KR20160047462A - 개선된 가넷 발광단 및 그 제조 방법 및 광원 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제 1 파장 범위의 전자기 방사선에 의해 여기될 수 있고 그로 인해, 제 2 파장 범위의 전자기 방사선이 가넷 발광단에 의해 방출될 수 있는, 개선된 가넷 발광단에 관한 것이다. 본 발명은 또한 개선된 가넷 발광단의 제조 방법, 및 본 발명에 따른 가넷 발광단을 포함하는 광원에 관한 것이다. 가넷 발광단은 3가 세륨으로 활성화되고, 일반 화학식(Lux Yy Gdz AKk)3 (Alb Bc Pd)(Oe Xf)12 의 임자 결정을 포함하고, 상기 식에서 AK = Li, Na 및/또는 K; B = Ga 및/또는 In; 및 X = F, Cl 및/또는 Br 이다.
Description
본 발명은 제 1 파장 범위의 전자기 방사선에 의해 여기될 수 있고 그로 인해, 제 2 파장 범위의 전자기 방사선이 가넷 발광단에 의해 방출될 수 있는, 개선된 가넷 발광단에 관한 것이다. 본 발명은 또한 개선된 가넷 발광단의 제조 방법, 및 본 발명에 따른 가넷 발광단을 포함하는 광원에 관한 것이다.
WO 87/02374 A1은 황산염과 결합된 식 Y3Al5O12의 가넷 발광단 입자를 개시한다.
JP 10242513 A는 일반 화학식 (RE1-xSmx)3(AlyGa1-y)5O12:Ce 및 (YrGd1-r)3Al5O12:Ce의 가넷 발광단을 개시한다.
WO 2012/009455 A1은 하기 일반 화학식의 변성된 가넷 발광단을 개시한다:
(Lu1-a-b-cYaTb1-bAc)3(Al1-dBd)5(O1-eCe)12:Ce,Eu
상기 식에서, A = Mg, Sr, Ca, Ba; B = Ga, In; C = F, CI, Br;
및:
(Y, A)3(Al, B)5(O, C)12:Ce
상기 식에서, A = Tb, Gd, Sm, La, Lu, Sr, Ca, Mg; B = Si, Ge, B, P, Ga.
US 5,988,925는 하기 일반 화학식의 가넷 발광단을 개시한다:
(RE1-rSmr)3(Al1-sGas)5O12:Ce
상기 식에서, RE = Y, Gd.
WO 01/08453 A1은 하기 일반 화학식의 가넷 발광단을 개시한다:
(Tb1-x-ySExCey)3(Al, Ga)5O12
상기 식에서, SE = Y, Gd, La, Sm, Lu.
Tb의 삽입은 특히 백색 LED용 발광단을 제공하도록 방출 파장을 이동시키기 위해 사용된다.
EP 2 253 689 A2는 하기 일반 화학식의 발광단을 개시한다:
a(M1O)·b(M2 2O)·c(M2X)·dAl2O3·e(M3O)·f(M4 2O3)·g(M5 0Op)·h(M6 xOy)
상기 식에서, M1 = Cu, Pb; M2 = Li, Na, K, Rb, Cs, Au, Ag;
M3 = Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Mn;
M4 = Sc, B, Ga, In; M5 = Si, Ge, Ti, Zr, Mn, V, Nb, Ta, W, Mo;
M6 = Bi, Sn, Sb, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu.
구체적인 예로서 특히 Cu0 . 2Mg1 . 7Li0 . 2Sb2O7:Mn 및 Cu0 . 02Ca4 . 98(PO4)3Cl:Eu 가 제시된다. 플레이스 홀더 M6 은 예컨대 Y, Ce, Eu 또는 Gd일 수 있는 활성제이다. 임자 결정(host lattice)은 M1, M2, M3, M4 및 M5 를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 플레이스 홀더들은 특히 Lu, Y 및 Gd가 아니다.
US 2005/0093442 A1은 하기 일반 화학식의 가넷 발광단을 개시한다:
(Tb1 -x-y-z- wYxGdyLuzCew)3MrAl5 - rO12 +δ
상기 식에서, M = Sc, In, Ga, Zn, Mg.
US 2004/0173807 A1은 하기 일반 화학식의 가넷 발광단을 개시한다:
RE3(Al1-sGas)5O12:Ce:xMAl2O4
상기 식에서 RE = Y, Gd, Sm, Lu, Yb; 및 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속으로서 M. 변수 x는 0.01 내지 1.0 % 이다. 발광단에 대한 구체적인 예는 상기 간행물에 제시되어 있지 않다. M에 대한 단일 예로서 Ba가 제시되므로, 발광단 내의 적은 양의 BaAl2O4 가 도핑된다.
US 2007/0273282 A1은 특히 백색 발광 LED에 관한 것이다. 백색 광의 발생을 위해, 여러 가지 변환 발광단, 특히 알칼리토금속 이인산염인, Sr2P2O7:Eu2 +, Mn2 + 및 Be2P2O7:Eu2 +, Mn2 + 가 제시된다.
본 발명의 과제는 선행 기술을 기초로, 가넷 발광단의 성분들의 농도에 따라 넓은 범위에 걸쳐 변하는 방출 파장을 갖는 변성된 및 개선된 가넷 발광단을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 과제는 개선된 가넷 발광단의 제조 방법 및 개선된 가넷 발광단을 포함하는 광원을 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1 항에 따른 가넷 발광단에 의해 해결된다. 상기 과제는 또한 독립 청구항 제 7 항에 따른 개선된 가넷 발광단의 제조 방법에 의해 그리고 독립 청구항 제 8 항에 따른 광원에 의해 해결된다.
본 발명에 따른 가넷 발광단은 변환 발광단이다. 따라서, 가넷 발광단은 제 1 파장 범위의 전자기 방사선에 의해 여기될 수 있다. 제 1 파장 범위의 전자기 방사선은 특히 광 또는 자외선일 수 있다. 여기로 인해, 제 2 파장 범위의 전자기 방사선이 가넷 발광단에 의해 방출될 수 있다. 제 2 파장 범위의 전자기 방사선은 특히 광 또는 적외선일 수 있다. 제 1 파장 범위는 바람직하게는 제 2 파장 범위와는 다르다.
가넷 발광단은 3가 세륨으로 활성화된다. 이를 위해, 적은 양의 세륨이 가넷 발광단의 임자 결정 내로 도핑된다. 가넷 발광단의 임자 결정 내로 공활성제로서 추가 이온이 도핑될 수 있다.
가넷 발광단의 임자 결정은 하기 일반 화학식을 갖는다:
(LuxYyGdzAKk)3(Alb Bc Pd)5(Oe Xf)12
상기 식에서, AK는 원소 Li, Na 및 K를 포함하는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 다수의 알칼리 금속이다. 플레이스 홀더 B는 Ga, In 또는 이 원소들의 혼합물이다. 플레이스 홀더 X는 원소 F, Cl 및 Br을 포함하는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 다수의 할로겐이다.
변수 x, y 및 z은 각각 제로보다 크거나 같고, 1보다 작다. 변수 k는 제로보다 크므로, 기본적으로 알칼리 금속이 발광단 내에 포함된다. 변수 k는 1보다 작다. 변수 x, y, z 및 k의 합은 1이다. 변수 b 및 c는 각각 제로보다 크거나 같고, 1보다 작거나 같다. 변수 b와 c의 합은 제로보다 크고, 바람직하게는 0.5보다 크다. 변수 d는 제로보다 크거나 같고, 1보다 작다. 변수 b, c 및 d의 합은 1보다 작거나 같다. 변수 e는 제로보다 크고, 1보다 작거나 같다. 변수 e는 바람직하게는 0.5보다 크다. 변수 f는 제로보다 크거나 같고, 1보다 작다. 변수 e와 f의 합은 1보다 작거나 같다.
본 발명에 따른 가넷 발광단은 하나 또는 다수의 1가 알칼리 금속 Li, Na 및 K가 임자 결정 내로 삽입되는 것을 특징으로 한다. 삽입된 알칼리 금속의 선택에 의해 그리고 그 양 k의 선택에 의해, 본 발명에 따른 가넷 발광단의 방출 파장이 영향을 받을 수 있다. 알칼리 금속으로서 Li의 삽입은 Li의 작은 이온 반경으로 인해 방출의 녹색 이동을 야기하는 한편, 알칼리 금속으로서 Na 및/또는 K의 삽입은 각각의 알칼리 금속의 이온 반경에 따라 적색 이동을 허용한다. 각각의 이동은 알칼리 금속의 양 k에 따라 각각 관련 범위에 걸쳐 커진다.
발광단 기술의 분야에서 발광단을 표시하기 위한 여러 가지 명명법이 수립되었다. 간소화된 식 표시에서, 활성제의 농도는 양으로 표시되지 않으므로, 정규 격자 성분의 감소된 양의 인덱스에서도 고려되지 않는다. 이러한 간소화된 명명법에 따라 본 발명에 따른 가넷 발광단은 하기와 같이 표시될 수 있다:
(LuxYyGdzAKk)3(Alb Bc Pd)5(Oe Xf)12:Ce
플레이스 홀더 AK, B 및 X는 임자 결정에 대해 상기 식에서와 동일한 원소들이다. 변수 x, y, z, k, b, c, d, e 및 f는 임자 결정에 대한 상기 식에서와 동일한 값 범위를 갖는다.
발광단을 표시하기 위한 더 정확한 명명법에서, 활성제의 양은 양적으로 고려된다. 이러한 명명법에 따라 본 발명에 따른 가넷 발광단은 하기와 같이 표시될 수 있다:
(Lux'Yy'Gdz'AKk')3(Alb Bc Pd)5(OeXf)12:Cea
플레이스 홀더 AK, B 및 X는 임자 결정에 대한 상기 식에서와 동일한 원소들이다. 변수 b, c, d, e 및 f는 임자 결정에 대한 상기 식에서와 동일한 값 범위를 갖는다. 변수 x', y' 및 z'은 각각 제로보다 크거나 같고, (1 - a - k')보다 작거나 같고, k'은 제로보다 크고 (1 - a)보다 작다. 변수 x', y', z' 및 k'의 합은 (1 - a)이다.
활성제 세륨의 양은 기본적으로 제로보다 크다. 상기 양은 바람직하게는 0.4보다 작거나 같다. 세륨의 양에 대한 변수 a를 가진 본 발명에 따른 가넷 발광단의 상기 식과 관련해서, 변수 a가 제로보다 크고, 바람직하게는 0.4보다 작거나 같은 것이 적용된다. 더 바람직하게는 활성제 세륨의 양이 0.005 내지 0.15이다.
본 발명에 따른 가넷 발광단은 적은 양의 추가 화학적 원소가 본 발명에 따라 제시된 임자 결정 내의 세륨에 의해 야기된 방출을 방해하지 않고 기껏해야 미미한 영향을 준다면, 상기 적은 양의 추가 화학적 원소를 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 가넷 발광단의 바람직한 실시예들의 제 1 그룹에서, 할로겐 X는 임자 결정 내에 포함된다. 이 경우, 임자 결정은 인을 포함하지 않으므로, 변수 d는 제로이며, 변수 b와 c의 합은 1이다. 변수 f는 변수 k의 1/4이다. 변수 e는 1 마이너스 변수 k의 3/8이다. 결과하는 임자 결정의 일반 화학식은 하기와 같다:
(LuxYyGdzAKk)3(Alb B1-b)5(O1-(3/8)·k Xk / 4)12
본 발명에 따른 가넷 발광단의 바람직한 실시예들의 제 2 그룹에서, 인은 임자 결정 내에 포함된다. 이 경우, 임자 결정은 할로겐 X를 포함하지 않으므로, 변수 f는 제로이고, 변수 e는 1이다. 변수 d는 변수 k의 1/3이다. 변수 b는 1 마이너스 변수 c 그리고 마이너스 변수 k의 7/45이다. 결과하는 임자 결정의 일반 화학식은 하기와 같다:
(LuxYyGdzAKk)3(Al1-c- (7/45)· kBcPk / 3)5O12
기본적으로 AK는 알칼리 금속 Li, Na 및 K 중 하나에 의해 형성될 수 있고, 이에 대해 하기 다수의 예가 제시된다:
(Lu0.9Li0.1)3Al5(O0.9625F0.025)12:Ce
(Y0.95Na0.05)3Al5(O0.98125F0.0125)12:Ce
(Y0.99K0.01)3Al5(O0.9625F0.0025)12:Ce
알칼리 금속 AK는 알칼리 금속 Li, Na 또는 K 중 다수에 의해 형성될 수 있다. 더 바람직하게는 알칼리 금속은 Li 또는 Na 또는 K에 의해 형성된다. 상기 알칼리 금속들은 가넷 임자 결정 내로 삽입을 위해 특히 적합하다.
특히 바람직한 실시예들에서, 알칼리 금속은 Li에 의해 형성되므로, 가넷 발광단의 방출 파장이 줄어든다.
다른 특히 바람직한 실시예들에서, 알칼리 금속은 Na에 의해 형성되므로, 가넷 발광단의 방출 파장은 커진다.
기본적으로 X는 할로겐 F, Cl 및 Br 중 하나에 의해 형성될 수 있고, 이에 대해 하기 다수의 예가 제시된다:
(Lu0.9Li0.1)3Al5(O0.9625F0.025)12:Ce
(Y0.95Na0.05)3Al5(O0.98125Cl0.0125)12:Ce
(Y0.99Na0.01)3Al5(O0.99625Br0.0025)12:Ce
할로겐 X는 F, Cl 또는 Br에 의해 또는 이 원소들의 혼합물로 형성될 수 있다. 바람직하게는 할로겐 X는 F 또는 Cl 또는 Br에 의해 형성된다.
특히 바람직한 실시예에서, 할로겐 X는 F에 의해 형성되고, 이로 인해 가넷 발광단의 합성이 용이해진다.
바람직한 실시예들의 제 1 그룹은 희토류 금속들 Lu, Y 및 Gd 중 Lu를 제외한 희토류 금속들을 포함하므로, y = z = 0 및 x = 1 - k 이고, 이는 임자 결정의 일반식 (Lu1-kAKk)3(AlbBcPd)5(OeXf)12 를 야기한다. 상기 발광단의 예는 (Lu0.9Li0.1)3Al5(O0.9625F0.025)12:Ce 이다. 바람직한 실시예들의 상기 제 1 그룹에서, 알칼리 금속은 바람직하게는 Li에 의해 형성된다. 이로 인해, 방출의 녹색 이동이 나타난다.
바람직한 실시예들의 제 2 그룹은 희토류 금속들 Lu, Y 및 Gd 중 Y를 제외한 희토류 금속들을 포함하므로, x = z = 0 및 y = 1 - k 이고, 이는 임자 결정의 일반식 (Y1-kAKk)3(AlbBcPd)5(OeXf)12 를 야기한다. 상기 발광단의 예는 (Y0.95Na0.05)3Al5(O0.98125F0.0125)12:Ce 이다. 바람직한 실시예들의 상기 제 2 그룹에서, 알칼리 금속은 바람직하게는 Li에 의해 형성된다. 이로 인해, 방출의 녹색 이동이 나타난다. 대안으로서, 바람직한 실시예들의 상기 제 2 그룹에서, 알칼리 금속은 바람직하게 Na에 의해 형성된다. 이로 인해, 방출의 오렌지 이동이 나타난다.
바람직한 실시예들의 제 3 그룹은 희토류 금속 Lu, Y 및 Gd 중 Y 및 Gd를 제외한 희토류 금속을 포함하므로, x = 0 및 y + z = 1 - k 이고, 이는 임자 결정의 일반식(YyGdzAKk)3(AlbBcPd)5(OeXf)12 를 야기한다. 상기 발광단의 예들은 (Y0.45Gd0.45Na0.1)3Al5(O0.95F0.05)12:Ce 및 (Y0.45Gd0.45Na0.05)3Al5(O0.98125Cl0.0125)12:Ce 이다. 바람직한 실시예들의 상기 제 3 그룹에서, 알칼리 금속은 바람직하게 Na에 의해 형성된다. 이로 인해, 방출의 오렌지 이동이 나타난다.
바람직한 실시예들의 제 4 그룹은 희토류 금속 Lu, Y 및 Gd 중 Lu 및 Gd를 제외한 희토류 금속을 포함하므로, y = 0 및 x + z = 1 - k 이고, 이는 임자 결정의 일반식(LuxGdzAKk)3(AlbBcPd)5(OeXf)12 을 야기한다. 상기 발광단의 예는 (Lu0.75Gd0.15Li0.1)3Al5(O0.9625F0.025)12:Ce 이다. 바람직한 실시예들의 상기 제 4 그룹에서, 알칼리 금속은 바람직하게 Li에 의해 형성된다.
알칼리 금속의 양 k는 바람직하게 0.0025 내지 0.2 이다. 할로겐 X의 양 f는 바람직하게는 0.000625 내지 0.05 이다.
임자 결정 내에 존재하는 알루미늄은 플레이스 홀더 B로 부분적으로 또는 완전히 치환될 수 있다. IN 및/또는 Ga로 Al의 치환은 가넷 발광단의 방출 파장을 줄인다. 이에 대한 예는 하기와 같다:
(Lu0.9Li0.1)3(Al0.9Ga0.1)5(O0.9625F0.025)12:Ce
바람직하게는 Al이 B로 부분적으로만 치환되므로, C < 1, 더 바람직하게는 c < 0.4이다. 대안적인 바람직한 실시예에서, Al이 B로 치환되지 않으므로, c = 0이다.
바람직한 실시예들의 제 2 그룹의 예들은 하기와 같다:
(Y0.9Li0.1)3(Al0.984P0.33)5O12:Ce
(Lu0.9Li0.1)3(Al0.984P0.33)5O12:Ce
제 1 파장 범위는 바람직하게 250 nm 내지 500 nm 이다.
가넷 발광단의 여기가 최대인 제 1 파장 범위의 평균 파장은 바람직하게 광 스펙트럼의 청색 스펙트럼 범위 내에 놓인다.
가넷 발광단의 방출이 최대인 제 2 파장 범위의 평균 파장은 바람직하게 480 nm 내지 630 nm, 특히 바람직하게 500 nm 내지 600 nm 이다.
본 발명에 따른 방법은 개선된 가넷 발광단의 제조를 위해 사용된다. 제조될 가넷 발광단은 변환 발광단이다. 따라서, 제조될 가넷 발광단은 제 1 파장 범위의 전자기 방사선에 의해 여기될 수 있다. 제 1 파장 범위의 전자기 방사선은 특히 광 또는 자외선일 수 있다. 여기로 인해, 제 2 파장 범위의 전자기 방사선이 가넷 발광단에 의해 방출될 수 있다. 제 2 파장 범위의 전자기 방사선은 특히 광 또는 적외선일 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 먼저, LU, Y 및/또는 Gd를 포함하는 적어도 하나의 화학적 화합물이 제공되는 단계를 포함한다. 또한, Al, Ga 및/또는 In을 포함하는 적어도 하나의 화학적 화합물이 제공된다. 상기 화합물들 중 적어도 하나는 산화물에 의해 형성된다. 상기 화합물들은 바람직하게는 옥살산염, 탄산염, 할로겐화물 및/또는 산화물에 의해 형성된다. 특히 바람직하게는 모든 화합물이 산화물에 의해 형성된다.
추가의 단계에서, 세륨, 바람직하게는 산화세륨 또는 세륨옥살산염을 포함하는 화학적 화합물이 제공된다.
또한, 일반 화학식 AKX의 화학적 화합물이 제공된다. 이 경우, 플레이스 홀더 AK는 원소 Li, Na 및 K를 포함하는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 다수의 알칼리 금속이다. 플레이스 홀더 X는 원소 F, Cl 및 Br을 포함하는 그룹으로부터 선택된 할로겐이거나, 또는 인산염이다. 화학적 화합물 AKX는 본 발명에 따른 방법에서 2중 기능을 한다. 이 화합물은 나중의 반응 생성물에, 즉 가넷 발광단에 포함된 성분들을 갖는 출발 물질이다. 또한, AKX는 용제로서 작용한다.
본 발명에 따른 방법의 다른 단계에서, 제공된 화학적 화합물들이 분쇄되어 혼합됨으로써 혼합물을 형성한다. 상기 혼합물은 후속해서 1,400℃보다 높은, 바람직하게는 1600℃보다 높은 온도로 가열된다. 이로 인해, 혼합물의 성분들이 반응하여 가넷 발광단을 형성한다. 상기 가열은 바람직하게는 환원 분위기 하에서 이루어진다. 끝으로, 가넷 발광단은 냉각된다.
본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 본 발명에 따른 발광단의 제조를 위해 사용된다. 특히 바람직하게는 본 발명에 따른 방법이 본 발명에 따른 발광단의 바람직한 실시예들의 제조를 위해 사용된다.
본 발명에 따른 광원은 본 발명에 따른 가넷 발광단을 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 광원은 제 1 파장 범위의 전자기 방사선을 방출하기 위한 방사선 소스를 포함한다. 방사선 소스는 바람직하게는 전기 에너지를 전자기 방사선으로 변환하기 위한 반도체 소자, 특히 전기 루미네센스 발광단, 예컨대 질화물 발광단이다. 방사선 소스에 의해 바람직하게는 광 스펙트럼의 청색 스펙트럼 범위의 광이 방출될 수 있다. 이에 따라 제 1 파장 범위는 바람직하게는 광 스펙트럼의 청색 스펙트럼 범위를 포함한다. 방사선 소스 및 가넷 발광단은, 방사선 소스에 의해 방출 가능한 방사선이 가넷 발광단에 부딪쳐서 상기 가넷 발광단을 여기시킬 수 있도록, 광원 내에 배치된다. 방사선 소스 및 가넷 발광단은, 바람직하게는 방사선 소스에 의해 방출 가능한 방사선과 가넷 발광단에 의해 방출 가능한 방사선의 혼합물이 광원으로부터 방출될 수 있도록, 광원 내에 배치된다. 방사선 소스에 의해 방출 가능한 방사선과 가넷 발광단에 의해 방출 가능한 방사선의 혼합물은 바람직하게는 백색 광이다.
본 발명에 따른 광원의 바람직한 실시예에서, 가넷 발광단의 제 2 파장 범위는 광 스펙트럼의 녹색, 황색 또는 오렌지색 스펙트럼 범위에서 평균 파장을 갖는다. 특히 바람직하게는 녹색 광이 가넷 발광단에 의해 방출될 수 있다. 평균 파장은 바람직하게는 550 nm 보다 작고, 특히 바람직하게는 530 nm 보다 작다. 광원은 또한, 방사선 소스에 의해 방출 가능한 방사선에 의해 여기될 수 있는 제 2 변환 발광단을 포함하고, 그로 인해 광 스펙트럼의 오렌지색 및/또는 적색 스펙트럼 범위의 전자기 방사선이 제 2 변환 발광단에 의해 방출될 수 있다. 바람직하게는 광 스펙트럼의 청색 스펙트럼 범위의 광이 다루어지는 방사선 소스의 방사선, 가넷 발광단의 녹색 방사선 및 제 2 변환 발광단의 오렌지색 및/또는 적색 방사선은 혼합해서 높은 연색지수(color lendering index)를 가진 백색 광을 제공한다.
본 발명에 따른 광원의 대안적 바람직한 실시예에서, 가넷 발광단의 제 2 파장 범위는 광 스펙트럼의 황색 스펙트럼 범위의 평균 파장을 갖는 한편, 방사선 소스의 방사선은 광 스펙트럼의 청색 스펙트럼 범위 내의 광이다. 본 발명에 따른 광원의 이 실시예에는 바람직하게 다른 변환 발광단은 존재하지 않는다.
본 발명에 따른 광원은 바람직하게 LED에 의해 또는 액정 디스플레이용 LED-배경 조명에 의해 형성된다.
본 발명의 다른 장점들, 세부 사항들 및 개선예들은 도면을 참고로 하는 하기의 바람직한 실시예 설명에 제시된다.
도 1은 조성 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12의 임자 결정을 가진 본 발명에 따른 가넷 발광단의 바람직한 실시예들의 방출 스펙트럼.
도 2는 도 1에 나타난 실시예들의 여기 스펙트럼.
도 3은 도 1에 나타난 실시예들의 다른 여기 스펙트럼.
도 4는 조성 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12의 임자 결정을 가진 본 발명에 따른 가넷 발광단의 바람직한 실시예들의 방출 스펙트럼.
도 5는 도 4에 나타난 실시예들의 여기 스펙트럼.
도 6은 도 4에 나타난 실시예들의 다른 여기 스펙트럼.
도 7은 조성 (Y1-kNak)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12의 임자 결정을 가진 본 발명에 따른 가넷 발광단의 바람직한 실시예들의 방출 스펙트럼.
도 8은 도 7에 나타난 실시예들의 여기 스펙트럼.
도 2는 도 1에 나타난 실시예들의 여기 스펙트럼.
도 3은 도 1에 나타난 실시예들의 다른 여기 스펙트럼.
도 4는 조성 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12의 임자 결정을 가진 본 발명에 따른 가넷 발광단의 바람직한 실시예들의 방출 스펙트럼.
도 5는 도 4에 나타난 실시예들의 여기 스펙트럼.
도 6은 도 4에 나타난 실시예들의 다른 여기 스펙트럼.
도 7은 조성 (Y1-kNak)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12의 임자 결정을 가진 본 발명에 따른 가넷 발광단의 바람직한 실시예들의 방출 스펙트럼.
도 8은 도 7에 나타난 실시예들의 여기 스펙트럼.
도 1 내지 도 3은 일반 화학식(Lu1-kLik)3Al5(O1- (3/8)· kFk / 4)12 의 임자 결정을 갖고 0.014의 몰량을 가진 활성제 세륨으로 도핑된, 본 발명에 따른 가넷 발광단의 바람직한 실시예들에 관한 것이다.
이 실시예들의 제조를 위해 Lu2O3, CeO2, Al2O3 및 Lif의 상이한 양이 계량된 다음 서로 혼합되었다. 이 혼합물들은 약 1, 650℃의 온도에서 어닐링되었고, 이로 인해 발광단이 형성되었다. 상기 일련의 실시예들에서, 특히 LiF의 양이 변화되었다. 출발 물질들의 계량된 양들은 표 1에 제시되어 있다.
| Lu2O3 (g) |
CeO2 (g) |
Al2O3 (g) |
LiF (g) |
LiF (g) |
∑ (g) |
| 141,253 | 1,735 | 61,177 | 1,021 | 0.50 | 205,185 |
| 139,291 | 1,711 | 60,327 | 2,517 | 1.25 | 203,846 |
| 137,329 | 1,687 | 59,477 | 4,962 | 2.50 | 203,456 |
| 135,367 | 1,663 | 58,628 | 9,783 | 5.00 | 205,441 |
| 129,482 | 1,590 | 56,079 | 18,715 | 10.0 | 205,866 |
| 141,253 | 1,735 | 61,177 | 0 | 0 | 204,165 |
도 1은 Li 및 F의 양이 변화되는 일련의 상기 실시예들의 방출 스펙트럼들을 도시하며, 그리고 비교를 위해, 제조시 혼합물에 LiF가 포함되지 않았지만 나머지는 설명된 혼합물과 양적으로 동일한, 본 발명 이외의 실시예의 방출 스펙트럼을 도시한다. 여기는 465 nm 파장의 방사선으로 이루어졌다. 혼합물 중에 상이한 LIF 양을 가진 상이한 실시예들을 참조 번호로 표시된 스펙트럼들에 할당하는 것은 표 2에 표시되어 있다.
도 2는 Li 및 F의 양이 변화되는 일련의 상기 실시예들의 여기 스펙트럼들을 도시한다. 상기 여기 스펙트럼들은 515 nm의 방출 파장에 대한 것이다. 상이한 실시예들을 참조 번호로 표시된 스펙트럼에 할당하는 것은 표 2에 표시되어 있다.
도 3은 Li 및 F의 양이 변화되는 일련의 상기 실시예들의 다른 여기 스펙트럼들을 도시한다. 상기 다른 여기 스펙트럼들은 555 nm의 방출 파장에 대한 것이다. 상이한 실시예들을 참조 번호로 표시된 스펙트럼들에 할당하는 것은 표 2에 표시되어 있다.
| LiF의 양 (%) |
도 1의 참조 번호 |
도 2의 참조 번호 |
도 3의 참조 번호 |
| 0.50 | 11 | 21 | 31 |
| 1.25 | 12 | 22 | 32 |
| 2.50 | 13 | 23 | 33 |
| 5.00 | 14 | 24 | 34 |
| 10.0 | 15 | 25 | 35 |
| 0 | 16 | 26 | 36 |
도 4 내지 도 6은 일반 화학식 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 의 임자 결정을 갖고 0.050의 몰량을 가진 활성제 세륨으로 도핑된, 본 발명에 따른 가넷 발광단의 다른 바람직한 실시예에 관한 것이다.
상기 실시예들의 제조를 위해, Gd2O3, CeO2, Al2O3 및 LiF의 상이한 양이 계량된 다음 서로 혼합되었다. 그리고 나서, 각각 Lu2O3 양이 계량되어 각각의 혼합물과 혼합되었다. 이 혼합물은 약 1, 650℃의 온도에서 어닐링되었고, 이로 인해 발광단이 형성되었다. 상기 일련의 실시예들에서, 특히 LiF의 양이 변화되었다. 출발 물질의 계량된 양들은 표 3에 제시되어 있다.
| Lu2O3 (g) |
Gd2O2 (g) |
CeO2 (g) |
Al2O3 (g) |
LiF (g) |
LiF (g) |
∑ (g) |
| 128,933 | 6,525 | 6,196 | 61,177 | 1,014 | 0.50 | 203,845 |
| 127,142 | 6,434 | 6,110 | 60,327 | 2,500 | 1.25 | 202,514 |
| 125,351 | 6,344 | 6,024 | 59,477 | 4,930 | 2.50 | 202,126 |
| 122,665 | 6,208 | 5,895 | 58,203 | 9,649 | 5.00 | 202,619 |
| 117,293 | 5,936 | 5,637 | 55,654 | 18,452 | 10.0 | 202,972 |
| 128,933 | 6,525 | 6,196 | 61,177 | 0 | 0 | 202,831 |
도 4은 Li 및 F의 양이 변화되는 일련의 상기 실시예들의 방출 스펙트럼들을 도시하며, 그리고 비교를 위해, 제조시 혼합물에 LiF가 포함되지 않았던, 본 발명 이외의 실시예의 방출 스펙트럼을 도시한다. 여기는 465 nm 파장의 방사선으로 이루어졌다. 혼합물 중의 상이한 LiF 양을 가진 상이한 실시예들을 참조 번호로 표시된 스펙트럼들에 할당하는 것은 표 4에 표시되어 있다.
도 5는 Li 및 F의 양이 변화되는 일련의 상기 실시예들의 여기 스펙트럼들을 도시한다. 이러한 여기 스펙트럼들은 515 nm의 방출 파장에 대한 것이다. 상이한 실시예들을 참조 번호로 표시된 스펙트럼들에 할당하는 것은 표 4에 표시되어 있다.
도 6은 Li 및 F의 양이 변화되는 일련의 상기 실시예들의 다른 여기 스펙트럼들을 도시한다. 상기 다른 여기 스펙트럼들은 555 nm의 방출 파장에 대한 것이다. 상이한 실시예들을 참조 번호로 표시된 스펙트럼들에 할당하는 것은 표 4에 표시되어 있다.
| LiF의 양 (%) |
도 4의 참조 번호 |
도 5의 참조 번호 |
도 6의 참조 번호 |
| 0.50 | 41 | 51 | 61 |
| 1.25 | 42 | 52 | 62 |
| 2.50 | 43 | 53 | 63 |
| 5.00 | 44 | 54 | 64 |
| 10.0 | 45 | 55 | 65 |
| 0 | 46 | 56 | 66 |
도 7 및 도 8은 일반 화학식 (Y1-kNak)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 의 임자 결정을 갖고 0.040의 몰량을 가진 활성제 세륨으로 도핑된, 본 발명에 따른 가넷 발광단의 다른 바람직한 실시예에 관한 것이다.
상기 실시예들의 제조를 위해, CeO2, Al2O3 및 NaF의 상이한 양이 계량된 다음 서로 혼합되었다. 그리고 나서, 각각 Y2O3 양이 계량되어 각각의 혼합물과 혼합되었다. 이 혼합물은 환원 분위기에서 약 1, 675℃의 온도로 어닐링되었고, 이로 인해 발광단이 형성되었다. 상기 일련의 실시예들에서, 특히 NaF의 양이 변화되었다. 출발 물질의 계량된 양들은 표 5에 제시되어 있다.
| Y2O3 (g) |
CeO2 (g) |
Al2O3 (g) |
NaF (g) |
NaF (%) |
∑ (g) |
| 217,861 | 13,838 | 170,785 | 1,006 | 0.25 | 403,491 |
| 216,778 | 13,770 | 169,936 | 2,002 | 0.50 | 402,485 |
| 216,778 | 13,770 | 169,936 | 3,004 | 0.75 | 403,486 |
| 215,694 | 13,701 | 169,086 | 3,985 | 1.00 | 402,465 |
| 216,778 | 13,770 | 169,936 | 4,606 | 1.15 | 405,088 |
| 215,152 | 13,666 | 168,661 | 5,962 | 1.50 | 403,461 |
| 218,945 | 13,907 | 171,635 | 0 | 0 | 404,488 |
도 7은 Na 및 F의 변화되는 양을 가진 일련의 상기 실시예들의 방출 스펙트럼들을 도시하며, 그리고 비교를 위해, 제조시 혼합물에 NaF가 포함되지 않았던, 본 발명 이외의 실시예의 방출 스펙트럼을 도시한다. 여기는 465 nm 파장의 방사선으로 이루어졌다. 상이한 실시예들을 참조 번호로 표시된 스펙트럼들에 할당하는 것은 표 6에 도시되어 있다.
도 8은 Na 및 F의 양이 변화되는 일련의 상기 실시예들의 여기 스펙트럼들을 도시한다. 상기 여기 스펙트럼들은 565 nm의 방출 파장에 대한 것이다. 상이한 실시예들을 참조 번호로 표시된 스펙트럼들에 할당하는 것은 표 6에 표시되어 있다.
| NaF의 양 (%) |
도 7의 참조 번호 |
도 8의 참조 번호 |
| 0.25 | 71 | 81 |
| 0.50 | 72 | - |
| 0.75 | 73 | - |
| 1.00 | 74 | - |
| 1.15 | 75 | - |
| 1.50 | - | 86 |
| 0 | 77 | 87 |
본 발명에 따른 가넷 발광단의 다른 바람직한 실시예들은 일반 화학식 (Lu1-kLik)3(Al1-(7/45)·kPk/3)5O12 의 임자 결정을 갖고 0.010의 몰량을 가진 활성제 세륨으로 도핑된다.
상기 실시예들의 제조를 위해, CeO2, Al2O3 및 Li3PO4의 상이한 양이 계량된 다음 서로 혼합되었다. 그리고 나서, 각각 Lu2O3 양이 계량되어 각각의 혼합물과 혼합되었다. 이 혼합물들은 환원 분위기에서 약 1, 650℃의 온도로 어닐링되었고, 이로 인해 발광단이 형성되었다. 상기 일련의 실시예들에서, 특히 Li3PO4의 양이 변화되었다. 출발 물질의 계량된 양들은 표 7에 제시되어 있다.
| Lu2O3 (g) | CeO2 (g) | Al2O3 (g) | Li3PO4 (g) | Li3PO4 (%) |
| 354,565 | 3,098 | 152,942 | 10,212 | 2.00 |
| 354,565 | 3,098 | 152,942 | 20,424 | 4.00 |
| 354,565 | 3,098 | 152,942 | 35,742 | 7.00 |
| 354,565 | 3,098 | 152,942 | 51,060 | 10.00 |
| 354,565 | 3,098 | 152,942 | 61,273 | 12.00 |
11 - 방출 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 0.5% LiF
12 - 방출 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 1.25% LiF
13 - 방출 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 2.5% LiF
14 - 방출 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 5.0% LiF
15 - 방출 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 10.0% LiF
16 - 방출 스펙트럼 Lu3Al5O12
21- 여기 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 0.5% LiF
22 - 여기 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 1.25% LiF
23 - 여기 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 2.5% LiF
24 - 여기 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 5.0% LiF
25 - 여기 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 10.0% LiF
26 - 여기 스펙트럼 Lu3Al5O12
31- 여기 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 0.5% LiF
32 - 여기 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 1.25% LiF
33 - 여기 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 2.5% LiF
34 - 여기 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 5.0% LiF
35 - 여기 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 10.0% LiF
36 - 여기 스펙트럼 Lu3Al5O12
41 - 방출 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 0.5% LiF
42 - 방출 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 1.25% LiF
43 - 방출 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 2.5% LiF
44 - 방출 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 5.0% LiF
45 - 방출 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 10.0% LiF
46 - 방출 스펙트럼 LuxGdz)3Al5O12
51 - 여기 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 0.5% LiF
52 - 여기 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 1.25% LiF
53 - 여기 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 2.5% LiF
54 - 여기 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 5.0% LiF
55 - 여기 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 10.0% LiF
56 - 여기 스펙트럼 LuxGdz)3Al5O12
61 - 여기 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 0.5% LiF
62 - 여기 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 1.25% LiF
63 - 여기 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 2.5% LiF
64 - 여기 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 5.0% LiF
65 - 여기 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 10.0% LiF
66 - 여기 스펙트럼 LuxGdz)3Al5O12
71 - 방출 스펙트럼 (Y1-kNak)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 0.25% NaF
72 - 방출 스펙트럼 (Y1-kNak)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 0.50% NaF
73 - 방출 스펙트럼 (Y1-kNak)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 0.75% NaF
74 - 방출 스펙트럼 (Y1-kNak)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 1.00% NaF
75 - 방출 스펙트럼 (Y1-kNak)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 1.15% NaF
77 - 방출 스펙트럼 Y3Al5O12
81 - 여기 스펙트럼 (Y1-kNak)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 0.25% NaF
86 - 여기 스펙트럼 (Y1-kNak)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 0.50% NaF
87 - 여기 스펙트럼 Y3Al5O12
12 - 방출 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 1.25% LiF
13 - 방출 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 2.5% LiF
14 - 방출 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 5.0% LiF
15 - 방출 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 10.0% LiF
16 - 방출 스펙트럼 Lu3Al5O12
21- 여기 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 0.5% LiF
22 - 여기 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 1.25% LiF
23 - 여기 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 2.5% LiF
24 - 여기 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 5.0% LiF
25 - 여기 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 10.0% LiF
26 - 여기 스펙트럼 Lu3Al5O12
31- 여기 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 0.5% LiF
32 - 여기 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 1.25% LiF
33 - 여기 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 2.5% LiF
34 - 여기 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 5.0% LiF
35 - 여기 스펙트럼 (Lu1-kLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 10.0% LiF
36 - 여기 스펙트럼 Lu3Al5O12
41 - 방출 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 0.5% LiF
42 - 방출 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 1.25% LiF
43 - 방출 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 2.5% LiF
44 - 방출 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 5.0% LiF
45 - 방출 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 10.0% LiF
46 - 방출 스펙트럼 LuxGdz)3Al5O12
51 - 여기 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 0.5% LiF
52 - 여기 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 1.25% LiF
53 - 여기 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 2.5% LiF
54 - 여기 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 5.0% LiF
55 - 여기 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 10.0% LiF
56 - 여기 스펙트럼 LuxGdz)3Al5O12
61 - 여기 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 0.5% LiF
62 - 여기 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 1.25% LiF
63 - 여기 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 2.5% LiF
64 - 여기 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 5.0% LiF
65 - 여기 스펙트럼 (LuxGdzLik)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 10.0% LiF
66 - 여기 스펙트럼 LuxGdz)3Al5O12
71 - 방출 스펙트럼 (Y1-kNak)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 0.25% NaF
72 - 방출 스펙트럼 (Y1-kNak)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 0.50% NaF
73 - 방출 스펙트럼 (Y1-kNak)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 0.75% NaF
74 - 방출 스펙트럼 (Y1-kNak)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 1.00% NaF
75 - 방출 스펙트럼 (Y1-kNak)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 1.15% NaF
77 - 방출 스펙트럼 Y3Al5O12
81 - 여기 스펙트럼 (Y1-kNak)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 0.25% NaF
86 - 여기 스펙트럼 (Y1-kNak)3Al5(O1-(3/8) · kFk / 4)12 - 0.50% NaF
87 - 여기 스펙트럼 Y3Al5O12
Claims (10)
- 제 1 파장 범위의 전자기 방사선에 의해 여기될 수 있고 그로 인해, 제 2 파장 범위의 전자기 방사선이 가넷 발광단에 의해 방출될 수 있는, 가넷 발광단으로서, 상기 가넷 발광단은 3가 세륨으로 활성화되고, 하기 일반 화학식의 임자 결정을 포함하는, 가넷 발광단:
(LuxYyGdzAKk)3(AlbBcPd)5(Oe Xf)12
상기 식에서,
AK = 원소 Li, Na 및 K를 포함하는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 다수의 알칼리 금속;
B = Ga 및/또는 In;
X = 원소 F, Cl 및 Br을 포함하는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 다수의 할로겐;
0 ≤ x, y, z < 1;
x + y + z + k = 1;
0 < k < 1;
0 ≤ b ≤ 1;
0 ≤ c ≤ 1;
0 < b + c;
0 ≤ d < 1;
b + c + d ≤ 1;
0 < e ≤ 1;
0 ≤ f < 1; 및
e + f ≤ 1. - 제 1 항에 있어서,
d = 0;
b + c = 1;
f = k/4; 및
e = 1 - (3/8)·k;
결과적으로 하기 일반 화학식의 임자 결정을 포함하는 것을 특징으로 하는 가넷 발광단:
(LuxYyGdzAKk)3(AlbB1 -b)5(O1-(3/8)· kXk / 4)12. - 제 1 항에 있어서,
e = 1;
f = 0;
d = k/3; 및
b = 1 - c - (7/45)·k;
결과적으로 하기 일반 화학식의 임자 결정을 포함하는 것을 특징으로 하는 가넷 발광단:
(LuxYyGdzAKk)3(Al1-c- (7/45)· kBcPk / 3)5O12. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 플레이스 홀더 AK는 Li 또는 Na 인 것을 특징으로 하는 가넷 발광단.
- 제 2 항 또는 제 2 항을 인용하는 제 4 항에 있어서, 플레이스 홀더 X 는 F인 것을 특징으로 하는 가넷 발광단.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 파장 범위의 평균 파장은 500 nm 내지 600 nm 인 것을 특징으로 하는 가넷 발광단.
- 가넷 발광단의 제조 방법으로서,
- LU, Y 및/또는 Gd를 포함하는 적어도 하나의 화합물 및 Al, Ga 및/또는 In을 포함하는 적어도 하나의 화합물을 제공하는 단계로서, 상기 화합물들 중 적어도 하나는 산화물에 의해 형성되는, 단계,
- Ce를 포함하는 화합물을 제공하는 단계,
- 일반 화학식 AKX의 화합물을 제공하는 단계로서, 상기 식에서 AK는 원소 Li, Na 및 K를 포함하는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 다수의 알칼리 금속이고, X는 원소 F, Cl 및 Br을 포함하는 그룹으로부터 선택된 할로겐 또는 인산염인, 단계,
- 제공된 화학적 화합들물을 분쇄 및 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계,
- 상기 혼합물을 1,400 ℃를 초과하는 온도로 가열함으로써, 상기 혼합물을 반응시켜 가넷 발광단을 형성하는 단계; 및
- 상기 가넷 발광단을 냉각시키는 단계를 포함하는 가넷 발광단의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 가넷 발광단 및 제 1 파장 범위의 전자기 방사선을 방출하기 위한 방사선 소스를 포함하는 광원.
- 제 8 항에 있어서, 상기 가넷 발광단의 제 2 파장 범위는 광 스펙트럼의 녹색 스펙트럼 범위에서 최대치를 갖고, 상기 광원은 상기 방사선 소스에 의해 방출 가능한 방사선에 의해 여기될 수 있는 제 2 변환 발광단을 포함하기 때문에, 광 스펙트럼의 오렌지색 및/또는 적색 스펙트럼 범위의 전자기 방사선이 상기 제 2 변환 발광단에 의해 방출될 수 있는 것을 특징으로 하는 광원.
- 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 광원이 LED에 의해 또는 액정 디스플레이용 LED 배경 조명에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 광원.
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