KR100431458B1 - 선택적 화학 반응에 의한 고성능 청색형광체 및 그의제조방법 - Google Patents

선택적 화학 반응에 의한 고성능 청색형광체 및 그의제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선택적 화학 반응에 의한 고성능 청색형광체 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 특히 스피넬층과 전도층을 포함하는 BAM(BaMgAl10O17:Eu2+) 형광체 표면에서 전도층 부위만을 선택적인 화학반응에 의해 표면 개질화하는 청색 BAM 형광체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 BAM 청색 형광체의 표면을 개질법을 사용하여 개질함으로써 플라즈마 디스플레이 패널 제작시 거치게 되는 공정, 즉 바인더 소성 공정, 상하판 합착 공정에서의 산소 및 수분의 흡착을 방지하여 형광체의 효율감소를 막을 수 있으며, 색도의 변화를 줄여 주어서 최종 패널의 청색형광체의 휘도를 높일 수 있다. 또한 최종 패널의 사용 중에 발생하는 열화현상도 현저히 줄일 수 있다.

Description

선택적 화학 반응에 의한 고성능 청색형광체 및 그의 제조방법{BLUE PHOSPHOR OF A HIGH PERFORMANCE ACCORDING TO SITE SELECTIVELY CHEMICAL REACTION AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
본 발명은 BAM 청색 형광체의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마 디스플레이 판넬 및 삼파장 형광등에 널리 사용되는 BAM 청색 형광체를 선택적 화학반응에 의해 표면 개질화시킨 구형 BAM 형광체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
현재 상용화가 되고 있는 대형 평판 플라즈마 디스플레이(PDP)는 패널 크기에 관계없이 높은 휘도를 얻을 수 있으므로 대형화 및 경량화가 가능하여 기존 케쏘드 레이 튜브(CRT), 일명 브라운관을 대체할 수 있다.
대형 평판 디스플레이로서 적합한 플라즈마 디스플레이 판넬 및 삼파장 형광등에 청색 형광체로서 가장 널리 사용되고 있는 BAM(BaMgAl10O17:Eu2+)은 판넬(Panel) 및 형광등 제조를 위한 공정 즉 유기 바인더(Binder) 소성 공정 및 상하판 합착 내지는 봉합 공정을 거칠 때 발광효율저하 및 발광색 변화가 일어난다.
즉, 판넬 및 형광튜브를 제작하기 위해서는 형광체 분말을 바인더(Binder)와 혼합하여 페이스트(Paste) 혹은 슬러리(Slurry)로 만들어 인쇄법 혹은 디핑법(Dipping)법으로 도포하는 공정이 주로 이용된다. 이때 거치게 되는 공정에는 인쇄을 하기 위해 사용된 바인더를 제거하기 위하여 500 ℃ 근처에서 열처리하는 공정, 상하판을 합착 혹은 봉합 후 진공 상태로 만든 후 네온(Ne)과 제논(Xe) 가스 혹은 수은를 주입하는 공정이 있다. 이 공정들에서 녹색과 적색 형광체는 비교적 적은 휘도 효율 감소가 일어나지만, 청색 형광체의 경우에는 거의 50 %정도의 휘도 효율 감소뿐만 아니라 청색에서 녹색쪽으로의 색도 변화가 일어나는 심각한사용시간에 따른 열화 문제가 제기되고 있다.
