KR20090128408A - 적색 방출 발광 재료 - Google Patents
적색 방출 발광 재료 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20090128408A KR20090128408A KR1020097018574A KR20097018574A KR20090128408A KR 20090128408 A KR20090128408 A KR 20090128408A KR 1020097018574 A KR1020097018574 A KR 1020097018574A KR 20097018574 A KR20097018574 A KR 20097018574A KR 20090128408 A KR20090128408 A KR 20090128408A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- systems
- lighting
- light emitting
- mixtures
- group
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 8
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 abstract 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 7
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 5
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical group [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 2
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- -1 ammonium chloride Chemical class 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 1
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/584—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
- C09K11/7774—Aluminates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/597—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon oxynitride, e.g. SIALONS
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
- C09K11/77348—Silicon Aluminium Nitrides or Silicon Aluminium Oxynitrides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
- H01L33/502—Wavelength conversion materials
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
- C04B2235/3213—Strontium oxides or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
- C04B2235/3852—Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
- C04B2235/3865—Aluminium nitrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
- C04B2235/3852—Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
- C04B2235/3873—Silicon nitrides, e.g. silicon carbonitride, silicon oxynitride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
- C04B2235/401—Alkaline earth metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5409—Particle size related information expressed by specific surface values
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
- C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
- C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
- C04B2235/5454—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof nanometer sized, i.e. below 100 nm
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6562—Heating rate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6565—Cooling rate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6567—Treatment time
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/77—Density
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
- C04B2235/963—Surface properties, e.g. surface roughness
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
본 발명은 식 M1-yA1+xSi4-xN7-x-2yOx+2y:RE를 가지며, M은 Ba, Sr, Ca, Mg 또는 이들의 혼합물들을 포함하는 그룹으로부터 선택되고, A는 Al, Ga, B 또는 이들의 혼합물들을 포함하는 그룹으로부터 선택되고, RE는 희토류 금속들 Y, La, Sc 또는 이들의 혼합물들을 포함하는 그룹으로부터 선택되고, x는 ≥0 및 ≤1이고, y는 ≥0 및 ≤0.2인 향상된 적색 발광 재료에 관한 것이다. 이 재료는 희토류 금속 포함을 위한 2개의 개별 격자 사이트를 포함하는 새로운 구조 타입으로 결정화되는 것으로 생각된다.
발광 장치, LED, 발광 재료, 인광체, 희토류 금속, 적색 발광
Description
본 발명은 발광 장치용의 새로운 발광 재료에 관한 것으로서, 특히 LED용의 새로운 발광 재료 및 이들의 발광 장치 내의 사용에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그러한 재료를 포함하는 발광 장치 및 발광 장치들을 포함하는 시스템에 관한 것이다.
규산염, 인산염(예를 들어, 인회석) 및 알루민산염을 호스트 재료로 포함하고, 전이 금속들 또는 희토류 금속들이 호스트 재료에 활성화 재료로서 추가된 인광체(phosphor)들이 널리 알려져 있다. 청색 LED들이 특히 최근에 실용화됨에 따라, 그러한 청색 LED들을 그러한 인광체 재료들과 함께 이용하는 백색 광원들의 개발이 강력히 추진되고 있다.
특히, 적색 방출 발광 재료들에 관심이 집중되어 왔으며, 예를 들어 "Red Deficiency Compensating Phosphor for a Light Emitting Device"라는 제목의 미국 특허 제6,680,569(B2)호 또는 WO 특허 출원 2005/052087 A1으로부터 여러 재료가 제안되었다.
그러나, 넓은 범위의 응용들에서 사용 가능하고, 특히 최적화된 발광 효율 및 칼라 렌더링을 갖는 인광체 변환(pc) 온백색(warm white) pcLED들의 제조를 허 가하는 적색 방출 발광 재료들에 대한 계속적인 필요가 여전히 존재한다.
<발명의 요약>
본 발명의 목적은 넓은 범위의 응용들에서 사용 가능하고, 특히 최적화된 발광 효율 및 칼라 렌더링을 갖는 인광체 온백색 pcLED들의 제조를 허가하는 재료를 제공하는 데 있다.
이러한 목적은 본 발명의 청구항 1에 따른 재료에 의해 해결된다. 따라서, 재료 M1 - yA1 + xSi4 - xN7 -x-2 yOx +2y:RE가 제공되며, 여기서
M은 Ba, Sr, Ca, Mg 또는 이들의 혼합물들을 포함하는 그룹으로부터 선택되고,
A는 Al, Ga, B 또는 이들의 혼합물들을 포함하는 그룹으로부터 선택되고,
RE는 희토류 금속들 Y, La, Sc 또는 이들의 혼합물들을 포함하는 그룹으로부터 선택되고,
x는 ≥0 및 ≤1이고, y는 ≥0 및 ≤0.2이다.
특히 및/또는 추가로, 용어 "M1 - yA1 + xSi4 - xN7 -x-2 yOx +2y:RE"에 의해, 이러한 조성을 필수적으로 갖는 임의 재료가 의도되거나 포함된다는 점에 유의해야 한다.
