KR20210026892A - Inorganic fluorescence, and pearlescent pigment comprising the same - Google Patents

Inorganic fluorescence, and pearlescent pigment comprising the same Download PDF

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KR20210026892A
KR20210026892A KR1020190108309A KR20190108309A KR20210026892A KR 20210026892 A KR20210026892 A KR 20210026892A KR 1020190108309 A KR1020190108309 A KR 1020190108309A KR 20190108309 A KR20190108309 A KR 20190108309A KR 20210026892 A KR20210026892 A KR 20210026892A
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조금성
정재일
강광중
최병기
임광수
장길완
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    • C09C3/06Treatment with inorganic compounds
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Abstract

The present invention relates to an inorganic fluorescent substance and a pearlescent pigment including the same, and the fluorescent substance according to an embodiment of the present invention includes a material represented by General Formula 1. [General Formula 1] (A_a, B_b, C_c, D_d)O_f (A is Ce or Gd, B is at least one of Gd, Zr, Ti, and La when A is Ce, B is Ce when A is Gd, C is one of an alkali metal, D is at least one of Ho, Yb, Er, and Tm, 1<=a+b+c+d<=2, 0<a<2, 0.005<=b<=0.3, 0<=c<=0.1, 0<d<=0.1, and 2<=f<=3). Accordingly, an average particle size is small, and a luminescent property is excellent.

Description

무기 형광체, 및 이를 포함하는 진주광택안료{INORGANIC FLUORESCENCE, AND PEARLESCENT PIGMENT COMPRISING THE SAME}Inorganic phosphor, and pearlescent pigment containing the same {INORGANIC FLUORESCENCE, AND PEARLESCENT PIGMENT COMPRISING THE SAME}

본 발명은 무기 형광체, 및 이를 포함하는 진주광택안료에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 Ce 및 Gd 가 동시 포함됨으로서 업-컨버젼 효과를 발휘하는 무기 형광체 및 이의 형광 특성과 간접색상과 금속광택 효과를 통한 심미적인 효과를 갖는 진주광택안료에 관한 것이다. The present invention relates to an inorganic phosphor, and a pearlescent pigment comprising the same, and more specifically, an inorganic phosphor exhibiting an up-conversion effect by simultaneously containing Ce and Gd, and its fluorescence characteristics, indirect color, and metallic luster effect. It relates to a pearlescent pigment having an aesthetic effect.

진주광택안료란 진주빛, 무지개빛, 금속빛을 자아내는 안료를 통칭한 것으로서, 오늘날 시장에서 가장 널리 사용되고 있는 진주광택안료는 1960년대 중반에 등장한 천연운모티탄안료이다. 이 안료는 운모 표면에 TiO2를 균일한 두께로 피복시킨 것으로서, 비독성, 화학적 내성, 비전도성 등의 많은 장점을 가지고 있어 화장품을 비롯한 가공 산업 전 분야에 걸쳐 다양하게 사용되고 있다. 진주광택안료 적용분야는 크게 산업용(도료, 벽지, 건축자재 등), 자동차용(자동차도료, 건축외장재 등), 화장품용(기초화장품, 색조화장품 등), 화폐용 등으로 세분화할 수 있다.Pearlescent pigment is a collective term for pigments that give off pearly, iridescent and metallic colors, and the most widely used pearlescent pigment in the market today is a natural mica titanium pigment that appeared in the mid-1960s. This pigment is coated with TiO 2 on the mica surface with a uniform thickness, and has many advantages such as non-toxicity, chemical resistance, and non-conductivity, and is thus widely used in all areas of the processing industry including cosmetics. The application field of pearlescent pigment can be largely divided into industrial (paint, wallpaper, construction materials, etc.), automobile (automobile paint, architectural exterior materials, etc.), cosmetics (basic cosmetics, color cosmetics, etc.), and currency.

이러한 안료의 제조기술로서 판상 기질에 산화철 등의 금속산화물과 유기형광체, 무기 형광체 등의 안료를 코팅시켜 우수한 광택 및 채도를 갖는 진주 광택성 안료를 제조하여 산업용, 자동차용, 화장품용, 및 화폐용 등에 사용하는 기술이 요구된다. As a manufacturing technology for such pigments, pearlescent pigments having excellent luster and saturation are produced by coating metal oxides such as iron oxide and pigments such as organic phosphors and inorganic phosphors on a plate-like substrate for industrial use, automobiles, cosmetics, and money. The technology to be used in the etc. is required.

형광체는 흡수한 빛은 다른 파장의 빛으로 바꾸어 방출하는 물질로서, 무기 형광체는 무기화합물로 이루어진 형광체를 의미한다. 업-컨버젼 (Up-conversion, UC)형광체는 낮은 에너지의 빛(적외선)을 받아 더 높은 에너지의 빛(가시광선)을 방출하게 된다. 이러한 가시광을 만들어내는 과정을 발광(Luminescence)이라고 하는데, 활성이온이 바닥상태에서 광 에너지를 흡수하여 준안정 준위로 전이된 후, 다시 바닥상태로 돌아가기 전에 또 다른 광 에너지를 흡수하여 더 높은 에너지 상태로 전이하게 된다. 업-컨버젼 형광체로서는 예를 들면 할로겐화물 모체에 희토류 이온을 도핑한 NaYF4:Er,Yb, 산화물계 모체에 희토류 이온을 도핑한 Gd2O3 :Er,Yb, 또는 CeO2 :Er,Yb 등이 있다.A phosphor is a material that converts absorbed light into light of a different wavelength and emits it, and an inorganic phosphor refers to a phosphor made of an inorganic compound. Up-conversion (UC) phosphor receives light of low energy (infrared light) and emits light of higher energy (visible light). The process of producing such visible light is called luminescence.Active ions absorb light energy in the ground state and transition to the metastable level, and then absorb another light energy before returning to the ground state, resulting in higher energy. Transition to the state. An up-conversion fluorescent substance includes, for example doped with rare earth ions to halide matrix NaYF 4: Er, Yb, doped with a rare earth ion in the oxide-based matrix Gd 2 O 3: Er, Yb , or CeO 2: Er, Y b Etc.

그러나 종래의 업-컨버전 형광체는 발광 특성이 아직 불충분하거나 불화물 등 바람직하지 않은 재료를 이용하였으므로, 휘도, 발광색, 색순도, 또는 시인성에서 모두 만족할 만한 결과를 내는 신규 조성의 개발이 필요하다. However, since the conventional up-conversion phosphor has insufficient luminescence properties or uses an undesirable material such as fluoride, it is necessary to develop a new composition that produces satisfactory results in terms of luminance, luminescence color, color purity, or visibility.

또한, 종래의 CeO2 및 Gd2O3 를 모재로 사용한 것보다 휘도 등의 특성이 개선된 화학량론비를 고려한 신규 조성의 개발이 필요하다.In addition, conventional CeO 2 and Gd 2 O 3 It is necessary to develop a new composition in consideration of the stoichiometric ratio with improved properties such as luminance than that used as the base material.

대한민국 공개특허 KR 10-2011-0130117Korean Patent Application Publication No. KR 10-2011-0130117 일본 공개특허 특개2013-60568Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2013-60568

본 발명은 Ce 및 Gd를 동시에 특정 조성비로 포함하여 평균 입도가 작고 발광특성이 우수한 무기 형광체를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide an inorganic phosphor having a small average particle size and excellent luminescence characteristics by simultaneously including Ce and Gd in a specific composition ratio.

또한, 본 발명은 상기 무기 형광체를 코팅하여 간접색상과 금속광택 효과를 통한 심미적인 효과를 가지면서 적외선에서 특정 파장으로 발광하며, 색순도, 시인성 및 발광세기가 증대된 진주 광택의 안료를 제조하는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention is to prepare a pearlescent pigment that emits light at a specific wavelength in infrared light while having an aesthetic effect through an indirect color and metallic luster effect by coating the inorganic phosphor, and having increased color purity, visibility, and light intensity. The purpose.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 하기 일반식 1로 표시되는 물질을 포함한다. The phosphor according to an embodiment of the present invention includes a material represented by the following general formula (1).

[일반식 1] (Aa, Bb, Cc, Dd)Of [General Formula 1] (A a , B b , C c , D d ) O f

(상기 일반식 1에서 A는 Ce 또는 Gd, A가 Ce인 경우 B는 Gd, Zr, Ti 및 La 중 적어도 어느 하나, A가 Gd 인 경우 B는 Ce, C는 알카리금속 중 어느 하나, D는 Ho, Yb, Er, 및 Tm 중 적어도 어느 하나, 1≤a+b+c+d≤2, 0<a<2, 0.005≤b≤0.3, 0≤c≤0.1, 0<d≤0.1, 2≤f≤3 임).(In the general formula 1, A is Ce or Gd, when A is Ce, B is at least one of Gd, Zr, Ti, and La, when A is Gd, B is Ce, C is any one of alkali metals, D is At least any one of Ho, Yb, Er, and Tm, 1≤a+b+c+d≤2, 0<a<2, 0.005≤b≤0.3, 0≤c≤0.1, 0<d≤0.1, 2 ≤f≤3).

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 상기 일반식 1에서 A가 Ce, B가 Gd, 및 D는 Ho 및 Yb이고, 이 경우 Ho의 원자수의 비를 d1, Yb의 원자수의 비를 d2라고 할 때, 0.005≤b≤0.05, 0.001≤d1≤0.005, 및 0.01≤d2≤0.03을 만족할 수 있다. In the phosphor according to an embodiment of the present invention, in the general formula 1, A is Ce, B is Gd, and D is Ho and Yb, and in this case, the ratio of the number of atoms of Ho is d1, and the ratio of the number of atoms of Yb is d2. In this case, 0.005≦b≦0.05, 0.001≦d1≦0.005, and 0.01≦d2≦0.03 may be satisfied.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 상기 일반식 1에서 A가 Ce, B가 Gd, C가 Na, 및 D가 Ho 및 Yb이고, 이 경우 Ho의 원자수의 비를 d1, Yb의 원자수의 비를 d2라고 할 때, 0.005≤b≤0.03, 0.01≤c≤0.035, 0.001≤d1≤0.005, 및 0.01≤d2≤0.03을 만족할 수 있다. In the phosphor according to an embodiment of the present invention, in the general formula 1, A is Ce, B is Gd, C is Na, and D is Ho and Yb, and in this case, the ratio of the number of atoms of Ho is d1 and the number of atoms of Yb. When the ratio is d2, 0.005≦b≦0.03, 0.01≦c≦0.035, 0.001≦d1≦0.005, and 0.01≦d2≦0.03 may be satisfied.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 상기 일반식 1에서 A가 Ce, B가 Gd, C가 Li, 및 D가 Ho 및 Yb이고, Ho의 원자수의 비를 d1, Yb의 원자수의 비를 d2라고 할 때, 0.005≤b≤0.03, 0.02≤c≤0.1, 0.001≤d1≤0.005, 및 0.01≤d2≤0.03을 만족할 수 있다. In the phosphor according to an embodiment of the present invention, in the general formula 1, A is Ce, B is Gd, C is Li, and D is Ho and Yb, and the ratio of the number of atoms of Ho is d1 and the ratio of the number of atoms of Yb is In the case of d2, 0.005≦b≦0.03, 0.02≦c≦0.1, 0.001≦d1≦0.005, and 0.01≦d2≦0.03 may be satisfied.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 상기 일반식 1에서 A가 Ce, B가 Zr일 수 있다. In the phosphor according to an embodiment of the present invention, A may be Ce and B may be Zr in General Formula 1 above.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 상기 일반식 1에서 A가 Gd, B가 Ce, D가 Ho 및 Yb이고, Ho의 원자수의 비를 d1, Yb의 원자수의 비를 d2라고 할 때, 상기 0.005≤b≤0.3, 0.002≤d1≤0.006, 및 0.04≤d2≤0.08을 만족할 수 있다. In the phosphor according to an embodiment of the present invention, in the general formula 1, when A is Gd, B is Ce, D is Ho and Yb, the ratio of the number of atoms of Ho is d1, and the ratio of the number of atoms of Yb is d2, The 0.005≦b≦0.3, 0.002≦d1≦0.006, and 0.04≦d2≦0.08 may be satisfied.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 파장 980nm의 적외선 조사시 발광 파장은 510 내지 580nm 인 것을 특징으로 한다. The phosphor according to an embodiment of the present invention is characterized in that when irradiated with infrared rays having a wavelength of 980 nm, the emission wavelength is 510 to 580 nm.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 입자의 평균 입도 D50이 200nm 이하일 수 있다. The phosphor according to an embodiment of the present invention may have an average particle size D50 of 200 nm or less.