이러한 청색 BAM 형광체의 열화 원인은 공기 중 산소에 의한 산화반응에 의한 열화 기구(Mechanism)로 보고 되어 왔으나(1S.Zhang,M Kokubu, H.Fujii, and H.Uchiike, SID `01 Digest, 414(2001) and references therein; and C.Okazaki, M.Komatsu, and T. Suzuki, IDW `00, 869(2000), and references therein) 최근 발표된 문헌(T.H.Kwon, PH2-4 (2001) IDW `01, Workshop on EL Displays, LEDs, and Phosphors)에 의하면 특히 이러한 공정 조건 하에서의 청색 BAM 형광체의 열화는 주로 수분 흡착에 의한 형광 특성 열화, 즉 수분의 흡착에 의해 색도 변화 및 휘도 효율 감소가 심각한 것으로 알려져 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 많은 시도가 이루어졌으나(미국특허 제5,418,062호(May, 1995), 미국특허 제5,910,333호(Jun, 1999), 대한민국 특허공개 제2000-0008995호) 대부분의 경우에 있어서 형광체 표면에 보호막을 입히는 방향으로 기술이 발전되어 왔다. 하지만 형광체 표면에 보호막을 입히면, 보호막이 진공 자외선을 차단하여 형광체에 도달하는 전체 에너지는 보호막이 없는 경우보다 떨어지게 되어 형광체의 효율도 떨어지고 페이스트(Paste)화 및 슬러리(Surry)화시 형광체 입자 분산에 악영향을 주어 실제 적용 시 문제 발생의 여지가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 고려하여, 판넬 및 형광튜브 제조 공정시 일어나는 청색 형광체의 형광특성 저하를 최소화 할 수 있는 구형 청색 BAM 형광체를 제조하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 실제 적용시 분산성 저하에 의한 문제점이 없는 청색 BAM 형광체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 청색 BAM 형광체의 제조방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 개략적인 BAM 청색 형광체의 구조에서 표면 개질화가 일어나는 부위와 일어나지 않은 부위의 모식적 단면도를 나타낸 것이다.
도２는 수분흡착에 의한 색도 변화 정도를 표면 개질화되지 않은 청색 형광체와 표면 개질화가 일어난 청색 형광체를 비교한 발광스펙트럼이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: BAM 청색 형광체의 스피넬층
2: BAM 청색 형광체의 이온전도성층
3: 개질화가 일어난 부위
4:수분 흡착전의 초기 발광스펙트럼
5: 표면 개질화 전 형광체의 수분 흡착후의 발광스펙트럼
6: 표면 개질화 후 형광체의 수분 흡착후의 발광스펙트럼
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 스피넬 층과 전도층을 포함하는 BAM 청색 형광체에 있어서, 상기 전도층 부위만이 선택적으로 표면 개질화된 BAM 청색 형광체를 제공한다.
또한, 본 발명은 스피넬 층과 전도층을 포함하는 BAM 청색 형광체의 제조방법에 있어서,
(a) 청색 BAM 형광체를 형광체 대비 0.01 ∼ 5.0 중량%의 표면 개질화 물질 수용액으로 코팅하는 단계; 및
(b) 상기 (a)단계에서 코팅된 청색 BAM 형광체를 소성하는 단계
를 포함하는 BAM 청색 형광체의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 소성단계를 거친 후 세척공정을 추가로 채택하여 과잉 사용된 표면 반응물을 제거함으로써 세척 전에 비해 발광 효율을 증가시킬 수 있다. 이것은 스피넬층에 부착된 반응하지 않은 과량의 표면 반응물질을 제거하였기 때문으로 추정한다.
이하에서 본 발명을 상세하게 설명한다.
청색 BAM 형광체의 결정구조는 스피넬층(spinel layer)과 전도층(Conductivelayer)이 층층이 반복적으로 적층 형태로 되어 있다. 상기 전도층을 이루고 있는 양이온들(Eu 와 Ba)은 비교적 헐렁헐렁하게 여유공간을 갖고 전도층내에 배치하고 있어서 이러한 여유 공간에 물(H2O)과 같은 중성의 분자들이 들어가 채울 수 있다. 전술한 바와 같이 청색 BAM 형광체의 열화 원인이 전도층에 위치한 Eu2+원자의 공기 중에 있는 산소에 의한 Eu3+로의 산화, 및 Eu 원자 주위에 흡착된 물에 의한 열화가 일어나기 때문으로 알려져 있다.
종래 기술에 의한 열화 방지법의 경우는 형광체 표면 전체에 무차별로 물질이 코팅되므로, 이러한 상황에서는 여기광원으로 사용되는 자외선이 형광체 표면에 도달하는 양이 코팅제에 의한 흡수가 많이 일어나 감소하게 되어 형광체의 발광 효율을 감소시킨다.