용어 "필수적으로"는 특히 ≥95%, 바람직하게는 ≥97%, 가장 바람직하게는 ≥99% wt-%를 의미한다. 그러나, 일부 응용들에서는, 벌크 조성들 내에 미량의 첨가제들이 존재할 수도 있다. 이러한 첨가제들은 특히 이 분야에 플럭스로서 알려진 종들을 포함한다. 적절한 플럭스들은 알칼리 토금속 또는 알칼리 금속 산화물 들, 붕산염, 인산염 및 플루오르화물, 암모늄 염화물과 같은 할로겐 화합물, SiO2 등 및 이들의 혼합물들을 포함한다.
그러한 재료는 본 발명 내의 넓은 범위의 응용들에 대해 다음과 같은 이익들 중 적어도 하나를 갖는 것으로 나타났다.
- 본 재료를 발광 재료로 사용하는 경우, 향상된 조명 특징들, 특히 열적 안정성을 나타내는 LED들이 제조될 수 있다.
- 본 재료는 호스트 격자의 매우 압축된 특성으로 인해 넓은 범위의 응용들에 대해 뛰어난 높은 화학적 안정성을 나타낸다.
- 본 재료는 넓은 범위 응용들에 대해 독이 없고 널리 이용 가능한 성분들만을 포함한다.
임의의 이론에 얽매이지 않고, 본 발명자들은 본 발명의 재료의 향상된 특성들이 재료의 구조로부터 적어도 부분적으로 발생하는 것으로 생각한다.
본 발명의 재료는 특히, 코너 및 에지 공유를 통해 링크되는 3차원 연결된 SiN4 및 AlN4 사면체들을 포함하는 사방정계 구조를 필수적으로 갖는 것으로 생각된다. AlN4는 코너-연결 SiN4 사면체들을 통해 크로스-링크되는 결정학적 c 방향을 따라 이어지는 트랜스-에지-연결된 사면체 체인들을 구축하였다. 이것은 M 양이온들이 넣어지는 c 방향을 따르는 채널들이 된다.
본 발명의 재료 내의 넓은 범위의 구조들에 대해, 배위 N 리간드들의 크기 및 수가 상당히 다른 2개의 결정학적으로 다른 "M" 사이트들(이들은 본 명세서에서 M(1) 및 M(2)라고 한다)이 존재하는 것으로 보인다. 적색 방출은 특히 보다 작은 M(1) 사이트 상에 포함된 RE의 여기 후에 발생하는 것으로 생각된다. M(2) 사이트 상의 RE로부터 발생하는 보다 짧은 파장의 RE 방출은 M(1) 사이트 상의 RE에 의해 재흡수될 수 있으며, 이어서 M(1) 사이트 상의 RE는 Eu(II)를 포함하는 경우에 예를 들어 많은 구조에 대해 적색 스펙트럼 영역의 방출을 향상시킨다.
Ce(III)를 포함하는 RE에 대해, 많은 구조에서 방출은 황색-녹색 스펙트럼 영역이지만, 하나의 호스트 구조에서 다른 호스트 구조로의 방출 변화들은 일반적으로 RE가 Eu(II)를 포함하는 경우의 변화와 유사한 것으로 밝혀졌다. RE가 Pr(III)을 포함하는 경우, 녹색 및 적색 방출들이 자주 발견되고, RE가 Tb(III)를 포함하는 경우, 방출들은 일반적으로 녹색이며, RE가 Sm(III)을 포함하는 경우에는 적색 방출이 발생한다. 2개의 후자 요소에 대해, 공지된 종래 기술에 따르면, 방출 라인들은 대다수의 구조들에 대해 호스트 구조와 무관한데, 이는 이러한 2개의 후자 요소들이 라인 방출기들이기 때문이다.
또한, 보다 작은 M(1) 사이트 상에 포함된 RE에 의해 흡수된 여기 에너지는 에너지 전달 프로세스를 통해 M(1) 사이트 상의 RE로 전달될 수 있다.
M(2) 사이트가 크고(더 크고), 높은 배위수를 나타내므로, 존재할 경우, 보다 큰 M 원자들(Ba 등)이 우선적으로 M(2) 사이트 상에 넣어진다. Ba와 같은 M 원자들의 포함은 본 발명의 재료 내의 다양한 예들에 대해 보다 짧은 파장으로의 방출 변화 및 방출 대역의 축소로 이어지는 것으로 나타났다.
M(1) 사이트는 M(2) 사이트보다 작고, 낮은 배위수를 나타내므로, 보다 작은 M 원자들(Ca 등)이 우선적으로 M(1) 사이트 상에 넣어진다. Ca와 같은 M 원자들의 포함은 본 발명의 재료 내의 다양한 예에 대해 보다 긴 파장으로의 방출 변화 및 방출 대역의 확대로 이어지는 것으로 나타났다.
그 결과, 놀랍게도, 스펙트럼은 격자 내의 Ba/Sr/Ca 비율을 조정함으로써 튜닝될 수 있다.
