KR20130110076A - 희토류 원소가 확산된 산화물 세라믹 형광 재료 - Google Patents

희토류 원소가 확산된 산화물 세라믹 형광 재료 Download PDF

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Abstract

Ce, Eu 및 Tb로부터 선택된 희토류 원소가 형광 활성제로서 표면으로부터 확산된, Y3Al5O12, Lu3Al5O12, (Y,Lu)3Al5O12, (Y,Gd)3Al5O12, 또는 Al2O3의 다결정성 세라믹 소결체를 포함하는 산화물 세라믹 형광 재료가 제공된다. 희토류 원소의 농도는 소결체 표면으로부터 측정하여 50-600 ㎛의 깊이에서 1 중량%이고, 소결체 표면에 더 가까운 어떤 위치에서 적어도 1 중량%이다.

Description

희토류 원소가 확산된 산화물 세라믹 형광 재료{Oxide Ceramic Fluorescent Material Having Rare Earth Diffused Therein}
본 발명은 일반적인 조명 장치, 역광 장치 및 헤드램프(headlamp) 장치를 포함하는 조명 장치에 적합한 원하는 색조의 빛을 생성하기 위해 광원으로부터의 빛의 일부를 파장 변환시키기 위한 청색 LED의 형태의 광원으로 사용하기 위한 산화물 세라믹 형광 재료에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED)는 현재 입수가능한 가장 효율적인 광원 중 하나이다. 최근, 청색 LED를 형광체 또는 형광 재료와 조합함으로써 백색 LED를 개발하기 위해 활발한 노력들이 실행된다. 주류는 노란색 발광 형광체와 조합된 청색 LED를 기반한 유사-백색(pseudo-white) LED 장치이다. 노란색 발광 형광체의 예는 Y3Al5O12:Ce, (Y,Gd)3(Al,Ga)5O12:Ce, (Y,Gd)3Al5O12:Ce, Tb3Al5O12:Ce, CaGa2S4:Eu, (Sr,Ca,Ba)2SiO4:Eu, 및 Ca-α-SiAlON:Eu를 포함한다.
유사-백색 LED 조명 장치는 노란색 발광 형광체 입자를 투명 수지에 분산시켜 수지-결합 형광 재료를 형성하고, 형광 재료를 청색 LED 앞에 위치시킴으로써 일반적으로 구축된다. 유사-백색 광은 청색 LED에 의해 방출된 빛의 일부를 파장 변환시키고, 출력을 나머지 빛과 조합함으로써 생성된다.
이와 관련하여, 일본 공개 제2007-150331호는 가넷 등을 포함하는 형광 재료, 구체적으로 발광 부품에 의해 방출된 빛에 의해 여기시 형광 방출이 가능한, 광-투과성이고 균질한 형광 재료, 그리고 형광 재료를 포함하는 발광 장치를 개시한다. 이 형광 재료는 분말 형광체와 형광체가 분산된 수지를 포함하는 종래의 수지-결합 형광 재료보다 높은 내열성 및 높은 기계적 강도를 가질 것으로 기대되고, 장차 발광 부품의 출력이 증가함에 따라 증가하는 열에 대해 높은 내구성을 가질 것으로 또한 기대된다.
이러한 소결 형광 재료는 최종 형광 재료와 같은 조성의 구성 요소들을 가지는 분말 원료를 조제하고, 성형하고, 기계가공하고, 소결함으로써 제조된다.
일본 공개 제2007-150331호(미국 제7514721호, 유럽 제1958269호)
광 투과율의 관점에서, 형광 중심 역할을 하는 결정의 고밀도 응집체인 소결 형광 재료는 80미크론 정도의 두께를 가지는 것이 바람직하다고 생각된다. 그러나, 이러한 얇은 소결 산화물 부품은, 부분적으로는 소결 후 크기 측정 및 마무리 동안 파손에 민감하기 때문에, 그리고 부분적으로는 그것의 방출 성능은 크기에 의존하기 때문에 제조의 수율이 낮다. 또한, 모든 용도에서, 소결에 앞서 형광 원료에서 활성제의 타입 및 농도는 그 용도에 필요한 형광 재료의 특징 및 두께에 따라 조정되어야 한다.
본 발명의 목적은 활성제 역할을 하는 희토류 원소를 투명 세라믹 소결체에 표면으로부터 확산시킴으로써 얻어진, 원하는 특징을 가지는, 얇은 벽의, 균일한, 희토류-도프(doped) 산화물 세라믹 형광 재료를 제공하는 것이다.