따라서, 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 형광체 전체를 뒤덮은 보호막으로서가 아니라 청색 BAM 형광체 구조상에서 최소한의 표면 반응, 즉 선택적으로 전도층에만 개질화 반응을 일으켜 물의 흡수 통로를 막아 상기 언급한 물의 전도층으로의 흡수를 통한 형광 특성 열화를 막을 수 있는 청색 BAM 형광체 및 그의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서 사용하는 표면 개질화물질은 물에 녹을 수 있는 바륨(Ba), 붕소(B), 마그네슘(Mg), 및 인(P)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속성분을 포함하는 1 종 이상의 수용성 염을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적 예를 들면, 바륨 아세테이트(Barium Acetate), 붕산(Boric Acid), 마그네슘나이트레이트(Magnesium Nitrate), 인산(Phosphoric Acid) 및 트리에틸 포스페이트([(C2H5O)PO]) 등이 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명에서 사용하는 표면개질화 물질의 함량은 형광체 대비 0.01 내지 5.0 중량%로 사용하며, 이때 표면개질화 물질의 함량이 0.01 중량% 미만이면 휘도 효율의 증가가 충분하지 않고, 5.0 중량%를 초과하면 열처리시 탄소가 잔류하여 휘도를 떨어뜨리는 문제가 있다.
본 발명에 의해 청색 형광체를 처리하게 되면, 종래의 코팅방법에서 사용되는 코팅제의 양보다는 훨씬 적은 양을 사용할 수 있다. 본 발명에서는 종래의 사용량보다 훨씬 적은 양, 바람직하게 0.5 내지 1 중량%에서 최상의 효율을 얻을 수 있다.
본 발명은 청색 BAM 형광체의 전도층만을 선택적으로 표면개질화하기 위하여, (a) 청색 BAM 형광체를 형광체 대비 0.01 ∼ 5.0 중량%의 표면 개질화 물질 용액으로 코팅하는 단계; (b) 상기 (a)단계에서 코팅된 청색 BAM 형광체를 소성하는 단계; 및 필요시 추가적으로 (c) 상기 (b)단계에서 소성한 청색 BAM 형광체를 세척하는 단계를 실시한다.
본 발명에서 BAM 청색 형광체를 표면개질화하는 방법 중에서 붕소를 포함하는 경우를 예를 들면, 붕산과 증류수를 혼합한 수용액을 만들고 이 용액에 형광체(BaMgAl10O17)분말을 넣고 2시간 이상 교반하여 코팅하는 단계를 실시한다. 이후, 80 ℃ 이상의 열을 가하여 건조한다. 이때 사용되는 붕산의 함량은 형광체에 대한 중량비율로 0.01 내지 5.0 중량%로 사용한다.
상기한 표면개질화 물질을 2 종 이상 혼합하여 사용하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 즉 Ba-B, Mg-P, Ba-Mg-B, Ba-Mg-B-P 등으로 최적 조건을 찾을 수 있지만 모두 합한 질량비율이 형광체의 5 %를 넘어서는 안 된다.
그 다음 과정으로, 상기 건조된 분말을 튜브형 전기로에서 환원 분위기(H2/N2흘림), 또는 산화 분위기의 공기주입하에서 350 내지 1000 ℃의 온도로 열처리한다. 이후에 반응되지 않고 형광체 표면에 남아있는 표면 개질 물질을 제거하기 위하여 형광체를 증류수로 충분히 세척한 후 건조한다.
이때, 소성 조건에 따라 열처리 온도가 달라지는데, 800 ℃이상의 온도로 열처리를 할 경우에 있어서는 색도의 y 값이 크게 증가하므로, 고순도의 색도를 얻기 위해서 600 ℃ 이하의 산화분위기하에서 열처리를 하는 것이 보다 바람직하다. 또한 350 ℃ 이하에서 열처리를 할 경우에는 잔류탄소에 의해서 열처리한 분말의 색깔이 회색이 될 수 있으며, 이는 350 ℃ 이상에서의 열처리 조건으로 극복할 수 있다. 따라서, 본 발명에서 산화분위기일 경우 가장 바람직한 열처리 온도는 휘도 감소를 최소화하고 고순도의 색도를 구현할 수 있는 350 내지 600 ℃의 온도에서 열처리를 실시하는 것이 좋다. 즉, 열처리시 800 ℃ 이상에서 반응을 일으킬 때 발광 스펙트럼 밴드가 넓어지는데, 이것은 표면 반응제와 전도층 표면과의 반응의 정도가 커서 새로운 Eu2+의 주위 환경이 형성되었기 때문이다. 따라서, 이러한 경우는 소성온도를 600 ℃ 미만으로 하여 산화분위기하에 열처리를 실시하는 것이 바람직하다.