또한, 본 발명의 재료 내의 다양한 예들에 대해, 트랜스-에지-연결된 사면체 체인들에 위치하는 Al 원자들의 Ga 원자들에 의한 부분적 또는 완전한 대체는 격자의 확장, 격자 포논 주파수의 감소, 및 따라서 보다 작은 방출 대역으로 이어지는 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, RE는 Ce, Eu 또는 이들의 혼합물들을 포함하는 그룹으로부터 선택된다. 이와 관련하여, (존재할 경우) Eu는 2가이고, 그리고/또는 (존재할 경우) Ce는 3가인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 유로퓸과 세륨의 (몰:몰의) 비율은 ≥1:0.5 및 ≤1:10이고, 바람직하게는 ≥1:1 및 ≤1:3이고, 더 바람직하게는 ≥1:1.5 및 ≤1:3이다. 이것은 본 발명 내의 넓은 범위의 응용들에 대해 이로운 것으로 나타났다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, RE 도핑 레벨은 ≥0.05% 및 ≤10%이다.
이것은 본 발명 내의 광범위한 응용에 대해 더욱 향상된 조명 특징들을 갖는 재료로 이어지는 것으로 나타났다. 바람직하게는, 도핑 레벨은 ≥0.2% 및 ≤3%이 고, 더 바람직하게는 ≥0.75% 및 ≤2%이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, x는 ≥0.01 및 ≤0.2이고, 바람직하게는 ≥0.05 및 ≤0.1이다. 이것은 본 발명 내의 광범위한 응용에 대해 이로운 것으로 나타났다.
임의의 이론에 얽매이지 않고, 본 발명자들은 x의 증가에 따라 소위 "플럭스 효과"도 증가하며, 이는 본 발명의 재료를 제조하는 데 필요한 반응 온도를 낮추는 것으로 생각한다.
그러나, x의 증가는 방출 대역의 반치폭을 넓히는 것으로도 생각된다. 이것은 본 발명 내의 소정의 응용에 대해, 특히 재료가 Ce(III)로 도핑되는 경우에 이로울 수 있는데, 이는 녹색에서 황갈색(amber) 스펙트럼 영역까지의 넓은 방출 대역이 백색 인광체 변환 LED들에서 칼라 변환기로서 사용되는 발광 재료에 특히 유용하기 때문이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 재료의 광 안정성은 ≥80%, 바람직하게는 ≥90%이다.
"X%의 광 안정성"이라는 용어는, 재료가 12W/cm2의 플럭스 밀도 및 260℃의 인광체 온도에서 청색 광으로 조사되는 경우에 1 시간 후에 발광의 강도가 초기 강도의 X%가 된다는 것을 의미하고 그리고/또는 포함한다.
본 발명은 본 발명의 재료의 발광 재료로서의 사용과 더 관련된다.
본 발명은 전술한 바와 같은 적어도 하나의 재료를 포함하는 발광 재료, 특 히 LED와 더 관련된다.
바람직하게는, 적어도 하나의 재료는 파우더로서 그리고/또는 세라믹 재료로서 제공된다.
적어도 하나의 재료가 적어도 부분적으로 파우더로서 제공되는 경우, 파우더는 ≥5 ㎛ 및 ≤15 ㎛의 d50을 갖는 것이 특히 바람직하다. 여기서, d50은 입자 크기를 나타내는데, 입자들 중 50%는 d50 값보다 작은(또는 큰) 크기를 갖는다. 이것은 본 발명 내의 광범위한 응용에 대해 이로운 것으로 나타났다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 재료는 적어도 하나의 세라믹 재료로서 적어도 부분적으로 제공된다.
본 발명의 관점에서 "세라믹 재료"라는 용어는 특히, 제어되는 양의 기공들을 갖거나 기공이 없는 결정 또는 다결정 컴팩트 재료 또는 복합 재료를 의미하고 그리고/또는 포함한다.
본 발명의 관점에서 "다결정 재료"라는 용어는 특히, 80% 이상의 단결정 도메인들로 구성되는 주성분의 90% 이상의 부피 밀도를 갖는 재료를 의미하고 그리고/또는 포함하는데, 각각의 도메인은 직경이 0.5 ㎛ 이상이고, 상이한 결정학적 배향을 갖는다. 단결정 도메인들은 비결정 또는 유리 재료에 의해 또는 추가 결정 성분들에 의해 연결될 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 세라믹 재료는 이론 밀도의 ≥90% 및 ≤100%의 밀도를 갖는다. 이것은 본 발명 내의 광범위한 응용에 대해 이로운 것으로 나타났는데, 이는 적어도 하나의 세라믹 재료의 발광 및 광학 특성들이 향상될 수 있기 때문이다.
보다 바람직하게는, 적어도 하나의 세라믹 재료는 이론 밀도의 ≥97% 및 ≤100%, 더 바람직하게는, ≥98% 및 ≤100%, 더 바람직하게는 ≥98.5% 및 ≤100%, 가장 바람직하게는 ≥99.0% 및 ≤100%의 밀도를 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 세라믹 재료의 표면(들)의 표면 거칠기(RMS)(최고 및 최저 표면 피처(feature)들 사이의 차이의 기하 평균으로서 측정된 표면의 평탄도의 변동)는 ≥0.001 ㎛ 및 ≤5 ㎛이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 세라믹 재료의 표면(들)의 표면 거칠기는 ≥0.005 ㎛ 및 ≤0.8 ㎛이고, 본 발명의 일 실시예에 따르면 ≥0.01 ㎛ 및 ≤0.5 ㎛이고, 본 발명의 일 실시예에 따르면 ≥0.02 ㎛ 및 ≤0.2 ㎛이고, 본 발명의 일 실시예에 따르면 ≥0.03 ㎛ 및 ≤0.15 ㎛이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 세라믹 재료의 특정 표면적은 ≥10-7 m2/g 및 ≤0.1 m2/g이다.