본 발명의 실시예를 따르는 진주광택안료는 기재; 및 상기 기재 상에 코팅된 본 발명에 의한 아래 일반식 1로 표시된 형광체;를 포함한다. A pearlescent pigment according to an embodiment of the present invention is a base material; And a phosphor represented by the following general formula 1 according to the present invention coated on the substrate.

[일반식 1] (Aa, Bb, Cc, Dd)Of [General Formula 1] (A a , B b , C c , D d ) O f

(상기 일반식 1에서 A는 Ce 또는 Gd, A가 Ce인 경우 B는 Gd, Zr, Ti 및 La 중 적어도 어느 하나, A가 Gd 인 경우 B는 Ce, C는 알카리금속 중 어느 하나, D는 Ho, Yb, Er, 및 Tm 중 적어도 어느 하나, 1≤a+b+c+d≤2, 0<a<2, 0.005≤b≤0.3, 0≤c≤0.1, 0<d≤0.1, 2≤f≤3 임).(In the general formula 1, A is Ce or Gd, when A is Ce, B is at least one of Gd, Zr, Ti, and La, when A is Gd, B is Ce, C is any one of alkali metals, D is At least any one of Ho, Yb, Er, and Tm, 1≤a+b+c+d≤2, 0<a<2, 0.005≤b≤0.3, 0≤c≤0.1, 0<d≤0.1, 2 ≤f≤3).

본 발명의 실시예를 따르는 진주광택안료에서 상기 기재는 플레이크 기질에 금속산화물이 코팅되고, 상기 플레이크 기질은 합성운모, 천연운모, 글라스 플레이크(Glass Flake), 판상 산화철, 판상 알루미나, 알루미늄 플레이크, 판상 실리카, 탈크 및 비스무스 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 금속산화물의 금속은 규소(Si), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 안티모니(Sb), 아연(Zn), 주석(Sn), 철(Fe), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 알루미늄(Al), 코발트(Co) 및 바륨(Ba) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. In the pearlescent pigment according to an embodiment of the present invention, the substrate is coated with a metal oxide on a flake substrate, and the flake substrate is synthetic mica, natural mica, glass flake, plate-shaped iron oxide, plate-shaped alumina, aluminum flake, plate-shaped It contains at least one or more of silica, talc, and bismuth, and the metal of the metal oxide is silicon (Si), titanium (Ti), zirconium (Zr), antimony (Sb), zinc (Zn), and tin (Sn) , Iron (Fe), magnesium (Mg), manganese (Mn), aluminum (Al), cobalt (Co), and may contain at least one or more of barium (Ba).

본 발명의 실시예를 따르는 진주광택안료에서 상기 기재는 알루미나(Al2O3)에 산화티타늄(TiO2)이 코팅된 것일 수 있다. In the pearlescent pigment according to an embodiment of the present invention, the substrate may be alumina (Al 2 O 3 ) coated with titanium oxide (TiO 2 ).

본 발명의 실시예를 따르는 진주광택안료는 상기 기재 상에 코팅된 제 1 항의 형광체의 코팅 두께가 10 내지 500nm일 수 있다. In the pearlescent pigment according to an embodiment of the present invention, the coating thickness of the phosphor of claim 1 coated on the substrate may be 10 to 500 nm.

본 발명의 실시예를 따르는 진주광택안료는 파장 980nm의 적외선 조사시 파장 510 내지 580nm에서 발광할 수 있다. The pearlescent pigment according to the embodiment of the present invention may emit light at a wavelength of 510 to 580 nm when irradiated with infrared rays having a wavelength of 980 nm.

본 발명의 실시예를 따르는 무기형광체는 평균 입도가 작고 발광특성이 우수하며, 본 발명의 실시예를 따르는 진주광택안료는 간접색상과 금속광택 효과를 통한 심미적인 효과를 가지면서, 적외선에서 특정 파장으로 발광하며, 색순도, 시인성 및 발광세기가 증대된다. The inorganic phosphor according to the embodiment of the present invention has a small average particle size and excellent luminescence characteristics, and the pearlescent pigment according to the embodiment of the present invention has an aesthetic effect through an indirect color and metallic luster effect, and a specific wavelength in infrared rays. It emits light, and color purity, visibility, and luminous intensity are increased.

도 1은 비교예 1-1, 1-2, 실시예 1-1, 및 1-5의 발광특성을 비교한 그래프이다.
도 1는 실시예 1-1에서 제조된 형광체에서 b값을 변화시키면서 나타낸 발광 스펙트럼 및 발광 사진이다.
도 2는 실시예 1-2에서 제조된 형광체에서 c값을 변화시키면서 나타낸 발광 스펙트럼 및 발광 사진이다.
도 3는 실시예 1-3에서 제조된 형광체에서 c값을 변화시키면서 나타낸 발광 스펙트럼 및 발광 사진이다.
도 4는 실시예 1-4에서 제조된 형광체에서 Zr을 도핑판 경우를 나타낸 발광 스펙트럼 및 발광 사진이다.
도 5은 실시예 1-5에서 제조된 형광체에서 b값을 변화시키면서 나타낸 발광 스펙트럼 및 발광 사진이다.
1 is a graph comparing the luminescence characteristics of Comparative Examples 1-1 and 1-2, Examples 1-1, and 1-5.
1 is a luminescence spectrum and a photograph of luminescence showing while changing the b value in the phosphor prepared in Example 1-1.
2 is a light emission spectrum and a light emission photograph showing while changing the c value in the phosphor prepared in Example 1-2.
3 is a light emission spectrum and a light emission photograph shown while changing the c value in the phosphor prepared in Example 1-3.
FIG. 4 is an emission spectrum and photo emission showing a case of a Zr-doped plate in the phosphor prepared in Example 1-4.
5 is a light emission spectrum and a light emission photograph showing while changing the b value in the phosphor prepared in Example 1-5.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. Since these examples are for illustrative purposes only, the scope of the present invention is not to be construed as being limited by these examples.

본 명세서에서 사용되는 "포함하는"과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 문구 또는 문장에서 특별히 다르게 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.Expressions such as "comprising" used in the present specification are understood as open-ended terms including the possibility of including other embodiments, unless specifically stated otherwise in the phrase or sentence in which the expression is included. It should be.

본 명세서에서 사용되는 "바람직한" 및 "바람직하게"는 소정 환경 하에서 소정의 이점을 제공할 수 있는 본 발명의 실시 형태를 지칭한다. 그러나, 동일한 환경 또는 다른 환경 하에서, 다른 실시 형태가 또한 바람직할 수 있다. 추가로, 하나 이상의 바람직한 실시 형태의 언급은 다른 실시 형태가 유용하지 않다는 것을 의미하지 않으며, 본 발명의 범주로부터 다른 실시 형태를 배제하고자 하는 것은 아니다.As used herein, "preferable" and "preferably" refer to embodiments of the present invention that may provide certain advantages under certain circumstances. However, under the same or different circumstances, other embodiments may also be desirable. Additionally, reference to one or more preferred embodiments does not imply that other embodiments are not useful, and is not intended to exclude other embodiments from the scope of the present invention.

본 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 ‘상에’위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접하여 있는 경우뿐만 아니라, 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. In the present specification, when a member is positioned “on” another member, this includes not only a case where a member is in contact with another member, but also a case where another member exists between the two members.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 하기 일반식 1로 표시되는 물질을 포함한다. The phosphor according to an embodiment of the present invention includes a material represented by the following general formula (1).

[일반식 1] (Aa,Bb,Cc,Dd)Of [General Formula 1] (A a ,B b ,C c ,D d )O f

(A는 Ce 또는 Gd이며, (A is Ce or Gd,

A가 Ce인 경우 B는 Gd, Zr, Ti 및 La 중 적어도 어느 하나, When A is Ce, B is at least one of Gd, Zr, Ti, and La,

A가 Gd인 경우 B는 Ce, C는 알카리금속 중 어느 하나, When A is Gd, B is Ce, C is any one of alkali metals,

D는 Ho, Yb, Er, 및 Tm 중 적어도 어느 하나이고, D is at least any one of Ho, Yb, Er, and Tm,

1≤a+b+c+d≤2, 0<a<2, 0.005≤b≤0.3, 0≤c≤0.1, 0<d≤0.1, 2≤f≤3 임).1≤a+b+c+d≤2, 0<a<2, 0.005≤b≤0.3, 0≤c≤0.1, 0<d≤0.1, 2≤f≤3).

일반적으로 형광체의 광흡수 및 발광특성은 모체의 흡수특성에 의해 좌우된다. 또한, 제작 공정에서 가해지는 열적 안정성을 가지는 모체를 선택하는 것이 중요하며, 이를 고려할 때, 본 발명의 실시예에 따르는 모체는 Ce/ La, Gd, Zr 및 Ti 로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상의 물질/ O로 이루어져있다. In general, the light absorption and light emission characteristics of a phosphor depend on the absorption characteristics of the parent body. In addition, it is important to select a parent body having thermal stability applied in the manufacturing process, and when considering this, the parent body according to the embodiment of the present invention is at least one selected from the group consisting of Ce/La, Gd, Zr, and Ti. It is composed of the above substances/O.

