KR101771446B1 - Phosphor material and light-emitting device - Google Patents

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니뽄 도쿠슈 도교 가부시키가이샤
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Abstract

내수성이나 내자외선성 등의 특성을 향상시킬 수 있고, 또한 코팅에 의하여 특성이 열화하는 것을 억제할 수 있는 형광체 재료 및 발광장치를 제공한다.
형광체 입자(11)와, 이 형광체 입자(11)의 표면을 피복하는 피복층(12)을 구비하고, 피복층(12)은 평균 입자지름이 10nm 이상 40nm 이하인 미립자(12A)가 적층된 구조를 구비하고 있다.
미립자의 최대 입자지름은 50nm 이하인 것이 바람직하고, 미립자(12A)는 두께방향으로 3입자층 이상 적층되어 있는 것이 바람직하다.Provided are a phosphor material and a light emitting device capable of improving characteristics such as water resistance and ultraviolet ray resistance, and also preventing deterioration of characteristics due to coating.
The phosphor particles 11 and the coating layer 12 covering the surface of the phosphor particles 11 and the coating layer 12 has a structure in which fine particles 12A having an average particle diameter of 10 nm or more and 40 nm or less are laminated have.
The maximum particle diameter of the fine particles is preferably 50 nm or less, and the fine particles 12A are preferably laminated in three or more particle layers in the thickness direction.

Description

형광체 재료 및 발광장치{PHOSPHOR MATERIAL AND LIGHT-EMITTING DEVICE}[0001] PHOSPHOR MATERIAL AND LIGHT-EMITTING DEVICE [0002]

본 발명은 형광체 입자(螢光體粒子)의 표면에 피복층(被覆層)을 구비하는 형광체 재료(螢光體材料) 및 그것을 사용한 발광장치(發光裝置)에 관한 것이다.
The present invention relates to a phosphor material (fluorescent material) having a coating layer (coating layer) on the surface of phosphor particles (phosphor particles) and a light emitting device using the same.

현재 액정 텔레비전의 백 라이트(back light) 또는 차세대 조명으로서 LED 램프가 주목을 받고 있다. LED 램프를 백색으로 발광시키기 위해서는, LED 소자 자체의 발광을 적색, 청색, 녹색 등의 형광체로 도포(塗布)하거나 내장된 렌즈를 통하여 형광체로부터의 발광을 겹치게 해야할 필요가 있다. 그런데 형광체는 수분, 열, 혹은 자외선에 노출되면 발광특성이 저하해 버리는 약점이 있다. 따라서 형광체 입자를 이와 같은 외인(外因)들로부터 보호하기 위해서 금속산화물의 피막(被膜)으로 코팅하는 경우가 있다.
BACKGROUND ART Currently, LED lamps are attracting attention as a back light of a liquid crystal television or a next-generation lighting. In order to cause the LED lamp to emit white light, it is necessary to coat (coat) the light emitted from the LED element itself with a phosphor such as red, blue or green or to superimpose the light emitted from the phosphor through the built-in lens. However, phosphors have a drawback in that their luminescent properties are lowered when exposed to moisture, heat, or ultraviolet rays. Therefore, there are cases where the phosphor particles are coated with a coating of a metal oxide in order to protect the phosphor particles from such external sources.

특허문헌1: 일본국 특허출원 2009-137727호Patent Document 1: Japanese Patent Application No. 2009-137727 특허문헌2: 일본국 공개특허 2008-291251호 공보Patent Document 2: JP-A-2008-291251

코팅 방법에는 여러 종류가 있는데 그 중 하나가 졸겔법(sol-gel 法)이다(특허문헌1 참조). 그러나 졸겔법의 경우, 형광체 입자의 표면에 전구체막(前驅體膜)을 형성한 후에 산화분위기에서 열처리를 하여 금속산화물의 피막을 형성하기 때문에, 형광체 종류에 따라서는 열처리에 의해 특성이 저하하는 등의 영향이 발생해 버리는 경우가 있었다.There are many coating methods, one of which is a sol-gel method (see Patent Document 1). However, in the case of the sol-gel method, since a precursor film is formed on the surface of the phosphor particles and then a heat treatment is performed in an oxidizing atmosphere to form a film of the metal oxide, the characteristics are deteriorated by the heat treatment depending on the type of the phosphor There is a case in which the influence of the heat is generated.

또한 다른 코팅 방법으로는 금속산화물의 미립자(微粒子)를 사용해서 형광체 표면을 코팅하는 방법이다(특허문헌2 참조). 이 방법에 의하면 금속산화물의 미립자를 사용하기 때문에 산화분위기에서 열처리할 필요가 없고, 열처리에 의하여 특성이 저하하는 문제는 발생하지 않는다. 그러나 일반적으로 이 방법을 사용할 경우, 형광체 입자의 전체 면을 코팅하기 어렵고, 전자현미경 레벨에서 관찰하면 형광체의 노출 부분이 확인된다. 또한 일견하여 일정하게 코팅되어 있는 경우에도 금속산화물의 미립자의 계면(界面)을 수분 또는 자외선이 투과하여 수명이 짧아져 버리는 문제가 있었다.Another coating method is a method of coating the surface of a phosphor with fine particles of metal oxide (see Patent Document 2). According to this method, since the metal oxide fine particles are used, there is no need to perform the heat treatment in the oxidizing atmosphere, and the problem of the characteristic deterioration due to the heat treatment does not occur. However, in general, when this method is used, it is difficult to coat the entire surface of the phosphor particles, and the exposed portion of the phosphor is observed when observed at the electron microscopic level. In addition, there is a problem in that even when the coating is uniformly coated, moisture or ultraviolet rays are transmitted through the interface of the fine particles of the metal oxide to shorten the service life.

본 발명은 이러한 문제에 의거하여 이루어진 것으로, 내수성(耐水性)이나 내자외선성(耐紫外線性) 등의 특성을 향상시킬 수 있고, 코팅에 의한 특성의 열화를 억제할 수 있는 형광체 재료 및 발광장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a phosphor material capable of improving characteristics such as water resistance and ultraviolet light resistance, And to provide the above-mentioned objects.

본 발명의 형광체 재료는, In the phosphor material of the present invention,

형광체 입자와,Phosphor particles,

이 형광체 입자의 표면을 피복한 피복층을 구비하고,And a coating layer covering the surface of the phosphor particles,

피복층은 평균 입자지름이 10nm 이상 40nm 이하인 미립자가 적층(積層)된 구조를 구비하는 것이다.The coating layer has a structure in which fine particles having an average particle diameter of 10 nm or more and 40 nm or less are laminated.

본 발명의 발광장치는 본 발명의 형광체 재료를 포함하는 것이다.
The light emitting device of the present invention includes the phosphor material of the present invention.