본 발명에 따른 재료 및/또는 발광 장치는 다음 중 하나 이상을 포함하는 다양한 시스템들 및/또는 응용들에서 사용될 수 있다.
- 사무실 조명 시스템들,
- 가정 응용 시스템들,
- 상점 조명 시스템들,
- 가정 조명 시스템들,
- 액센트 조명 시스템들,
- 스폿 조명 시스템들,
- 극장 조명 시스템들,
- 광섬유 응용 시스템들,
- 프로젝션 시스템들,
- 자기 조명 디스플레이 시스템들,
- 픽셀화된 디스플레이 시스템들,
- 세그먼트화된 디스플레이 시스템들,
- 경고 표시 시스템들,
- 의료 조명 응용 시스템들,
- 지시자 표시 시스템들,
- 장식 조명 시스템들,
- 휴대용 시스템들,
- 자동차 응용들,
- 그린 하우스 조명 시스템들.
전술한 성분들은 물론, 청구되는 성분들 및 설명되는 실시예들에서 본 발명에 따라 사용될 성분들은 그 크기, 형상, 재료 선택 및 기술적 개념에 관하여 어떠한 특별 예외도 적용되지 않으며, 따라서 관련 분야에 공지된 선택 기준들이 제한 없이 적용될 수 있다.
본 발명의 목적의 추가 상세, 특징, 특성 및 이익은 종속 청구항들, 도면들, 및 각각의 도면들 및 예들에 대한 아래의 설명에 개시되는데, 이들은 본 발명에 따른 발광 장치에서 사용하기 위한 적어도 하나의 세라믹 재료의 여러 실시예들 및 예들은 물론, 본 발명에 따른 발광 장치의 여러 실시예들 및 예들을 예시적인 방식으로 보여준다.
도 1은 본 발명의 제1 예에 따른 호스트 재료의 구조의 개략적인 부분 사시도.
도 2는 도 1의 구조의 추가 사시도.
도 3은 본 발명의 제1 예에 따른 호스트 재료의 구조 내의 M(1) 사이트의 개략도.
도 4는 본 발명의 제1 예에 따른 호스트 재료의 구조 내의 M(2) 사이트의 개략도.
도 5는 본 발명의 제2 예에 따른 재료의 측정(위) 및 계산된(아래) XRD 패턴의 다이어그램.
도 6은 본 발명의 제2 예에 따른 재료의 방출 스펙트럼(450 nm 여기)을 나타내는 도면.
본 발명은 본 발명의 여러 재료를 단지 예시적인 방식으로 보여주는 아래의 예 I 및 II에 의해 더 이해될 것이다.
예 I
도 1 내지 4는 다음에 따라 제조된 SrAlSi4N7:Eu(2%)를 참조한다.
SrAlSi4N7:Eu(2%)는 Sr 금속 파우더(0.49 몰, 42.9 g), Eu 금속 파우더(0.01 몰, 1.52 g), Si3N4(입자 크기 <500 nm, 0.67 몰, 93.5 g) 및 AlN(1.0 몰, 41.0 g)을 혼합하여 준비되었다. 결과물은 아래의 가열 프로파일에 따라 텅스텐 도가니 안에서 드라이 N2 분위기에서 가열된다.
실온 -> 3 시간 -> 1630℃ -> 5 시간 -> 1630℃ -> 10 시간 -> 900℃ -> 45분 -> 실온
구워낸 후, 인광체 파우더가 볼 밀링에 의해 밀링되고 물로 세척된다.
예 II
도 5 및 6은 SrAlSi4N7:Eu(2%)(예 I 참조)와 유사하게 제조된 SrAlSi4N7:Eu(3%)를 참조한다.
도 1은 예 I의 구조의 호스트 재료, 즉 SrAlSi4N7의 개략적인 부분 사시도를 나타내고, 도 2는 동일 구조의 다른 사시도를 나타낸다. SiN4 및 AlN4 사면체들이 어떻게 격자들을 형성하는지를 명확히 알 수 있다.
테이블 I에서 정확한 결정 데이터를 알 수 있다.
테이블 I: SrAlSi4N7의 결정 데이터
화학식 | SrAlSi4N7 |
몰 질량/g·mol-1 | 325.03 |
결정계 | 사방정계 |
공간 그룹 | Pna21(No. 33) |
격자 파라미터들/pm | a=1174.2(2), b=2139.1(4), c=496.6(1) |
셀 부피/106 pm3 | 1247.2(4) |
단위 셀 내의 식 단위 | 4 |
도 3 및 4는 예 I의 재료, 즉 SrAlSi4N7:Eu(2%) 내의 M(1) 및 M(2) 사이트들을 나타낸다. 전술한 바와 같이 생각되는 효과들을 갖는 2개의 사이트는 상이하다는 것을 명확히 알 수 있다.