또한, 산소를 흘릴 경우에는 산화에 의해 휘도가 감소하므로, 500 내지 1000 ℃의 온도에서는 산화 방지를 위해서 4 %의 수소 분위기에서 열처리하는 것이 좋다. 최적의 조건을 얻기 위해서는 450 ℃ 까지는 산화 분위기에서 열처리하고 그 이상의 온도에서는 환원 분위기에서 열처리한다. 열처리된 분말의 색깔은 붉은빛이 도는 회색 분말인데, 산화 분위기가 될수록 분말은 흰색을 띄게 되고 휘도는 감소한다.
만일 밀폐된 분위기에서 열처리할 경우에 있어서는 심각한 문제가 발생하게 된다. 기체의 흐름이 전혀 없거나 도가니 뚜껑을 닫아 놓고 열처리를 하게 되면 휘도 변화는 거의 없으나 색순도적인 측면에서 y값이 큰 폭으로 증가하게 되며, 이러한 현상은 열처리시 발생되는 물이 전도층내로 흡수가 일어나기 때문이다. 따라서 고순도의 색도를 얻기 위해서는 흐르는 기체 속에서 열처리를 해야 한다.
이와 같이, 본 발명에서는 물질이동이 쉽게 일어나 휘도 및 색도의 변화를 야기시키는 전도층에서만 반응을 일으키고 스피넬층에는 초기 상태와 같게 함으로써, 형광체 열화를 최소화하며, 실제 적용시 형광체의 분산성 저하에 의한 문제점을 해결하여 최상의 표면 처리 효과를 얻을 수 있다. 이러한 본 발명의 표면 개질반응에 대한 모식적인 형태를 도 1에 나타내었다. 또한, 형광체의 화학적 표면 개질화를 통하여 형광체의 발광효율저하와 발광색 변화를 막을 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시한 것으로서 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1-1 내지 1-5]
붕소(B)를 코팅한 경우의 효율 변화를 알아보기 위하여, 먼저 붕소원료로는 붕산(H3BO3)을 사용하였다.
형광체 100g에 대하여 붕산을 질량비율에 맞게 하기 표 1과 같은 붕소함량으로 2ℓ 수용액을 제조하였다. 이 수용액 2ℓ속에 형광체를 넣고 4시간 이상 저으면서 건조한 후 450 ℃에서 공기를 흘리면서 열처리하였다. 열처리한 분말에 증류수를 섞어 이온전도도가 증류수와 같게 되는 정도(5μmho 이하)로 깨끗이 세척한 후 건조하였다. 이 분말을 325 mesh의 체로 체질하여 형광체 분말을 얻었다.
이때, 형광체의 특성 평가는 형광체 분말을 비이클(Vehcle): 형광체를 55: 45의 중량비율로 혼합하여 페이스트를 만들고, 유기 바인더(에틸셀룰로오스) 제거는 510 ℃에서 30분간 공기를 주입하면서 실시하였다.
또한, 바인더 소성을 하기 위해서 외경 3 mm의 알루미나 디스크 내부에 내경 1 mm, 깊이 200 ㎛의 홈에 페이스트를 인쇄한 후 100 ℃에서 건조하여 510 ℃에서 30분 동안 공기를 흘리면서 바인더를 태워 없앤다. 이렇게 얻어진 형광체에 147 ㎚ 파장의 진공 자외선을 입사하여 형광 특성을 평가하였다. 형광체의 휘도는 색도 y값에 따라 증가하므로 효율을 평가하기 위해서 발광스펙트럼의 면적을 얻어 이 면적에 색도 y값을 나눈 값을 휘도 효율로 정의하였다.