본 발명의 형광체 재료에 의하면, 평균 입자지름이 10nm 이상 40nm 이하인 미립자를 적층한 구조의 피복층을 구비하도록 함으로써 형광체 입자의 전체 면을 실질적으로 피복할 수 있고, 동시에 미립자의 계면을 수분 또는 자외선이 투과해 버리는 것을 억제할 수 있다. 따라서 내수성이나 내자외선성 등의 특성을 향상시킬 수 있고, 시간의 경과에 따른 휘도유지율을 향상시킬 수 있다. 또한 미립자를 적층한 구조이므로 형광체 입자가 열화하는 온도에서 열처리를 하지 않아도 제조할 수 있고, 열처리에 의하여 특성이 저하하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 초기휘도의 저하를 억제할 수 있고 높은 특성을 얻을 수 있다. 따라서 본 발명의 형광체 재료를 사용한 발광장치에 의하면, 우수한 특성을 얻을 수 있고 동시에 수명의 장기화를 도모할 수 있다.According to the phosphor material of the present invention, it is possible to substantially cover the entire surface of the phosphor particles by providing a coating layer having a structure in which fine particles having an average particle diameter of 10 nm or more and 40 nm or less are laminated, and at the same time, Can be suppressed. Therefore, the characteristics such as water resistance and ultraviolet ray resistance can be improved, and the luminance retention rate with time can be improved. Further, since the structure is formed by laminating fine particles, the phosphor particles can be produced even without heat treatment at a temperature at which the phosphor particles are deteriorated, and deterioration of characteristics due to heat treatment can be prevented. Therefore, the deterioration of the initial luminance can be suppressed and high characteristics can be obtained. Therefore, according to the light emitting device using the phosphor material of the present invention, excellent characteristics can be obtained and the lifetime can be prolonged.

특히 미립자의 최대 입자지름을 50nm 이하로 하면 형광체 입자를 보다 안정적으로 피복할 수 있고, 내수성이나 내자외선성 등의 특성을 보다 향상시킬 수 있다.Particularly, when the maximum particle diameter of the fine particles is 50 nm or less, the phosphor particles can be coated more stably and the properties such as water resistance and ultraviolet ray resistance can be further improved.

또한 미립자를 두께방향으로 3입자층(粒子層) 이상 적층한 구조로 피복층을 형성하면 수분 또는 자외선의 투과를 더 효과적으로 억제할 수 있고 내수성이나 내자외선성 등의 특성을 향상시킬 수 있다.Furthermore, when the coating layer is formed by laminating the fine particles in three or more particle layers (particle layers) in the thickness direction, permeation of moisture or ultraviolet rays can be suppressed more effectively, and properties such as water resistance and ultraviolet ray resistance can be improved.

거기에 피복층의 두께를 10nm 이상 1㎛ 이하로 하면 우수한 내수성을 얻을 수 있고 동시에 높은 광투과성(光透過性)을 얻을 수 있다.When the thickness of the coating layer is not less than 10 nm and not more than 1 탆, excellent water resistance can be obtained and high light transmittance (light transmittance) can be obtained.

이에 더하여 피복층에 희토류 산화물(稀土類酸化物), 산화지르코늄(酸化 zirconium), 산화티탄(酸化 titanium), 산화아연(酸化亞鉛), 산화알루미늄(酸化 aluminium), 이트륨(yttrium)과 알루미늄의 복합산화물, 산화마그네슘(酸化 magnesium) 및 알루미늄과 마그네슘의 복합산화물로 이루어진 군 중에서 적어도 1종류의 금속산화물을 포함시키면, 내수성이나 내자외선성 등의 특성을 보다 향상시킬 수 있다.In addition, the coating layer may contain a rare earth oxide (rare earth oxide), zirconium oxide, titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, yttrium and aluminum When at least one kind of metal oxide selected from the group consisting of oxides, magnesium oxides, and complex oxides of aluminum and magnesium is included, properties such as water resistance and ultraviolet ray resistance can be further improved.

또한 피복층에 이트륨(Y), 가돌리늄(Gd), 세륨(Ce) 및 란탄(La)으로 이루어진 군 중에서 적어도 1종류의 원소를 포함하는 희토류 산화물을 포함시키면, 더 높은 특성을 얻을 수 있고 비용 또한 억제할 수 있다.
Further, when a rare earth oxide containing at least one element selected from the group consisting of yttrium (Y), gadolinium (Gd), cerium (Ce) and lanthanum (La) is included in the coating layer, can do.

도1은 본 발명의 제1실시형태에 관한 형광체 재료의 구성을 나타내는 모식도다.
도2는 도1의 형광체 재료를 사용한 발광장치의 구성을 나타내는 도다.
도3은 실시예1의 형광체 재료에 관한 SEM 사진이다.
도4는 실시예1에서 사용한 형광체 입자의 SEM 사진이다.
도5는 실시예1의 형광체 재료에 관한 TEM 사진이다.
도6은 도5의 형광체 재료에 관한 확대 사진이다.
도7은 비교예1-2의 형광체 재료에 관한 TEM 사진이다.
도8은 실시예1 및 비교예1-1, 1-2의 휘도유지율을 나타내는 특성도다.
도9는 실시예3의 형광체 재료에 관한 TEM 사진이다.
도10은 실시예3의 휘도유지율을 나타내는 특성도다.
도11은 실시예4의 형광체 재료에 관한 SEM 사진이다.
도12는 비교예4의 형광체 재료에 관한 SEM 사진이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a phosphor material according to a first embodiment of the present invention. Fig.
Fig. 2 is a diagram showing a configuration of a light-emitting device using the phosphor material of Fig. 1; Fig.
3 is an SEM photograph of the phosphor material of Example 1. Fig.
4 is an SEM photograph of the phosphor particles used in Example 1. Fig.
5 is a TEM photograph of the phosphor material of Example 1. Fig.
Fig. 6 is an enlarged photograph of the phosphor material of Fig. 5;
7 is a TEM photograph of the phosphor material of Comparative Example 1-2.
8 is a characteristic chart showing luminance retention ratios of Example 1 and Comparative Examples 1-1 and 1-2.
9 is a TEM photograph of the phosphor material of Example 3. Fig.
10 is a characteristic chart showing the luminance retention ratio of the third embodiment.
11 is an SEM photograph of the phosphor material of Example 4. Fig.
12 is an SEM photograph of the phosphor material of Comparative Example 4. Fig.

이하에서 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도1은 본 발명의 제1실시형태에 관한 형광체 재료(10)를 모식적으로 나타낸 것이다. 이 형광체 재료(10)는 형광체 입자(11)와 형광체 입자(11)의 표면을 피복하는 피복층(12)을 구비하고 있다.1 schematically shows a phosphor material 10 according to a first embodiment of the present invention. The phosphor material 10 includes phosphor particles 11 and a coating layer 12 covering the surfaces of the phosphor particles 11. [

형광체 입자(11)로는, 예를 들면 BaMgAl10O17:Eu, ZnS:Ag, Cl, BaAl2S4:Eu 혹은 CaMgSi2O6:Eu 등의 청색계 형광체, Zn2SiO4:Mn, (Y, Gd)BO3:Tb, ZnS:Cu, Al 혹은 (Ba, Sr, Mg)OㆍAl2O3:Mn 등의 녹색계 형광체, (Y, Gd)BO3:Eu, Y2O2S:Eu 혹은 YPVO4:Eu 등의 적색계 형광체가 있다. 형광체 입자(11)의 입자지름은 기본적으로 따지지 않으나 평균 입자지름을 5㎛에서 20㎛ 정도로 가능한 한 통일하는 편이 바람직하다. 특성을 안정시킬 수 있기 때문이다.Roneun phosphor particles 11, for example, BaMgAl 10 O 17: Eu, ZnS : Ag, Cl, BaAl 2 S 4: Eu or CaMgSi 2 O 6: Eu, etc. of the blue-based fluorescent material, Zn 2 SiO 4: Mn, ( Y, Gd) BO 3: Tb , ZnS: Cu, Al , or (Ba, Sr, Mg) O and Al 2 O 3: green-based fluorescent material such as Mn, (Y, Gd) BO 3: Eu, Y 2 O 2 And red phosphors such as S: Eu or YPVO 4 : Eu. Although the particle diameter of the phosphor particles 11 is not basically determined, it is preferable to uniformize the average particle diameter as much as possible from 5 to 20 mu m. The characteristics can be stabilized.