호스트 재료(즉, 도핑되지 않은 SrAlSi4N7)에 대한 정확한 데이터가 테이블 II에 주어진다.
테이블 II: SrAlSi4N7에 대한 M 원자와 N 리간드 사이의 원자 거리(pm)
Sr1-N1 | 250.3(5) | Sr1-N13 | 257.1(8) | Sr1-N10 | 263.4(6) |
Sr1-N13 | 270.1(8) | Sr1-N3 | 272.3(5) | Sr1-N12 | 314.2(5) |
Sr2-N12 | 265.3(7) | Sr2-N8 | 270.9(5) | Sr2-N7 | 271.6(6) |
Sr2-N11 | 282.1(6) | Sr2-N14 | 297.9(6) | Sr2-N12 | 301.1(7) |
Sr2-N5 | 302.4(6) | Sr2-N6 | 305.7(6) |
도 5는 근사 상 순수 재료(nearly phase pure material)가 준비되었음을 지시하는 SrAlSi4N7:Eu(3%)의 측정 및 계산된 XRD 패턴들(Cu-kα 방사)을 나타낸다.
도 6은 450 nm에서의 여기 후의 SrAlSi4N7:Eu(3%)의 방출 스펙트럼을 나타낸다. 전형적인 Eu2 + 5d -> 4f 방출 대역이 적색 스펙트럼 영역에서 관측된다.
비교로서, 테이블 III에서 본 발명의 재료의 분광 특성이 종래 기술의 적색 인광체들과 비교된다.
테이블 III: 본 발명 및 종래 기술의 재료들의 분광 데이터
인광체 | 열 1 | 열 2 | LE(lm/W) | 상대적 QE450(%) | λmax(nm) | FWHM(nm) |
SrAlSi4N7:Eu (본 발명) | 0.636 | 0.362 | 177 | 100% | 634 | 100 |
(Ba,Sr)2Si5N8:Eu(비교) | 0.613 | 0.386 | 242 | 93% | 620 | 95 |
CaSiAlN3:Eu (비교) | 0.668 | 0.332. | 118 | 97% | 649 | 98 |
본 발명의 재료는 비교 재료들에 비해 그에 필적하는, 때때로 훨씬 더 향상된 조명 특성들을 나타낸다는 것을 알 수 있다. 테이블 III의 열 1 및 2 아래에 주어진 값은 각각 CIE 다이어그램에서의 x 및 y 칼라 좌표들에 대한 값들을 나타낸다.
온백색 방출 pcLED 광원은 본 발명의 재료와 예를 들어 황색 방출 Y3 -xAl5O12:Cex 칼라 변환 재료 및 청색 방출 AlInGaN 펌프 LED를 결합함으로써 제조될 수 있다.
단지 예시적인 추가 예로서, 10-20 wt%의 SrAlSi4N7:Eu가 80-90 wt%의 Y3Al5O12:Ce와 혼합되고, 실리콘 수지 내에 부유되고, 440-460 nm에서 방출하는 AlInGaN LED 다이의 상부에 침적되었다. 3200K의 상관된 칼라 온도를 갖는 백색 pcLED 램프를 구현하기 위해 인광체 층의 조성 및 두께가 조정되었다.
테이블 IV는 그러한 램프의 효율 및 칼라 렌더링 특성들과 종래 기술의 적색 인광체들로 제조된 비교 예들을 비교한다. 청구되는 인광체 시스템은 높은 발광 효율 및 조명 등급 칼라 렌더링의 양자를 결합한 백색 LED 램프들의 제조를 가능하게 하는 것으로 밝혀졌다. Ra는 평균 칼라 렌더링 인덱스이고, R9는 "적색"의 칼라 렌더링 인덱스이다.
테이블 IV: 효율 및 칼라 렌더링 특성
적색 인광체 성분 | 상대적 발광 효율 | Ra | R9 |
SrAlSi4N7:Eu (본 발명) | 89% | 79 | 15 |
(Ba,Sr)2Si5N8:Eu (비교) | 100% | 70 | - |
CaSiAlN3:Eu (비교) | 77% | 90 | 70 |
위의 상세한 실시예들 내의 요소들 및 특징들의 특정 조합들은 단지 예시적이며, 이러한 가르침들과 본 발명 및 참고로 포함된 특허들/출원들에서의 다른 가르침들의 교환 및 대체도 명확히 고려된다. 이 분야의 기술자들이 인식하듯이, 이 분야의 통상의 기술자들에게는 청구되는 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 여기에 설명되는 것들에 대한 변형, 변경 및 다른 구현들이 떠오를 수 있다. 따라서, 위의 설명은 단지 예시적이며, 제한적인 것을 의도하지 않는다. 본 발명의 범위는 아래의 청구항들 및 그의 균등물들에서 정의된다. 더욱이, 설명 및 청구항들에서 사용되는 참조 부호들은 청구되는 발명의 범위를 한정하지 않는다.