상기 실시예 1-1 내지 실시예 1-5의 붕소 사용량에 따른 바인더 소성(binderBurn-Out) 후의 휘도 변화를 하기 표 １에 나타내었다.
[비교예 1]
실시예 1에서와 같은 방법으로 실시하되, 표면 처리제를 사용하지 않고 청색 형광체를 제조하였다. 이후, 바인더 소성(binder Burn-Out) 후의 휘도 변화를 하기 표 1에 나타내었다.
구 분 붕소량(중량%) 초기 분말휘도(%) 열처리 전바인더 소성후효율(%) 열처리 후바인더 소성효율(%) 세척 후바인더 소성 효율(%) 유지률의향상정도(%)
비교예 1 - 100 70 70 70 -
실시예 1-1 0.1% 100 68 72 72 2
실시예 1-2 0.5% 100 82 92 92 31
실시예 1-3 1.0% 100 87 95 95 36
실시예 1-4 2.5% 100 81 89 84 34
실시예 1-5 5.0% 100 79 84 92 31
상기 표 1에서 보면, 실시예 1-1 내지 1-5는 비교예 1과 비교하여 열처리를 한 경우와 하지 않은 경우에 있어서 현격한 효율 차이를 나타냄을 알 수 있다. 이것은 표면에서 반응이 일어난 것과 일어나지 않은 것의 차이라고 여겨진다.
또한, 과잉으로 사용한 경우에 있어서 효율은 오히려 감소하는데 이것은 앞에서도 설명한 바와 같이 과량의 표면 개질 물질이 스피넬층에서도 존재하여 진공자외선을 차단하기 때문이다. 이러한 과량의 표면 개질 물질은 세척을 통해서 해결할 수 있다.
최적의 붕산(H3BO3)량은 분말에 비해서 실시예 1-2 및 1-3의 0.5 ∼ 1.0 중량%가 더욱 바람직한 것으로 나타났으며, 이때 효율 유지율(Maintenance Factor)은 약 80% 정도가 되었다. 초기 분말 상태에 따라 효율 유지율은 차이가 나지만,최적의 표면 개질화 조건을 설정할 시에는 30% 이상 효율이 증가하였다.
[실시예 2]
실시예 1에서와 같은 방법으로 실시하되, 표면 반응물질로 트리에틸 포스페이트([(C2H5O)PO])를 형광체에 대한 질량비율로 0.5 중량%로 사용하여 수용액상에서 코팅을 실시한 후, 400 ℃에서 30 분간 공기를 흘리면서 열처리하고 세척 및 건조하여 청색 형광체를 얻었다.
형광체 형광 특성 열화는 열처리 후 얻어진 형광체를 500 ℃에서 30 분간 수분을 함유한 공기를 흘린 후 이의 발광스펙트럼을 얻어 알 수 있으며, 색도 변화를 관찰한 결과를 도 2에 나타내었다. 표면 처리전 형광체의 발광 스펙트럼이 수분 처리 후 장파장쪽으로 이동하면서 색도가 나빠지는데, 표면 처리를 거친 형광체는 표면 처리를 하지 않은 경우보다 이동하는 정도가 낮았다. 이것은 표면 반응에 의해 수분흡착을 방해하기 때문이다.
[실시예 3]
실시예 1에서와 같은 방법으로 실시하되, 표면 반응물질로 바륨아세테이트를 형광체 대비 0.2 중량%로 사용하여 수용액상에서 코팅을 실시한 후 510 ℃에서 30 분간 공기를 흘리면서 열처리한 후 세척하고 건조하여 청색 형광체를 얻었다.
[실시예 4]
실시예 1에서와 같은 방법으로 실시하되, 표면 반응물질로 바륨아세테이트 0.2 중량%와 붕산을 0.5 중량%로 혼합 사용하여 수용액상에서 코팅을 실시한 후350 ℃，30 분간 공기를 흘리면서 열처리한 후 510 ℃, 30분간 환원분위기에서 열처리한 후 세척하고 건조하여 청색 형광체를 얻었다.