피복층(12)은 형광체 입자(11)의 표면에 평균 입자지름이 40nm 이하인 미립자(12A)가 적층된 구조를 구비하고 있다. 이로써 실질적으로 형광체 입자(11)의 표면 전체를 피복할 수 있고, 동시에 미립자(12A)의 계면을 수분 또는 자외선이 투과해 버리는 것을 억제할 수 있다. 또한 형광체 입자(11)가 열화하는 온도에서 열처리를 하지 않아도 제조할 수 있기 때문에, 열처리에 의한 특성의 저하가 없고 높은 특성을 얻을 수 있다. 아울러 본 발명에서, 피복층(12)이 형광체 입자(11)의 표면 전체를 피복하였다는 것은, 공공(空孔) 등의 결함이 존재하는 경우까지 배제하는 것은 아니고 실질적으로 100%에 가까운 피복률을 의미한다. 또한 미립자(12A)의 평균 입자지름은 1차입자의 평균 입자지름이다. The coating layer 12 has a structure in which fine particles 12A having an average particle diameter of 40 nm or less are laminated on the surface of the phosphor particles 11. Thereby, it is possible to substantially cover the entire surface of the phosphor particles 11, and at the same time, it is possible to suppress moisture or ultraviolet rays from being transmitted through the interface of the fine particles 12A. In addition, since the phosphor particles 11 can be produced even without heat treatment at a temperature at which the phosphor particles 11 deteriorate, high characteristics can be obtained without deterioration of characteristics due to heat treatment. In the present invention, the coating layer 12 covers the entire surface of the phosphor particles 11 is not removed even if defects such as vacancies exist, and the covering ratio close to 100% it means. The average particle diameter of the fine particles 12A is the average particle diameter of the primary particles.

미립자(12A)의 평균 입자지름은 예를 들면 30nm 이하이면 보다 바람직하고 25nm 이하이면 더욱 바람직하다. 또한 미립자(12A)의 평균 입자지름은 10nm 이상인 것이 바람직하고 15nm 이상이면 더욱 바람직하다. 미립자(12A)의 평균 입자지름이 너무 작으면 거칠고 큰 2차 응집입자가 발생하여 형광체 입자(11)를 균일하게 피복하는 것이 어려워지기 때문이다. 또 미립자(12A)의 평균 입자지름은 형광체 입자(11)의 평균 입자지름의 1/100 이하 또는 1/500 이하 정도인 것이 바람직하다. 피복층(12)을 보다 안정적으로 형성할 수 있기 때문이다.The average particle diameter of the fine particles 12A is more preferably 30 nm or less, and more preferably 25 nm or less. The average particle diameter of the fine particles 12A is preferably 10 nm or more, more preferably 15 nm or more. If the average particle size of the fine particles 12A is too small, coarse and large secondary aggregated particles are generated and it becomes difficult to uniformly cover the phosphor particles 11. [ It is preferable that the average particle diameter of the fine particles 12A is 1/100 or less or 1/500 or less of the average particle diameter of the phosphor particles 11. [ This is because the coating layer 12 can be formed more stably.

미립자(12A)의 최대 입자지름은 예를 들면 50nm 이하인 것이 바람직하다. 50nm보다 큰 입자가 존재하면 형광체 입자(11)가 노출되는 결함이 발생하기 쉬워지기 때문이다. 미립자(12A)의 최대 입자지름은 예를 들면 40nm 이하이면 보다 바람직하고 30nm 이하이면 더욱 바람직하다.The maximum particle diameter of the fine particles 12A is preferably 50 nm or less, for example. If particles larger than 50 nm are present, a defect in which the phosphor particles 11 are exposed tends to occur. The maximum particle diameter of the fine particles 12A is more preferably 40 nm or less, and more preferably 30 nm or less.

또한 피복층(12)은 미립자(12A)가 두께방향으로 3입자층 이상 적층된 구조를 구비하는 것이 바람직하다. 미립자(12A)의 계면을 수분 또는 자외선이 투과해 버리는 것을 더욱 효과적으로 억제할 수 있기 때문이다. 피복층(12)의 두께는 10nm 이상 1㎛ 이하인 것이 바람직하다. 두께가 얇으면 내수성 및 내자외선성의 효과가 적어져서 형광체 입자(11)가 열화하고, 두께가 두꺼우면 광투과성이 저하하여 발광효율이 저하해 버리기 때문이다.The coating layer 12 preferably has a structure in which the fine particles 12A are laminated in three or more particle layers in the thickness direction. This is because it is possible to more effectively suppress moisture or ultraviolet rays from permeating the interface of the fine particles 12A. The thickness of the coating layer 12 is preferably 10 nm or more and 1 占 퐉 or less. If the thickness is too small, the effect of the water resistance and the ultraviolet ray resistance is reduced and the phosphor particles 11 are deteriorated. If the thickness is too large, the light transmittance is lowered and the luminous efficiency is lowered.

피복층(12)은 희토류 산화물, 산화지르코늄, 산화티탄, 산화아연, 산화알루미늄, 이트륨ㆍ알루미늄ㆍ가넷 등의 이트륨과 알루미늄의 복합산화물, 산화마그네슘, 및 MgAl2O4 등의 알루미늄과 마그네슘의 복합산화물로 이루어진 군 중에서 적어도 1종류의 금속산화물을 주성분으로 포함하고 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는 미립자(12A)의 적어도 일부가 상기 금속산화물을 포함하는 산화물입자를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 내수성 및 내자외선성 등의 특성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 그 중에서도 희토류 산화물이 바람직하고, 이트륨, 가돌리늄, 세륨 및 란탄으로 이루어진 군 중에서 적어도 1종류의 원소를 포함하는 희토류 산화물이 보다 바람직하고, 특히 Y2O3이 바람직하다. 보다 높은 효과를 얻을 수 있고 비용 또한 억제할 수 있기 때문이다.The coating layer 12 is formed of a composite oxide of yttrium and aluminum such as rare earth oxide, zirconium oxide, titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, yttrium aluminum garnet, magnesium oxide, and MgAl 2 O 4 , And a composite oxide of aluminum and magnesium, as the main component. Specifically, it is preferable that at least a part of the fine particles 12A include oxide particles containing the metal oxide. It is possible to improve properties such as water resistance and ultraviolet ray resistance. Of these, rare earth oxides are preferable, rare earth oxides containing at least one element selected from the group consisting of yttrium, gadolinium, cerium and lanthanum are more preferable, and Y 2 O 3 is particularly preferable. A higher effect can be obtained and cost can be suppressed.

피복층(12)은 이들 중 1종류를 단독으로 포함하고 있어도 좋지만, 2종류 이상을 혼합해서 포함하고 있어도 좋다. 예를 들면 복수(複數) 종류의 산화물입자를 혼합하여 포함하고 있어도 좋고, 층모양(層模樣)으로 다른 산화물입자를 적층하여 포함하고 있어도 좋으며, 1개의 산화물입자 속에 복수 종류의 산화물을 포함하고 있어도 좋다. 또한 피복층(12)은 다른 성분을 포함하고 있어도 좋지만 다른 성분의 비율은 0.1질량% 이하인 것이 바람직하다. 다른 성분의 비율이 높아지면 광투과성 및 내자외선성이 저하해 버리기 때문이다.The coating layer 12 may contain one kind of them alone, or two or more kinds of them may be mixed. For example, a plurality of oxide particles may be mixed with one another, or may include other oxide particles stacked in a layered form (layered form), and even if a plurality of kinds of oxides are contained in one oxide particle good. The coating layer 12 may contain other components, but the proportion of the other components is preferably 0.1 mass% or less. The higher the proportion of the other components, the lower the light transmittance and the ultraviolet ray resistance.