Claims (10)
- 식 M1 - yA1 + xSi4 - xN7 -x-2 yOx +2y:RE를 가지며,M은 Ba, Sr, Ca, Mg 또는 이들의 혼합물들을 포함하는 그룹으로부터 선택되고,A는 Al, Ga, B 또는 이들의 혼합물들을 포함하는 그룹으로부터 선택되고,RE는 희토류 금속들 Y, La, Sc 또는 이들의 혼합물들을 포함하는 그룹으로부터 선택되고,x는 ≥0 및 ≤1이고, y는 ≥0 및 ≤0.2인 재료.
- 제1항에 있어서, RE는 Eu, Ce 또는 이들의 혼합물들을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 재료.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, RE 도핑 레벨은 ≥0.05% 및 ≤10%인 재료.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재료의 광 안정성은 ≥80%, 바람직하게는 ≥90%인 재료.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 재료의 발광 재료로서의 사용.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 재료를 포함하는 특히 LED인 발광 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 적어도 하나의 재료는 파우더 및/또는 세라믹 재료로서 제공되는 발광 장치.
- 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파우더는 ≥5 ㎛ 및 ≤15 ㎛의 d50을 갖는 발광 장치.
- 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세라믹은 이론 밀도의 ≥90%를 갖는 발광 장치.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 재료 및/또는 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 발광 장치 및/또는 제5항에 따른 사용을 포함하는 시스템으로서,다음 응용들, 즉- 사무실 조명 시스템들,- 가정 응용 시스템들,- 상점 조명 시스템들,- 가정 조명 시스템들,- 액센트 조명 시스템들,- 스폿 조명 시스템들,- 극장 조명 시스템들,- 광섬유 응용 시스템들,- 프로젝션 시스템들,- 자기 조명 디스플레이 시스템들,- 픽셀화된 디스플레이 시스템들,- 세그먼트화된 디스플레이 시스템들,- 경고 표시 시스템들,- 의료 조명 응용 시스템들,- 지시자 표시 시스템들,- 장식 조명 시스템들,- 휴대용 시스템들,- 자동차 응용들,- 그린 하우스 조명 시스템들중 하나 이상에 사용되는 시스템.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP07101811 | 2007-02-06 | ||
EP07101811.3 | 2007-02-06 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20090128408A true KR20090128408A (ko) | 2009-12-15 |
Family
ID=39387316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020097018574A KR20090128408A (ko) | 2007-02-06 | 2008-01-31 | 적색 방출 발광 재료 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US8153025B2 (ko) |
EP (1) | EP2109652B1 (ko) |
JP (1) | JP2010518194A (ko) |
KR (1) | KR20090128408A (ko) |
CN (1) | CN101631843B (ko) |
BR (1) | BRPI0807118A2 (ko) |
RU (1) | RU2459855C2 (ko) |
TW (1) | TW200902684A (ko) |
WO (1) | WO2008096300A1 (ko) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140147539A (ko) * | 2013-06-20 | 2014-12-30 | 삼성전자주식회사 | 적색 형광체, 백색 발광장치, 디스플레이 장치 및 조명장치 |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011508001A (ja) * | 2007-12-19 | 2011-03-10 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 赤色発光SiAlONベース材料 |
JP4869317B2 (ja) * | 2008-10-29 | 2012-02-08 | 株式会社東芝 | 赤色蛍光体およびそれを用いた発光装置 |
JP4930649B1 (ja) | 2011-02-25 | 2012-05-16 | 三菱化学株式会社 | ハロリン酸塩蛍光体、及び白色発光装置 |
JP2011225823A (ja) | 2010-02-26 | 2011-11-10 | Mitsubishi Chemicals Corp | 白色発光装置 |
JP5129283B2 (ja) | 2010-03-09 | 2013-01-30 | 株式会社東芝 | 蛍光体、蛍光体の製造方法、発光装置及び発光モジュール |
EP2555260A1 (en) | 2010-03-30 | 2013-02-06 | Mitsubishi Chemical Corporation | Light-emitting device |
JP4825923B2 (ja) * | 2010-08-18 | 2011-11-30 | 株式会社東芝 | 赤色蛍光体およびそれを用いた発光装置 |
JP2012046626A (ja) * | 2010-08-26 | 2012-03-08 | Mitsubishi Chemicals Corp | 蛍光体、およびそれを用いた発光装置 |
JP5185421B2 (ja) | 2010-09-09 | 2013-04-17 | 株式会社東芝 | 赤色発光蛍光体およびそれを用いた発光装置 |
CN102559177B (zh) * | 2010-12-28 | 2014-09-03 | 北京宇极科技发展有限公司 | 一种氮氧化合物发光材料、其制备方法以及由其制成的照明光源 |
RU2470982C2 (ru) * | 2011-03-02 | 2012-12-27 | Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН | Сложный кальциевый метасиликат европия и иттрия, люминесцентный материал красного свечения на его основе для ультрафиолетовых светодиодов и способ получения материала |
JP5259770B2 (ja) * | 2011-05-02 | 2013-08-07 | 株式会社東芝 | 赤色蛍光体の製造方法 |
JP5866870B2 (ja) * | 2011-08-26 | 2016-02-24 | 三菱化学株式会社 | 発光装置 |
KR101626229B1 (ko) * | 2011-11-07 | 2016-05-31 | 코쿠리츠켄큐카이하츠호징 붓시쯔 자이료 켄큐키코 | 형광체, 그 제조 방법, 발광 장치 및 화상 표시 장치 |
US8663502B2 (en) | 2011-12-30 | 2014-03-04 | Intematix Corporation | Red-emitting nitride-based phosphors |
