내었다.

실시 예 1

고휘도 초록 축광재료를 합성하기 위하여 초록색 축광재료 SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺와 파랑색 축광재료 Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺,Dy³⁺의 원료를 표 1과 같은 조성비로 칭량하여 혼합분말을 모아 잘 섞은 다음 알루미나 도가니에 다져 넣는다. 탄소분말을 담은 작은 알루미나 도가니를 따로 원료도가니 속에 올려놓고 뚜껑을 닫는다.

표 1. 고휘도 초록색 축광재료의 원료조성

원료＼시료	GB91	GB82	GB73	GB64	GB55	G	B
SrCO₃	7.0680	7.2033	7.3386	7.4737	7.6092	7.4871	9.7193
CaCO₃	0.0463	0.0428	0.0396	0.0356	0.0322	0.0538	0.0169
Al₂O₃	5.5166	6.0285	6.5399	7.0513	7.5636	5.4054	11.8730
Eu₂O₃	0.1004	0.1005	0.1005	0.1001	0.1001	0.1086	0.1172
Dy₂O₃	0.2394	0.2249	0.2100	0.1955	0.1806	0.2751	0.1244
H₃BO₃	0.6517	0.6306	0.6584	0.6620	0.6654	0.7996	0.8003

(단위:g)

표 1에서 G는 초록색 축광재료 SrAl₂O₄:Eu² ⁺,Dy³ ⁺, B는 파랑색 축광재료Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺,Dy³⁺를 표시하고 GB는 초록색 축광재료와 파랑색 축광재료로 이루어진 고휘도 초록색 축광재료를 표시하며 GB 다음의 숫자는 두 축광재료의 조성비를 표시한다. 즉 GB91은 초록색 축광재료 : 파랑색 축광재료 = 9 : 1(화학식 조성비)을 표시한다.

화학적 방법으로 고휘도 초록색 축광재료를 합성하기 위하여 원료도가니를 전기로에 넣고 1300℃로 3시간 가열한다. 반응이 끝난 도가니는 실온까지 식힌 다음 생성물을 분쇄한다. 이렇게 얻은 고휘도 초록색 축광재료의 시간에 따른 발광 세기를 그림 2에 나타내었다.

광 특성측정은 자외선 등(UV-lamp) 광원으로 10분 쪼여준 다음 시간에 따른 520nm 발광 세기를 측정한 것이다.

그림 2에 따르면 고휘도 초록발광 세기는 GB91, GB82, GB73, GB64, GB55 순서로 파랑색 축광재료(B)의 조성이 높아갈수록 단일 초록색 축광재료 보다 3~100배까지 높아짐을 보이고 있다.

실시 예 2

고휘도 파랑색 축광재료를 합성하기 위하여 파랑색 축광재료 Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺,Dy³⁺와 보라색 축광재료 CaAl₂O₄:Eu²⁺,Nd³⁺의 원료를 표 2와 같은 조성 비로 칭량하여 혼합분말을 모아 잘 섞은 다음 알루미나 도가니에 다져 넣는다. 탄소분말을 담은 작은 알루미나 도가니를 원료도가니에 따로 올려놓고 뚜껑을 닫는다.

표 2. 고휘도 파랑색 축광재료의 원료조성

원료＼시료	BV91	BV82	BV73	BV64	BV55	V
SrCO₃	7.4570	6.6289	5.7999	4.9716	4.1432	-
BaCO₃	0.0350	0.0701	0.1047	0.1398	0.1744	0.2632
CaCO₃	0.8791	1.7438	2.6084	3.4733	4.3379	6.5395
Al₂O₃	9.9898	9.8576	9.7254	9.5931	9.4612	6.6445
Eu₂O₃	0.1002	0.1004	0.1004	0.1002	0.1001	0.0707
Nd₂O₃	0.0091	0.0180	0.0271	0.0357	0.0448	0.0678
Dy₂O₃	0.0954	0.0850	0.0744	0.0635	0.0533	-
H₃BO₃	0.6956	0.7099	0.7236	0.7370	0.7506	0.6183

(단위: g)

표 2에서 V는 보라색 축광재료 CaAl₂O₄:Eu²⁺,Nd³⁺, B는 파랑색 축광재료 Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺,Dy³⁺를 표시하고 BV는 파랑색 축광재료와 보라색 축광재료로 이루어진 고휘도 파랑색 축광재료를 표시하며 BV 다음의 숫자는 두 축광재료의 조성비를 표시한다. 즉 BV91은 파랑색 축광재료 : 보라색 축광재료 = 9 : 1(화학식 조성비)을 표시한다.

화학적 방법으로 고휘도 파랑색 축광재료를 합성하기 위하여 원료도가니를 전기로에 넣고 1300℃로 3시간 가열한다. 반응이 끝난 도가니는 실온까지 식힌 다음 생성물을 분쇄한다. 이렇게 얻은 고휘도 파랑색 축광재료의 시간에 따른 발광 세기를 그림 3에 나타내었다.