또한 녹색계 형광체는 자외선에 의한 열화가 크지만, Y2O3으로 피복층(12)을 형성하면 열화를 비약적으로 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.Although the green-based phosphor has a large deterioration due to ultraviolet rays, formation of the coating layer 12 with Y 2 O 3 is preferable because deterioration can be remarkably suppressed.

이 형광체 재료(10)는 예를 들면 다음과 같이 제조할 수 있다. 우선 평균 입자지름이 40nm 이하인 미립자(12A)를 용매에 분산시킨 슬러리(slurry)를 준비하고, 다음으로 이 슬러리에 형광체 입자(11)를 혼합하거나, 형광체 입자(11)의 유동층 내에 슬러리를 분무하여 형광체 입자(11)의 표면에 슬러리를 도포한다. 계속해서 도포층을 건조시켜 용매를 제거하여 피복층(12)을 형성한다. 이때 열처리를 하지 않아도 되지만 450도 이하의 온도에서 열처리를 하는 것이 바람직하다. 형광체 입자(11)의 특성이 열화하는 것을 방지하면서 피복층(12)의 밀착성을 높일 수 있기 때문이다. 열처리는 대기분위기에서도 상관없지만, 열처리 시 산소에 의하여 특성이 열화되는 것을 방지하기 위해 질소분위기나 아르곤분위기 등의 불활성분위기에서 하는 것이 보다 바람직하다. 또한 형광체 입자(11)에 대한 슬러리 도포공정 및 건조공정은 2회 이상 반복하는 것이 바람직하고, 3회 이상 반복하면 더욱 바람직하다. 반복을 통해 미립자(12A)를 확실히 3입자층 이상 적층할 수 있기 때문이다. 다만 3입자층 이상 적층할 수 있다면 굳이 도포회수를 여러 번으로 늘릴 필요는 없다.The phosphor material 10 can be produced, for example, as follows. A slurry in which fine particles 12A having an average particle diameter of 40 nm or less are dispersed in a solvent is prepared and then slurry is sprayed into the fluidized bed of the phosphor particles 11 The slurry is applied to the surface of the phosphor particles 11. Subsequently, the coating layer is dried to remove the solvent to form the coating layer 12. At this time, heat treatment is not required but it is preferable to perform heat treatment at a temperature of 450 DEG C or less. This is because adhesion of the coating layer 12 can be enhanced while preventing the characteristics of the phosphor particles 11 from deteriorating. The heat treatment may be conducted in an atmospheric atmosphere, but it is more preferable to perform the heat treatment in an inert atmosphere such as a nitrogen atmosphere or an argon atmosphere in order to prevent deterioration of characteristics due to oxygen during heat treatment. The slurry coating process and the drying process for the phosphor particles 11 are preferably repeated two or more times, and more preferably three or more times. This is because it is possible to reliably stack the fine particles 12A in three or more particle layers through repetition. However, it is not necessary to increase the number of application times if the layer can be stacked more than three layers.

도2는 이 형광체 재료(10)를 사용한 발광장치(20)의 1구성예를 나타낸 것이다. 이 발광장치(20)는 기판(21) 위에 발광소자(22)가 탑재되어 있고, 발광소자(22)는 와이어(24)를 통해 기판(21) 상에 형성된 배선(23)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한 발광소자(22)의 둘레에는 예를 들면 리플렉터 프레임(25, reflector frame)이 형성되어 있고, 발광소자(22) 상에는 발광소자(22)를 덮어씌우듯이 밀봉층(26)이 형성되어 있다. 밀봉층(26)은 예를 들면 형광체 재료(10)를 분산시킨 수지(樹脂)로 구성되어 있다.Fig. 2 shows a configuration example of the light emitting device 20 using the phosphor material 10. As shown in Fig. The light emitting device 20 has the light emitting element 22 mounted on the substrate 21 and the light emitting element 22 is electrically connected to the wiring 23 formed on the substrate 21 through the wire 24 have. A reflector frame 25 is formed around the light emitting element 22 and a sealing layer 26 is formed on the light emitting element 22 so as to cover the light emitting element 22. The sealing layer 26 is made of, for example, a resin (resin) in which the phosphor material 10 is dispersed.

발광소자(22)에는 예를 들면 여기광(勵起光)으로 자외선, 청색광, 또는 녹색광을 발하는 것이 사용된다. 형광체 재료(10)로는 예를 들면 발광소자(22)에서 발광한 여기광에 의하여 적색광을 발하는 것, 청색광을 발하는 것, 녹색광을 발하는 것, 황색광을 발하는 것 등이 1종류 또는 필요에 따라 혼합되어 사용된다.The light emitting element 22 emits ultraviolet light, blue light, or green light, for example, as excitation light. Examples of the phosphor material 10 include a phosphor material that emits red light by excitation light emitted from the light emitting element 22, emits blue light, emits green light, emits yellow light, or the like, .

이와 같이 본 실시형태에 의하면, 평균 입자지름이 10nm 이상 40nm 이하인 미립자(12A)를 적층한 구조의 피복층(12)을 구비하도록 함으로써, 형광체 입자(11)의 전체 면을 실질적으로 피복할 수 있고 동시에 미립자(12A)의 계면을 수분 또는 자외선이 투과해 버리는 것을 억제할 수 있다. 따라서 내수성이나 내자외선성 등의 특성을 향상시킬 수 있고 시간의 경과에 따른 휘도유지율을 향상시킬 수 있다. 또한 미립자(12A)를 적층한 구조이므로, 형광체 입자(11)가 열화하는 온도에서 열처리를 하지 않아도 제조할 수 있고, 열처리에 의하여 특성이 저하하는 것을 방지할 수 있다. 그러므로 초기휘도의 저하를 억제할 수 있고 높은 특성을 얻을 수 있다. 따라서 이 형광체 재료(10)를 사용한 발광장치(20)에 의하면 우수한 특성을 얻을 수 있고, 동시에 수명의 장기화를 도모할 수 있다.As described above, according to this embodiment, by providing the coating layer 12 having the structure in which the fine particles 12A having an average particle diameter of 10 nm or more and 40 nm or less are laminated, the entire surface of the phosphor particles 11 can be substantially covered It is possible to suppress moisture or ultraviolet rays from being transmitted through the interface of the fine particles 12A. Therefore, the characteristics such as water resistance and ultraviolet ray resistance can be improved and the luminance retention rate with time can be improved. Further, since the fine particles 12A are laminated, it is possible to manufacture the phosphor particles 11 without heat treatment at the temperature at which the phosphor particles 11 deteriorate, and it is possible to prevent the characteristics from being deteriorated by the heat treatment. Therefore, the lowering of the initial luminance can be suppressed and high characteristics can be obtained. Therefore, according to the light emitting device 20 using the phosphor material 10, excellent characteristics can be obtained and at the same time, the lifetime can be prolonged.