KR101641378B1 (ko) * | 2011-12-30 | 2016-07-20 | 인터매틱스 코포레이션 | 전하 평형을 위한 침입형 양이온을 갖는 질화물 인광체 |
CN103843163A (zh) | 2012-03-30 | 2014-06-04 | 三菱化学株式会社 | 半导体发光装置和照明装置 |
CN104781369B (zh) | 2012-05-22 | 2017-07-07 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于固态照明的诸如新窄带红色发射磷光体的新磷光体 |
US9534171B2 (en) * | 2012-06-27 | 2017-01-03 | National Institute For Materials Science | Phosphor, method for producing same, light emitting device, and image display device |
US8597545B1 (en) | 2012-07-18 | 2013-12-03 | Intematix Corporation | Red-emitting nitride-based calcium-stabilized phosphors |
CN104583365B (zh) * | 2012-07-18 | 2016-05-11 | 英特曼帝克司公司 | 基于氮化物的发红光磷光体 |
CN104024376B (zh) * | 2012-07-25 | 2017-09-01 | 国立研究开发法人物质·材料研究机构 | 荧光体及其制备方法、使用荧光体的发光装置、图像显示装置、颜料及紫外线吸收剂 |
US8679367B2 (en) | 2012-08-09 | 2014-03-25 | Intematix Corporation | Green-emitting (oxy)nitride-based phosphors and light-emitting device using the same |
TWI568832B (zh) * | 2012-10-18 | 2017-02-01 | 晶元光電股份有限公司 | 螢光材料及其製備方法 |
CN102925153B (zh) * | 2012-11-23 | 2014-01-15 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 颜色可调的单一相荧光材料及其应用 |
JP2014177592A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Toshiba Corp | 蛍光体およびそれを用いた発光装置 |
JP2014181260A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Toshiba Corp | 蛍光体、発光装置、および蛍光体の製造方法 |
EP3218445B8 (en) | 2014-11-14 | 2018-10-17 | Lumileds Holding B.V. | Led phosphor comprising bow-tie shaped a2n6 building blocks |
JP6418208B2 (ja) * | 2016-08-24 | 2018-11-07 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物蛍光体及び発光装置 |
CN111056840B (zh) * | 2019-12-31 | 2022-03-01 | 江苏师范大学 | 一种led/ld照明用高显指、高光效复相荧光陶瓷及其制备方法 |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4242221A (en) * | 1977-11-21 | 1980-12-30 | General Electric Company | Ceramic-like scintillators |
US6278832B1 (en) * | 1998-01-12 | 2001-08-21 | Tasr Limited | Scintillating substance and scintillating wave-guide element |
US6680569B2 (en) | 1999-02-18 | 2004-01-20 | Lumileds Lighting U.S. Llc | Red-deficiency compensating phosphor light emitting device |
JP4683719B2 (ja) * | 2000-12-21 | 2011-05-18 | 株式会社日立メディコ | 酸化物蛍光体及びそれを用いた放射線検出器、並びにx線ct装置 |
DE10147040A1 (de) * | 2001-09-25 | 2003-04-24 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Beleuchtungseinheit mit mindestens einer LED als Lichtquelle |
RU2242545C1 (ru) * | 2003-11-04 | 2004-12-20 | Загуменный Александр Иосифович | Сцинтиляционное вещество (варианты) |
TWI359187B (en) * | 2003-11-19 | 2012-03-01 | Panasonic Corp | Method for preparing nitridosilicate-based compoun |
JP3837588B2 (ja) | 2003-11-26 | 2006-10-25 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 蛍光体と蛍光体を用いた発光器具 |
DE602005018022D1 (de) | 2004-02-20 | 2010-01-14 | Philips Intellectual Property | Beleuchtungssystem mit einer strahlungsquelle und einem fluoreszierenden material |
US7229573B2 (en) * | 2004-04-20 | 2007-06-12 | Gelcore, Llc | Ce3+ and Eu2+ doped phosphors for light generation |
US7391060B2 (en) * | 2004-04-27 | 2008-06-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Phosphor composition and method for producing the same, and light-emitting device using the same |
JP2005336450A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-12-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蛍光体組成物とその製造方法、並びにその蛍光体組成物を用いた発光装置 |
JP4565141B2 (ja) | 2004-06-30 | 2010-10-20 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 蛍光体と発光器具 |
US7476338B2 (en) | 2004-08-27 | 2009-01-13 | Dowa Electronics Materials Co., Ltd. | Phosphor and manufacturing method for the same, and light source |
JP4674348B2 (ja) | 2004-09-22 | 2011-04-20 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 蛍光体とその製造方法および発光器具 |
WO2006093011A1 (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 発光装置 |