청색 광으로 여기가능하고 백색 조명 용도에 적합한, 균일한 내열성 형광 재료를 표적화하면서, 본 발명자들은 형광 원료 분말로서 Y3Al5O12:Ce 2%를 사용하고, 1,800℃의 온도에서 그것을 소결함으로써 개선된 내열성을 가지는 소결 형광 재료를 제조하도록 노력하였다. 청색 LED 광으로 조사할 때, 결과되는 형광 재료는 노란색 형광을 나타내었다. 그러나, 백생 발광이 가능한 소결체의 두께가 0.1 mm 이하의 크기로 감소하도록 시도되었다면, 재료 강도는 소결체 두께뿐만 아니라 그로부터 Ce의 휘발로 인하여 소실된다는 문제가 일어난다.
반면, 형광 특징이 소결체를 실질적인 두께로 형성하고, Ce 함량을 감소시킴으로써 조정되었다면, 비-균일 Ce 분포가 재료 내에 도입되어, 형광 특징의 변동을 가져온다.
상기 발견을 기초로, 다양한 투명 산화물 세라믹 소결 재료를 제조하고, 형광 활성제 역할을 하는 희토류 산화물을 산화물 세라믹 소결 재료에 스퍼터링 등에 의해 도포하고, 요소를 재료 내부에 확산시키기 위해 어닐링함으로써 표면에 형광층을 가지는 산화물 세라믹 형광 재료를 형성하도록 시도되었다. 세라믹 재료, 활성제, 및 활성제 확산층의 두께에 추가 연구가 실행되어, 개선된 방출 특징을 가지는 산화물 세라믹 형광 재료를 완성하였다.
본 발명은, Ce, Eu 및 Tb로부터 선택된 적어도 하나의 희토류 원소가 형광 활성제로서 표면으로부터 확산된, Y3Al5O12, Lu3Al5O12, (Y,Lu)3Al5O12, (Y,Gd)3Al5O12, 및 Al2O3로부터 선택된 적어도 하나의 산화물의 다결정성 세라믹 소결체를 포함하는 산화물 세라믹 형광 재료를 제공한다. 희토류 원소의 농도는 소결체 표면으로부터 측정하여 50 ㎛ 내지 600 ㎛ 깊은 범위의 깊이에서 1 중량%이고, 그 깊이보다 소결체 표면 근처의 어떤 위치에서 적어도 1 중량%이다. 세라믹 소결체는 다결정성 결정립으로 구축된다. 바람직하게는, 형광 활성제로서 희토류 원소는 농도가 표면으로부터 결정립 경계를 따라 소결체의 중심을 향해 감소하는 농도 분포를 가진다.
산화물 세라믹 소결체의 형태의 형광 재료는 종래의 수지-결합 형광 재료와 비교해, 내열성이고 고출력 유사-백색 LED 조명 용도에 적합하다. 비교적 쉽게 입수가능한 두꺼운 벽의 투명 세라믹 재료는 매트릭스 또는 기판으로서 사용되어, 기계적 강도 및 제조 수율에 상당한 개선을 가져올 수 있다. 본 발명은 적합하게 조합되고 후-작업되어 필요한 특징을 가지는 형광층을 형성하기 때문에, 형광 특징을 조정하기 위해 종래에 필요한, 다양한 활성제 농도를 가지는, 수많은 원재료에 대한 필요를 제거시킨다.
도 1은 실시예 1에서 활성제(세리아)의 확산 처리 후, 투명 세라믹 기판의 단면의 현미경사진이다.
도 2는 확산 처리 후, 표면 근처의 요소들의 분포를 예시한다.
도 3은 실시예 2의 표면 근처의 단면의 2차 전자 이미지(50배 확대)이다.
본원에 사용된 광-투과성 산화물 세라믹 기판은 바람직하게는 Y3Al5O12, Lu3Al5O12, (Y,Lu)3Al5O12, (Y,Gd)3Al5O12, 및 Al2O3 중에서 선택되며, 단독으로 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 이들 산화물 세라믹 소결체는 본원에서 고려된 형광 용도 외에, 광학 및 구조 재료로서 널리 사용되기 때문에 비교적 쉽게 입수가능하다. 기판으로서 이들 재료를 사용하여 형광 소결체를 제조하는 종래의 방법에서, 형광 재료는 각 원하는 형광 성능을 위해 다른 활성제 농도 및 다른 입자 크기를 가지는 산화물 세라믹 분말을 사전에 조제하고, 성형하고, 소결함으로써 얻어진다. 이 방법에 의해 제조된 소결 형광 재료로부터 원하는 방출 특징을 생성하기 위한 시도는, 크기 및 활성제 농도가 명시된 값에서 약간 벗어날지라도 실패한다. 따라서, 성형 후 구성에 따라 활성제 농도 및 입자 크기를 엄격히 제어하는 것이 필요하다.