특히 미립자(12A)의 최대 입자지름을 50nm 이하로 하면, 형광체 입자(11)를 보다 안정적으로 피복할 수 있고 내수성이나 내자외선성 등의 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.In particular, when the maximum particle size of the fine particles 12A is 50 nm or less, the phosphor particles 11 can be coated more stably and the properties such as water resistance and ultraviolet ray resistance can be further improved.

또한 미립자를 두께방향으로 3입자층 이상 적층한 구조로 피복층(12)을 형성하면 수분 또는 자외선의 투과를 더 효과적으로 억제할 수 있고 내수성이나 내자외선성 등의 특성을 향상시킬 수 있다.Further, when the coating layer 12 is formed with a structure in which fine particles are laminated in three or more particle layers in the thickness direction, permeation of moisture or ultraviolet rays can be suppressed more effectively, and properties such as water resistance and ultraviolet ray resistance can be improved.

거기에 피복층(12)의 두께를 10nm 이상 1㎛ 이하로 하면, 우수한 내수성을 얻을 수 있고 동시에 높은 광투과성을 얻을 수 있다.When the thickness of the coating layer 12 is not less than 10 nm and not more than 1 占 퐉, excellent water resistance can be obtained and high light transmittance can be obtained at the same time.

이에 더하여 피복층(12)에 희토류 산화물, 산화지르코늄, 산화티탄, 산화아연, 산화알루미늄, 이트륨과 알루미늄의 복합산화물, 산화마그네슘 및 알루미늄과 마그네슘의 복합산화물로 이루어진 군 중에서 적어도 1종류의 금속산화물을 포함시키면, 내수성이나 내자외선성 등의 특성을 보다 향상시킬 수 있다.In addition, the coating layer 12 contains at least one kind of metal oxide selected from the group consisting of a rare earth oxide, zirconium oxide, titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, composite oxide of yttrium and aluminum, magnesium oxide and composite oxide of aluminum and magnesium It is possible to further improve properties such as water resistance and ultraviolet ray resistance.

또한 피복층(12)에 이트륨, 가돌리늄, 세륨 및 란탄으로 이루어진 군 중에서 적어도 1종류의 원소를 포함하는 희토류 산화물을 포함시키면, 더 높은 특성을 얻을 수 있고, 비용 또한 억제할 수 있다.
Further, when the coating layer 12 contains a rare earth oxide containing at least one element selected from the group consisting of yttrium, gadolinium, cerium, and lanthanum, higher characteristics can be obtained and the cost can also be suppressed.

<실시예><Examples>

(실시예1)(Example 1)

평균 입자지름 20nm, 최대 입자지름 50nm의 산화이트륨(Y2O3)의 미립자(12A)를 용매에 분산시킨 슬러리를 준비하고, 이 슬러리에 평균 입자지름이 10㎛ 정도의 녹색계 형광체 입자(11)를 혼합하여 형광체 입자(11)의 표면에 슬러리를 도포했다. 계속해서 슬러리를 도포한 형광체 입자(11)를 열처리하여 건조시켰다. 열처리는 대기중에서 300도로 2시간, 또는 질소분위기에서 400도로 2시간으로 한다. 계속해서 건조시킨 형광체 입자(11)에 대하여 상기와 동일한 방법으로 슬러리 도포공정 및 건조공정을 1회 반복하여 형광체 재료(10)를 얻었다.The average particle size of 20nm, the maximum particle size of yttrium oxide 50nm (Y 2 O 3) preparing a slurry by dispersing the fine particles (12A) in a solvent, in a slurry mean particle size of 10㎛ amount of green-based fluorescent material particles (11 ) Were mixed to apply the slurry to the surface of the phosphor particles 11. Subsequently, the phosphor particles 11 coated with the slurry were heat treated and dried. The heat treatment is carried out at 300 ° C for 2 hours in the atmosphere or 400 ° C for 2 hours in a nitrogen atmosphere. Subsequently, the slurry application step and the drying step were repeated once for the phosphor particles 11 which had been dried in the same manner as above to obtain the phosphor material 10.

도3은 얻어진 형광체 재료(10)의 SEM(Scanning Electron Microscope: 주사형 전자현미경)사진의 일례를 나타낸 것이며, 도4는 피복층(12)을 형성하기 전의 형광체 입자(11)에 대한 SEM 사진의 일례를 나타낸 것이다. 또한 도5는 얻어진 형광체 재료(10)의 표면부근에 대한 TEM(Transmission Electron Microscope: 투과형 전자현미경)사진의 일례를 나타낸 것이며, 도6은 도5의 TEM 사진의 일부를 확대한 것이다. 도3 및 도5에 나타나 있는 바와 같이 이 형광체 재료(10)의 형광체 입자(11)의 표면 전체에 피복층(12)이 형성되어 있음을 알 수 있다. 또한 도6에 나타나 있는 바와 같이 피복층(12)은 미립자(12A)가 형광체 입자(11)의 표면에 평균 3입자층 이상 적층된 구조를 구비하고 있음을 알 수 있다.Fig. 3 shows an example of a SEM (Scanning Electron Microscope) photograph of the obtained phosphor material 10, and Fig. 4 shows an example of an SEM photograph of the phosphor particles 11 before the coating layer 12 is formed . 5 shows an example of a TEM (Transmission Electron Microscope) transmission electron microscope (TEM) photograph of the surface of the obtained phosphor material 10, and FIG. 6 is an enlarged view of a part of the TEM photograph of FIG. As shown in Figs. 3 and 5, it can be seen that the coating layer 12 is formed on the entire surface of the phosphor particles 11 of the phosphor material 10. [ 6, the coating layer 12 has a structure in which the fine particles 12A are laminated on the surface of the phosphor particles 11 in an average of three or more particle layers.

계속해서 얻어진 형광체 재료(10)를 사용하여 도2에 나타낸 것과 같은 발광장치(20)를 제작했다. 발광소자(22)에는 자외선을 발하는 것이 사용되었다.
Using the phosphor material 10 thus obtained, a light emitting device 20 as shown in Fig. 2 was produced. The light emitting element 22 was used to emit ultraviolet rays.

(비교예1-1)(Comparative Example 1-1)

피복층을 형성하지 않은 형광체 입자를 그대로 형광체 재료로써 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 발광장치를 제작했다.
A light-emitting device was produced in the same manner as in Example 1, except that the phosphor particles without the coating layer were used as the phosphor material.

(비교예1-2)(Comparative Example 1-2)

용매에 이트륨 염(yttrium 鹽)을 용해시킨 용액에 형광체 입자(11)를 혼합하여, 형광체 입자(11)의 표면에 용액이 부착되게 하고, 건조시켜서 겔(gel) 상태로 만든 후, 대기분위기에서 500도로 2시간 소성했다. 형광체 입자(11)로는 실시예1과 동일한 것을 사용했다. 도7은 얻어진 형광체 재료의 표면부근에 대한 TEM 사진의 일례를 나타낸 것이다. 도7에서 (111)로 나타낸 부분이 형광체 입자이며 (112)로 나타낸 부분이 피복층이다. 또 형광체 입자(111) 및 피복층(112) 위의 백색 부분은 분석시에 사용하는 카본막(carbon 膜)이다. 도7에 나타나 있는 바와 같이 이 형광체 재료의 형광체 입자(111)의 표면 전체에도 피복층(112)이 형성되어 있지만, 미립자의 적층구조는 보이지 않았다. 이 형광체 재료에 대해서도 실시예1과 같이 발광장치를 제작했다.
The phosphor particles 11 are mixed with a solution in which a yttrium salt is dissolved in a solvent to cause a solution to adhere to the surface of the phosphor particles 11 and to be dried to form a gel state. 500 degrees for 2 hours. The phosphor particles 11 were the same as those used in Example 1. Fig. 7 shows an example of a TEM photograph of the vicinity of the surface of the obtained phosphor material. In Fig. 7, the portion indicated by (111) is the phosphor particle and the portion indicated by (112) is the coating layer. The white portion on the phosphor particles 111 and the coating layer 112 is a carbon film used for analysis. As shown in Fig. 7, the coating layer 112 was also formed on the entire surface of the phosphor particles 111 of the phosphor material, but the lamination structure of the fine particles was not seen. A light emitting device was also fabricated as in Example 1 for this phosphor material.