JP4760082B2 (ja) * | 2005-03-25 | 2011-08-31 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置、発光素子用蛍光体及びその製造方法 |
CN100432184C (zh) * | 2005-03-25 | 2008-11-12 | 上海师范大学 | 一种可见光激发的纳米超长余辉发光材料的制备 |
US7445730B2 (en) * | 2005-03-31 | 2008-11-04 | Dowa Electronics Materials Co., Ltd. | Phosphor and manufacturing method of the same, and light emitting device using the phosphor |
EP1878778A4 (en) * | 2005-03-31 | 2012-04-04 | Mitsubishi Chem Corp | FLUORESCENT SUBSTANCE, FLUORESCENT SUBSTANCE SHEET AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, AND LUMINESCENT DEVICE USING SAID FLUORESCENT SUBSTANCE |
JP5066786B2 (ja) * | 2005-04-27 | 2012-11-07 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物蛍光体及びそれを用いた発光装置 |
WO2006117984A1 (ja) | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Nichia Corporation | 窒化物蛍光体及びそれを用いた発光装置 |
JP4932248B2 (ja) * | 2005-12-21 | 2012-05-16 | Necライティング株式会社 | 黄色発光蛍光体、それを用いた白色発光素子、およびそれを用いた照明装置 |
JP4228012B2 (ja) * | 2006-12-20 | 2009-02-25 | Necライティング株式会社 | 赤色発光窒化物蛍光体およびそれを用いた白色発光素子 |
-
2008
- 2008-01-31 BR BRPI0807118-7A2A patent/BRPI0807118A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2008-01-31 KR KR1020097018574A patent/KR20090128408A/ko not_active Application Discontinuation
- 2008-01-31 JP JP2009547792A patent/JP2010518194A/ja active Pending
- 2008-01-31 US US12/525,083 patent/US8153025B2/en active Active
- 2008-01-31 EP EP08709940.4A patent/EP2109652B1/en active Active
- 2008-01-31 CN CN200880004221.9A patent/CN101631843B/zh active Active
- 2008-01-31 WO PCT/IB2008/050361 patent/WO2008096300A1/en active Application Filing
- 2008-01-31 RU RU2009133333/05A patent/RU2459855C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2008-02-04 TW TW097104328A patent/TW200902684A/zh unknown
-
2012
- 2012-04-09 US US13/442,117 patent/US8409472B2/en active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140147539A (ko) * | 2013-06-20 | 2014-12-30 | 삼성전자주식회사 | 적색 형광체, 백색 발광장치, 디스플레이 장치 및 조명장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101631843A (zh) | 2010-01-20 |
EP2109652A1 (en) | 2009-10-21 |
WO2008096300A1 (en) | 2008-08-14 |
EP2109652B1 (en) | 2017-10-04 |
BRPI0807118A2 (pt) | 2014-04-08 |
RU2459855C2 (ru) | 2012-08-27 |
JP2010518194A (ja) | 2010-05-27 |
US20100133469A1 (en) | 2010-06-03 |
US8153025B2 (en) | 2012-04-10 |
US20120194060A1 (en) | 2012-08-02 |
CN101631843B (zh) | 2015-04-08 |
RU2009133333A (ru) | 2011-03-20 |
US8409472B2 (en) | 2013-04-02 |
TW200902684A (en) | 2009-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20090128408A (ko) | 적색 방출 발광 재료 | |
JP5723597B2 (ja) | 緑色光放出SiAlONをベースにする材料を含有する光放出デバイス | |
JPWO2006106883A1 (ja) | 蛍光体、蛍光体シートおよびその製造方法、並びに当該蛍光体を用いた発光装置 | |
WO2013175336A1 (en) | New phosphors, such as new narrow-band red emitting phosphors, for solid state lighting | |
EP2148910B1 (en) | White emitting light source and luminescent material with improved colour stability | |
JP2015180745A (ja) | ホウリン酸塩蛍光体及び光源 | |
KR102352032B1 (ko) | 고체-상태 조명을 위한 슈퍼사면체 인광체 | |
KR102062950B1 (ko) | 산질화물 형광체 분말 및 그 제조 방법 | |
JP5355613B2 (ja) | オキシアパタイト構造を有する黄色蛍光体、製造方法並びにその白色発光ダイオード装置 | |
JP6718991B2 (ja) | 窒化ルテチウム蛍光粉末、及びその蛍光粉末を有する発光装置 | |
KR20190013977A (ko) | 형광분말, 이의 제조방법 및 이를 구비하는 발광소자 | |
KR101873221B1 (ko) | 형광체 및 발광장치 | |
US20100001303A1 (en) | Red emitting oxynitride luminescent materials | |
KR101251609B1 (ko) | 발광 다이오드용 황색 플루오로설파이드 형광체 및 이의 제조방법 | |
JP6596495B2 (ja) | ボウタイ形状のa2n6ビルディングブロックを含むled蛍光体 | |
KR20160013014A (ko) | 형광 분말 및 이를 함유하는 발광장치 | |
JP2022122922A (ja) | 蛍光体、発光装置、照明装置及び画像表示装置 | |
KR101481011B1 (ko) | 형광체, 그의 제조 방법 및 이를 이용한 조명장치 | |
KR20160112163A (ko) | 산 질화물 형광체 및 이를 이용한 발광 소자 패키지 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |