KR20110058725A - 초장잔광 형광체 및 그의 분말 제조방법 - Google Patents

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Abstract

부활제로서 유로피움(Eu) 및 공부활제로서 디스프로슘(Dy)을 포함하는 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체, 및 그의 분말 제조 방법이 제공된다.

Description

초장잔광 형광체 및 그의 분말 제조방법{LONG PHOSPHORESCENT PHOSPHORS AND METHOD OF PREPARATING POWDERS OF THE SAME}
본원은, 부활제로서 유로피움(Eu) 및 공부활제로서 디스프로슘(Dy)을 포함하는 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체, 및 그의 분말 제조 방법에 관한 것이다.
현재, 일반적인 장잔광 형광체의 제조에 사용되고 있는 고상법(solid state method)이 대표적이나, 이러한 방법은 형광체 입자 크기의 불균일, 장치구성 및 다성분계합성 등의 어려움을 갖고 있다. 또한, 최근 들어 장잔광 형광체 제조연구에 다양한 시도가 진행되면서 응용방향과 발전을 거듭하고 있으나, 여전히 균일한 입자크기, 고휘도화 및 장광수명, 다성분계합성 등의 요건들을 만족하는 형광체의 제조는 해당 연구분야에 있어 중요한 과제 또는 기술적 장애로서 남아있다.
이에, 본원은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 장잔광, 휘도 및 색미의 점에서 우수한 특성을 보이는 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체 및 그의 분말 제조방법을 제공하고자 한다.
그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본원의 제 1 측면은, 하기를 포함하는, 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체 분말의 제조방법에 관한 것이다:
알칼리토 금속 화합물, 알루미늄(Al) 화합물, 부활제로서 유로피움(Eu)의 화합물, 및 공부활제로서 디스프로슘(Dy)의 화합물을 포함하는 혼합 금속 화합물 수용액을 준비하고;
상기 혼합 금속 화합물 수용액에 융제(flux)를 첨가하고;
상기 융제가 첨가된 혼합 금속 화합물 수용액을 고분자 물질에 함침한 후 400 내지 1000℃의 온도로 가열된 로(furnace)의 내부로 단시간에 투입하여 급속하소한 후에, 냉각시킨 후 또는 연속적으로, 1000℃ 내지 1300℃의 온도로 환원분위기 하에서 소성함.
본원의 제 2 측면은, 부활제로서 유로피움(Eu) 및 공부활제로서 디스프로슘(Dy)을 포함하며, 상기 본원에 따른 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체 분말의 제조방법에 의하여 제조되는, 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체에 관한 것이다.
본원의 제 3 측면은, 상기 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체 분말을 이용하여 제조되는 발광층을 포함하는 발광소자에 관한 것이다. 상기 발광 소자는 항공기의 피난 유도 표시판, 자동차 트렁크 레버, 야간 안전 표시판, 야광도료, 야광 간판, 야광 테이프, 낚시용 먹이, 또는, 조명용 램프에 등에 이용될 수 있다.
본원에 따른 상기 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체는 장잔광, 휘도 및 색미의 점에서 우수한 특성을 보이며, 이러한 특성을 이용하여 상기 초장잔광 형광체는 항공기의 피난 유도 표시판, 자동차 트렁크 레버, 야간 안전 표시판, 야광도료, 야광 간판, 야광 테이프, 낚시용 먹이, 조명용 램프 등 안전, 보안, 피난, 놀이도구, 레저, 스포츠용으로 사용되는 발광소자에 사용될 수 있다.
도 1은 본원의 일 구현예에 따른 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체 분말의 제조 방법을 보여 주는 순서도이고,
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체 분말의 제조 방법을 보여 주는 순서도이고,
도 3, 5 및 6은 본원의 일 실시예에 따른 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체 분말의 발광파장을 분석한 결과이고,
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체 분말의 FE-SEM 사진이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 구현예 및 실시예를 들어 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 층 또는 부재가 다른 층 또는 부재와 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 층 또는 부재가 다른 층 또는 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 층 또는 두 부재 사이에 또 다른 층 또는 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 용어 “~ (하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~를 위한 단계”를 의미하지 않는다.