(열화시험)(Deterioration test)

실시예1 및 비교예1-1, 1-2의 각 발광장치(20)에 대해서 발광시험을 하고 시간에 따른 휘도의 변화를 조사했다. 도8에 실시예1과 비교예1-1, 1-2의 결과를 비교해서 나타낸다. 도8에서 세로축은 피복층이 형성되어 있지 않은 비교예1-1의 초기휘도를 100%로 하였을 경우의 상대적인 휘도유지율이다. 또 실시예1에 대하여 대기 중에서 300도로 2시간 열처리한 것과 질소분위기에서 400도로 2시간 열처리한 것에서 동일한 결과가 얻어졌다.Each of the light emitting devices 20 of Example 1 and Comparative Examples 1-1 and 1-2 was subjected to a light emission test and the change in luminance with time was examined. Fig. 8 shows a comparison between the results of Example 1 and Comparative Examples 1-1 and 1-2. In Fig. 8, the vertical axis represents the relative luminance retention ratio when the initial luminance of Comparative Example 1-1 in which the coating layer is not formed is 100%. The same results as in Example 1 were obtained in the case of heat treatment at 300 degrees for 2 hours in air and heat treatment at 400 degrees for 2 hours in nitrogen atmosphere.

도8에 나타나 있는 바와 같이 피복층(12)이 미립자(12A)의 적층구조를 구비하는 실시예1에 의하면, 피복층이 형성되어 있지 않은 비교예1-1에 비하여 시간에 따른 휘도의 저하를 대폭 억제할 수 있었다. 또한 비교예1-2에서는 시간에 따른 휘도유지율은 높지만 초기휘도의 저하가 보이는 반면, 실시예1에 의하면 초기휘도의 저하를 대폭 억제할 수 있었다. 즉 형광체 입자(11)의 표면에 미립자(12A)의 적층구조를 구비하는 피복층(12)을 형성하면, 시간의 경과에 따른 휘도유지율을 향상시킬 수 있고 동시에 초기휘도의 저하를 억제할 수 있어서 높은 특성이 얻어짐을 알 수 있다.
According to Example 1 in which the coating layer 12 has a laminated structure of the fine particles 12A as shown in Fig. 8, the decrease in luminance over time can be suppressed to a large extent as compared with Comparative Example 1-1 in which no coating layer is formed Could. In the comparative example 1-2, although the luminance retention ratio with time was high, the initial luminance was lowered, whereas according to the example 1, the decrease in the initial luminance could be greatly suppressed. That is, when the coating layer 12 having the laminated structure of the fine particles 12A is formed on the surface of the phosphor particles 11, it is possible to improve the luminance retention rate with time and suppress the decrease in the initial luminance, Characteristics can be obtained.

(실시예2-1~2-4, 비교예2-1)(Examples 2-1 to 2-4 and Comparative Example 2-1)

미립자(12A)의 평균 입자지름 및 최대 입자지름을 변화시킨 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 형광체 재료(10) 및 발광장치(20)를 제작했다. 실시예2-1에서는 평균 입자지름이 40nm, 최대 입자지름이 50nm, 실시예2-2에서는 평균 입자지름이 30nm, 최대 입자지름이 50nm, 실시예2-3에서는 평균 입자지름이 25nm, 최대 입자지름이 50nm, 실시예2-4에서는 평균 입자지름이 20nm, 최대 입자지름이 40nm, 비교예2-1에서는 평균 입자지름이 50nm, 최대 입자지름이 80nm인 미립자(12A)를 사용했다. 얻어진 발광장치(20)에 대해서 실시예1과 동일하게 발광시험을 하고, 시간에 따른 휘도의 변화를 조사했다. 얻어진 결과를 실시예1 및 비교예1-1, 1-2의 결과와 함께 표1에 나타낸다. 표1에서 2000시간 후의 휘도유지율은 피복층이 형성되어 있지 않은 비교예1-1의 초기휘도를 100%로 하였을 경우의 상대값이다.A phosphor material 10 and a light emitting device 20 were produced in the same manner as in Example 1, except that the average particle diameter and the maximum particle diameter of the fine particles 12A were changed. In Example 2-1, the average particle diameter was 40 nm, the maximum particle diameter was 50 nm, the average particle diameter in Example 2-2 was 30 nm, the maximum particle diameter was 50 nm, the average particle diameter in Example 2-3 was 25 nm, Fine particles 12A having a diameter of 50 nm, an average particle diameter of 20 nm, a maximum particle diameter of 40 nm and an average particle diameter of 50 nm and a maximum particle diameter of 80 nm were used in Example 2-4 and Comparative Example 2-1. The obtained light emitting device 20 was subjected to a light emission test in the same manner as in Example 1, and the change in luminance with time was examined. The obtained results are shown in Table 1 together with the results of Example 1 and Comparative Examples 1-1 and 1-2. The luminance retention ratio after 2000 hours in Table 1 is a relative value when the initial luminance of Comparative Example 1-1 in which the coating layer is not formed is 100%.

Figure 112012105339424-pct00001
Figure 112012105339424-pct00001

표1에 나타나 있는 바와 같이 미립자(12A)의 평균 입자지름이 40nm 이하에서 양호한 결과가 얻어졌다. 즉 미립자(12A)의 평균 입자지름을 40nm 이하로 하면 높은 특성이 얻어진다는 것을 알 수 있었다. 또한 미립자(12A)의 최대 입자지름이 50nm 이하에서 양호한 결과가 얻어졌다. 즉 미립자(12A)의 최대 입자지름을 50nm 이하로 하면 더욱 높은 특성을 얻어진다는 것을 알 수 있었다.
As shown in Table 1, when the average particle size of the fine particles 12A was 40 nm or less, good results were obtained. That is, when the average particle diameter of the fine particles 12A is 40 nm or less, high characteristics can be obtained. Further, good results were obtained when the maximum particle diameter of the fine particles 12A was 50 nm or less. That is, when the maximum particle diameter of the fine particles 12A is 50 nm or less, higher characteristics can be obtained.

