KR20130051718A - Phosphor and method for synthesizing of the same - Google Patents

Phosphor and method for synthesizing of the same Download PDF

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Abstract

PURPOSE: An oxynitride-based phosphor is provided to have light-emitting performance with high efficiency. CONSTITUTION: A phosphor has a structure represented by chemical formula 1: SrAl_xO_(1+3x/2)-3y/2 N_y and satisfies 1<=x<=4.5 and 0<y<=4.5. The phosphor comprises a europium ion as an activator and additionally comprises a boron ion and/or strontium ion, as a co-activator. A manufacturing method of the phosphor comprises one or more selected from SrO, AIN, Al2O3 BN, Eu2O3, Sb2O3, and NH4F; and a step of sintering the mixture in a reduction atmosphere at 1,100-1,500 °C. [Reference numerals] (AA) Intensity(a.u.); (BB) Wavelength(nm)

Description

형광체 및 그 제조방법 {PHOSPHOR AND METHOD FOR SYNTHESIZING OF THE SAME}Phosphor and its manufacturing method {PHOSPHOR AND METHOD FOR SYNTHESIZING OF THE SAME}

본 발명은 새로운 조성의 형광체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a phosphor having a new composition and a method of manufacturing the same.

발광(luminescence)이란 물질이 전자파나 열, 마찰에 의하여 에너지를 받아 여기되어, 그 받은 에너지로 특정 파장의 빛을 방출하는 현상을 말한다. 그런 역할을 하는 물질이 형광체이다. 형광체는 여기원의 에너지를 가시광의 에너지로 전환시키는 매개체 역할을 한다. 또한, 다양한 디스플레이 소자의 이미지 구현과 전기에너지를 빛 에너지로의 변환시키는 효율에 직접적으로 연관되는 필수적인 요소이다. 또한, 디스플레이 제품의 효율에 큰 영향을 주는 물질이다. Luminescence refers to a phenomenon in which a material receives energy by electromagnetic waves, heat, and friction, and emits light of a specific wavelength with the received energy. A substance that plays such a role is a phosphor. The phosphor serves as a medium for converting the energy of the excitation source into the energy of visible light. In addition, it is an essential factor directly related to the image implementation of various display elements and the efficiency of converting electrical energy into light energy. In addition, it is a material that greatly affects the efficiency of display products.

상용화되어 있는 발광 다이오드(LED; light emitting diode)는 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 적외선 또는 가시광선과 같은 광 에너지로 전환시킨다. 가정용 가전제품, 각종 자동화 기기 등에 널리 사용되고 있으며; 니치아(Nichia)사에서는 InGaN 반도체를 이용하여 고효율의 청색과 녹색의 발광 다이오드를 만들었다. 또한, 고효율 청색 발광 다이오드에 YAG:Ce(Y3Al5O12:Ce) 형광체를 도핑하여 백색 발광 다이오드를 만들었다.Commercially available light emitting diodes (LEDs) convert the electrical signals into optical energy such as infrared or visible light using the characteristics of the semiconductor. It is widely used in home appliances, various automation devices, etc .; Nichia made high efficiency blue and green light emitting diodes using InGaN semiconductors. In addition, a white light emitting diode was manufactured by doping a YAG: Ce (Y 3 Al 5 O 12 : Ce) phosphor to a high efficiency blue light emitting diode.

현재 고휘도 LED에 주로 사용하는 450 nm의 파장을 갖는 InGaN계 청색 LED에 YAG계열의 형광체로 가리면 형광에서 얻을 수 있는 노란색과 투과된 청색이 합쳐져서 백색을 얻을 수 있다. 그러나, 청색 LED에 YAG계열의 형광체를 조합한 백색 LED는 방출광은 태양광으로부터의 가시광의 모든 파장영역의 광을 함유하지 못해 연색성이 낮아지는 단점이 있다. 발광 색조가 한정되어 있어 특히, 적색 계열의 색 재현성이 떨어지고, 백색광을 얻은 경우에도 순수한 백색이 아닌 청색 빛이 강한 백색을 발광하게 된다는 단점이 있다.When InGaN-based blue LEDs having a wavelength of 450 nm, which are mainly used in high-brightness LEDs, are covered with YAG-based phosphors, yellow and transmitted blue obtained from fluorescence are combined to obtain white. However, a white LED having a YAG-based phosphor combined with a blue LED has a disadvantage in that color emission is low because the emitted light does not contain light in all wavelength regions of visible light from sunlight. Since the emission color is limited, in particular, red-based color reproducibility is deteriorated, and even when white light is obtained, blue light, not pure white, emits strong white light.

또한, 장파장 자외선을 여기원으로 하는 장파장 자외선 UV chip에 RGB(Red, Green, Blue) 발광을 하는 형광체를 도포하는 방법이 있다; 적색, 녹색, 청색 LED를 모두 사용하여 백색을 구현할 수 있다. 그러나 이는 하나의 백색광원을 형성하기 위해 3 개의 LED를 조합하여야 하기 때문에 제조 비용이 고가이며 제품의 부피가 증가하고 구동회로가 복잡해진다는 문제가 있다.
In addition, there is a method of applying a phosphor emitting RGB (Red, Green, Blue) light to a long wavelength ultraviolet UV chip using long wavelength ultraviolet rays as an excitation source; White can be achieved using red, green, and blue LEDs. However, this requires a combination of three LEDs to form a single white light source, there is a problem that the manufacturing cost is expensive, the volume of the product is increased and the driving circuit is complicated.

본 발명의 목적은 새로운 구조의 산질화물계 형광체 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to provide an oxynitride-based phosphor having a novel structure and a method of manufacturing the same.

본 발명은 하기 화학식1 의 구조를 갖는 형광체를 제공한다.The present invention provides a phosphor having a structure of Formula 1 below.

[화학식 1] [Formula 1]

SrAlxO(1+3x/2)-3y/2Ny SrAl x O (1 + 3x / 2) -3y / 2 N y

상기 식에서, 1≤x≤4.5 및 0<y≤4.5를 만족한다.In the above formula, 1 ≦ x ≦ 4.5 and 0 <y ≦ 4.5 are satisfied.

또한, 본 발명은 상기 형광체를 제조하는 방법을 제공한다.
In addition, the present invention provides a method for producing the phosphor.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 형광체를 적용한 발광 장치는 고효율의 발광성능을 보였다.
As described above, the light emitting device to which the phosphor according to the present invention is applied exhibits high efficiency of light emission.