본원의 제 1 측면은, 하기를 포함하는, 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체 분말의 제조방법에 관한 것이다:
알칼리토 금속 화합물, 알루미늄(Al) 화합물, 부활제로서 유로피움(Eu)의 화합물, 및 공부활제로서 디스프로슘(Dy)의 화합물을 포함하는 혼합 금속 화합물 수용액을 준비하고;
상기 혼합 금속 화합물 수용액에 융제(flux)를 첨가하고;
상기 융제가 첨가된 혼합 금속 화합물 수용액을 고분자 물질에 함침한 후 400℃ 내지 1000℃의 온도로 가열된 로(furnace)의 내부로 단시간에 투입하여 급속하소한 후에, 냉각시킨 후 또는 연속적으로, 1000℃ 내지 1300℃의 온도로 환원분위기 하에서 소성함 (도 1 참조).
예시적 구현예에 있어서, 상기 급속하소는, 상온에서부터 400℃ 내지 1000℃의 온도로 1 내지 10 시간 유지하는 것에 의하여 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 환원분위기 하에서 소성하는 것은, 상기 급속하소한 후에 냉각시킨 후 1000℃ 내지 1300℃의 온도로 환원분위기 하에서 소성하는 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 환원분위기 하에서 소성하는 것은, 상기 급속하소 후에 연속적으로 1000℃ 내지 1300℃의 온도로 환원분위기 하에서 소성하는 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 초장잔광 형광체가 상기 알칼리토 금속으로서 Sr을 비화학양론적으로 함유하여 일반식 SrAlO:Eu,Dy으로 표시되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일 구현예에 있어서, 상기 초장잔광 형광체는 상기 알칼리토 금속으로서 Sr을 비화학양론적으로 함유하여 하기 화학식 1로 표시되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
[화학식 1]
SrvAlWOX:EuyDyz ;
상기 식에서, 0.09400≤v≤2.00000, 1.5000≤w≤2.50000, 3.9500≤x≤5.30000, 0.0087≤y≤0.12000, 및 0.02370≤z≤0.12075임.
예시적 구현예에 있어서, 상기 융제로서 B2O3를 포함하는 것인, 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 융제가 상기 알칼리토 금속-함유 알루미네이트계 초장잔광 형광체 분말에 대하여 1 wt% 내지 5 wt% 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 초장잔광 형광체 분말의 입자 크기가 1 ㎛ 내지 30 ㎛ 범위일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 금속 화합물들은 각 금속의 염화물, 질산염, 초산염, 황산염, 산화물, 탄산염 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 독립적으로 선택되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 고분자 물질은 셀룰로오스, 펄프 및 레이온 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 환원 분위기 하에서 소성은 N2/H2 = (90 내지 95)/(5 내지 10), 또는 Ar/H2 = (90 내지 95)/(5 내지 10)의 환원 분위기에서 수행하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 제 2 측면은, 부활제로서 유로피움(Eu) 및 공부활제로서 디스프로슘(Dy)을 포함하며, 상기 본원의 제 1 측면의 제조방법에 의하여 제조되는, 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체에 관한 것이다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 초장잔광 형광체는 상기 알칼리토 금속으로서 Sr을 비화학양론적으로 함유하여 하기 화학식 1로 표시되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
[화학식 1]
SrvAlWOX:EuyDyz ;
상기 식에서, 0.09400≤v≤2.00000, 1.5000≤w≤2.50000, 3.9500≤x≤5.30000, 0.0087≤y≤0.12000, 및 0.02370≤z≤0.12075임.
예시적 구현예에 있어서, 상기 형광체는 1 ㎛ 내지 30 ㎛ 범위의 입자 크기를 갖는 분말 형태일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
본원의 제 3 측면은 상기 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체 분말을 이용하여 제조되는 발광층을 포함하는, 발광소자에 관한 것이다.