본 발명의 실시예에 따르는 형광체를 Gd 계 무기 입자의 표면에 코팅하는 경우, 본 발명의 형광체는 종래 Ce계 형광체보다 보다 작은 입도를 가지고 있으므로 종래와 비교하여 고르게 분포된다. 반면, Ce계 무기 입자를 코팅하는 경우에는 Gd계와 비교하여 펄 특성이 증대된다. 따라서 본 발명에서는 펄 특성이 증대되면서도 코팅품질을 높일 수 있도록 무기입자들의 각각의 장점을 살리는 원자수의 비를 선택하는 것이 요구된다. When the phosphor according to the embodiment of the present invention is coated on the surface of the Gd-based inorganic particle, the phosphor of the present invention has a particle size smaller than that of the conventional Ce-based phosphor, and thus is evenly distributed compared to the conventional one. On the other hand, when the Ce-based inorganic particles are coated, the pearl characteristics are increased compared to the Gd-based. Therefore, in the present invention, it is required to select a ratio of the number of atoms that take advantage of each of the inorganic particles so as to improve the coating quality while increasing the pearl properties.

본 형광체는 Ce/ Gd, Zr, Ti, 및 La 로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상의 물질/ O(산소)로 이루어진 모체에 Ho, Yb, Er, 및 Tm 중 어느 하나 또는 2종 이상이 혼합된 활성제가 도핑되어 있다. This phosphor is a mixture of any one or two or more of Ho, Yb, Er, and Tm in a parent body consisting of at least one or more substances selected from the group consisting of Ce/ Gd, Zr, Ti, and La/ O (oxygen) Activator is doped.

상기 관계를 만족하는 형광체는 A 및 O로 이루어진 결정격자에서 B이온이 첨가되거나, A 이온 대신 B 이온이 치환된 것일 수 있다. A의 원자수의 비를 나타내는 a값은 다른 이온의 원자수의 비와 O와의 산화수와의 관계에서 결정되는 값이고, O의 원자수의 비를 나타내는 f값은 다른 이온의 산화수와의 관계에 의해 스스로 결정된다. The phosphor satisfying the above relationship may be one in which B ions are added or B ions are substituted instead of A ions in a crystal lattice made of A and O. The a value, which represents the ratio of the number of atoms of A, is a value determined from the relationship between the ratio of the number of atoms of other ions and the number of oxidation with O, and the value of f, which represents the ratio of the number of atoms of O, is related to the relationship with the number of oxidation of other ions Is determined by yourself.

첨가되는 B 이온의 원자수의 비를 나타내는 b값은 0.005 내지 0.3이어야 한다. 0.005 내지 0.3의 범위를 벗어나는 경우에는 발광세기가 보다 약해지고, 평균입도가 증가한다. 또한, 발광특성 및 형광입자의 입도를 고려하였을 때, b값은 0.005 내지 0.2일 수 있고, 0.01 내지 0.1일 수 있고, 0.01 내지 0.05일 수 있다. The b value representing the ratio of the number of atoms of B ions added should be 0.005 to 0.3. If it is out of the range of 0.005 to 0.3, the light emission intensity becomes weaker and the average particle size increases. In addition, when considering the luminescence characteristics and the particle size of the fluorescent particles, the b value may be 0.005 to 0.2, may be 0.01 to 0.1, and may be 0.01 to 0.05.

Ce 및 O로 이루어진 물질에 Gd, Zr, Ti 및 La 중 적어도 어느 하나 이상이 소량 도핑된 것을 모체로서 사용하는 경우, 또는 Gd 및 O로 이루어진 물질에 Ce가 소량 포함되거나 도핑된 것을 모체로서 사용하는 경우에는, Ce 및 O로 이루어진 물질이나 Gd 및 O로 이루어진 물질을 모체로서 사용하는 경우보다 광흡수 및 발광특성에서 보다 그 효과가 증대된다. When a material consisting of Ce and O is doped with a small amount of at least one of Gd, Zr, Ti, and La as a mother body, or a material consisting of Gd and O contains a small amount of Ce or doped with a small amount of Ce as a mother body. In this case, the effect is increased in terms of light absorption and luminescence properties than in the case of using a material composed of Ce and O or a material composed of Gd and O as a parent body.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 알칼리금속으로 Li, Na, 및 K 중 적어도 어느 하나 이상인 C 를 더 포함할 수 있다. 상기 C가 더 포함되는 경우에는 발광 특성을 우수하게 할 수 있으나, 휘도를 저해하지 않는 범위에서의 원자수의 비를 선택할 필요가 있다. 이를 고려하였을 때, c값이 0 내지 0.1, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.08, 보다 바람직하게는 0.02 내지 0.06, 보다 바람직하게는 0.03 내지 0.05일 수 있으나, 이는 A, B, C, D에 해당되는 원소 및 각 원소의 원자수의 비에 따라 달라질 수 있다. The phosphor according to an embodiment of the present invention may further include C, which is at least one or more of Li, Na, and K as an alkali metal. When the C is further included, it is possible to improve light emission characteristics, but it is necessary to select a ratio of the number of atoms within a range that does not impair luminance. Considering this, the c value may be 0 to 0.1, more preferably 0.01 to 0.08, more preferably 0.02 to 0.06, more preferably 0.03 to 0.05, but this corresponds to A, B, C, D. It may vary depending on the ratio of the element and the number of atoms of each element.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 모체에 도펀드 D 로서 Ho, Yb, Er, 및 Tm 등 희토류 금속이온 등이 도핑된다. 상기 도펀트는 발광색의 파장 및 휘도를 고려해 선택할 수 있다. 상기 도펀트의 원자수의 비를 나타내는 d값은 0 내지 0.1의 범위에서 첨가된다. The phosphor according to an embodiment of the present invention is doped with rare earth metal ions such as Ho, Yb, Er, and Tm as a dopant D in the parent body. The dopant may be selected in consideration of the wavelength and luminance of the emission color. The d value representing the ratio of the number of atoms of the dopant is added in the range of 0 to 0.1.

특정 파장의 광을 조사하면, 업-컨버전 형광체에서는 가시광이 발생하는데, 이때 도핑된 휘토류 이온의 종류에 따라 다른 색상으로 발광된다. 예를 들어, Ho만 혹은 Ho와 Yb를 도펀트로서 사용한 경우에는 녹색의 발광이 발생한다. 또한 복수의 색상 광을 발하는 형광체의 발색광을 시인할 경우에는 혼합색으로서 관측되므로, 도펀트의 종류나 양비를 적절히 조절함으로써, 원하는 색상의 광을 발광시키는 것이 가능하다. 일 실시예로서, Ho와 Yb를 하기 후술할 특정 화학양론비로 혼합함으로서 550nm 내외에서 발광하는 형광체를 제조할 수 있다. 또한, 다른 파장의 다른 색상을 내기 위해서 Ho 및 Yb 대신에 다른 희토류 금속 이온을 도핑할 수 있다. When light of a specific wavelength is irradiated, visible light is emitted from the up-conversion phosphor, and at this time, light is emitted in a different color depending on the type of doped earth ions. For example, when only Ho or Ho and Yb are used as dopants, green light emission occurs. In addition, when the colored light of a phosphor emitting a plurality of color lights is visually recognized, it is observed as a mixed color. Therefore, it is possible to emit light of a desired color by appropriately adjusting the type and quantity ratio of the dopant. As an example, by mixing Ho and Yb at a specific stoichiometric ratio to be described later, a phosphor emitting light at around 550 nm may be prepared. In addition, other rare earth metal ions may be doped instead of Ho and Yb to give different colors of different wavelengths.

상기 도펀트는 모체에 어떠한 형태로든 존재할 수 있고 모체 결정격자를 이루는 원소를 치환하거나, 모체 결정격자를 이루는 원소와 혼재할 수도 있다. 본 발명의 실시예에 따르는 도펀트인 Ho, Yb, Er, 및 Tm 는 형광체 내에 균일하게 분포되어 있다. The dopant may exist in any form in the parent body and may be substituted for an element constituting the parent crystal lattice, or may be mixed with an element constituting the parent crystal lattice. Ho, Yb, Er, and Tm, which are dopants according to an embodiment of the present invention, are uniformly distributed in the phosphor.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 분무열분해법에 의해 제조될 수 있다. 분무열분해법이란 전구체를 용해시킨 용액을 수 마이크론에서 수십 마이크론 크기의 액적으로 분무한 후, 용매를 증발시키고 석출된 전구체를 열분해하여, 입자 및 필름을 제조하는 공정이다. 그러나, 분무열분해법 이외에도 고상법이나 액상법 등 그 제조방법에 특별한 제한이 있는 것은 아니다. The phosphor according to an embodiment of the present invention may be prepared by spray pyrolysis. Spray pyrolysis is a solution of dissolving a precursor into droplets of several microns to tens of microns. After spraying, the solvent is evaporated and the precipitated precursor is pyrolyzed to produce particles and films. However, other than the spray pyrolysis method, there are no special restrictions on the manufacturing method, such as the solid phase method or the liquid phase method.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체 입자의 크기는 판상 기재에 코팅될 수 있는 크기이면 모두 가능하나, 보다 바람직하게는 나노 크기인 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예를 따르는 나노 크기의 형광체는 그 입자가 300nm이하, 보다 바람직하게는 250nm 이하, 보다 바람직하게는 200nm 이하, 또는 150nm이하, 또는 100nm 이하일 수 있다. 형광체의 입도는 나노분산화 하는 과정을 통해 300nm 이하의 크기로 제조할 수 있다.The size of the phosphor particles according to the embodiment of the present invention may be any size that can be coated on a plate-like substrate, but more preferably, it is preferably a nano size. In the nano-sized phosphor according to an embodiment of the present invention, the particles may be 300 nm or less, more preferably 250 nm or less, more preferably 200 nm or less, or 150 nm or less, or 100 nm or less. The particle size of the phosphor can be manufactured to a size of 300 nm or less through the process of nano-dispersing.

300 nm 이상의 입도를 가진 형광체의 경우 하기 후술할 A-901K 에 코팅하는 경우, 그 표면에 코팅되지 않고 비대한 침상으로 자랄 수 있다. 이는 형광체의 나노 입자들이 A-901K와의 인력보다는 입자들끼리 응집이 일어난 결과일 수 있다. 다만, 입도가 10nm 미만일 경우 UV 조사 시 광특성 향상이 나타나지 않을 수 있다. In the case of a phosphor having a particle size of 300 nm or more, when coated on A-901K, which will be described later, it is not coated on the surface and may grow into an enlarged needle. This may be the result of aggregation between the particles rather than the attraction of the phosphor nanoparticles with A-901K. However, when the particle size is less than 10 nm, the optical properties may not be improved upon UV irradiation.