도 1은 붕소의 함량에 따른 발광세기를 보여주는 스펙트럼이다;
도 2는 안티몬의 함량에 발광세기를 보여주는 스펙트럼이다;
도 3은 알루미늄의 조성비에 따른 파장의 변화 및 세기 차이를 보여주는 스펙트럼이다;
도 4는 산소와 질소의 비율에 따른 발광세기의 차이를 보여주는 스펙트럼이다;
도 5는 유로퓸 이온의 함량에 따른 발광세기 및 파장의 변화를 보여주는 스펙트럼이다;
도 6은 SrAl4O3 .25N2 .5:0.15Eu2 +,0.4B3+,0.5Sb3 +의 방출 및 들뜸 스펙트럼이다;
도 7은 SrAl2O4 -3x/2Nx:0.15Eu2 +,0.4B3+의 XPS 스펙트럼이다;
도 8은 SrAl2O4 -3x/2Nx:0.15Eu2 +,0.4B3+의 XPS 스펙트럼이다;
도 9는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 SrAl2O4 -3x/2Nx:0.15Eu2 +,0.4B3+와 니모트(Nemoto)사의 YAG:Ce3 +의 루미네센스 스펙트럼을 비교한 것이다.
1 is a spectrum showing the luminescence intensity according to the content of boron;
2 is a spectrum showing luminescence intensity in antimony content;
3 is a spectrum showing a change in wavelength and an intensity difference according to a composition ratio of aluminum;
4 is a spectrum showing the difference in luminescence intensity according to the ratio of oxygen and nitrogen;
5 is a spectrum showing changes in emission intensity and wavelength according to the content of europium ions;
6 is SrAl 4 O 3 .25 N 2 .5 : 0.15Eu 2 +, 0.4B 3+, 0.5Sb the emission and excitation spectrum of a 3 +;
7 is SrAl 2 O 4 -3x / 2 N x: 0.15Eu 2 +, the XPS spectrum of 0.4B 3+;
8 is SrAl 2 O 4 -3x / 2 N x: 0.15Eu 2 +, the XPS spectrum of 0.4B 3+;
Figure 9 is one embodiment according to SrAl 2 O 4 -3x / 2 N x of the present invention: the luminescence spectra of Ce 3 +: 0.15Eu 2 +, 0.4B 3+ and you Mott (Nemoto)'s YAG It is a comparison.

본 발명은 하기 화학식 1의 구조를 갖는 형광체를 제공한다.The present invention provides a phosphor having a structure of Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

SrAlxO(1+3x/2)-3y/2Ny SrAl x O (1 + 3x / 2) -3y / 2 N y

상기 식에서, 1≤x≤4.5 및 0<y≤4.5를 만족한다.In the above formula, 1 ≦ x ≦ 4.5 and 0 <y ≦ 4.5 are satisfied.

알루미늄(Al)의 몰비(x)에 따라서 발광파장의 영역이 달라질 수 있으며, 예를 들어, 알루미늄의 함량이 감소되면 발광영역이 적색(red) 편위(shift)될 수 있다. 알루미늄의 함량이 증가되면 발광세기가 증가될 수 있으나, 원하는 파장영역을 벗어날 수 있다. 상기 알루미늄의 몰비를 나타내는 x값은 1.5 내지 4.5 범위일 수 있다. 예를 들어, x값은 2 또는 4일 수 있다. The emission wavelength region may vary according to the molar ratio x of aluminum (Al). For example, when the aluminum content is decreased, the emission region may be red shifted. If the aluminum content is increased, the light emission intensity may be increased, but may be outside the desired wavelength range. The x value representing the molar ratio of aluminum may range from 1.5 to 4.5. For example, the x value can be 2 or 4.

또한, 질소(N)의 몰비(y)의 함량이 증가되면 전체적으로 발광세기가 증가되는 경향을 나타낸다. 다만, 질소의 함량이 지나치게 높은 경우에는, 상대적으로 알루미늄의 함량이 감소되면서 발광영역이 적색 편위되거나 휘도가 감소될 수 있다. 상기 질소의 몰비를 나타내는 y값은 0.5 내지 4.5, 보다 구체적으로는 2 내지 3 범위일 수 있다. 예를 들어, y값은 2.5일 수 있다. In addition, when the content of the molar ratio (y) of nitrogen (N) is increased, the overall luminescence intensity tends to increase. However, when the nitrogen content is too high, the emission area may be red-deviated or the luminance may be reduced while the aluminum content is relatively decreased. The y value representing the molar ratio of nitrogen may range from 0.5 to 4.5, more specifically from 2 to 3. For example, the y value may be 2.5.

구체적으로 본 발명에 따른 형광체는 하기 화학식 1-a 또는 1-b의 구조를 갖는 경우를 포함한다.Specifically, the phosphor according to the present invention includes a case having a structure of Formula 1-a or 1-b.

[화학식 1-a][Chemical Formula 1-a]

SrAl4O3 .25N2 .5 SrAl 4 O 3 .25 N 2 .5

[화학식 1-b][Chemical Formula 1-b]

SrAl2O0 .25N2 .5 SrAl 2 O 0 .25 N 2 .5

하나의 실시예에서, 상기 형광체는 활성제(activator)로 유로퓸 이온을 포함할 수 있다. 또한, 부활성제(co-activator)로 붕소 이온 및 스트론튬 이온 중 1 종 이상을 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the phosphor may include europium ions as an activator. In addition, the co-activator may further include one or more of boron ions and strontium ions.

구체적으로는, 상기 형광체는 하기 화학식 2의 구조를 갖는 경우를 포함한다.Specifically, the phosphor includes a case having the structure of Formula 2 below.

[화학식 2][Formula 2]

SrAlxO(1+3x/2)-3y/2Ny:aEu2 +,bB3 +,cSb3 + SrAl x O (1 + 3x / 2) -3y / 2 N y : aEu 2 + , bB 3 + , cSb 3 +

상기 식에서, 1≤x≤4.5, 0<y≤4.5, 0.01≤a≤4, 0≤b≤4 및 0≤c≤4를 만족한다.In the above formula, 1≤x≤4.5, 0 <y≤4.5, 0.01≤a≤4, 0≤b≤4 and 0≤c≤4.

본 발명에 따른 형광체는 첨가되는 유로퓸(Eu) 이온의 몰비에 따라서 발광파장의 영역이 달라질 수 있으며, 예를 들어, 유로퓸 이온의 함량이 증가하면 발광영역이 적색 편위될 수 있다. 또한, 유로퓸 이온의 함량이 감소하면 형광체에 대한 활성화가 부족할 수 있고, 유로퓸 이온의 함량이 지나치게 높은 경우에는 농도 소광이 발생하여 휘도가 감소되는 문제가 있다. 유로퓸 이온의 몰비를 나타내는 a값은 0.01 내지 4 범위, 구체적으로는 0.01 내지 0.2 범위일 수 있다. 상기 a값은 0.05 내지 0.18 범위일 수 있으며, 이 범위에서는 현저히 향상된 발광 세기를 갖는다. 예를 들어, a값은 0.15일 수 있다.In the phosphor according to the present invention, the emission wavelength region may vary according to the molar ratio of europium (Eu) ions to be added. For example, when the content of europium ions increases, the emission region may be red-shifted. In addition, when the content of the europium ions is reduced, activation may be insufficient for the phosphor, and when the content of the europium ions is excessively high, concentration quenching may occur to reduce luminance. The a value representing the molar ratio of europium ions may range from 0.01 to 4, specifically from 0.01 to 0.2. The a value may range from 0.05 to 0.18, which has significantly improved light emission intensity. For example, the value a may be 0.15.