예시적 구현예에 있어서, 상기 발광소자는 항공기의 피난 유도 표시판, 자동차 트렁크 레버, 야간 안전 표시판, 야광도료, 야광 간판, 야광 테이프, 낚시용 먹이, 또는, 조명용 램프에 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이하, 본원을 구현예 및 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명하며, 다만, 이러한 구현예 및 실시예에 의하여 본원의 범위가 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, Sr, Al, Eu, Dy 및 융제(flux)를 포함하는 수용성의 원료 물질을 고분자 물질에 함침시켜 전구체를 수득하고, 400℃ 내지 1000℃ 에서 가열된 로(furnace)의 안으로 단시간에 넣어 1 시간 내지 10 시간 동안 공기 중에서 하소하여 전구체를 완전 산화 및 일부 미잔존물을 남기는 것으로 잔광 효과를 증가 시킬 수 있다. 이어, 연속 혹은 냉각 후 1000℃ 내지 1300℃ 에서 1 시간 내지 10 시간 동안 환원 분위기에서 소성하여 초장광 형광체 분말 및 그 제조 방법을 제공한다. 바람직한 소성온도는 500℃ 내지 800℃ 이고 400℃ 이하일 경우 불순물이 다량 잔존하게 되어 차후 분위기 소성에서 형광특성을 저하시키고, 1000℃ 이상의 온도에서는 입자 조대화 할 수 있다. 바람직한 하소 시간은 2 시간 내지 5 시간이다. 1 시간 미만은 불순물의 잔존이 다량 존재하여 분위기 소성 과정에서 형광 저하를 가져 올 수 있으며, 10 시간 이상은 미잔존물이 극히 적어 환원 분위기 형성에 조력하지 못하고 미잔존물에 대한 잔광 시간증대 현상도 감소한다. 또한, 분위기 소성의 바람직한 소성시간은 2 시간 내지 5 시간이다. 1 시간 이하인 경우 환원 분위기의 조성에 부족한 경향이 있고, 10 시간 이상은 입자 조대화(Coarsening) 경향이 있다.
또한, 예열시킨 로의 안으로 상기 전구체 수용액이 함침된 고분자 물질을 실온 조건 하에서 5초 내지 10분 사이로 로의 안에 단시간에 넣고 고속 소성함으로써, 전체적인 형광체의 제조 시간을 단축시키고 생산성을 향상시킬 수 있다. 여기서, 고속 소성을 위한 시간은 5초 내지 30초로 하는 것이 바람직하며, 이 단시간의 소성에 의해 고분자 물질이 하소 된다.
일 구현예에 있어서, Sr, Al, Eu, Dy 의 다양한 조성변화를 통해 화학식 1의 초장광 및 고발광의 형광체 분말을 얻을 수 있다:
[화학식 1]
SrvAlWOX:EuyDyz (융제: 1 내지 5 wt%);
상기 식에서, 0.09400≤v≤2.00000, 1.5000≤w≤2.50000, 3.9500≤x≤5.30000, 0.0087≤y≤0.12000, 및 0.02370≤z≤0.12075임.
첨가제(부활제)인 Eu 조성의 증가는 발광 강도의 증가 및 잔광은 감소하고, 공부활제인 Dy의 조성의 증가는 잔광의 증가 및 발광 강도는 감소한다. 또한, Sr의 조성이 비화학량론적으로 증가 할수록 발광강도와 잔광이 증가하였다. Sr-Al-O:Eu, Dy 형광체의 융제의 첨가량은, 예를 들어, 1 내지 5 wt%, 또는 2 내지 4 wt% 가 바람직하다. 융제가 1 wt% 미만인 경우, 융제의 효과가 적고, 융제가 5 wt% 이상인 경우 입자 조대화가 급격히 일어난다. 또한, 상기 금속 염들을 포함하는 전구체 수용액에 형광체의 융제로서 역할을 할 수 있는 플루오르(F) 화합물, 붕소(B) 화합물, 나트륨(Na) 화합물, 염소(Cl) 화합물, 바나듐(V) 화합물 및 유기 화합물을 첨가함으로써, 제조되는 형광체의 입자 크기 조절, 휘도 개선, 입자 분산성 개선 및 입자 모양을 개선할 수 있다. 예를 들어, 상기 융제로서 B(붕소) 화합물인 H3BO3를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 과정을 통해 얻어진 초잔광 형광체 분말의 입자 크기는 1~30 ㎛로서 온도와 시간 융제의 농도로 조절 가능하다.
상기 알칼리토 금속 염 및 알루미늄 염은 알칼리토 금속 및 알루미늄 각각의 염화물, 질산염, 황산염 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 금속의 염화물, 질화물, 황화물의 순으로 사용할 경우에 최종 조성의 산화물을 보다 낮은 온도에서 합성하기에 좋으며 상기 염화물이나 질화물을 금속염 수용액으로 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 기재의 초잔광 형광체 분말의 제조방법에서 고분자 물질의 종류와 선택에 있어서, 상기 고분자 물질은 결정형 셀룰로오즈(순도99.99%), 고순도 펄프(99.8%) 또는 레이온에 있어서, 바람직한 것은 고순도 펄프로 그 구조가 매트릭스의 미세한 형태로 고순도 펄프의 미세한 결정(40~250 Åm) 내에 금속염수용액을 흡수시키고, 고순도 펄프는 약 200℃ 이상의 하소 공정에서 고순도 펄프는 산화되기 시작하며 고분자 물질은 거의 분해되어 고발광 초잔광 형광체의 본 발명에 적당하였다.
상기 환원 분위기 소성을 위하여 아르곤(Ar), 질소(N2), 수소(H2)의 단일 가스 또는 이들의 조합으로 선택되는 혼합 가스를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 환원 분위기 하에서 소성은 N2/H2(90 내지 95/5 내지 10) 또는 Ar/H2 (90 내지 95/5 내지 10)의 환원 분위기에서 수행할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
연속적 소성 공정으로 제조된 형광체 분말에 분쇄 공정을 추가적으로 수행할 수 있는데, 예를 들어, 이 분쇄 공정에 사용되는 장치로서, 볼밀(ball mill), 롤러밀(roller mill), 진동 볼밀(vibration ball mill), 아토라이타밀, 유성 볼밀(planetary ball mill), 샌드밀(sand mill), 커터밀(cutter mill), 해머밀(hammer mill), 제트밀(jet mill) 등의 건식형 분산기 또는 초음파 분산기 또는 고압 호모지나이저(homogenizer) 중 어느 하나 이상의 장치를 이용할 수 있으며, 이 장치를 통한 분쇄 공정을 이용해 형광체 분말을 더 미립화시킬 수 있다.
본원의 초장광 형광체 분말로서, 예를 들어, 상기에서 상술한 Sr-Al-O:Eu, Dy 산화물 형광체의 분말을 발광소자의 발광층으로서 사용하여 디스플레이, 램프 및 안전설비 등의 제조에 응용할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광소자는 항공기의 피난유로 표시판, 자동차 트렁크 레비, 야간안전 표시판, 야광도료, 야광 간판, 야광 테이프, 낚시용 먹이, 조명용 램프, 등의 기구 중 어느 하나에 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이하, 본원에 대하여 하기 실시예를 이용하여 좀더 자세히 설명하나, 본원이 이에 제한되는 것은 아니다.
Sr - Al -O: Eu , Dy 의 융제의 영향
예시적 공정 순서도인 도 2처럼, 금속염을 탈이온수(Deionized water, DI water)에 녹여 Sr(NO3)2·nH2O/탈이온수 30 wt%, Al(NO3)3·nH2O/탈이온수 50 wt%, Dy(NO3)3·nH2O/탈이온수 30 wt%, EuCl3 ·nH2O/탈이온수 30 wt%를 포함하는 전구체 수용액을 제조하고, 상기 전구체 수용액을 고분자 물질에 함침한 후 단시간 하소 및 환원 분위기 소성을 통해 Eu2 + 및 Dy3 +가 도핑 된 스트론튬 알루미네이트(strontium aluminate doped Eu2 +, Dy3 +)를 제조하였다.
구체적으로, 하기 칭량된 금속의 염들을 탈이온수에 녹인 수용액을 교반기(100r/min)로 30분 동안 혼합하여 균일한 전구체 수용액을 수득하였다. 다음, 고순도 펄프와 상기 전구체 수용액을 1:1의 중량비로 1 시간 이상 함침하였다. 다음, 상기 고분자 물질에 함침된 전구체 수용액을 다공질 알루미나 도가니에 넣고, 실질적으로 800℃ 로 예열된 전기로의 안으로 10초 이내로 넣고 공기 중에서 2 시간 동안 하소하여 분말을 수득하였다. 다음, N2/H2 (95/5) 환원 분위기 로를 사용하여 실온에서부터 가열속도 200 ℃/h 으로 1200℃ 온도에서 3 시간 동안 소성하여 Sr-Al-O:Eu2+, Dy3 + 의 녹색 및 청록색의 초장잔광 형광체 분말을 수득하였다.
본 실시예의 조성은 아래의 표 1에 나타낸 조성에 따라 Sr-Al-O:Eu2 +, Dy3 + 의 플러스 B2O3 (boric acid) 조성의 B(붕소)를 1 내지 5 wt% 변화에 따르는 발광강도의 변화를 상용 야광 형광체와 비교하여 나타내었다. 1회 합성의 총 시료는 5 g 이 되도록 각 금속 원소를 포함하는 염을 각각을 칭량하였다.
Figure pat00001
각각의 조성에 따른 Sr-Al-O:Eu2 +, Dy3 + 녹색 및 청록색의 형광체 분말과 비교 예로서 1 내지 3 wt% 의 보론 (B) 의 농도가 증가 할수록 발광강도는 증가하였고, 5 wt% 에서는 발광강도가 감소하였다. 도 3은 본 실시예의 발광파장을 분석한 결과를 나타내었다. 특히, 5 wt% 에서 입자의 조대화가 급격히 발생하는 것을 확인 하였다. 도 4는 본 실시예의 FE-SEM 사진이다.
Sr 1 -y- x Al 2 O 4 : Eu x , Dy y 의 Eu 와 Dy 의 영향
본 실시예의 조성은 아래의 표 2 에 나타낸 Sr1 -y- xAl2O4:Eux, Dyy 의 Eu(x)와 Dy(y)의 변화에 따라 발광강도 및 발광위치의 변화를 상용 야광 형광체와 비교하여 나타내었다. 조성 이외에 나머지 합성방법은 상기 실시예 1과 동일하다.
Figure pat00002
위의 조성표에서, Sr1 -y- xAl2O4:Eux, Dyy 의 x와 y의 비율에 따라 최대 발광 위치가 변하였다. 1:1, 1:2 및 1:3 과 2:1 및 3:1 로 Eu2 + 와 Dy3 + 를 조절한 결과, Eu 의 비율이 상대적으로 증가 할수록 최대 발광파장의 위치가 짧아지는 것을 확인 하였다. 도 5는 본 실시예의 발광파장을 분석한 결과를 나타내었다. 특히 x: 0.2 와 y: 0.4 일 때 140 %의 발광강도를 보였다.
Sr w Al 2 O 4 : Eu x , Dy y 에서 w+x+y 의 비화학량론적인 조성의 영향
본 실시예의 조성은 아래의 표 3 에 나타낸 SrwAl2O4:Eux, Dyy 에서 w+x+y 의 비화학량론적인 조성 변화에 따라 발광강도 및 발광위치의 변화를 상용 야광 형광체와 비교하여 나타내었다. 조성 이외에 나머지 합성방법은 상기 실시예 1과 동일하다.
Figure pat00003
위의 조성표에서, SrwAl2O4:Eux, Dyy 에서 w+x+y 의 비화학량론적인 조성 변화에 따라 최대 발광강도 및 발광 위치가 변하였다. w+x+y = 0.8, 1.0, 1.2, 1.4 로 증가 하면서 발광강도는 비약적으로 증가하였다. 특히 w+x+y = 1.4 일 때 271.6 %의 발광강도를 보였다. 하지만, 장잔광에 있어서는 큰 변화가 없었다. 도 6은 본 실시예의 발광파장을 분석한 결과를 나타내었다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (16)

  1. 알칼리토 금속 화합물, 알루미늄(Al) 화합물, 부활제로서 유로피움(Eu)의 화합물, 및 공부활제로서 디스프로슘(Dy)의 화합물을 포함하는 혼합 금속 화합물 수용액을 준비하고;
    상기 혼합 금속 화합물 수용액에 융제(flux)를 첨가하고;
    상기 융제가 첨가된 혼합 금속 화합물 수용액을 고분자 물질에 함침한 후 400 내지 1000℃의 온도로 가열된 로(furnace)의 내부로 단시간에 투입하여 급속하소한 후에, 냉각시킨 후 또는 연속적으로, 1000℃ 내지 1300℃의 온도로 환원분위기 하에서 소성하는 것:을 포함하는,
    초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체 분말의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 급속하소는, 상온에서부터 400℃ 내지 1000℃의 온도로 1 내지 10 시간 유지하는 것에 의하여 수행되는 것인, 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체 분말의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 환원분위기 하에서 소성하는 것은, 상기 급속하소한 후에 냉각시킨 후 1000℃ 내지 1300℃의 온도로 환원분위기 하에서 소성하는 것인, 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체 분말의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 환원분위기 하에서 소성하는 것은, 상기 급속하소 후에 연속적으로 1000℃ 내지 1300℃의 온도로 환원분위기 하에서 소성하는 것을 포함하는, 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체 분말의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 초장잔광 형광체가 상기 알칼리토 금속으로서 Sr을 비화학양론적으로 함유하여 일반식 SrAlO:Eu,Dy으로 표시되는 것인, 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체 분말의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 융제로서 B2O3를 포함하는 것인, 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체 분말의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 융제가 상기 알칼리토 금속-함유 알루미네이트계 초장잔광 형광체 분말에 대하여 1 wt% 내지 5 wt% 인, 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체 분말의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체 분말의 입자 크기가 1 ㎛ 내지 30 ㎛ 범위인, 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체 분말의 제조방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 화합물들은 각 금속의 염화물, 질산염, 초산염, 황산염, 산화물, 탄산염 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 독립적으로 선택되는 것인, 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체 분말의 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분자 물질은 셀룰로오스, 펄프, 레이온 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인, 초장잔광 알칼리토 금속- 알루미네이트계 형광체 분말의 제조방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 환원 분위기 하에서 소성은 N2/H2 = (90 내지 95)/(5 내지 10), 또는 Ar/H2 = (90 내지 95)/(5 내지 10)의 환원 분위기에서 수행하는 것인, 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체 분말의 제조방법.
  12. 부활제로서 유로피움(Eu) 및 공부활제로서 디스프로슘(Dy)을 포함하며, 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 제조방법에 의하여 제조되는, 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 초장잔광 형광체는 상기 알칼리토 금속으로서 Sr을 비화학양론적으로 함유하여 하기 화학식 1로 표시되는 것인, 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체:
    [화학식 1]
    SrvAlWOX:EuyDyz ;
    상기 식에서, 0.09400≤v≤2.00000, 1.5000≤w≤2.50000, 3.9500≤x≤5.30000, 0.0087≤y≤0.12000, 및 0.02370≤z≤0.12075임.
  14. 제 12 항에 있어서,
    1 ㎛ 내지 30 ㎛ 범위의 입자 크기를 갖는 분말 형태인, 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체.
  15. 제 12 항에 따른 초장잔광 알칼리토 금속-알루미네이트계 형광체를 이용하여 제조되는 발광층을 포함하는, 발광소자.
  16. 제 15 항에 있어서,
    항공기의 피난 유도 표시판, 자동차 트렁크 레버, 야간 안전 표시판, 야광도료, 야광 간판, 야광 테이프, 낚시용 먹이, 또는 조명용 램프에 이용되는 것인, 발광소자.
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