형광체의 입도는 나노분산화 하는 과정을 통해 300nm 이하의 크기로 제조할 수 있다. 분무열분해법으로 고온에서 합성된 형광체의 입자는 나노분산화 하는 과정이 없다면 응집된 형태로 존재하기 때문에 판상 기재에 코팅하기 어렵다. 코팅 피복율이 높을수록 형광특성도 향상될 수 있으므로, 나노분산화 하는 과정을 거칠 수 있다. The particle size of the phosphor can be manufactured to a size of 300 nm or less through the process of nano-dispersing. Phosphor particles synthesized at high temperature by spray pyrolysis are difficult to coat on a plate-like substrate because they exist in an agglomerated form unless there is a process of nanodispersing. As the coating coverage increases, the fluorescence properties may also be improved, and thus nanodispersing may be performed.

본 발명의 실시예는 분무열분해법으로 제조된 형광체를 수계에서 비드밀을 사용하여 밀링하여 나노분산화 할 수 있다. 또는 전구체 용액에 유기 첨가물을 넣어 중공형의 입자를 제조한 후 열처리를 통해 나노 결정으로 성장시킬 수 있다. 분무열분해법에서는 유기 첨가물에 따라 나노화 정도가 달라질 수 있으며, 같은 유기 첨가물을 사용하더라도 모체 및 도펀트 조성에 따라 나노화 정도가 달라질 수 있다. In an embodiment of the present invention, a phosphor prepared by spray pyrolysis may be milled in an aqueous system using a bead mill to disperse nanoparticles. Alternatively, hollow particles may be prepared by adding an organic additive to the precursor solution and then grown into nanocrystals through heat treatment. In the spray pyrolysis method, the degree of nano-ization may vary depending on the organic additive, and even if the same organic additive is used, the degree of nano-ization may vary depending on the composition of the parent body and the dopant.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 상기 일반식 1에서 A가 Ce, B가 Gd, 및 D는 Ho 및 Yb이고, Ho의 원자수의 비를 d1, Yb의 원자수의 비를 d2라고 할 때, 0.005≤b≤0.05, 0.001≤d1≤0.005, 및 0.01≤d2≤0.03을 만족할 수 있다. In the phosphor according to the embodiment of the present invention, in the general formula 1, when A is Ce, B is Gd, and D is Ho and Yb, the ratio of the number of atoms of Ho is d1, and the ratio of the number of atoms of Yb is d2. , 0.005≤b≤0.05, 0.001≤d1≤0.005, and 0.01≤d2≤0.03 may be satisfied.

상기 관계를 만족하는 형광체는 CeO2결정격자에서 Ce 대신 Gd가 치환된 것일 수 있다. Ce의 원자수의 비를 나타내는 a값은 다른 이온의 원자수의 비와 O와의 산화수와의 관계에서 결정되는 값이고, O의 원자수의 비를 나타내는 f값은 다른 이온의 산화수와의 관계에 의해 스스로 결정된다. The phosphor satisfying the above relationship may be one in which Gd is substituted for Ce in the CeO 2 crystal lattice. The a value, which represents the ratio of the number of atoms of Ce, is a value determined from the relationship between the ratio of the number of atoms of other ions and the number of oxidation with O, and the value of f, which represents the ratio of the number of atoms of O, is related to the relationship of the number of oxidation of other ions. Is determined by yourself.

첨가되는 Gd 의 원자수의 비를 나타내는 b값은 0.005 내지 0.05일 수 있다. 실험결과에 따르면 0.005 미만이거나 0.05를 초과하는 경우에는 발광세기가 보다 약해지고, 평균 입도가 증가한다. 발광특성 및 형광입자의 입도를 고려하였을 때, b값은 0.005 내지 0.05일 수 있고, 0.005 내지 0.04일 수 있고, 0.005 내지 0.03일 수 있고, 0.005 내지 0.02일 수 있고, 0.005 내지 0.01일 수 있다. The b value representing the ratio of the number of atoms of Gd to be added may be 0.005 to 0.05. According to the experimental results, when less than 0.005 or more than 0.05, the light emission intensity becomes weaker and the average particle size increases. In consideration of the luminescence characteristics and the particle size of the fluorescent particles, the b value may be 0.005 to 0.05, 0.005 to 0.04, 0.005 to 0.03, 0.005 to 0.02, and 0.005 to 0.01.

Ce 및 O로 이루어진 물질에 Gd가 도핑된 것을 모체로서 사용하는 경우에는, Ce 및 O로 이루어진 물질을 모체로서 사용하는 경우보다 광흡수 및 발광특성에서 보다 그 효과가 증대된다. When a material made of Ce and O doped with Gd is used as a matrix, the effect is increased in light absorption and luminescence characteristics than when a material made of Ce and O is used as a matrix.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 C를 더 포함할 수 있고, 상기 C는 알칼리금속으로 Li, Na, 및 K 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다. 상기 C가 더 포함되는 경우에는 발광 특성을 우수하게 할 수 있으나, 휘도를 저해하지 않는 범위에서의 원자수의 비를 선택할 필요가 있다. 이를 고려하였을 때, C의 원자수의 비를 나타내는 c값이 0 내지 0.1, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.08, 보다 바람직하게는 0.02 내지 0.06, 보다 바람직하게는 0.03 내지 0.05일 수 있으나, 이는 Ce, Gd, Ho, 및 Yb에 해당되는 이온 및 각 이온의 원자수의 비에 따라 달라질 수 있다. The phosphor according to an embodiment of the present invention may further include C, and C may be an alkali metal and may be at least one of Li, Na, and K. When the C is further included, it is possible to improve light emission characteristics, but it is necessary to select a ratio of the number of atoms within a range that does not impair luminance. Considering this, the c value representing the ratio of the number of atoms of C may be 0 to 0.1, more preferably 0.01 to 0.08, more preferably 0.02 to 0.06, more preferably 0.03 to 0.05, but this is Ce, It may vary depending on the ratio of the ions corresponding to Gd, Ho, and Yb and the number of atoms of each ion.

상기 Ho 및 Yb의 원자수의 비 비율은 본 발명의 실시예를 따르는 나노형광체를 분무열분해법으로 제조하고 상대적 휘도를 조사한 결과에 따른 것이다. d1 및 d2 값을 변화시키면서 상기 형광체를 분무열분해법에 의해 제조한 다음, 980nm 적외선 조사 하 발광세기를 조사하였고, 가장 높은 휘도를 보이는 값의 결과치로서 d1 은 0.001 내지 0.005일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.002 내지 0.004, 보다 바람직하게는 0.003일 수 있으나, 이는 Ce, Gd, 및 C에 따라 달라질 수 있다. 또한, 가장 높은 휘도를 보이는 값이 결과치로서 d2는 0.01 내지 0.03일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.02일 수 있으나, 이는 Ce, Gd, 및 C의 원자수의 비에 따라 달라질 수 있다. The ratio of the number of atoms of Ho and Yb is based on the results of preparing a nanophosphor according to an embodiment of the present invention by spray pyrolysis and examining the relative luminance. The phosphor was prepared by spray pyrolysis while changing d1 and d2 values, and then the luminescence intensity was investigated under infrared irradiation at 980 nm, and as a result of the value showing the highest luminance, d1 may be 0.001 to 0.005, more preferably May be 0.002 to 0.004, more preferably 0.003, but this may vary depending on Ce, Gd, and C. In addition, a value showing the highest luminance is a result, and d2 may be 0.01 to 0.03, more preferably 0.02, but this may vary depending on the ratio of the number of atoms of Ce, Gd, and C.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 상기 일반식 1에서 A가 Ce, B가 Gd, C가 Na, 및 D가 Ho 및 Yb이고, Ho의 원자수의 비를 d1, Yb의 원자수의 비를 d2라고 할 때, 0.005≤b≤0.03, 0.01≤c≤0.035, 0.001≤d1≤0.005, 및 0.01≤d2≤0.03을 만족할 수 있다. In the phosphor according to an embodiment of the present invention, in the general formula 1, A is Ce, B is Gd, C is Na, and D is Ho and Yb, and the ratio of the number of atoms of Ho is d1 and the ratio of the number of atoms of Yb is In the case of d2, 0.005≦b≦0.03, 0.01≦c≦0.035, 0.001≦d1≦0.005, and 0.01≦d2≦0.03 may be satisfied.

상기 관계를 만족하는 형광체는 CeO2결정격자에서 Ce 대신 Gd가 치환된 것일 수 있다. Ce의 원자수의 비를 나타내는 a값은 다른 이온의 원자수의 비와 O와의 산화수와의 관계에서 결정되는 값이고, O의 원자수의 비를 나타내는 f값은 다른 이온의 산화수와의 관계에 의해 스스로 결정된다. The phosphor satisfying the above relationship may be one in which Gd is substituted for Ce in the CeO 2 crystal lattice. The a value, which represents the ratio of the number of atoms of Ce, is a value determined from the relationship between the ratio of the number of atoms of other ions and the number of oxidation with O, and the value of f, which represents the ratio of the number of atoms of O, is related to the relationship of the number of oxidation of other ions. Is determined by yourself.

첨가되는 Gd 의 원자수의 비를 나타내는 b값은 0.005 내지 0.03일 수 있다. 실험결과에 따르면 0.005 미만이거나 0.03를 초과하는 경우에는 발광세기가 보다 약해지고, 평균입도가 증가한다. 또한, 발광특성 및 형광입자의 입도를 고려하였을 때, b값은 0.005 내지 0.02일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.005 내지 0.01일 수 있다. The b value representing the ratio of the number of atoms of Gd to be added may be 0.005 to 0.03. According to the experimental results, when less than 0.005 or exceeding 0.03, the light emission intensity becomes weaker and the average particle size increases. In addition, when considering the luminescence characteristics and the particle size of the fluorescent particles, the b value may be 0.005 to 0.02, more preferably 0.005 to 0.01.

Ce 및 O로 이루어진 물질에 Gd가 도핑된 것을 모체로서 사용하는 경우에는, Ce 및 O로 이루어진 물질을 모체로서 사용하는 경우보다 광흡수 및 발광특성에서 보다 그 효과가 증대된다. When a material made of Ce and O doped with Gd is used as a matrix, the effect is increased in light absorption and luminescence characteristics than when a material made of Ce and O is used as a matrix.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 Na를 더 포함할 수 있다. 상기 Na가 더 포함되는 경우에는 발광 특성을 우수하게 할 수 있으나, 휘도를 저해하지 않는 범위에서의 원자수의 비를 선택할 필요가 있다. 이를 고려하였을 때, Na의 원자수의 비를 나타내는 c값이 0.01 내지 0.035일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.02 내지 0.03일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.03일 수 있으나, 이는 Ce, Gd, Ho, 및 Yb에 해당되는 이온 및 각 이온의 원자수의 비에 따라 달라질 수 있다.The phosphor according to an embodiment of the present invention may further contain Na. When Na is further included, the luminescence characteristics can be improved, but it is necessary to select a ratio of the number of atoms within a range that does not impair luminance. In consideration of this, the c value representing the ratio of the number of atoms of Na may be 0.01 to 0.035, more preferably 0.02 to 0.03, more preferably 0.03, but this is Ce, Gd, Ho, And the ratio of the ions corresponding to Yb and the number of atoms of each ions.