심지어 형광 재료가 종래의 소결 방법에 의해 제조될 때, 소결체의 형광 특징은 다른 활성제 농도를 가지는 원료를 합성하고, 그것을 혼합하고, 성형하고, 소결함으로써 조정될 수 있다. 특히, 방법은 수많은 원료가 특정 활성제 농도를 가지는 혼합물을 형성하기 위해 필요하다는 문제를 가진다. 광원으로서 청색 LED를 사용하여 백색 광을 생성하는 시도에서, 소결체의 두께는 0.1 mm 정도로 감소되어야만 그 후에, 청색 광의 발광 균일성 및 적당한 투과율을 가지는 소결체가 얻어질 수 있다. 이러한 얇은 본체는 소결 후 고정밀 기계가공을 필요로 한다.
이들 제조의 어려움을 배제하기 위해, 투명 세라믹에서 활성제의 양이 기판 타입 및 기계가공 크기와 관계없이 제어될 수 있는 것이 바람직할 것이다. 본 발명은 이러한 측면에서 종래의 방법보다 우수한 형광 재료를 제공한다.
광-투과성 산화물 세라믹, 예컨대 Y3Al5O12, Lu3Al5O12, (Y,Lu)3Al5O12, (Y,Gd)3Al5O12, 및 Al2O3는 고정된 조성을 가지기 때문에, 그로부터 단일 크기의 소결체를 제조하는 것은 비교적 쉽다. 이들 세라믹 소결체의 제조에 대하여, 예를 들어 일본 제2866891호는 Y3Al5O12 세라믹 재료의 제조를 상세히 기재한다. 본 발명에 따르면, 활성제는 산화물 세라믹 소결체의 표면을 활성제로 코팅하고, 활성제를 세라믹 본체로 확산시킴으로써 광-투과성 산화물 세라믹 소결체에 도입된다. 본원에 사용된 투명 세라믹 본체는 다결정성 결정립으로 구축되어야 한다. 이것은 활성제가 결정립 경계를 따라 내부로 확산된, 그리고 또한 결정립으로 확산하기 때문이다. 세라믹 기판이 단결정성이면, 활성제는 파장 변환기 기능을 발휘하기에 충분한 양으로 세라믹 본체에 도입될 수 없다. 활성제를 광-투과성 산화물 세라믹 소결체로 확산시키는데 원하는 수단은 고온에서 활성제로 표면 코팅된 세라믹 소결체를 어닐링하는 것이다.
본원에 사용된 활성제는 전형적으로 세륨, 유로퓸 및 테르븀으로부터 선택된 희토류 원소의 산화물이다.
활성제는, 산화물 세라믹 소결체에 도포될 때, 균일한 코팅이 기판으로서 세라믹 본체에 형성될 수 있는 한, 산화물 입자, 금속 포일, 증착 산화물, 무기염, 유기염, 복합물 등 중 어떤 형태일 수 있다. 한 바람직한 코팅 과정은 물 또는 알콜과 같은 용매 중의 산화물 등의 입자를 분산시키고, 분산물을 세라믹 본체에 도포하고, 용매를 휘발 등을 통해 제거하는 것이다. 대안으로, 활성제는 스퍼터링(sputtering) 또는 진공 증발에 의해 세라믹 본체에 부착되거나 또는 도포될 수 있다.
활성제로서 코팅 중량은 바람직하게는 3 × 10-6 mol/㎠ 내지 3 × 10-5 mol/㎠의 범위이다. 코팅 중량이 3 × 10-6 mol/㎠ 미만이면, 확산을 위해 이용가능한 활성제의 양이 너무 적어서 발광 세라믹 재료로서 원하는 성능을 제공할 수 없다. 코팅 중량이 3 × 10-5 mol/㎠를 초과하면, 표면에서 활성제 단독의 소결 또는 표면 근처의 기판과 활성제의 반응이 고온 소성 동안 일어나, 활성제가 기판으로 확산하는 것을 억제시키는 합성물을 만들어, 효과적인 활성제 확산을 달성하지 못할 수 있다.
활성제의 코팅 중량이 상기 범위에서 다양하기 때문에, 세라믹의 형광 효율은 심지어 동일한 청색 LED로 조사될 때도 제어될 수 있다. 예를 들어, 광 변환 부품이 광-투과성 YAG를 산화세륨으로 균일하게 코팅한 다음 어닐링함으로써 생성된다고 가정하면, 산화세륨의 더 적은 코팅 중량에 따른 광 변환 부품은 청색 LED로 조사시 노란색 광으로 더 낮은 비율의 변환을 제공하고, 이와 같이 발광은 높은 색온도를 가진다. 산화세륨의 코팅 중량이 증가함에 따라, 발광은 전체로서 난색(warm color)으로 전환한다. 본 발명에 따르면, 파장 변환 부품의 방출 색은 활성제의 코팅 중량을 다양하게 함으로써 변화될 수 있다. 이것은 파장 변환 부품의 정밀 기계가공에 대한 필요를 제거한다는 점에서 유리하다.
세라믹 본체에 코팅된 활성제는 활성제의 형태에 따라, 코팅 후 건조되거나, 800℃ 이하에서 하소되거나, 또는 달리 처리된다.
그 다음, 활성제로 코팅된 투명 세라믹 본체는 활성제를 표면으로부터 세라믹 본체로 확산시키기 위해 고온에서 가열된다. 활성제 확산에 적합한 소성 온도가 세라믹과 활성제 둘 다의 타입에 따라 다양하지만, 소성 온도는 바람직하게는 1,000 내지 1,800℃, 더 바람직하게는 1,500 내지 1,700℃, 훨씬 더 바람직하게는 1,600 내지 1,700℃의 범위이다. 1,000℃ 아래의 온도는 활성제를 세라믹 본체로 확산시키기에 불충분할 수 있는 반면, 1,800℃를 초과하는 온도는 세라믹 기판 자체의 변형을 유발할 수 있다. 어느 경우든, 만족스러운 파장 변환 부품을 얻는데에는 어려움이 일어날 수 있다. 소성 분위기는 공기, 감압 또는 진공 분위기일 수 있지만, 선택은 활성제의 타입에 의존한다. 소성 후 다시 고온에서 열처리를 할 수 있다. 소성 시간은 전형적으로 1 내지 24시간, 바람직하게는 3 내지 15시간, 더 바람직하게는 5 내지 12시간이다.
활성제의 투명 세라믹 본체로의 확산은 세라믹 본체에서 결정립 경계를 따라 먼저 일어난다. 그 후, 활성제는 결정립 경계로부터 결정립 내부로 더 확산한다. 활성제가 세라믹 본체에서 결정립 경계를 따라 확산하기 때문에, 결정립 경계 근처의 농도는 결정립 중심보다 높다. 또한, 각 결정립 주위의 활성제는 농도가 결정립 경계로부터 결정립 중심을 향해 감소할 수 있는 농도 분포를 가진다.
결정립 경계를 따르는 확산 모드는 확산이 결정립들 사이의 좁은 구역에서 일어나는 것을 나타내기 때문에, 깊이 방향으로 활성제의 확산 거리는 다른 영역들 중에서 실질적으로 동일하다.
활성제의 확산의 깊이는 세라믹의 타입, 결정립의 크기, 활성제의 타입 및 코팅 중량, 소성 온도, 그리고 소성 시간에 의존하지만, 일반적으로 50 내지 600 ㎛의 범위이다. 본 발명에 따르면, 활성제(즉, 특정 희토류 원소)의 농도는 소결체로부터 측정하여 50 ㎛ 내지 600 ㎛ 깊은, 바람직하게는 200 ㎛ 내지 500 ㎛ 깊은 깊이에서 1 중량%이고, 활성제 농도는 그 깊이보다 소결체 표면 근처의 어떤 위치에서 적어도 1 중량%이다. 활성제 농도가 그 깊이에 대하여 소결체 표면으로부터 원격 어떤 위치에서 1 중량% 미만인 것이 이해되어야 한다. 활성제 농도가 1 중량%와 동일한 위치가 표면으로부터 50 ㎛보다 얕으면, 즉 확산층의 두께가 50 ㎛ 미만이면, 형광 특징은 형광 요소의 부족으로 인해 불량해진다. 활성제 농도가 1 중량%와 동일한 위치가 표면으로부터 600 ㎛보다 깊으면, 즉 확산층의 두께가 600 ㎛를 초과하면, 형광에 대하여 형광 재료에 의해 투과되는 청색 광의 비율은 증가된 두께 때문에 감소되어 백색 광을 생성하지 못한다.