광 특성측정은 자외선 등(UV lamp) 광원으로 10분 쪼여준 다음 시간에 따른 490nm 발광 세기를 측정한 것이다.

그림 3에 따르면 BV91, BV82, BV73, BV64로 보라색 축광재료(V)의 조성이 높아갈수록 고휘도 파랑색 축광재료의 파랑색 발광 세기가 3~300배까지 높아짐을 보이고 , BV55부터는 감소하는 경향을 보이고 있다.

실시 예 3

고휘도 초록색 고휘도 축광재료를 합성하기 위하여 초록색 축광재료 SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺ 와 파랑색 축광재료 Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺,Dy³⁺ 그리고 보라색 축광재료 CaAl₂O₄:Eu²⁺,Nd³⁺의 원료를 표 3과 같은 조성비로 칭량하여 혼합분말을 모아 잘 섞은 다음 알루미나 도가니에 다져 넣는다. 탄소분말을 담은 작은 알루미나 도가니를 원 료도가니에 따로 올려놓고 뚜껑을 닫는다.

표 3. 고휘도 초록색 축광재료의 원료조성

시료＼원료	SrCO₃	BaCO₃	CaCO₃	Al₂O₃	Eu₂O₃	Nd₂O₃	Dy₂O₃	H₃BO₃
GBV732	7.3386	0.0748	1.8944	8.4251	0.1201	0.0196	0.2104	0.8991

(단위 : g)

표 3에서 GBV는 초록색 축광재료 SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺ 와 파랑색 축광재료 Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺,Dy³⁺ 및 보라색 축광재료 CaAl₂O₄:Eu²⁺,Nd³⁺로 이루어진 고휘도 초록색 축광재료를 표시하며 GBV 다음의 숫자는 축광재료의 조성비를 표시한다. 즉 GBV732는 초록색 축광재료 : 파랑색 축광재료 : 보라색 축광재료 = 7 : 3 : 2(화학식 비)를 표시한다.

화학적 방법으로 고휘도 초록색 축광재료를 합성하기 위하여 원료도가니를 전기로에 넣고 1300℃로 3시간 가열한다. 반응이 끝난 도가니는 실온까지 식힌 다음 생성물을 분쇄한다. 이렇게 얻은 고휘도 초록색 축광재료의 시간에 따른 발광 세기를 그림 4에 나타내었다.

광 특성측정은 자외선 등(UV lamp) 광원으로 10분 쪼여준 다음 시간에 따른 520nm 발광 세기를 측정한 것이다.

그림 4에 따르면 GBV732는 고휘도 초록색 축광재료의 초록색 발광 세기가 30 배로 높아짐을 보이고 있다.

실시 예 4

고휘도 초록색 축광재료를 재 융제법으로 합성하기 위하여 초록색 축광재료 SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺ 와 파랑색 축광재료 Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu² ⁺,Dy³ ⁺그리고 붕산을 융제로 표 4와 같은 조성비로 칭량하여 혼합분말을 모아 잘 섞은 다음 알루미나 도가니에 다져 넣는다. 탄소분말을 담은 작은 알루미나 도가니를 원료도가니 속에 따로 올려놓고 뚜껑을 닫는다.

표 4. 초록색 축광재료와 파랑색 축광재료 및 융제의 혼합비

원료＼시료	G-B91	G-B82
G	4.5002g	4.0005g
B	0.5005g	1.0003g
H₃BO₃	0.0505g	0.0504g

표 4에서 G-B는 초록색 축광재료 SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺ 와 파랑색 축광재료 Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺,Dy³⁺를 재 융제법으로 제조한 고휘도 초록색 축광재료를 표시하며 G-B 다음의 숫자는 축광재료의 무게조성비를 표시한다. 즉 G-B91은 초록색 축광재료 : 파랑색 축광재료 = 9 : 1(무게 비)을 표시한다.

재 융제법으로 고휘도 초록색 축광재료를 합성하기 위하여 원료도가니를 전기로에 넣고 1300℃로 3시간 가열한다. 반응이 끝난 도가니는 실온까지 식힌 다음 생성물을 분쇄한다. 이렇게 얻은 고휘도 초록색 축광재료의 시간에 따른 발광 세기를 그림 5에 나타내었다.

그림 5에 따르면 G-B91, G-B82는 파랑색 축광재료(V)의 조성이 높아갈수록 고휘도 초록색 축광재료의 초록색 발광 세기가 3배, 6배로 증가함을 보이며 원료 화합물로부터 화학적 결합으로 만든 고휘도 축광재료와 비교하면 발광 세기 증가율이 비슷한 수준으로 나타나고 있다.

실시 예 5

고휘도 파랑색 축광재료를 재 융제법으로 합성하기 위하여 파랑색 축광재료 Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺,Dy³⁺와 보라색 축광재료 CaAl₂O₄:Eu² ⁺,Nd³ ⁺그리고 붕산을 융제로 표 5와 같은 조성비로 칭량하여 혼합분말을 모아 잘 섞은 다음 알루미나 도가니에 다져 넣는다. 탄소분말을 담은 작은 알루미나 도가니를 원료도가니 속에 따로 올려놓고 뚜껑을 닫는다.

표 5. 파랑색 축광재료와 보라색 축광재료 및 융제의 혼합비

원료 ＼ 시료	B-V91	B-V82
B	4.5004g	4.0003g
V	0.5003g	1.0008g
H₃BO₃	0.0509g	0.0502g

표 5에서 B-V는 파랑색 축광재료 Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺,Dy³⁺와 보라색 축광재료 CaAl₂O₄:Eu²⁺,Nd³⁺를 융제법으로 제조한 고휘도 파랑색 축광재료를 표시하며 B-V다음의 숫자는 축광재료의 무게조성비를 표시한다. 즉 B-V91은 파랑색 축광재료 : 보라색 축광재료 = 9 : 1(무게 비)을 표시한다.

재 융제법으로 고휘도 파랑색 축광재료를 합성하기 위하여 원료도가니를 전기로에 넣고 1300℃로 3시간 가열한다. 반응이 끝난 도가니는 실온까지 식힌 다음 생성물을 분쇄한다. 이렇게 얻은 고휘도 파랑 축광재료의 시간에 따른 발광 세기를 그림 6에 나타내었다.

그림 6에 따르면 B-V91, B-V82는 보라색 축광재료(V)의 조성이 높아갈수록 고휘도 파랑색 축광재료의 파랑색 발광 세기가 6배, 10배로 증가함을 보이며 원료 화합물로부터 화학적 결합으로 만든 고휘도 축광재료와 비교하면 발광 세기 증가율이 비슷한 수준으로 나타나고 있다.

본 출원의 고휘도 축광재료는 고휘도 때문에 산업상 이용이 다양해지며 파급효과가 빠를 것으로 전망된다. 먼저 형광등용 조명등 분야에 적용하여 에너지절약형 조명이 가능하며 소등 후에도 새벽까지 조명이 가능하여 밤 중의 안전에 크게 기여할 것이 기대된다. 타일이나 기타 세라믹스에 적용하여 건축물에 이용가능하며 지하철역 등의 비상신호, 지하도의 안전신호, 건물주위의 안전환경을 보존하는 데 기여할 수 있다. 플라스틱에 적용이 가능하며 플라스틱으로 만든 각종 도구, 장치, 공예품 등에 적용하여 제품의 다양한 예술적 품위를 높여 준다. 페인트에 적용하여 각종 예술적 표현에 유용하게 사용된다. 사회적 문화가 발전할수록 안전과 예술적 환경구축에 크게 기여할 것으로 기대된다.

제1도는 발광체(V) CaAl₂O₄:Eu² ⁺,Nd³ ⁺, 발광체(B)Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu² ⁺,Dy³ ⁺, 발광체(G)SrAl₂O₄:Eu² ⁺,Dy³ ⁺의 발광스펙트럼을 나타낸 것이고

제2도는 원료로부터 합성한 고휘도 초록색 축광재료(GB)의 잔광특성 곡선이며

제3도는 원료로부터 합성한 고휘도 파랑색 축광재료(BV)의 잔광특성 곡선이며

제4도는 원료로부터 합성한 고휘도 초록색 축광재료(GBV)의 잔광특성 곡선이며

제5도는 융제로 결합시킨 고휘도 초록색 축광재료(G-B)의 잔광특성 곡선

제6도는 융제로 결합시킨 고휘도 파랑색 축광재료(B-V)의 잔광특성 곡선

Claims

스펙트럼 겹침(spectral overlap)이 있는 두 종류 이상의 축광재료를 화학적으로 혼합하여 제조하는 향상된 고 휘도 장 잔광 축광재료
청구항 1에서 흡수스펙트럼의 축광재료와 발광스펙트럼의 축광재료의 스펙트럼 겹침 정도는 발광스펙트럼이 광학적으로 과잉이 되지 않는 한도에서 스펙트럼 겹침이 증가할수록 향상되는 고 휘도 장 잔광 축광재료.
청구항 1에서 두 종류 이상의 축광재료의 원료를 융제와 혼합하여 고온 반응으로 제조한 고 휘도 장 잔광 축광재료
청구항 1에서 두 종류 이상의 기존의 축광 재료를 융제와 다시 혼합하여 고온 반응으로 제조한 고 휘도 장 잔광 축광 재료
청구항 1에서 축광재료는 SrAl₂O₄:Eu² ⁺,Dy³ ⁺ 또는 이와 유사한 알칼리토금속의 알루미늄산염 계와 Sr₂MgSi₂O₇:Eu² ⁺,Dy³ ⁺ 또는 이와 유사한 규산염 계 축광 재료 및

ZnS:Cu 또는 이와 유사한 황화알칼리토금속 계 축광 재료들로 구성된 고 휘도 장 잔광 축광 재료
청구항 3, 청구 항4에서 축광재료의 원료 또는 축광재료를 융제와 800℃ 이상 1400℃에서 1~4시간 반응하여 제조하는 고 휘도 장 잔광 축광재료