상기 관계를 만족하는 형광체는 Ho 및 Yb가 도핑된다. 상기 Ho 및 Yb의 원자수의 비 비율은 본 발명의 실시예를 따르는 나노형광체를 분무열분해법으로 제조하고 상대적 휘도를 조사한 결과에 따른 것이다. d1 및 d2 값을 변화시키면서 상기 형광체를 분무열분해법에 의해 제조한 다음, 980nm 적외선 조사 하 발광세기를 조사하였고, 가장 높은 휘도를 보이는 값의 결과치로서 d1 은 0.001 내지 0.005일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.002 내지 0.004, 보다 바람직하게는 0.003일 수 있으나, 이는 Ce, Gd, 및 C에 따라 달라질 수 있다. 또한, 가장 높은 휘도를 보이는 값이 결과치로서 d2는 0.01 내지 0.03일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.02일 수 있으나, 이는 Ce, Gd, 및 C의 원자수의 비에 따라 달라질 수 있다. Phosphors satisfying the above relationship are doped with Ho and Yb. The ratio of the number of atoms of Ho and Yb is based on the results of preparing a nanophosphor according to an embodiment of the present invention by spray pyrolysis and examining the relative luminance. The phosphor was prepared by spray pyrolysis while changing d1 and d2 values, and then the luminescence intensity was investigated under infrared irradiation at 980 nm, and as a result of the value showing the highest luminance, d1 may be 0.001 to 0.005, more preferably May be 0.002 to 0.004, more preferably 0.003, but this may vary depending on Ce, Gd, and C. In addition, a value showing the highest luminance is a result, and d2 may be 0.01 to 0.03, more preferably 0.02, but this may vary depending on the ratio of the number of atoms of Ce, Gd, and C.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 상기 일반식 1에서 A가 Ce, B가 Gd, C가 Li, 및 D가 Ho 및 Yb이고, Ho의 원자수의 비를 d1, Yb의 원자수의 비를 d2라고 할 때, 0.005≤b≤0.03, 0.02≤c≤0.1, 0.001≤d1≤0.005, 및 0.01≤d2≤0.03을 만족할 수 있다. In the phosphor according to an embodiment of the present invention, in the general formula 1, A is Ce, B is Gd, C is Li, and D is Ho and Yb, and the ratio of the number of atoms of Ho is d1 and the ratio of the number of atoms of Yb is In the case of d2, 0.005≦b≦0.03, 0.02≦c≦0.1, 0.001≦d1≦0.005, and 0.01≦d2≦0.03 may be satisfied.

상기 관계를 만족하는 형광체는 CeO2결정격자에서 Ce 대신 Gd가 치환된 것일 수 있다. Ce의 원자수의 비를 나타내는 a값은 다른 이온의 원자수의 비와 O와의 산화수와의 관계에서 결정되는 값이고, O의 원자수의 비를 나타내는 f값은 다른 이온의 산화수와의 관계에 의해 스스로 결정된다. The phosphor satisfying the above relationship may be one in which Gd is substituted for Ce in the CeO 2 crystal lattice. The a value, which represents the ratio of the number of atoms of Ce, is a value determined from the relationship between the ratio of the number of atoms of other ions and the number of oxidation with O, and the value of f, which represents the ratio of the number of atoms of O, is related to the relationship of the number of oxidation of other ions. Is determined by yourself.

첨가되는 Gd 의 원자수의 비를 나타내는 b값은 0.005 내지 0.03일 수 있다. 실험결과에 따르면 0.005 미만이거나 0.03를 초과하는 경우에는 발광세기가 보다 약해지고, 평균 입도가 증가한다. 또한, 발광특성 및 형광입자의 입도를 고려하였을 때, b값은 0.005 내지 0.02일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.005 내지 0.01일 수 있다. The b value representing the ratio of the number of atoms of Gd to be added may be 0.005 to 0.03. According to the experimental results, when less than 0.005 or exceeding 0.03, the light emission intensity becomes weaker and the average particle size increases. In addition, when considering the luminescence characteristics and the particle size of the fluorescent particles, the b value may be 0.005 to 0.02, more preferably 0.005 to 0.01.

Ce 및 O로 이루어진 물질에 Gd가 도핑된 것을 모체로서 사용하는 경우에는, Ce 및 O로 이루어진 물질을 모체로서 사용하는 경우보다 광흡수 및 발광특성에서 보다 그 효과가 증대된다. When a material made of Ce and O doped with Gd is used as a matrix, the effect is increased in light absorption and luminescence characteristics than when a material made of Ce and O is used as a matrix.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 Li를 더 포함할 수 있다. 상기 Li가 더 포함되는 경우에는 발광 특성을 우수하게 할 수 있으나, 휘도를 저해하지 않는 범위에서의 원자수의 비를 선택할 필요가 있다. 이를 고려하였을 때, Li의 원자수의 비를 나타내는 c값이 0.02 내지 0.1일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.03 내지 0.1일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.04 내지 0.1일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.1일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.08일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.06일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.05일 수 있으나, 이는 Ce, Gd, Ho, 및 Yb에 해당되는 각 이온의 원자수의 비에 따라 달라질 수 있다.The phosphor according to an embodiment of the present invention may further include Li. In the case where Li is further included, it is possible to improve light emission characteristics, but it is necessary to select a ratio of the number of atoms within a range that does not impair luminance. In consideration of this, the c value representing the ratio of the number of atoms of Li may be 0.02 to 0.1, more preferably 0.03 to 0.1, more preferably 0.04 to 0.1, and more preferably 0.05. To 0.1, more preferably 0.05 to 0.08, more preferably 0.05 to 0.06, more preferably 0.05, but this is each corresponding to Ce, Gd, Ho, and Yb It may vary depending on the ratio of the number of atoms of ions.

본 발명의 실시예를 따르는 상기 관계를 만족하는 형광체는 Ho 및 Yb가 도핑된다. 상기 Ho 및 Yb의 원자수의 비 비율은 본 발명의 실시예를 따르는 나노형광체를 분무열분해법으로 제조하고 상대적 휘도를 조사한 결과에 따른 것이다. d1 및 d2 값을 변화시키면서 상기 형광체를 분무열분해법에 의해 제조한 다음, 980nm 적외선 조사 하 발광세기를 조사하였고, 가장 높은 휘도를 보이는 값의 결과치로서 d1 은 0.001 내지 0.005일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.002 내지 0.004, 보다 바람직하게는 0.003일 수 있으나, 이는 Ce, Gd, 및 C에 따라 달라질 수 있다. 또한, 가장 높은 휘도를 보이는 값이 결과치로서 d2는 0.01 내지 0.03일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.02일 수 있으나, 이는 Ce, Gd, 및 C의 원자수의 비에 따라 달라질 수 있다. Phosphors satisfying the above relationship according to an embodiment of the present invention are doped with Ho and Yb. The ratio of the number of atoms of Ho and Yb is based on the results of preparing a nanophosphor according to an embodiment of the present invention by spray pyrolysis and examining the relative luminance. The phosphor was prepared by spray pyrolysis while changing d1 and d2 values, and then the luminescence intensity was investigated under infrared irradiation at 980 nm, and as a result of the value showing the highest luminance, d1 may be 0.001 to 0.005, more preferably May be 0.002 to 0.004, more preferably 0.003, but this may vary depending on Ce, Gd, and C. In addition, a value showing the highest luminance is a result, and d2 may be 0.01 to 0.03, more preferably 0.02, but this may vary depending on the ratio of the number of atoms of Ce, Gd, and C.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 상기 일반식 1에서 A가 Ce, B가 Zr일 수 있다. 상기 관계를 만족하는 형광체는 CeO2결정격자에서 Ce 대신 Zr이 치환된 것일 수 있다. 실험결과에 따르면 Zr로 도핑한 경우 발광세기가 증가하여 휘도 증대에 유리함을 확인할 수 있었다. 또한, Zr의 원자수의 비를 나타내는 b값은 0.005 내지 0.3 일 수 있다. 0.005 미만이거나 0.3를 초과하는 경우에는 발광세기가 보다 약해질 수 있다. 일 실시예로서 상기 b값은 0.01 내지 0.25, 또는 0.05 내지 0.2, 또는 0.08 내지 0.15 일 수 있다. In the phosphor according to an embodiment of the present invention, A may be Ce and B may be Zr in General Formula 1 above. The phosphor satisfying the above relationship may be one in which Zr is substituted for Ce in the CeO 2 crystal lattice. According to the experimental results, it was confirmed that when doped with Zr, the luminous intensity increased, which was advantageous in increasing the luminance. In addition, the b value representing the ratio of the number of atoms of Zr may be 0.005 to 0.3. If it is less than 0.005 or exceeds 0.3, the light emission intensity may be weaker. As an example, the b value may be 0.01 to 0.25, or 0.05 to 0.2, or 0.08 to 0.15.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 상기 일반식 1에서 A가 Gd, B가 Ce, D가 Ho 및 Yb이고, Ho의 원자수의 비를 d1, Yb의 원자수의 비를 d2라고 할 때, 상기 0.005≤b≤0.3, 0.002≤d1≤0.006, 및 0.04≤d2≤0.08을 만족할 수 있다. In the phosphor according to an embodiment of the present invention, in the general formula 1, when A is Gd, B is Ce, D is Ho and Yb, the ratio of the number of atoms of Ho is d1, and the ratio of the number of atoms of Yb is d2, The 0.005≦b≦0.3, 0.002≦d1≦0.006, and 0.04≦d2≦0.08 may be satisfied.

상기 관계를 만족하는 형광체는 Gd2O3결정격자에서 Gd 대신 Ce가 치환된 것일 수 있다. Gd의 원자수의 비를 나타내는 a값은 다른 이온의 원자수의 비와 O와의 산화수와의 관계에서 결정되는 값이고, O의 원자수의 비를 나타내는 f값은 다른 이온의 산화수와의 관계에 의해 스스로 결정된다. The phosphor satisfying the above relationship may be one in which Ce is substituted for Gd in the Gd 2 O 3 crystal lattice. The value a, which represents the ratio of the number of atoms of Gd, is a value determined from the relationship between the ratio of the number of atoms of other ions and the number of oxidation with O, and the value of f, which represents the ratio of the number of atoms of O, is related to the relationship with the number of oxidation of other ions. Is determined by yourself.

첨가되는 Ce 의 원자수의 비를 나타내는 b값은 0.005 내지 0.3일 수 있다. 실험결과에 따르면 0.005 미만이거나 0.3을 초과하는 경우에는 발광세기가 보다 약해지고, 평균입도가 증가한다. 또한, 발광특성 및 형광입자의 입도를 고려하였을 때, b값은 0.005 내지 0.2일 수 있고, 0.005 내지 0.1일 수 있다. The b value representing the ratio of the number of atoms of Ce to be added may be 0.005 to 0.3. According to the experimental results, when less than 0.005 or exceeding 0.3, the light emission intensity becomes weaker and the average particle size increases. In addition, when considering the luminescence characteristics and the particle size of the fluorescent particles, the b value may be 0.005 to 0.2, and may be 0.005 to 0.1.

Gd 및 O로 이루어진 물질에 Ce가 도핑된 것을 모체로서 사용하는 경우에는, Gd 및 O로 이루어진 물질을 모체로서 사용하는 경우보다 광흡수 및 발광특성에서 보다 그 효과가 증대된다. When a material made of Gd and O doped with Ce is used as a matrix, the effect is increased in light absorption and luminescence characteristics than when a material made of Gd and O is used as a matrix.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 C를 더 포함할 수 있고, 상기 C는 알칼리금속으로 Li, Na, 및 K 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다. 상기 C가 더 포함되는 경우에는 발광 특성을 우수하게 할 수 있으나, 휘도를 저해하지 않는 범위에서의 원자수의 비를 선택할 필요가 있다. 이를 고려하였을 때, C의 원자수의 비를 나타내는 c값이 0 내지 0.1일 수 있고, 또는 0.01 내지 0.08, 또는 0.02 내지 0.06, 또는 0.03 내지 0.05일 수 있으나, 이는 Ce, Gd, Ho, 및 Yb에 해당되는 이온 및 각 이온의 원자수의 비에 따라 달라질 수 있다. The phosphor according to an embodiment of the present invention may further include C, and C may be an alkali metal and may be at least one of Li, Na, and K. When the C is further included, it is possible to improve light emission characteristics, but it is necessary to select a ratio of the number of atoms within a range that does not impair luminance. Considering this, the c value representing the ratio of the number of atoms of C may be 0 to 0.1, or 0.01 to 0.08, or 0.02 to 0.06, or 0.03 to 0.05, but this is Ce, Gd, Ho, and Yb It may vary depending on the ratio of the ions corresponding to and the number of atoms of each ion.

상기 Ho 및 Yb의 원자수의 비 비율은 본 발명의 실시예를 따르는 나노형광체를 분무열분해법으로 제조하고 상대적 휘도를 조사한 결과에 따른 것이다. d1 및 d2 값을 변화시키면서 상기 형광체를 분무열분해법에 의해 제조한 다음, 980nm 적외선 조사 하 발광세기를 조사하였고, 가장 높은 휘도를 보이는 값의 결과치로서 d1 은 0.002 내지 0.006일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.003 내지 0.005, 보다 바람직하게는 0.004일 수 있으나, 이는 Ce, Gd, 및 C의 원자수의 비에 따라 달라질 수 있다. 또한, 가장 높은 휘도를 보이는 값이 결과치로서 d2는 0.04 내지 0.08일 수 있고, 0.05 내지 0.07일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.06일 수 있으나, 이는 Ce, Gd, 및 C의 원자수의 비에 따라 달라질 수 있다. The ratio of the number of atoms of Ho and Yb is based on the results of preparing a nanophosphor according to an embodiment of the present invention by spray pyrolysis and examining the relative luminance. The phosphor was prepared by spray pyrolysis while changing d1 and d2 values, and then the luminescence intensity was investigated under infrared irradiation at 980 nm, and as a result of the value showing the highest luminance, d1 may be 0.002 to 0.006, more preferably May be 0.003 to 0.005, more preferably 0.004, but this may vary depending on the ratio of the number of atoms of Ce, Gd, and C. In addition, the value showing the highest luminance is the result, and d2 may be 0.04 to 0.08, may be 0.05 to 0.07, and more preferably 0.06, but this is depending on the ratio of the number of atoms of Ce, Gd, and C. It can be different.

본 발명의 실시예를 따르는 형광체는 파장 980nm의 적외선 조사시 파장 510 내지 580nm, 보다 바람직하게는 520 내지 560nm, 보다 바람직하게는 530 내지 550nm에서 발광할 수 있다. The phosphor according to the embodiment of the present invention may emit light at a wavelength of 510 to 580 nm, more preferably 520 to 560 nm, and more preferably 530 to 550 nm when irradiated with infrared rays having a wavelength of 980 nm.

본 발명의 실시예를 따르는 진주광택안료는 기재; 및 상기 기재 상에 코팅된 본 발명에 의한 형광체;를 포함한다. A pearlescent pigment according to an embodiment of the present invention is a base material; And a phosphor according to the present invention coated on the substrate.

진주광택안료는 빛이 안료 층을 통과할 때 일부가 반사되고 다른 일부는 굴절되어 생기는 각도의 차이로 인하여 관찰하는 각도에 따라 이중 또는 다중의 색상을 띌 수 있다.Pearlescent pigments may take on double or multiple colors depending on the angle of observation due to the difference in angles that occur when light passes through the pigment layer and some are reflected and the other is refracted.

본 발명의 실시예를 따르는 진주광택안료는 특정 파장의 광을 조사시 특정 영역에서 발광하는 본 발명의 실시예를 따르는 형광체가 코팅됨으로서, 특히 인쇄잉크나 은행 어음, 수표, 여권, 신분증명서, 스마트 카드, 운전 면허증, 체크카드, 우표, 티켓, 신용카드, 상품권 등에 보안 안료로서 사용될 수 있다. 또한, 페인트, 코팅, 분말코팅, 인쇄잉크, 코팅 조성물, 플라스틱, 접착제, 제지 스톡, 건축재료 또는 고무 조성물 등의 보안제품에 사용될 수 있다.The pearlescent pigment according to the embodiment of the present invention is coated with a phosphor according to the embodiment of the present invention that emits light in a specific area when irradiated with light of a specific wavelength. It can be used as a security pigment for cards, driver's licenses, check cards, stamps, tickets, credit cards, gift certificates, and the like. In addition, it can be used for security products such as paints, coatings, powder coatings, printing inks, coating compositions, plastics, adhesives, paper stock, building materials or rubber compositions.

상기 기재는 피착색물에 진주광택을 내는 특수한 광학적 효과가 있는 안료로서, 플레이크 기질에 금속산화물이 코팅된 것일 수 있다. 상기 플레이크 기질은 특별히 제한되는 것은 아니나, 합성운모, 천연운모, 글라스 플레이크(Glass Flake), 판상 산화철, 판상 알루미나, 알루미늄 플레이크, 판상 실리카, 탈크 및 비스무스 중 하나 이상을 포함하는 기질이 사용될 수 있다. The substrate is a pigment having a special optical effect that gives a pearlescent gloss to the object to be colored, and may be coated with a metal oxide on a flake substrate. The flake substrate is not particularly limited, but a substrate including at least one of synthetic mica, natural mica, glass flake, plate-shaped iron oxide, plate-shaped alumina, aluminum flake, plate-shaped silica, talc, and bismuth may be used.

일례로, 워터믹서를 사용하여 미세한 분말로 분쇄한 합성운모에 계면활성제를 첨가하여 합성운모 입자를 균일하게 분산시킨 기질을 사용할 수 있는데, 이러한 기질을 사용할 경우 금속산화물을 포함하는 코팅층이 기질의 표 면에 균일하게 흡착되어 우수한 광택 및 채도를 나타낼 수 있다.For example, a substrate in which the synthetic mica particles are uniformly dispersed by adding a surfactant to the synthetic mica pulverized into fine powder using a water mixer can be used.In the case of using such a substrate, the coating layer containing the metal oxide is the table of the substrate. It is uniformly adsorbed on the surface and can exhibit excellent gloss and saturation.

상기 플레이크 기질은 판상으로 입경의 크기가 5~250㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 입경의 크기가 5㎛ 미만일 경우에는 기질의 표면에 물질이 코팅되면서 코팅 두께가 증가할수록 판상 기질이 점점 구체의 형태로 변 화하게 된다. 즉, 각형비가 감소하게 되고, 이로 인해 난반사를 일으켜 빛의 산란을 가져오게 되어 일정하게 동 일한 굴절률을 갖는 동일한 색상을 나타낼 수 없게 된다. 반대로, 입경이 250㎛를 초과할 경우 코팅되는 표면적이 증가하기 때문에 색상 구현을 위한 코팅층 구성이 어려워지게 된다.It is preferable to use the flake substrate having a particle size of 5 to 250 μm in a plate shape. If the particle size is less than 5㎛, the material is coated on the surface of the substrate, and as the coating thickness increases, the plate-like substrate gradually changes into a spherical shape. That is, the aspect ratio decreases, which causes scattering of light by causing diffuse reflection, so that the same color having the same refractive index cannot be displayed. On the contrary, when the particle diameter exceeds 250 μm, the surface area to be coated increases, making it difficult to construct a coating layer for color realization.

상기 금속산화물의 금속은 규소(Si), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 안티모니(Sb), 아연(Zn), 주석(Sn), 철(Fe), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 알루미늄(Al), 코발트(Co) 및 바륨(Ba)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.The metal of the metal oxide is silicon (Si), titanium (Ti), zirconium (Zr), antimony (Sb), zinc (Zn), tin (Sn), iron (Fe), magnesium (Mg), manganese (Mn). ), aluminum (Al), cobalt (Co), and barium (Ba) may be any one or more selected from the group consisting of.

구체적인 예로는, 이산화티탄(TiO2), 산화철(Fe2O3),이산화주석(SnO2),이산화지르코늄(ZrO2),이산화규소 (SiO2),산화알루미늄(Al2O3),산화마그네슘(MgO), 이산화망간(MnO2)등을 들 수 있다.Specific examples include titanium dioxide (TiO 2 ), iron oxide (Fe 2 O 3 ), tin dioxide (SnO 2 ), zirconium dioxide (ZrO 2 ), silicon dioxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), oxidation Magnesium (MgO), manganese dioxide (MnO 2 ), and the like.

상기 기재로서 가장 바람직하게는 Adamas A-901K일 수 있다. 이는 알루미나(Al2O3)에 산화티타늄(TiO2)이 코팅된 것으로서 펄 특성, 색순도, 및 발광특성이 가장 좋다. Most preferably, it may be Adamas A-901K as the substrate. This is alumina (Al 2 O 3 ) coated with titanium oxide (TiO 2 ), and has the best pearl properties, color purity, and luminescence properties.

본 발명의 실시예를 따르는 진주광택안료는 높은 굴절율을 가지고 있는 산화티타늄(TiO2)이 알루미나(Al2O3)에 코팅된 판상 기재를 이용하여 상기 형광체를 바인더 용액에 침지(Dipping) 시켜 제조할 수 있으며, 그 제조방법에 특별한 제한은 없다. Pearlescent pigment according to an embodiment of the present invention is prepared by dipping the phosphor in a binder solution using a plate-like substrate coated with titanium oxide (TiO 2 ) having a high refractive index on alumina (Al 2 O 3 ). It can be done, and there is no particular limitation on its manufacturing method.

본 발명의 실시예를 따르는 진주광택안료에서 상기 기재 상에 코팅된 제 1 항의 형광체의 코팅 두께는 10 내지 500nm, 보다 바람직하게는 10 내지 400nm, 보다 바람직하게는 10 내지 300nm, 보다 바람직하게는 10 내지 200nm, 보다 바람직하게는 10 내지 100nm 일 수 있다. 실험결과에 따르면 상기 코팅 두께로 코팅되는 경우, 펄특성 및 형광특성이 증대되었다.In the pearlescent pigment according to an embodiment of the present invention, the coating thickness of the phosphor of claim 1 coated on the substrate is 10 to 500 nm, more preferably 10 to 400 nm, more preferably 10 to 300 nm, more preferably 10 To 200nm, more preferably 10 to 100nm. According to the experimental results, when coated with the coating thickness, pearl characteristics and fluorescence characteristics were increased.

<비교예 1 및 실시예 1> 무기 형광체의 제조 <Comparative Example 1 and Example 1> Preparation of inorganic phosphor

비교예 1-1 : (Ce0.977, Ho0 .003, Yb0 . 02)O2 Comparative Example 1-1: (. Ce0.977, Ho 0 .003, Yb 0 02) O 2

비교예 1-2 : (Gd1 .936, Ho0 .004, Yb0 . 06)O3 Comparative Example 1-2: (. Gd 1 .936, Ho 0 .004, Yb 0 06) O 3

실시예 1-1 : (Ce0 .977-b, Gdb, Ho0 .003, Yb0 . 02)O2 Example 1-1: (. Ce 0 02 .977 -b, Gd b, Ho 0 .003, Yb 0) O 2

실시예 1-2 : (Ce0 .977-b-c, Gdb, Nac, Ho0 .003, Yb0 . 02)O2 Example 1-2: (. Ce 0 .977- bc, Gd b, Na c, Ho 0 .003, Yb 0 02) O 2

실시예 1-3 : (Ce0 .977-b-c, Gdb, Lic, Ho0 .003, Yb0 . 02)O2 Example 1-3: (. Ce 0 .977- bc, Gd b, Li c, Ho 0 .003, Yb 0 02) O 2

실시예 1-4 : (Ce0 .977-b, Zrb, Ho0 .003, Yb0 . 02)O2 Example 1-4: (. Ce 0 .977- b, Zr b, Ho 0 .003, Yb 0 02) O 2

실시예 1-5 : (Gd1 .936-b, Ceb, Ho0 .004, Yb0 . 06)O3 Example 1-5: (. Gd 1 06 .936 -b, Ce b, Ho 0 .004, Yb 0) O 3

상기 비교예 및 실시예의 형광체는 분무열분해법을 이용하여 다음과 같이 제조하였다. The phosphors of the Comparative Examples and Examples were prepared as follows using the spray pyrolysis method.

Ce(NO3)3˙6H20을 Ce 전구체로 이용하고, Zr(NO3)2˙xH2O(Zirconiumoxynitratehydrate)를 Zr 전구체로 이용하고, Gd2O3(Gadoliniumoxide)또는 Gd(NO3)˙6H2O를 Gd 전구체로 이용하였다. 활성이온(Ho3+)와 부활성 이온(Yb3+)의 전구체로 Ho2O3와 Yb2O3를 사용하였다. Na+전구체는 NaHCO3또는 Na2CO3를 이용하였다. Li+의 전구체는 Li2CO3를 이용하였다. Ethylene glycol(EG)을 유기 첨가제로 사용하였다.Ce(NO 3 ) 3 ˙6H 2 0 is used as a Ce precursor, Zr(NO 3 ) 2 ˙xH 2 O (Zirconiumoxynitratehydrate) is used as a Zr precursor, and Gd 2 O 3 (Gadoliniumoxide) or Gd(NO 3 ) 6H 2 O was used as the Gd precursor. Ho 2 O 3 and Yb 2 O 3 were used as precursors for active ions (Ho 3+ ) and activating ions (Yb 3+). Na + precursor was used NaHCO 3 or Na 2 CO 3 . The precursor of Li + was used as Li 2 CO 3. Ethylene glycol (EG) was used as an organic additive.

전구체 용액은 다음과 같이 제조하였다. 먼저 질산을 이용하여 산화물 전구체를 녹여 수용액으로 만든다. 이 용액에 나머지 수용성 전구체와 유기첨가제를 추가하여 녹인 후 증류수를 추가하여 총 용액 양이 500 mL이 되게 하였다. 이 때 형광체를 구성하는 성분들의 전구체 전체 농도는 0.3 M이 되도록 하였다. 형광체를 구성하는 각 성분의 양은 상기 비교예 및 실시예의 화학량론 식에서 요구하는 각 성분의 몰 비에 맞게 조절하였다. 유기첨가제의 양은 형광체 전구체 총 몰 농도에 80% ~ 120% 가 되도록 조절하였다. The precursor solution was prepared as follows. First, the oxide precursor is dissolved using nitric acid to form an aqueous solution. After dissolving the remaining aqueous precursors and organic additives to this solution, distilled water was added to make the total amount of the solution 500 mL. At this time, the total concentration of the precursors of the components constituting the phosphor was made to be 0.3 M. The amount of each component constituting the phosphor was adjusted according to the molar ratio of each component required by the stoichiometric equations of the Comparative Examples and Examples. The amount of the organic additive was adjusted to be 80% to 120% of the total molar concentration of the phosphor precursor.

제조된 전구체 용액은 액적발생기를 이용하여 액적으로 만든 후 공기를 운반기체로 이용하여 900 ℃로 유지하고 있는 석영 반응기로 이송시켜 건조/열분해 된다. 건조/열분해 된 세라믹 분말은 석영 반응기 끝에 장착된 테플론 포집기로 회수하였다. 회수된 분말은 1000 ~ 1200℃ 산화분위기에서 3시간 열처리를 하였다. The prepared precursor solution is made into droplets using a droplet generator, and then transferred to a quartz reactor maintained at 900°C using air as a carrier gas, and dried/pyrolyzed. The dried/pyrrolyzed ceramic powder was recovered with a Teflon collector mounted at the end of the quartz reactor. The recovered powder was heat-treated for 3 hours in an oxidizing atmosphere at 1000 ~ 1200°C.

<실험예 1> 발광세기 측정 <Experimental Example 1> Measurement of light emission intensity

이에 의해 제조된 비교예 1-1 및 실시예 1-1 내지 실시예 1-4에 980nm IR 조사하여 500 내지 600 nm 사이의 발광세기를 비교하여 표 1에 나타내었다. 비교예 1-1의 발광세기를 1로 하였을 때, 실시예 1-1 내지 1-4의 발광세기를 나타낸 것이다. The thus prepared Comparative Example 1-1 and Examples 1-1 to 1-4 were irradiated with 980 nm IR to compare the light emission intensities between 500 and 600 nm, and are shown in Table 1. When the emission intensity of Comparative Example 1-1 is 1, the emission intensity of Examples 1-1 to 1-4 is shown.

비교예 1-1Comparative Example 1-1 실시예 1-1
(b=0.01)
Example 1-1
(b=0.01)
실시예
1-2
(b=0.01, c=0.03)
Example
1-2
(b=0.01, c=0.03)
실시예
1-3
(b=0.01,
C=0.05)
Example
1-3
(b=0.01,
C=0.05)
실시예
1-4
(b=0.1)
Example
1-4
(b=0.1)
발광세기(비)Luminous intensity (ratio) 1One 1.21.2 2.22.2 2.52.5 1.91.9

상기 실험결과에 따르면, Ce와 O를 모체로 사용한 경우보다 Gd를 추가 도핑한 것이 보다 더 좋은 발광특성을 나타냄을 확인할 수 있었다. According to the above experimental results, it was confirmed that the addition doping of Gd exhibited better luminescence characteristics than the case of using Ce and O as a parent body.

<실험예 2> <Experimental Example 2>

실험예 2-1 :Experimental Example 2-1:

실시예 1-1에서 제조된 형광체에서 b값을 0.01, 0.03, 0.05, 0.1로 변화시키면서 분무열분해법으로 나노형광체를 제조하였다. In the phosphor prepared in Example 1-1, a nanophosphor was prepared by spray pyrolysis while changing the b value to 0.01, 0.03, 0.05, and 0.1.

실험 결과로서 발광스펙트럼 및 적외선 조사 하에서 발광하는 사진을 도 1에 나타내었다. 상기 결과에 따르면, 가장 바람직한 b값은 0.01 이었다. As a result of the experiment, a photograph of light emission under the light emission spectrum and infrared radiation is shown in FIG. 1. According to the above results, the most preferable b value was 0.01.

실험예 2-2 :Experimental Example 2-2:

실시예 1-2에서 제조된 형광체에서 상기 b값을 0.01로 고정하였을때, Na를 Ce 자리에 추가로 도핑하여 휘도가 개선되는지를 확인하였다. Na를 도핑한 경우 Na를 도핑하지 않은 경우보다 휘도가 개선됨을 확인할 수 있었다. 또한 c값을 0.01 내지 0.05로 변화하면서 실험한 결과로서 발광스펙트럼을 도 2에 나타내었다. 상기 결과에 따르면, 가장 바람직한 c값은 0.03이었다.When the b value was fixed to 0.01 in the phosphor prepared in Example 1-2, it was confirmed whether the brightness was improved by additionally doping Na to the Ce site. When Na was doped, it was confirmed that the luminance was improved than when Na was not doped. In addition, the emission spectrum as a result of the experiment while changing the c value to 0.01 to 0.05 is shown in FIG. 2. According to the above results, the most preferable c value was 0.03.

실험예 2-3 :Experimental Example 2-3:

실시예 1-3에서 제조된 형광체에서 상기 b값을 0.01로 고정하였을때, Li를 Ce 자리에 추가로 도핑하여 휘도가 개선되는지를 확인하였다. Li를 도핑한 경우 Li를 도핑하지 않은 경우보다 휘도가 개선됨을 확인할 수 있었다. 또한 c값을 0.01 내지 0.05로 변화하면서 실험한 결과로서 발광스펙트럼을 도 3에 나타내었다. 상기 결과에 따르면, 가장 바람직한 c값은 0.05이었다.When the b value was fixed to 0.01 in the phosphor prepared in Example 1-3, it was confirmed whether the brightness was improved by additionally doping Li to the Ce site. In the case of doping with Li, it can be seen that the luminance is improved compared to the case in which Li is not doped. In addition, the emission spectrum as a result of the experiment while changing the c value to 0.01 to 0.05 is shown in FIG. 3. According to the above results, the most preferable c value was 0.05.