형광체는 첨가되는 붕소(B) 이온의 몰비에 따라서 발광파장의 영역 및 휘도가 달라질 수 있다. 예를 들어, 붕소 이온의 함량이 너무 적거나 많은 경우에는 발광영역이 적색 편위될 수 있으며, 동시에 휘도가 감소되는 문제가 있다. 붕소 이온의 몰비를 나타내는 b값은 0 내지 4 범위, 구체적으로는 0.2 내지 1 범위일 수 있다. 상기 b값은 0.3 내지 0.5 범위일 수 있으며, 이 범위에서는 현저히 향상된 발광 세기를 갖는다. 예를 들어, b값은 0.4일 수 있다.The phosphor may vary the region and luminance of the light emission wavelength depending on the molar ratio of boron (B) ions to be added. For example, when the content of boron ions is too small or too large, the emission region may be red-shifted, and at the same time there is a problem that the luminance is reduced. The b value representing the molar ratio of boron ions may be in the range 0-4, specifically 0.2-1. The b value may be in the range of 0.3 to 0.5, in which the light emission intensity is significantly improved. For example, the b value may be 0.4.

또한, 형광체는 첨가되는 안티몬(Sb) 이온의 몰비에 따라서 휘도가 달라질 수 있다. 예를 들어, 안티몬 이온의 함량이 많아지면 휘도가 증가하는 경향을 나타낸다. 다만, 일정 수준 이상에서는 더 이상 휘도가 증가되지 않으며, 농도 소광이 발생하여 휘도가 감소되는 문제가 있다. 안티몬 이온의 몰비를 나타내는 c값은 0 내지 4 범위, 구체적으로는 0.2 내지 1 범위일 수 있다. 상기 c값은 0.4 내지 0.6 범위일 수 있으며, 이 범위에서는 현저히 향상된 발광 세기를 갖는다. 예를 들어, c값은 0.5일 수 있다.In addition, the phosphor may vary in brightness depending on the molar ratio of antimony (Sb) ions to be added. For example, when the content of antimony ions increases, the luminance tends to increase. However, there is a problem that the luminance is no longer increased at a predetermined level or more, and the luminance is decreased due to concentration quenching. The c value representing the molar ratio of antimony ions may range from 0 to 4, specifically from 0.2 to 1. The c value may be in the range of 0.4 to 0.6, in which the light emission intensity is significantly improved. For example, the c value may be 0.5.

구체적으로, 본 발명에 따른 형광체는 하기 2-a 또는 2-b의 구조를 갖는 경우를 포함한다.Specifically, the phosphor according to the present invention includes a case having a structure of the following 2-a or 2-b.

[화학식 2-a][Chemical Formula 2-a]

SrAl4O3 .25N2 .5:0.15Eu2 +,0.4B3+,0.5Sb3 + SrAl 4 O 3 .25 N 2 .5 : 0.15Eu 2 +, 0.4B 3+, 0.5Sb 3 +

[화학식 2-b][Formula 2-b]

SrAl2O0 .25N2 .5:0.15Eu2 +,0.4B3+,0.5cSb3 + SrAl 2 O 0 .25 N 2 .5 : 0.15Eu 2 +, 0.4B 3+, 0.5cSb 3 +

본 발명에 따른 형광체는 최대 들뜸파장(λexn,max)은 400 내지 440 nm이고, 최대 발광파장(λems,max)은 483 내지 512 nm 범위일 수 있다.
The phosphor according to the present invention may have a maximum excitation wavelength (λ exn, max) of 400 to 440 nm and a maximum emission wavelength (λ ems, max) of 483 to 512 nm.

또한, 본 발명은 앞서 설명한 형광체를 제조하는 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method for producing the above-described phosphor.

본 발명의 하나의 실시예에서, 형광체를 제조하는 방법은,In one embodiment of the invention, the method for producing the phosphor,

SrO, AlN 및 Al2O3; BN, Eu2O3 및 Sb2O3 중 1 종 이상; 및 NH4F를 혼합하는 단계; 및SrO, AlN and Al 2 O 3 ; At least one of BN, Eu 2 O 3 and Sb 2 O 3 ; And mixing NH 4 F; And

혼합물을 환원 분위기에서 1,100 내지 1,500℃의 온도에서 소성하는 단계를 포함할 수 있다. Firing the mixture at a temperature of 1,100 to 1,500 ° C. in a reducing atmosphere.

또 다른 하나의 실시예에서, 형광체를 제조하는 방법은,In another embodiment, a method of manufacturing a phosphor,

Sr 및 AlN을 액체암모니아에서 반응시켜 SrAlzNw (1≤z≤4.5, 0<w≤4.5) 구조의 중간체를 제조하는 단계;Reacting Sr and AlN in liquid ammonia to prepare an intermediate of SrAl z N w (1 ≦ z ≦ 4.5, 0 < w ≦ 4.5) structure;

상기 중간체를 BN, Eu2O3 및 Sb2O3 중 1 종 이상과 혼합하는 단계; 및 혼합물을 환원분위기 하에서 1,000 내지 1,400℃의 온도에서 소성하는 단계를 포함할 수 있다. Mixing the intermediate with at least one of BN, Eu 2 O 3 and Sb 2 O 3 ; And firing the mixture at a temperature of 1,000 to 1,400 ° C. under a reducing atmosphere.

앞서 언급한 두 가지 제조방법에서, 소성하는 단계는 1 내지 10 시간, 보다 구체적으로는 3 내지 8 시간 동안 진행할 수 있다. 또한, 상기 소성하는 단계는 환원 분위기 하에서 진행될 수 있으며, 예를 들어, 질소 및 수소의 혼합가스, 또는 암모니아 가스를 주입하여 환원 분위기를 조성할 수 있다. In the two manufacturing methods mentioned above, the firing step can be carried out for 1 to 10 hours, more specifically for 3 to 8 hours. In addition, the firing may be performed under a reducing atmosphere. For example, a reducing atmosphere may be formed by injecting a mixed gas of nitrogen and hydrogen, or ammonia gas.

또한, 본 발명은 상기 형광체를 포함하는 장치를 제공한다. 상기 장치는 발광장치일 수 있으며, 조명 장치 또는 디스플레이 장치를 포함한다. 하나의 실시예에서, 상기 장치는 LED일 수 있다. 예를 들어, 상기 LED는 백색광을 구현하는 LED일 수 있다. 상기 발광 소자의 구조 내지 추가되는 형광체의 종류 및 함량은 당업자에 의해 다양하게 변경 내지 추가될 수 있다.
The present invention also provides a device comprising the above phosphor. The device may be a light emitting device, and includes a lighting device or a display device. In one embodiment, the device may be an LED. For example, the LED may be an LED that implements white light. The structure of the light emitting device or the type and content of the added phosphor may be variously changed or added by those skilled in the art.