바람직한 구체예에서, 활성제는 농도가 표면으로부터 소결체의 깊이로 서서히 감소하는 소결체의 두께 방향으로의 농도 분포를 가진다.
광-투과성 산화물 세라믹 본체(또는, 다결정성 세라믹 소결체)는 바람직하게는 0.1 내지 3 mm, 더 바람직하게는 0.5 내지 2 mm의 두께를 가진다.
활성제가 확산된 투명 세라믹 본체는 비확산된 활성제를 제거할 목적으로 활성제-코팅 표면에 분쇄되거나, 또는 광 확산 또는 투과율을 개선하기 위해 거칠기를 증가시킬 목적으로 샌드 블라스팅 등에 의해 거칠게 만들 수 있다.
이와 같이, 제조된 파장 변환 부품은 높은 투명성 및 형광 효율을 가진다.
어닐링된 세라믹 본체는 평평하고 매끈한 표면을 가진다. BEI에 의한 단면 관찰에서, 활성제가 매트릭스에서 결정립 경계를 따라 확산된 영역은 표면으로부터 제한된 좁은 범위를 가로질러 확인되었다. 이러한 활성제 확산 영역의 두께 및 활성제 확산 상태는 세라믹 기판 표면의 모든 영역에서 균일하였다.
실시예에서 논의되는 바와 같이, 형광 재료는 청색 광으로부터 여기시 백색광을 생성한다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "백색 광"은 색도 좌표 시스템에서 0.28 내지 0.4의 x 값, 및 0.3 내지 0.45의 y 값을 가지는 색조의 빛을 의미한다. 본 발명에 따라 파장 450 nm의 여기 광을 사용하는 투과 타입의 형광 재료는 활성제 확산 깊이를 변화시킴으로써 상기 범위에서 어떤 색조의 빛도 생성할 수 있다. 확산 깊이의 색조에 대한 관계는 아래 표 2에 어림잡았지만, 일부 변동이 세라믹 본체의 불순물과 표면 거칠기 같은 요인으로 일어난다. 이러한 이유로, 확산 깊이는 50 ㎛ 내지 600 ㎛의 범위에서 선택된다.
실시예
본 발명의 실시예는 제한에 의해서가 아닌 예시에 의해 아래에 주어진다.
실시예 1
파장 450 nm에서 99.99%의 순도 및 75%의 선형 투과율을 가지는 광-투과성 YAG 세라믹 기판을 200 nm의 평균 입자 크기를 가지는 산화세륨 입자로 코팅하였다. 코팅된 기판을 600℃에서 하소하고, 1,650℃에서 5시간 동안 98% Ar과 2% 수소의 혼합 가스 분위기에서 소성하였다. 소성된 세라믹 기판의 세리아-코팅 표면을 연마 도구로 연마하여, 파장 변환 부품을 완성하였다.
파장 변환 부품의 단면을 SEM 하에서 관찰하여, 세륨이 결정립 경계를 따라 세라믹 기판에 확산된 것을 알아내었다. 확산 깊이는 표면으로부터 약 100 ㎛였다.
파장 450 nm의 광으로 조사할 때, 파장 변환 부품은 투과광에 더하여 파장 약 552 nm에서 피크를 가지는 빛을 방출하였다. 산화물 세라믹 표면의 빛은 백색 광이었다.
도 1은 SEM(BEI×2000) 하에서 관찰된 바와 같이, 활성제(세리아)의 확산 처리 후, 광-투과성 YAG 세라믹 기판의 단면을 예시한다. 표 1은 도 1의 표면 백색 부분 P1 및 회색 부분 P2와 YAG 세라믹(소결체)의 반-정량 측정값을 나타낸다.
Figure pat00001
정량 분석과 달리, 반-정량 분석은 스펙트럼 데이터로부터 정량 보정을 포함한다는 것이 주목된다. 구체적으로, 반-정량 측정값은 정성 분석 소프트웨어에 의해 원소를 확인하고, 확인된 원소에 기초하여 정성 스펙트럼으로부터 피크 배경 강도를 측정하고, 순수 원소의 특징적인 X-선 강도에 대한 이 강도의 비율을 산출하고, 그로부터 보정을 실행함으로써 얻어진다.