실험예 2-4 :Experimental Example 2-4:

실시예 1-4에서 제조된 형광체에서 Zr을 도핑한 경우의 실험 결과로서 발광스펙트럼 및 적외선 조사 하에서 발광하는 사진을 도 4에 나타내었다. Zr로 도핑한 경우 발광세기가 증가하여 휘도 증대에 유리함을 확인할 수 있었다.As an experiment result in the case where the phosphor prepared in Example 1-4 was doped with Zr, a light emission spectrum and a photograph of light emission under infrared irradiation are shown in FIG. 4. In the case of doping with Zr, it was confirmed that the light emission intensity was increased, which is advantageous for increasing the luminance.

실험예 2-5 :Experimental Example 2-5:

실시예 1-5에서 제조된 형광체에서 b값을 0.1, 0.3, 0.5로 변화시키면서 분무열분해법으로 나노형광체를 제조하였다. 실험 결과로서 발광스펙트럼 및 적외선 조사 하에서 발광하는 사진을 도 5에 나타내었다. 상기 결과에 따르면, 가장 바람직한 b값은 0.1 이었다. In the phosphor prepared in Example 1-5, a nanophosphor was prepared by spray pyrolysis while changing the b value to 0.1, 0.3, and 0.5. As a result of the experiment, a light emission spectrum and a photograph of light emission under infrared radiation are shown in FIG. 5. According to the above results, the most preferable b value was 0.1.

<실시예 2> 진주광택안료의 제조<Example 2> Preparation of pearlescent pigment

진주광택 안료인 Adamas A-901K에 상기 실시예 1에서 제조된 형광체를 코팅하기 위하여, 먼저 Adamas A-901K/MeOH 10wt% 농도의 용액을 제조하였다. In order to coat the phosphor prepared in Example 1 on Adamas A-901K, which is a pearlescent pigment, a solution having a concentration of 10 wt% Adamas A-901K/MeOH was prepared.

다음으로, 수지(HPD96), 분산제(BYK-181), 및 소포제(SN-defoamer 399)를 98:1:1로 혼합한 후, 1차 증류수와 1:1로 현탁하여, 상기 각각의 실시예에서 제조된 무기 형광체 입자가 포함된 바인더 용액을 제조하였다.Next, resin (HPD96), dispersant (BYK-181), and antifoaming agent (SN-defoamer 399) were mixed at 98:1:1, and then suspended at 1:1 with primary distilled water. A binder solution containing the inorganic phosphor particles prepared in was prepared.

다음으로 250ml 볼 밀링용 폴리에틸렌 병에 산화지르코늄(ZrO2) 볼 400g을 투입한 후, 상기 각각의 실시예 1에서 제조된 무기 형광체 입자가 포함된 바인더 용액을 100g 투입한 후 밀링용 장비에서 35Hz로 밀링을 실시하였다. Next, 400 g of zirconium oxide (ZrO 2 ) balls were added to a 250 ml polyethylene bottle for ball milling, and then 100 g of a binder solution containing the inorganic phosphor particles prepared in each of Example 1 was added, and then at 35 Hz in the milling equipment. Milling was carried out.

다음으로 상기 용액을 Adamas A-901K/MeOH 10wt% 농도의 용액에 적정하였다. 적정 종료 후 30분간 교반을 실시하여 안정화시킨 후, HCl 희석액을 사용하여 pH를 7.1로 서서히 조절하여 코팅반응을 종료하였다. Next, the solution was titrated to a solution having a concentration of 10 wt% Adamas A-901K/MeOH. After the completion of the titration, stirring was performed for 30 minutes to stabilize, and the pH was gradually adjusted to 7.1 using a diluted HCl solution to terminate the coating reaction.

다음으로 탈수 과정을 거쳐 100℃에서 건조시킨 후, 스크린 공정으로 응집입자를 제거하여, 상기 무기 형광체가 코팅된 진주광택안료 파우더를 얻었다. Next, after drying at 100° C. through a dehydration process, agglomerated particles were removed by a screen process to obtain pearlescent pigment powder coated with the inorganic phosphor.

Claims (13)

하기 일반식 1로 표시되는 물질을 포함하는,
형광체
[일반식 1](Aa, Bb, Cc, Dd)Of
(A는 Ce 또는 Gd 이고,
A가 Ce인 경우 B는 Gd, Zr, Ti 및 La 중 적어도 어느 하나,
A가 Gd인 경우 B는 Ce,
C는 알카리금속 중 어느 하나,
D는 Ho, Yb, Er, 및 Tm 중 적어도 어느 하나이고,
1≤a+b+c+d≤2, 0<a<2, 0.005≤b≤0.3, 0≤c≤0.1, 0<d≤0.1, 2≤f≤3).
Including a substance represented by the following general formula 1,
Phosphor
[General Formula 1](A a , B b , C c , D d ) O f
(A is Ce or Gd,
When A is Ce, B is at least one of Gd, Zr, Ti, and La,
When A is Gd, B is Ce,
C is any one of alkali metals,
D is at least any one of Ho, Yb, Er, and Tm,
1≤a+b+c+d≤2, 0<a<2, 0.005≤b≤0.3, 0≤c≤0.1, 0<d≤0.1, 2≤f≤3).
제 1 항에 있어서,
상기 일반식 1에서 A가 Ce, B가 Gd, 및 D는 Ho 및 Yb이고,
Ho의 원자수의 비를 d1, Yb의 원자수의 비를 d2라고 할때,
0.005≤b≤0.05, 0.001≤d1≤0.005, 및 0.01≤d2≤0.03 인,
형광체.
The method of claim 1,
In the general formula 1, A is Ce, B is Gd, and D is Ho and Yb,
When the ratio of the number of atoms of Ho is d1 and the ratio of the number of atoms of Yb is d2,
0.005≤b≤0.05, 0.001≤d1≤0.005, and 0.01≤d2≤0.03,
Phosphor.
제 1 항에 있어서,
상기 일반식 1에서 A가 Gd, B가 Ce, D가 Ho 및 Yb이고,
Ho의 원자수의 비를 d1, Yb의 원자수의 비를 d2라고 할때,
상기 0.005≤b≤0.3, 0.002≤d1≤0.006, 및 0.04≤d2≤0.08을 만족하는,
형광체.
The method of claim 1,
In the general formula 1, A is Gd, B is Ce, D is Ho and Yb,
When the ratio of the number of atoms of Ho is d1 and the ratio of the number of atoms of Yb is d2,
Satisfying the 0.005≤b≤0.3, 0.002≤d1≤0.006, and 0.04≤d2≤0.08,
Phosphor.
제 1 항에 있어서,
상기 일반식 1에서 A가 Ce, B가 Gd, C가 Li, 및 D가 Ho 및 Yb이고,
Ho의 원자수의 비를 d1, Yb의 원자수의 비를 d2라고 할 때,
0.005≤b≤0.03, 0.02≤c≤0.1, 0.001≤d1≤0.005, 및 0.01≤d2≤0.03 인,
형광체.
The method of claim 1,
In the general formula 1, A is Ce, B is Gd, C is Li, and D is Ho and Yb,
When the ratio of the number of atoms of Ho is d1 and the ratio of the number of atoms of Yb is d2,
0.005≤b≤0.03, 0.02≤c≤0.1, 0.001≤d1≤0.005, and 0.01≤d2≤0.03,
Phosphor.
제 1 항에 있어서,
상기 일반식 1에서 A가 Ce, B가 Gd, C가 Na, 및 D가 Ho 및 Yb이고,
Ho의 원자수의 비를 d1, Yb의 원자수의 비를 d2라고 할때,
0.005≤b≤0.03, 0.01≤c≤0.035, 0.001≤d1≤0.005, 및 0.01≤d2≤0.03 인,
형광체.
The method of claim 1,
In the general formula 1, A is Ce, B is Gd, C is Na, and D is Ho and Yb,
When the ratio of the number of atoms of Ho is d1 and the ratio of the number of atoms of Yb is d2,
0.005≤b≤0.03, 0.01≤c≤0.035, 0.001≤d1≤0.005, and 0.01≤d2≤0.03,
Phosphor.
제 1 항에 있어서,
상기 일반식 1에서 A가 Ce, B가 Zr인,
형광체.
The method of claim 1,
In the general formula 1, A is Ce, B is Zr,
Phosphor.
제 1 항에 있어서,
상기 형광체는 파장 980nm의 적외선 조사시 파장 510 내지 580nm에서 발광하는,
형광체
The method of claim 1,
The phosphor emits light at a wavelength of 510 to 580 nm when irradiated with infrared rays having a wavelength of 980 nm,
Phosphor
제 1 항에 있어서,
상기 형광체는 입자의 평균 입도 D50이 300nm 이하인,
형광체.
The method of claim 1,
The phosphor has an average particle size D50 of 300 nm or less of the particles,
Phosphor.
기재; 및
상기 기재 상에 코팅된 제 1 항의 형광체;를 포함하는,
진주광택안료.
materials; And
Including; the phosphor of claim 1 coated on the substrate
Pearl glossy pigment.
제 9항에 있어서,
상기 기재는 플레이크 기질에 금속산화물이 코팅되고,
상기 플레이크 기질은 합성운모, 천연운모, 글라스 플레이크(Glass Flake), 판상 산화철, 판상 알루미나, 알루미늄 플레이크, 판상 실리카, 탈크 및 비스무스 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하고,
상기 금속산화물의 금속은 규소(Si), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 안티모니(Sb), 아연(Zn), 주석(Sn), 철(Fe), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 알루미늄(Al), 코발트(Co) 및 바륨(Ba) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는,
진주광택안료.
The method of claim 9,
The substrate is coated with a metal oxide on the flake substrate,
The flake substrate includes at least one or more of synthetic mica, natural mica, glass flake, plate-shaped iron oxide, plate-shaped alumina, aluminum flake, plate-shaped silica, talc, and bismuth,
The metal of the metal oxide is silicon (Si), titanium (Ti), zirconium (Zr), antimony (Sb), zinc (Zn), tin (Sn), iron (Fe), magnesium (Mg), manganese (Mn). ), including at least one or more of aluminum (Al), cobalt (Co) and barium (Ba),
Pearl glossy pigment.
제 9항에 있어서,
상기 기재는 알루미나(Al2O3)에 산화티타늄(TiO2)이 코팅된,
진주광택안료.
The method of claim 9,
The substrate is alumina (Al 2 O 3 ) coated with titanium oxide (TiO 2 ),
Pearl glossy pigment.
제 9항에 있어서,
상기 기재 상에 코팅된 제 1 항의 형광체의 코팅 두께는 10 내지 500nm인,
진주광택안료.
The method of claim 9,
The coating thickness of the phosphor of claim 1 coated on the substrate is 10 to 500 nm,
Pearl glossy pigment.
제 9항에 있어서,
상기 진주광택안료는 파장 980nm의 적외선 조사시 파장 510 내지 580nm에서 발광하는,
진주광택안료

The method of claim 9,
The pearlescent pigment emits light at a wavelength of 510 to 580 nm when irradiated with infrared rays of a wavelength of 980 nm,
Pearl Glossy Pigment

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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