이하, 본 발명에 따른 실시예 등을 통해 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예 1: SrAl x O (1+3x/2)-3y/2 Ny : Eu 2 + , Sb 3 + (1x4) 제조 및 발광특성 측정 Example 1: SrAl x O (1 + 3x / 2) -3y / 2 Ny: Eu 2 +, Sb 3 + (1 ≤ x ≤ 4) Preparation and luminescence properties measurements

시작물질 및 이들의 하기 표 1과 같은 조성으로 혼합하여 형광체를 제조하였다. 구체적으로는, 시작물질로 SrO, AlN, Al2O3, BN, Eu2O3, Sb2O3, NH4F 사용하여 조성비에 의해 정량적으로 몰타르를 이용 고르게 혼합하였다. 혼합물에 대한 소성을 거쳐 형광체를 제조하였다. 소성은 수소/질소혼합가스(25%) 30cc/min 하에서 1350℃에서 6 시간 동안 진행하였다. A fluorescent substance was prepared by mixing the starting materials and their compositions as shown in Table 1 below. Specifically, SrO, AlN, Al 2 O 3 , BN, Eu 2 O 3 , Sb 2 O 3 , NH 4 F as starting materials were mixed evenly using the mortar quantitatively by the composition ratio. The phosphor was prepared by firing the mixture. Firing was carried out at 1350 ° C. for 6 hours under 30 cc / min of hydrogen / nitrogen mixed gas (25%).

시작물질Starting material 무게(g)Weight (g) 분자량(g/mol)Molecular Weight (g / mol) 몰수(mmol)Forfeiture (mmol) SrOSrO 0.10360.1036 103.62103.62 1One AlNAlN 표 2 기준Based on Table 2 40.9940.99 x값x value BNBN 0.010.01 24.8224.82 0.40.4 Sb2O3 Sb 2 O 3 0.07290.0729 291.52291.52 0.50.5 Eu2O3 Eu 2 O 3 0.02640.0264 351.93351.93 0.150.15 NH4FNH 4 F 0.0150.015 37.0437.04 5wt%5 wt%

하기 표 2와 같이 AlN의 함량을 달리하면서 형광체를 제조하였다. To prepare a phosphor while varying the content of AlN as shown in Table 2.

시료 번호Sample number x값(AlN 함량)x value (AlN content) 무게(g)Weight (g) 몰수(mmol)Forfeiture (mmol) 1One 1One 0.04090.0409 1One 22 22 0.08180.0818 22 33 33 0.12270.1227 33 44 44 0.16360.1636 44

제조된 형광체에 대해 루미네센스 스펙트럼(λexn=430 nm)을 이용하여 발광세기를 측정하였으며, 그 결과는 도 1 및 표 3에 나타내었다.The luminescence intensity was measured using a luminescence spectrum (λexn = 430 nm) of the prepared phosphors, and the results are shown in FIGS. 1 and 3.

시료 번호Sample number x값(AlN 함량)x value (AlN content) 상대적 세기Relative strength λmax(nm)? max (nm) 1One 1One 1One 512512 22 22 1.21.2 496496 33 33 0.60.6 504504 44 44 1.21.2 491491

도 1 및 표 3의 결과를 참조하면, 알루미늄(AlN)의 함량에 따라 최대발광(λmax) 파장이 변하는 것을 알 수 있다(491 nm≤λmax≤512 nm). 또한, x=2 또는 x=4일 때, 발광세기가 최대를 나타내며, 피크 위치는 x=4일 때 약 11 nm 단파장쪽으로 이동하는 것으로 나타났다.
Referring to the results of FIGS. 1 and 3, it can be seen that the maximum light emission (λ max ) wavelength is changed according to the content of aluminum (AlN) (491 nm ≦ λ max ≦ 512 nm). In addition, when x = 2 or x = 4, the luminescence intensity shows the maximum, and the peak position is shifted toward the short wavelength of about 11 nm when x = 4.

실시예 2: SrAl 4 O 7 -3y/2 N y : Eu 2 + ,0.4B 3+ ,0.5 Sb 3 + (0<y4) 제조 및 발광특성 측정 Example 2: SrAl 4 O 7 -3y / 2 N y: Eu 2 +, 0.4B 3+, 0.5 Sb 3 + (0 <y ≤ 4) Preparation and luminescence properties measurements

산소와 수소의 비율을 달리하여 형광체를 제조하고, 각 형광체에 대한 따른 발광 특성을 비교실험 하였다. 시작물질 및 이들의 하기 표 4와 같은 조성으로 혼합하여 형광체를 제조하였다. 구체적으로는, 시작물질로 SrO, AlN, Al2O3, BN, Eu2O3, Sb2O3, NH4F 사용하여 조성비에 의해 정량적으로 몰타르를 이용하여 고르게 혼합하였다. 혼합물에 대한 소성을 거쳐 형광체를 제조하였다. 소성은 수소/질소 혼합가스(25%) 30cc/min 하에서 1350℃에서 6 시간 동안 진행하였다. Phosphors were prepared by varying the ratio of oxygen and hydrogen, and the luminescence properties of each phosphor were compared. A fluorescent substance was prepared by mixing the starting materials and their compositions as shown in Table 4 below. Specifically, SrO, AlN, Al 2 O 3 , BN, Eu 2 O 3 , Sb 2 O 3 , NH 4 F were used as starting materials, and mixed evenly using mortar quantitatively by the composition ratio. The phosphor was prepared by firing the mixture. Firing was carried out at 1350 ° C. for 6 hours under 30 cc / min of hydrogen / nitrogen mixed gas (25%).

시작물질Starting material 무게(g)Weight (g) 분자량(g/mol)Molecular Weight (g / mol) 몰수(mmol)Forfeiture (mmol) SrOSrO 0.10360.1036 103.62103.62 1One AlN, Al2O3 AlN, Al 2 O 3 표 5 기준Based on Table 5 40.9940.99 y값y value BNBN 0.010.01 24.8224.82 0.40.4 Sb2O3 Sb 2 O 3 0.07290.0729 291.52291.52 0.50.5 Eu2O3 Eu 2 O 3 0.02640.0264 351.93351.93 0.150.15 NH4FNH 4 F 0.0150.015 37.0437.04 5wt%5 wt%

하기 표 5과 같이 알루미늄(AlN, Al2O3)의 함량을 달리하면서 형광체를 제조하였다. To prepare a phosphor while varying the content of aluminum (AlN, Al 2 O 3 ) as shown in Table 5.

시료번호Sample Number y값y value AlN 함량AlN content Al2O3 함량Al 2 O 3 content 무게(g)Weight (g) 몰수(mmol)Forfeiture (mmol) 무게(g)Weight (g) 몰수(mmol)Forfeiture (mmol) 1One 00 00 00 0.2040.204 44 22 0.50.5 0.02050.0205 0.20.2 0.17850.1785 3.53.5 33 1One 0.04090.0409 0.40.4 0.1530.153 33 44 1.51.5 0.06140.0614 0.60.6 0.12750.1275 2.52.5 55 22 0.08180.0818 0.80.8 0.1020.102 22 66 2.52.5 0.10230.1023 1One 0.07650.0765 1.51.5 77 33 0.12270.1227 0.60.6 0.0510.051 1One 88 3.53.5 0.14320.1432 0.80.8 0.02550.0255 0.50.5 99 44 0.16360.1636 1One 00 00

제조된 형광체에 대해 루미네센스 스펙트럼(λexn=430 nm)을 이용하여 발광세기를 측정하였으며, 그 결과는 도 2 및 표 6에 나타내었다.The luminescence intensity was measured using the luminescence spectrum (λexn = 430 nm) of the prepared phosphors, and the results are shown in FIGS. 2 and 6.