도 2는 확산 처리 후, 표면 근처의 요소들의 분포를 예시한다.
실시예 2
마그네트론(magnetron) 스퍼터링 시스템을 사용하여, 산화세륨 입자를 파장 450 nm에서 99.99%의 순도와 75%의 선형 투과율을 가지는 1 mm 두께의 광-투과성 YAG 세라믹 기판의 표면에 코팅하였다. 세리아-코팅 YAG 세라믹 기판을 1,650℃에서 5시간 동안 98% Ar과 2% 수소의 혼합 가스 분위기에서 소성하였다. 소성된 세라믹 기판의 세리아-코팅 표면을 연마 도구로 연마하여, 파장 변환 부품을 완성하였다.
파장 변환 부품의 단면을 EPMA에 의해 관찰하였다. 도 3은 표면 근처의 단면의 2차 전자 이미지(50배 확대)이다. 도 3에서 나타낸 바와 같이, 세륨은 515 ㎛의 확산 깊이를 가지고, 결정립 경계를 따라 세라믹 기판으로 확산하였다. 파장 450 nm의 광으로 조사할 때, 파장 변환 부품은 투과광에 더하여 파장 약 552 nm에서 피크를 가진 빛을 방출하였다. 산화물 세라믹 표면의 빛은 백색 광이었다.
비교예 1
마그네트론 스퍼터링 시스템을 사용하여, 산화세륨 입자를 파장 450 nm에서 99.99%의 순도와 75%의 선형 투과율을 가지는 1 mm 두께의 광-투과성 YAG 세라믹 기판의 표면에 코팅하였다. 세리아-코팅 YAG 세라믹 기판을 1,700℃에서 1시간 동안 98% Ar과 2% 수소의 혼합 가스 분위기에서 소성하였다. 소성된 세라믹 기판의 세리아-코팅 표면을 연마 도구로 연마하여, (파장 변환) 부품을 완성하였다.
부품의 단면을 관찰하여, 세륨이 약 20 ㎛의 확산 깊이를 가지고, 결정립 경계를 따라 세라믹 기판으로 확산된 것을 알아내었다. 부품 또는 세라믹 기판을 파장 450 nm의 광으로 조사할 때, 청색 광을 세라믹 기판의 투과면에서 감지하였다.
비교예 2
마그네트론 스퍼터링 시스템을 사용하여, 산화세륨 입자를 파장 450 nm에서 99.99%의 순도와 75%의 선형 투과율을 가지는 1 mm 두께의 광-투과성 YAG 세라믹 기판의 표면에 코팅하였다. 세리아-코팅 YAG 세라믹 기판을 1,650℃에서 12시간 동안 98% Ar과 2% 수소의 혼합 가스 분위기에서 소성하였다. 소성된 세라믹 기판의 세리아-코팅 표면을 연마 도구로 연마하여, 파장 변환 부품을 완성하였다.
파장 변환 부품의 단면을 관찰하여, 세륨이 약 900 ㎛의 확산 깊이를 가지고, 결정립 경계를 따라 세라믹 기판으로 확산된 것을 알아내었다. 부품 또는 세라믹 기판을 파장 450 nm의 광으로 조사할 때, 노란색 형광 방출을 세라믹 기판의 후면에서 감지하였다.
표 2는 실시예 1 및 2 그리고 비교예 1 및 2의 색도 좌표 시스템에서 확산 깊이 그리고 x 및 y 좌표를 표로 만들었다.
Figure pat00002

Claims (2)

  1. Ce, Eu 및 Tb로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 희토류 원소가 형광 활성제로서 표면으로부터 확산된, Y3Al5O12, Lu3Al5O12, (Y,Lu)3Al5O12, (Y,Gd)3Al5O12, 및 Al2O3로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 산화물의 다결정성 세라믹 소결체를 포함하고, 희토류 원소의 농도는 소결체 표면으로부터 측정하여 50 ㎛ 내지 600 ㎛의 깊은 범위의 깊이에서 1 중량%이고, 상기 깊이보다 소결체 표면 근처의 어떤 위치에서 적어도 1 중량%인, 산화물 세라믹 형광 재료.
  2. 제 1항에 있어서, 세라믹 소결체는 다결정성 결정립으로 구축되고, 형광 활성제로서 희토류 원소는 농도가 표면으로부터 결정립 경계를 따라 소결체의 중심을 향해 감소하는 농도 분포를 가지는 것을 특징으로 하는 산화물 세라믹 형광 재료.
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