(실시예3)(Example 3)

슬러리 도포공정 및 건조공정을 1회만 행한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 형광체 재료(10) 및 발광장치(20)를 제작했다. 얻어진 형광체 재료(10)를 TEM으로 관찰한 바, 형광체 입자(11)의 표면 전체에 피복층(12)이 형성되어 있는 것이 확인되었다. 또한 피복층(12)은 평균적으로 미립자(12)가 1입자층에서 3입자층으로 적층된 구조를 구비하고 있었다. 얻어진 형광체 재료(10)의 표면 부근의 TEM 사진을 도9에 나타낸다. 또한 얻어진 발광장치(20)에 대해서 실시예1과 같이 발광시험을 행하고, 시간에 따른 휘도의 변화를 조사했다. 얻어진 결과를 실시예1 및 비교예1-1의 결과와 함께 표2 및 도10에 나타낸다. 표2 및 도10에서 휘도유지율은 피복층이 형성되어 있지 않은 비교예1-1의 초기휘도를 100%로 하였을 경우의 상대값이다.The phosphor material 10 and the light emitting device 20 were produced in the same manner as in Example 1, except that the slurry application step and the drying step were performed only once. Observation of the obtained phosphor material 10 by TEM confirmed that a coating layer 12 was formed on the entire surface of the phosphor particles 11. [ Further, the coating layer 12 had a structure in which the fine particles 12 were laminated on the average from one particle layer to three particle layers. A TEM photograph of the surface of the obtained phosphor material 10 is shown in Fig. The obtained light emitting device 20 was subjected to a light emission test as in Example 1, and the change in luminance with time was examined. The obtained results are shown in Table 2 and Fig. 10 together with the results of Example 1 and Comparative Example 1-1. In Table 2 and Fig. 10, the luminance retention ratio is a relative value when the initial luminance of Comparative Example 1-1 in which the coating layer is not formed is 100%.

Figure 112012105339424-pct00002
Figure 112012105339424-pct00002

표2 및 도10에 나타나 있는 바와 같이, 실시예3에서는 피복층(12)을 형성하지 않은 비교예1-1에 비하여 휘도유지율을 대폭 향상시킬 수 있었지만, 실시예1에 비하여 휘도유지율은 낮았다. 이는 미립자(12A)의 적층수가 적기 때문에 미립자(12A)의 계면을 수분 또는 자외선이 투과하는 경우가 있기 때문이라고 생각된다. 즉 미립자(12A)를 두께방향으로 3입자층 이상 적층시키면 더 높은 유지율이 얻어짐을 알 수 있었다.
As shown in Table 2 and FIG. 10, in Example 3, the luminance retention ratio could be remarkably improved as compared with Comparative Example 1-1 in which the coating layer 12 was not formed, but the luminance retention ratio was lower than Example 1. This is presumably because moisture or ultraviolet rays may penetrate the interface of the fine particles 12A because the number of layers of the fine particles 12A is small. That is, when the fine particles 12A are laminated in three or more particle layers in the thickness direction, a higher retention ratio can be obtained.

(실시예4, 비교예4)(Example 4 and Comparative Example 4)

미립자(12A)의 평균 입자지름을 작게 변화시키고 이에 따라 최대 입자지름이 변화된 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 형광체 재료(10) 및 발광장치(20)를 제작했다. 실시예4에서는 평균 입자지름이 15nm, 최대 입자지름이 40nm, 비교예4에서는 평균 입자지름이 8nm, 최대 입자지름이 30nm인 미립자(12A)를 사용했다. 얻어진 발광장치(20)에 대해서 실시예1과 동일하게 발광시험을 하고 시간에 따른 휘도의 변화를 조사했다. 얻어진 결과를 실시예1 및 비교예1-1의 결과와 함께 표3에 나타낸다. 표3에서 2000시간 후의 휘도유지율이라는 것은 피복층이 형성되어 있지 않은 비교예1-1의 초기휘도를 100%로 하였을 경우의 상대값이다.The phosphor material 10 and the light emitting device 20 were produced in the same manner as in Example 1, except that the average particle diameter of the fine particles 12A was changed small and the maximum particle diameter was changed accordingly. In Example 4, fine particles (12A) having an average particle diameter of 15 nm and a maximum particle diameter of 40 nm, and an average particle diameter of 8 nm and a maximum particle diameter of 30 nm in Comparative Example 4 were used. The obtained light emitting device 20 was subjected to a light emission test in the same manner as in Example 1, and the change in luminance with time was examined. The obtained results are shown in Table 3 together with the results of Example 1 and Comparative Example 1-1. In Table 3, the luminance retention ratio after 2000 hours is a relative value when the initial luminance of Comparative Example 1-1 in which the coating layer is not formed is 100%.

Figure 112012105339424-pct00003
Figure 112012105339424-pct00003

표3에 나타나 있는 바와 같이, 미립자(12A)의 평균 입자지름을 15nm로 한 실시예4에서는 실시예1과 같이 양호한 결과가 얻어졌다. 이에 반하여 미립자(12A)의 평균 입자지름을 8nm로 한 비교예4에서는 시간에 따른 휘도유지율이 현저하게 저하했다. 즉 미립자(12A)의 평균 입자지름을 10nm 이상, 바람직하게는 15nm 이상으로 하면 높은 특성을 얻어진다는 것을 알 수 있었다. As shown in Table 3, good results were obtained as in Example 1 in Example 4 in which the average particle size of the fine particles 12A was 15 nm. On the other hand, in Comparative Example 4 where the average particle size of the fine particles 12A was 8 nm, the luminance retention ratio with time was remarkably decreased. That is, when the average particle diameter of the fine particles 12A is 10 nm or more, preferably 15 nm or more, high characteristics can be obtained.

이들 원인을 검증하기 위해서 실시예4 및 비교예4에서 얻어진 형광체 재료(10)를 SEM으로 관찰했다. 도11은 실시예4의 형광체 재료(10)에 대한 SEM 사진의 일례이며, 도12는 비교예4의 형광체 재료에 대한 SEM 사진의 일례다. 도11 및 도12에 나타나 있는 바와 같이 실시예4에서는 미립자(12A)가 일정하게 피복된 반면, 비교예4에서는 미립자(12A)가 균일하게 피복되지 않고 미립자(12A)의 응집체로 보이는 거칠고 큰 2차 응집입자가 부착되어 있는 것이 확인되었다. 즉 미립자(12A)의 평균 입자지름이 지나치게 작으면, 형광체 입자(11)를 피복하기 전에 미립자(12A)끼리 비정상적인 2차 응집이 발생해 버려서 형광체 입자(11)를 균일하게 피복하는 것이 어렵게 된다고 생각된다.In order to verify these causes, the phosphor material 10 obtained in Example 4 and Comparative Example 4 was observed with an SEM. Fig. 11 is an SEM photograph of the phosphor material 10 of Example 4, and Fig. 12 is an SEM photograph of the phosphor material of Comparative Example 4. Fig. As shown in Figs. 11 and 12, in Example 4, the fine particles 12A were uniformly coated, while in Comparative Example 4, the fine particles 12A were not uniformly coated and the coarse large 2 It was confirmed that the tea aggregate particles adhere. That is, if the average particle diameter of the fine particles 12A is too small, abnormal secondary aggregation occurs between the fine particles 12A before covering the phosphor particles 11, which makes it difficult to uniformly cover the phosphor particles 11 do.

이상과 같이 실시형태를 통하여 본 발명에 관하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라 여러 가지로 변형 가능하다. 예를 들면 상기 실시형태에서는 형광체 입자(11)의 표면에 미립자(12A)가 적층된 구조를 구비하는 피복층(12)을 형성한 것에 대해서 설명했지만, 형광체 입자(11)에 악영향을 끼치지 않는 다른 물질을 포함하는 층이 추가로 형성되어도 좋다.
Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be modified in various ways. For example, in the above embodiment, the coating layer 12 having the structure in which the fine particles 12A are laminated on the surface of the phosphor particles 11 has been described. However, the coating layer 12 having a structure in which the phosphor particles 11 are not adversely affected A layer containing a substance may be further formed.