시료 번호Sample number y값y value 상대적 세기Relative strength 1One 00 1One 22 0.50.5 1.141.14 33 1One 1.221.22 44 1.51.5 1.341.34 55 22 1.501.50 66 2.52.5 1.681.68 77 33 1.531.53 88 3.53.5 1.441.44 99 44 1.631.63

도 2 및 표 6의 결과를 참조하면, y값이 증가함에 따라 발광세기가 변하는 것을 알 수 있다. 또한, y=2.5일 때 발광세기가 최대를 나타내며, y=0인 경우에 비해 1.7 배 증가하는 것을 확인하였다.
Referring to the results of FIG. 2 and Table 6, it can be seen that the light emission intensity changes as the y value increases. In addition, it was confirmed that the light emission intensity indicates the maximum when y = 2.5 and increased 1.7 times compared with the case of y = 0.

실시예Example 3:  3: SrAlSrAl 44 OO 33 .25.25 NN 22 .5.5 :: aEuaEu 22 ++ ,0.4B, 0.4B 3+3+ ,0.5, 0.5 SbSb 33 ++ , (0.01≤a≤0.2) 제조 및 발광특성 측정, (0.01≤a≤0.2) Preparation and Luminescence Measurement

하기 표 7에 나타나 있는 조성으로 시작물질들을 혼합하였다. 혼합물에 대한 소성을 거쳐 형광체를 제조하였다. 소성은 수소/질소 혼합가스(25%) 30 cc/min 하에서 1350℃에서 6 시간 동안 진행하였다.Starting materials were mixed with the composition shown in Table 7 below. The phosphor was prepared by firing the mixture. Firing was carried out at 1350 ° C. for 6 hours under 30 cc / min of hydrogen / nitrogen mixed gas (25%).

시작 물질Starting material 무게(g)Weight (g) 분자량(g/mol)Molecular Weight (g / mol) 몰수(mmol)Forfeiture (mmol) SrOSrO 0.10360.1036 103.62103.62 1One AlNAlN 0.16360.1636 40.9940.99 44 BNBN 0.010.01 24.8224.82 0.40.4 Sb2O3 Sb 2 O 3 0.07290.0729 291.52291.52 0~10 ~ 1 Eu2OEu 2 O 표 8 기준Based on Table 8 351.93351.93 0.01~0.20.01 ~ 0.2 NH4FNH 4 F 0.0150.015 37.0437.04 5wt%5 wt%

하기 표 8과 같이 Eu2O3의 함량을 달리하면서 형광체를 제조하였다.To prepare a phosphor while varying the content of Eu 2 O 3 as shown in Table 8.

시료 번호Sample number a값(Eu2O3함량)a value (Eu 2 O 3 content) 무게(g)Weight (g) 몰수(mmol)Forfeiture (mmol) 1One 0.010.01 0.00180.0018 0.010.01 22 0.050.05 0.00880.0088 0.050.05 33 0.080.08 0.01410.0141 0.080.08 44 0.10.1 0.01760.0176 0.10.1 55 0.150.15 0.02640.0264 0.150.15 66 0.20.2 0.03520.0352 0.20.2

제조된 형광체에 대해 루미네센스 스펙트럼(λexn=430 nm)을 측정하였으며, 그 결과는 도 3 및 표 9에 나타내었다. 또한, 비교예로 상업적으로 입수 가능한 니모토(nemoto)사의 형광체(λexn=460 nm)를 사용하였다. 하기 표 9에서 상대적 세기는 니모토사의 형광체의 발광세기를 기준으로 한 것이다. The luminescence spectrum (λexn = 430 nm) was measured for the prepared phosphors, and the results are shown in FIGS. 3 and 9. In addition, as a comparative example, a phosphor (λexn = 460 nm) commercially available from Nemoto was used. In Table 9, relative intensities are based on emission intensity of Nimoto's phosphor.

시료 번호Sample number a값(Eu2O3함량)a value (Eu 2 O 3 content) 상대적 세기Relative strength λmax(mnl)λ max (mnl) 1One 0.010.01 0.940.94 489489 22 0.050.05 1.611.61 490490 33 0.080.08 1.791.79 491491 44 0.10.1 1.821.82 492492 55 0.150.15 2.122.12 492492 66 0.20.2 0.660.66 493493

도 3 및 표 9의 결과를 참조하면, a값이 증가함에 따라 발광세기가 변하는 것을 알 수 있다. 또한 a=0.15일 때 발광세기가 최대를 나타내며, a=0.01 인 경우에 니모토사 제품에 비해 2.12 배 증가하는 것을 확인하였다.
Referring to the results of FIG. 3 and Table 9, it can be seen that the light emission intensity changes as the value a increases. In addition, when a = 0.15, the luminescence intensity showed the maximum, and when a = 0.01, it was confirmed that the increase was 2.12 times compared to that of Nimoto.

실시예Example 4:  4: SrAlSrAl 44 OO 33 .25.25 NN 22 .5.5 :: EuEu 22 ++ ,, bBbB 33 ++ (0≤x≤1) 제조 및 발광특성 측정 (0≤x≤1) Manufacturing and Luminescence Characteristics Measurement

시작물질 및 이들의 하기 표 10과 같은 조성으로 혼합하여 형광체를 제조하였다. 구체적으로는, 시작물질로 SrO, AlN, Al2O3, BN, Eu2O3, Sb2O3, NH4F 사용하여 조성비에 의해 정량적으로 몰타르를 이용 고르게 혼합하였다. 혼합물에 대한 소성을 거쳐 형광체를 제조하였다. 소성은 수소/질소혼합가스(25%) 30cc/min 하에서 1400℃에서 6 시간 동안 진행하였다. A fluorescent substance was prepared by mixing the starting materials and their compositions as shown in Table 10 below. Specifically, SrO, AlN, Al 2 O 3 , BN, Eu 2 O 3 , Sb 2 O 3 , NH 4 F as starting materials were mixed evenly using the mortar quantitatively by the composition ratio. The phosphor was prepared by firing the mixture. Firing was performed at 1400 ° C. for 6 hours under hydrogen / nitrogen mixed gas (25%) at 30 cc / min.