LED 등의 발광장치에 사용할 수 있다.
And can be used for light emitting devices such as LEDs.

10: 형광체 재료
11: 형광체 입자
12: 피복층
12A: 미립자
20: 발광장치
21: 기판
22: 발광소자
23: 배선
24: 와이어
25: 리플렉터 프레임
26: 밀봉층10: phosphor material
11: phosphor particles
12:
12A: Particulate matter
20: Light emitting device
21: substrate
22: Light emitting element
23: Wiring
24: Wire
25: Reflector frame
26: sealing layer

Claims (10)

형광체 입자(螢光體粒子)와,
이 형광체 입자의 표면을 피복한 피복층(被覆層)을 구비하고,
상기 피복층은 평균 입자지름이 15nm 이상 40nm 이하인 미립자가 적층(積層)된 구조를 구비하고,
상기 미립자의 최대 입자지름이 50nm 이하인 것을 특징으로 하는 형광체 재료(螢光體材料).
Phosphor particles (fluorophore particles)
And a coating layer (coating layer) covering the surface of the phosphor particles,
Wherein the coating layer has a structure in which fine particles having an average particle diameter of 15 nm or more and 40 nm or less are laminated,
And the maximum particle diameter of the fine particles is 50 nm or less .
제1항에 있어서,
상기 피복층은 상기 미립자가 두께방향으로 3입자층(3粒子層) 이상 적층된 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 형광체 재료.
The method according to claim 1,
Wherein the coating layer has a structure in which the fine particles are stacked in three or more particle layers (three particle layers) in the thickness direction.
제1항에 있어서,
상기 피복층의 두께는 10nm 이상 1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 형광체 재료.
The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the coating layer is 10 nm or more and 1 占 퐉 or less.
제1항에 있어서,
상기 피복층은 희토류 산화물(稀土類酸化物), 산화지르코늄(酸化 zirconium), 산화티탄(酸化 titanium), 산화아연(酸化亞鉛), 산화알루미늄(酸化 aluminium), 이트륨(yttrium)과 알루미늄의 복합산화물, 산화마그네슘(酸化 magnesium) 및 알루미늄과 마그네슘의 복합산화물로 이루어진 군 중에서 적어도 1종류의 금속산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체 재료.
The method according to claim 1,
The coating layer may be formed of a rare earth oxide (rare earth oxide), zirconium oxide, titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, a composite oxide of yttrium and aluminum Magnesium oxide, and a composite oxide of aluminum and magnesium. The phosphor material according to claim 1, wherein the metal oxide is at least one selected from the group consisting of magnesium oxide and magnesium oxide.
제4항에 있어서,
상기 희토류 산화물이 이트륨(Y), 가돌리늄(Gd), 세륨(Ce) 및 란탄(La)로 이루어진 군 중에서 적어도 1종류의 원소를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체 재료.
5. The method of claim 4,
Wherein the rare earth oxide comprises at least one element selected from the group consisting of yttrium (Y), gadolinium (Gd), cerium (Ce) and lanthanum (La).
형광체 재료를 포함하는 발광장치로서,
상기 형광체 재료는,
형광체 입자와,
이 형광체 입자의 표면을 피복한 피복층을 구비하고,
상기 피복층은 평균 입자지름이 15nm 이상 40nm 이하인 미립자가 적층된 구조를 구비하고,
상기 미립자의 최대 입자지름이 50nm 이하인
것을 특징으로 하는 발광장치.
A light emitting device comprising a phosphor material,
In the phosphor material,
Phosphor particles,
And a coating layer covering the surface of the phosphor particles,
Wherein the coating layer has a structure in which fine particles having an average particle diameter of 15 nm or more and 40 nm or less are laminated,
When the maximum particle diameter of the fine particles is 50 nm or less
And a light emitting device.
제6항에 있어서,
상기 피복층은 상기 미립자가 두께방향으로 3입자층 이상 적층된 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 발광장치.
The method according to claim 6,
Wherein the coating layer has a structure in which the fine particles are laminated in three or more particle layers in the thickness direction.
제6항에 있어서,
상기 피복층은 희토류 산화물, 산화지르코늄, 산화티탄, 산화아연, 산화알루미늄, 이트륨과 알루미늄의 복합산화물, 산화마그네슘 및 알루미늄과 마그네슘의 복합산화물로 이루어진 군 중에서 적어도 1종류의 금속산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.The method according to claim 6,
Wherein the coating layer comprises at least one metal oxide selected from the group consisting of a rare earth oxide, zirconium oxide, titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, composite oxide of yttrium and aluminum, magnesium oxide and composite oxide of aluminum and magnesium . 삭제delete 삭제delete
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015038960A (en) * 2013-05-16 2015-02-26 株式会社日本セラテック Light emitting device
JP6122747B2 (en) * 2013-09-25 2017-04-26 三井金属鉱業株式会社 Phosphor
CN107180908B (en) * 2017-06-27 2019-12-27 深圳Tcl新技术有限公司 LED, backlight module and liquid crystal display device
CN108011013B (en) * 2017-10-30 2020-03-20 佛山市国星光电股份有限公司 Coated fluorescent powder, preparation method thereof, LED device and LED lamp
JP7170917B2 (en) 2019-06-25 2022-11-14 ルミレッズ リミテッド ライアビリティ カンパニー Phosphor layer for micro LED
JP2022038930A (en) * 2020-08-27 2022-03-10 住友化学株式会社 Luminescent compound particle, and luminescent compound particle composition

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005082788A (en) 2003-09-11 2005-03-31 Nichia Chem Ind Ltd Light-emitting device, fluorescent substance for light-emitting element, and method for producing the fluorescent substance for light-emitting element
JP2006518398A (en) * 2003-02-20 2006-08-10 パテント−トロイハント−ゲゼルシヤフト　フユール　エレクトリツシエ　グリユーラムペン　ミツト　ベシユレンクテル　ハフツング Coated phosphor, light-emitting device having this type of phosphor, and method for manufacturing the same
JP2007180494A (en) 2005-12-27 2007-07-12 Samsung Electro Mech Co Ltd Method of forming phosphor film and method of manufacturing light-emitting diode package using same
JP2007266283A (en) 2006-03-28 2007-10-11 Alps Electric Co Ltd Light emitting device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008291251A (en) * 2007-04-26 2008-12-04 Sharp Corp Manufacturing method of phosphor, wavelength converting member and light-emitting device
KR101366491B1 (en) * 2007-08-22 2014-02-24 삼성전자주식회사 Metal hydroxy carbonate Nano Particle Coated phosphor and Method for preparing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006518398A (en) * 2003-02-20 2006-08-10 パテント−トロイハント−ゲゼルシヤフト　フユール　エレクトリツシエ　グリユーラムペン　ミツト　ベシユレンクテル　ハフツング Coated phosphor, light-emitting device having this type of phosphor, and method for manufacturing the same
JP2005082788A (en) 2003-09-11 2005-03-31 Nichia Chem Ind Ltd Light-emitting device, fluorescent substance for light-emitting element, and method for producing the fluorescent substance for light-emitting element
JP2007180494A (en) 2005-12-27 2007-07-12 Samsung Electro Mech Co Ltd Method of forming phosphor film and method of manufacturing light-emitting diode package using same
JP2007266283A (en) 2006-03-28 2007-10-11 Alps Electric Co Ltd Light emitting device

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