시작물질Starting material 무게(g)Weight (g) 분자량(g/mol)Molecular Weight (g / mol) 몰수(mmol)Forfeiture (mmol) SrOSrO 0.10360.1036 103.62103.62 1One AlNAlN 0.16360.1636 40.9940.99 44 BNBN 표 11 기준Based on Table 11 24.8224.82 b값b value Sb2O3 Sb 2 O 3 0.07290.0729 291.52291.52 0.50.5 Eu2O3 Eu 2 O 3 0.02640.0264 351.93351.93 0.150.15 NH4FNH 4 F 0.0150.015 37.0437.04 5wt%5 wt%

하기 표 11와 같이 BN의 함량을 달리하면서 형광체를 제조하였다. To prepare a phosphor while varying the content of BN as shown in Table 11.

시료 번호Sample number b값(BN 함량)b value (BN content) 무게(g)Weight (g) 몰수(mmol)Forfeiture (mmol) 1One 00 00 00 22 0.20.2 0.0050.005 0.20.2 33 0.40.4 0.010.01 0.40.4 44 0.60.6 0.0150.015 0.60.6 55 0.80.8 0.020.02 0.80.8 66 1One 0.02480.0248 1One

제조된 형광체에 대해 루미네센스 스펙트럼(λexn=430 nm)을 이용하여 발광세기를 측정하였으며, 그 결과는 도 4 및 표 12에 나타내었다.The luminescence intensity was measured using the luminescence spectrum (λexn = 430 nm) of the prepared phosphors, and the results are shown in FIGS. 4 and 12.

시료 번호Sample number b값(BN 함량)b value (BN content) 상대적 세기Relative strength 1One 00 1One 22 0.20.2 1.601.60 33 0.40.4 3.543.54 44 0.60.6 1.861.86 55 0.80.8 1.261.26 66 1One 1.021.02

도 4 및 표 12의 결과를 참조하면, 붕소(B)의 함량에 따라 발광세기 및 피크점 파장(λmax)이 변하는 것을 알 수 있다(485 nm≤λmax≤510 nm). 또한, b=0.4일 때 최대발광세기가 가장 강한 것으로 나타났으며, b=0인 경우에 비해 3.54 배 증가하는 것을 확인하였다.
4 and Table 12, it can be seen that the emission intensity and the peak point wavelength [lambda] max change according to the content of boron (B) (485 nm≤λmax≤510 nm). In addition, the maximum emission intensity was found to be the strongest when b = 0.4, it was confirmed that the increase of 3.54 times compared to the case of b = 0.

실시예Example 5:  5: SrAlSrAl 44 OO 33 .25.25 NN 22 .5.5 :: EuEu 22 ++ ,0.4B, 0.4B 3+3+ ,, cSbcSb 33 ++ (0≤x≤1) 제조 및 발광특성 측정 (0≤x≤1) Manufacturing and Luminescence Characteristics Measurement

하기 표 13에 나타나 있는 조성으로 시작물질들을 혼합하였다. 혼합물에 대한 소성을 거쳐 형광체를 제조하였다. 소성은 수소/질소 혼합가스(25%) 30 cc/min 하에서 1350℃에서 6 시간 동안 진행하였다.Starting materials were mixed in the compositions shown in Table 13. The phosphor was prepared by firing the mixture. Firing was carried out at 1350 ° C. for 6 hours under 30 cc / min of hydrogen / nitrogen mixed gas (25%).

시작물질Starting material 무게(g)Weight (g) 분자량(g/mol)Molecular Weight (g / mol) 몰수(mmol)Forfeiture (mmol) SrOSrO 0.10360.1036 103.62103.62 1One AlNAlN 0.16360.1636 40.9940.99 44 BNBN 0.010.01 24.8224.82 0.40.4 Sb2O3 Sb 2 O 3 표 5 기준Based on Table 5 291.52291.52 c값c value Eu2O3 Eu 2 O 3 0.02640.0264 351.93351.93 0.150.15 NH4FNH 4 F 0.0150.015 37.0437.04 5wt%5 wt%

하기 표 14와 같이 Sb2O3의 함량을 달리하면서 형광체를 제조하였다. To prepare a phosphor while varying the content of Sb 2 O 3 as shown in Table 14.

시료 번호Sample number c값(Sb2O3 함량)c value (Sb 2 O 3 content) 무게(g)Weight (g) 몰수(mmol)Forfeiture (mmol) 1One 00 00 00 22 0.20.2 0.02920.0292 0.20.2 33 0.50.5 0.07290.0729 0.50.5 44 0.80.8 0.11660.1166 0.80.8 55 1One 0.14580.1458 1One

제조된 형광체에 대해 루미네센스 스펙트럼(λexn=430 nm)을 이용하여 발광세기를 측정하였으며, 그 결과는 도 5 및 표 15에 나타내었다.The luminescence intensity was measured using the luminescence spectrum (λexn = 430 nm) of the prepared phosphors, and the results are shown in FIG. 5 and Table 15.

시료 번호Sample number c값(BN 함량)c value (BN content) 상대적 세기Relative strength 1One 00 1One 22 0.20.2 1.071.07 33 0.50.5 1.411.41 44 0.80.8 1.401.40 55 1One 1.391.39

도 5 및 표 15 의 결과를 참조하면, c=0.5일 때, 가장 높은 발광세기를 나타내며, c=0인 경우에 비해 1.41 배 증가하는 것을 확인하였다.
Referring to the results of FIG. 5 and Table 15, when c = 0.5, it showed the highest emission intensity, it was confirmed that 1.41 times increased compared to the case of c = 0.

실시예Example 6:  6: SrAlSrAl 44 OO 33 .25.25 NN 22 .5.5 :0.15: 0.15 EuEu 22 ++ ,0.4B, 0.4B 3+3+ ,0.5, 0.5 SbSb 33 ++ 의 방출 및 들뜸 스펙트럼(λexn=430 Emission and excitation spectrum of (λexn = 430 nmnm ) 측정) Measure

위의 실시예 1 내지 5의 결과를 바탕으로 SrAl4O3 .25N2 .5:0.15Eu2 +,0.4B3+,0.5Sb3 +의 조성을 갖는 형광체가 상대적으로 우수한 물성을 발휘하는 것으로 확인되었다. 상기 형광체에 대한 발광특성을 확인하기 위해서 방출 및 들뜸 스펙트럼을 측정하였다.SrAl based on the results of Examples 1 to 5 above 4 O 3 .25 N 2 .5: a phosphor having 0.15Eu 2 +, 0.4B 3+, 0.5Sb composition of 3 + to exert a relatively excellent physical properties in Confirmed. Emission and excitation spectra were measured to confirm the luminescence properties of the phosphor.

측정 결과는 도 6에 도시하였다. 상기 형광체의 최대 들뜸파장(λexn,max)은 400 내지 440 nm이고, 최대 발광파장(λems,max)은 492 nm에서 최대로 나타나는 것을 확인하였다.
The measurement result is shown in FIG. The maximum excitation wavelength (λexn, max) of the phosphor was 400 to 440 nm, and the maximum emission wavelength (λems, max) was confirmed to be the maximum at 492 nm.

실시예Example 7: 제조방법을 달리한  7: different manufacturing methods SrAlSrAl 22 OO 44 -3x/2-3x / 2 NN xx :0.15: 0.15 EuEu 22 ++ ,0.4B, 0.4B 3+3+ 형광체의 제조 Preparation of Phosphors

(1) 제조방법 1(1) Manufacturing Method 1

시작물질로 SrO, AlN, Al2O3, BN, Eu2O3, Sb2O3, NH4F 사용하였으며, 하기 표 16의 조성비에 의해 정량적으로 몰타르를 이용 고르게 혼합하였다. 혼합물을 알루미나 분위기 하에서 소성하였다. 소성은 수소/질소 혼합가스(25%) 30 cc/min 하에서 1350℃에서 6 시간 동안 진행하였다.SrO, AlN, Al 2 O 3 , BN, Eu 2 O 3 , Sb 2 O 3 , NH 4 F was used as a starting material, and the mixture was evenly mixed using mortar quantitatively by the composition ratio of Table 16 below. The mixture was calcined under alumina atmosphere. Firing was carried out at 1350 ° C. for 6 hours under 30 cc / min of hydrogen / nitrogen mixed gas (25%).

시작물질Starting material 무게(g)Weight (g) 분자량(g/mol)Molecular Weight (g / mol) 몰수(mmol)Forfeiture (mmol) SrOSrO 0.10360.1036 103.62103.62 1One AlNAlN 0.08180.0818 40.9940.99 22 BNBN 0.010.01 24.8224.82 0.40.4 Eu2O3 Eu 2 O 3 0.02640.0264 351.93351.93 0.150.15 NH4FNH 4 F 0.0150.015 37.0437.04 5wt%5 wt%

제조방법에 1에서 제조된 형광체에 대한 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 스펙트럼 결과는 도 7에 나타내었다.
XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) spectra of the phosphor prepared in Preparation Method 1 are shown in FIG. 7.

(2) 제조방법 2(2) Manufacturing Method 2

Sr(금속상태) 및 AlN를 표 17의 조성비로 액체암모니아에서 4 시간 동안 반응시킨 후, 400℃로 하소하여 시작물질로 SrAl2N2 .66을 제조하였다. After Sr (metal state) and the reaction in liquid ammonia in the AlN composition ratio shown in Table 17 for 4 hours to prepare a SrAl 2 N 2 .66 as the starting material was calcined in 400 ℃.

제조된 SrAl2N2 .66에 BN, Eu2O3, Sb2O3를 표 18의 조성으로 첨가하고, 몰타르를 이용하여 고르게 혼합하였다. 혼합물을 알루미나 분위기 하에서 1000 내지 1350℃의 온도에서 소성하였다. 소성은 수소/질소 혼합가스(25%) 30 cc/min 하에서 2 내지 4 시간 동안 진행하였다.Addition of BN, Eu 2 O 3, Sb 2 O 3 in the composition of Table 18 in the manufacture SrAl 2 N 2 .66, and the mixture was mixed uniformly using a mortar. The mixture was calcined at a temperature of 1000 to 1350 ° C. under an alumina atmosphere. Firing was carried out for 2 to 4 hours under hydrogen / nitrogen mixed gas (25%) 30 cc / min.

시작물질Starting material 무게(g)Weight (g) 분자량(g/mol)Molecular Weight (g / mol) 몰수(mmol)Forfeiture (mmol) SrSr 0.74350.7435 87.6287.62 8.58.5 AlNAlN 0.69410.6941 40.9940.99 1717

시작물질Starting material 무게(g)Weight (g) 분자량(g/mol)Molecular Weight (g / mol) 몰수(mmol)Forfeiture (mmol) Sr-Al2-N2 .66 Sr-Al 2 -N 2 .66 0.17880.1788 178.84178.84 1One BNBN 0.010.01 24.824.8 0.40.4 Eu2O3 Eu 2 O 3 0.02640.0264 351.93351.93 0.150.15 NH4FNH 4 F 0.01130.0113 37.0437.04 0.30.3

제조방법에 2에서 제조된 형광체에 대한 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 스펙트럼 결과는 도 8에 나타내었다.XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) spectrum results for the phosphor prepared in Step 2 of the preparation method are shown in FIG. 8.

또한, 제조방법에 따른 O 및 N 원소의 XPS 세기 비교는 표 19에 나타내었다.In addition, the XPS intensity comparison of O and N elements according to the preparation method is shown in Table 19.

SrAl2O4 -3x/2Nx:0.15Eu2 +,0.4B3+ SrAl 2 O 4 -3x / 2 N x: 0.15Eu 2 +, 0.4B 3+ O (536 eV)O (536 eV) N (402 eV)N (402 eV) 제조방법 1Manufacturing Method 1 6470064700 73807380 제조방법 2Manufacturing Method 2 2448024480 3317133171

상기 표 19를 참조하면, 제조방법의 차이에 의해 합성된 형광체의 O2 - 및 N3 - 음이온들의 조성비가 상이하게 나타난 것을 볼 수 있다.Referring to Table 19, it can be seen that the composition ratio of the O 2 - and N 3 - anions of the synthesized phosphor by the difference in the manufacturing method is different.

제조방법 2에서는, 시작물질인 SrAl2N2 .66을 제조하기 위한 중간 생성물인 Sr(NH2)2이 안정적으로 합성됨으로써 형광체의 N3 - 음이온 조성비가 증가되었다. 제조방법 1에서는 N/O의 비가 0.11로 나타나는 반면, 제조방법 2에서는 N/O의 비가 1.36으로 확인되었다.In the production method 2, the starting material of SrAl of Sr (NH 2) intermediates for the preparation of a 2 N 2 .66 2 is synthesized in a stable by being N 3 of the fluorescent material-increased anionic composition. In Preparation Method 1, the ratio of N / O was found to be 0.11, whereas in Preparation Method 2, the ratio of N / O was found to be 1.36.

상기 두 가지 방법으로 제조한 SrAl2O4 -3x/2Nx:0.15Eu2 +, 0.4B3+ 형광체, 및 상용화된 니모토(Nemoto)사의 YAG:Ce3 +의 루미네센스 스펙트럼(λexn=460 nm)을 측정하였으며, 그 결과는 도 9에 나타냈었다. 또한, 측정 결과에 다른 상대적 세기 비교는 표 20에 나타냈다.The two ways one SrAl 2 O 4 -3x / 2 N x produced in: 0.15Eu 2 +, 0.4B 3+ phosphor, and commercially available you moto (Nemoto)'s YAG: Ce luminescent spectrum of 3 + (λexn = 460 nm), and the results are shown in FIG. 9. In addition, a comparison of the relative intensities in the measurement results is shown in Table 20.

시료sample 상대적 세기Relative strength YAG:Ce3 +(니모토사)YAG: Ce 3 + (Nemo Tosa) 1One SrAl2O4 -3x/2Nx:0.15Eu2 +,0.4B3+(제조방법 1)SrAl 2 O 4 -3x / 2 N x : 0.15Eu 2 + , 0.4B 3+ (Manufacturing Method 1) 2.142.14 SrAl2O4 -3x/2Nx:0.15Eu2 +,0.4B3+(제조방법 2)SrAl 2 O 4 -3x / 2 N x : 0.15Eu 2 + , 0.4B 3+ (Manufacturing Method 2) 2.032.03

실험결과 제조방법 2를 이용하여 제조한 형광체의 질소 함량이 더 높은 것으로 나타났다. 또한, 발광세기는 제조방법 1에 따른 형광체의 경우가 더 강한 것으로 나타났다. 이는 기존의 상용화된 제품인 니모토사의 형광체에 비해 2.14 배 증가된 것이다.Experimental results showed that the nitrogen content of the phosphor prepared using Preparation Method 2 was higher. In addition, the luminescence intensity was stronger in the case of the phosphor according to Preparation Method 1. This is an increase of 2.14 times compared to that of Nimoto, a commercially available product.

Claims (15)

하기 화학식 1의 구조를 갖는 형광체:
[화학식 1]
SrAlxO(1+3x/2)-3y/2Ny
상기 식에서, 1≤x≤4.5 및 0<y≤4.5를 만족한다.
Phosphor having the structure of Formula 1:
[Formula 1]
SrAl x O (1 + 3x / 2) -3y / 2 N y
In the above formula, 1 ≦ x ≦ 4.5 and 0 <y ≦ 4.5 are satisfied.
제 1 항에 있어서,
화학식 1에서 1.5≤x≤4.5 및 2≤y≤3을 만족하는 형광체.
The method of claim 1,
A phosphor satisfying 1.5 ≦ x ≦ 4.5 and 2 ≦ y ≦ 3 in Chemical Formula 1.
제 1 항에 있어서,
하기 화학식 1-a 또는 1-b의 구조를 갖는 형광체:
[화학식 1-a]
SrAl4O3 .25N2 .5
[화학식 1-b]
SrAl2O0 .25N2 .5
The method of claim 1,
Phosphor having the structure of Formula 1-a or 1-b:
[Chemical Formula 1-a]
SrAl 4 O 3 .25 N 2 .5
[Chemical Formula 1-b]
SrAl 2 O 0 .25 N 2 .5
제 1 항에 있어서,
활성제(activator)로 유로퓸 이온을 포함하는 형광체.
The method of claim 1,
Phosphor containing europium ions as an activator.
제 1 항에 있어서,
부활성제(co-activator)로 붕소 이온 및 스트론튬 이온 중 1 종 이상을 더 포함하는 형광체.
The method of claim 1,
A phosphor further comprising at least one of boron ions and strontium ions as a co-activator.
제 1 항에 있어서,
하기 화학식 2의 구조를 갖는 형광체:
[화학식 2]
SrAlxO(1+3x/2)-3y/2Ny:aEu2 +, bB3 +, cSb3 +
상기 식에서, 1≤x≤4.5, 0<y≤4.5, 0.01≤a≤4, 0≤b≤4 및 0≤c≤4를 만족한다.
The method of claim 1,
Phosphor having a structure of Formula 2:
(2)
SrAl x O (1 + 3x / 2) -3y / 2 N y : aEu 2 + , bB 3 + , cSb 3 +
In the above formula, 1≤x≤4.5, 0 <y≤4.5, 0.01≤a≤4, 0≤b≤4 and 0≤c≤4.
제 6 항에 있어서,
화학식 2에서, 0.05≤a≤0.18, 0.3≤b≤0.5 및 0.4≤c≤0.6을 만족하는 형광체.
The method according to claim 6,
In Formula 2, phosphors satisfying 0.05 ≦ a ≦ 0.18, 0.3 ≦ b ≦ 0.5, and 0.4 ≦ c ≦ 0.6.
제 6 항에 있어서,
하기 2-a 또는 2-b의 구조를 갖는 형광체.
[화학식 2-a]
SrAl4O3 .25N2 .5:0.15Eu2 +, 0.4B3+, 0.5Sb3 +
[화학식 2-b]
SrAl2O0 .25N2 .5:0.15Eu2 +, 0.4B3+, 0.5Sb3 +
The method according to claim 6,
A phosphor having the structure of 2-a or 2-b.
[Chemical Formula 2-a]
SrAl 4 O 3 .25 N 2 .5 : 0.15Eu 2 +, 0.4B 3+, 0.5Sb 3 +
[Formula 2-b]
SrAl 2 O 0 .25 N 2 .5 : 0.15Eu 2 +, 0.4B 3+, 0.5Sb 3 +
제 1 항에 있어서,
최대 들뜸파장(λexn,max)은 400 내지 440 nm이고, 최대 발광파장(λems,max)은 483 내지 512 nm인 형광체.
The method of claim 1,
The maximum excitation wavelength (λ exn, max) is 400 to 440 nm, the maximum emission wavelength (λ ems, max) is 483 to 512 nm phosphor.
SrO, AlN 및 Al2O3; BN, Eu2O3 및 Sb2O3 중 1 종 이상; 및 NH4F를 혼합하는 단계; 및
혼합물을 환원 분위기에서 1,100 내지 1,500℃의 온도에서 소성하는 단계를 포함하는 형광체 제조방법.
SrO, AlN and Al 2 O 3 ; At least one of BN, Eu 2 O 3 and Sb 2 O 3 ; And mixing NH 4 F; And
Comprising the step of firing the mixture at a temperature of 1,100 to 1,500 ℃ in a reducing atmosphere.
Sr 및 AlN을 액체암모니아에서 반응시켜 SrAlzNw (1≤z≤4, 0<w≤4) 구조의 중간체를 제조하는 단계;
상기 중간체를 BN, Eu2O3 및 Sb2O3 중 1 종 이상과 혼합하는 단계; 및
혼합물을 환원분위기 하에서 1,000 내지 1,400℃의 온도에서 소성하는 단계를 포함하는 형광체 제조방법.
Reacting Sr and AlN in liquid ammonia to produce an intermediate of SrAl z N w (1 ≦ z ≦ 4, 0 < w ≦ 4) structure;
Mixing the intermediate with at least one of BN, Eu 2 O 3 and Sb 2 O 3 ; And
Comprising a step of firing the mixture at a temperature of 1,000 to 1,400 ℃ under a reducing atmosphere.
제 10 항 또는 제 11 항에서,
소성하는 단계는 1 내지 10 시간 동안 진행하는 형광체 제조방법.
The method of claim 10 or 11,
The firing step is a phosphor manufacturing method that proceeds for 1 to 10 hours.
제 10 항 또는 제 11 항에서,
소성하는 단계는 질소 및 수소의 혼합가스, 또는 암모니아 가스를 주입하여 환원 분위기를 조성하는 형광체 제조방법.
The method of claim 10 or 11,
The firing step is a phosphor manufacturing method of injecting a mixture of nitrogen and hydrogen, or ammonia gas to form a reducing atmosphere.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 형광체를 포함하는 장치.10. A device comprising the phosphor according to claim 1. 제 14 항에 있어서, 상기 장치는 조명 또는 디스플레이 장치인 것을 특징으로 하는 장치.15. The device of claim 14, wherein the device is a lighting or display device.
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