[실시예 5]
실시예 1에서와 같은 방법으로 실시하되, 표면 처리제로 마그네슘 나이트레이트 0.2 중량%와 붕산 0.5 중량%로 혼합 사용하여 수용액상에서 코팅을 실시한 후 350 ℃, 30분간 공기를 흘리면서 열처리한 후 510 ℃, 30분간 환원분위기에서 열처리한 후 세척하고 건조하여 청색 형광체를 얻었다.
상기 실시예 2 내지 5 및 비교예 1에 대한 바인더 소성(binder Burn-Out) 후의 휘도 변화 비교를 하기 표 2에 나타내었다.
구 분 초기분말휘도(%) 열처리 전 바인더 소성후 효율(%) 열처리 후 바인더 소성 효율(%) 세척 후 바인더 소성 효율(%) 효율의향상정도(%)
비교예 1 100 70 70 70 -
실시예 2 100 75 80 80 14
실시예 3 100 72 75 76 8
실시예 4 100 78 83 84 20
실시예 5 100 77 81 81 16
상기 표 2에서 보면, 실시예 2 내지 5의 경우 비교예 1과 비교하여 열처리 전과 후의 바인더 소성효율이 매우 우수함을 알 수 있다. 또한, 실시예 2 내지 5에서 열처리를 거친 후 세척을 하여도 발광효율은 줄어들지 않았다.
[실험예]
열화정도 시험
플라즈마 패널을 사용함에 따라서 휘도가 시간에 따라 감소하는 것을 '열화'라고 하는데, 이러한 열화정도를 알아보기 위하여 다음과 같은 방법으로 비교예 1,실시예 1-5 및 실시예 4에 대한 열화정도 시험을 실시하였다.
실제 표면 처리한 형광체를 사용하여 패널을 제작한 후 실제 상용에서 사용하는 조건보다 가혹한 조건을 설정하여 경과 시간에 따른 열화 정도를 하기 표 3에 나타내었다. 초기 상태를 100%로 보고 상대적인 효율 변화를 70시간 이후 측정하였다.
형광체 종류 70 시간후 상대 효율 (%) 효율 증가 (%）
초기 상태 100 -
비교예 1 82 0
실시예 1-5 87 6
실시예 4 94 30
상기 표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1-5 및 실시예 4의 경우 비교예 1에 비해 70시간 후의 상대 효율이 우수하였다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 BAM 청색 형광체의 표면을 개질법을 사용하여 개질함으로써 플라즈마 디스플레이 패널 제작시 거치게 되는 공정, 즉 바인더 소성 공정, 상하판 합착 공정에서의 산소 및 수분의 흡착을 방지하여 형광체의 효율감소를 막을 수 있으며, 색도의 변화를 줄여 주어서 최종 패널의 청색형광체의 휘도를 높일 수 있다. 또한 최종 패널의 사용 중에 발생하는 열화현상도 현저히 줄일 수 있다.

Claims (8)

  1. 스피넬 층과 전도층을 포함하는 BAM 청색 형광체에 있어서,
    상기 전도층 부위만이 형광체 대비 0.01 ∼ 5.0 중량%의 금석성분으로 선택적으로 표면 개질화된 것을 특징으로 하는 BAM 청색 형광체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표면 개질화 물질이 바륨(Ba), 붕소(B), 마그네슘(Mg), 및 인(P)으로 이루어진 군으로부터 1 종 이상 선택되는 금속성분을 포함하는 BAM 청색 형광체.
  3. 삭제
  4. 스피넬 층과 전도층을 포함하는 BAM 청색 형광체의 제조방법에 있어서,
    (a) 청색 BAM 형광체를 형광체 대비 0.01 ∼ 5.0 중량%의 표면 개질화 물질 수용액으로 코팅하는 단계; 및
    (b) 상기 (a)단계에서 코팅된 청색 BAM 형광체를 소성하는 단계
    를 포함하는 BAM 청색 형광체의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 (b)단계의 소성은 350 ∼ 600 ℃의 온도에서 산화분위기의 산소를 흘리면서 실시되는 BAM 청색 형광체의 제조방법
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 (b)단계의 소성은 500 ∼ 1000 ℃의 온도에서 환원분위기의 수소 또는 수소혼합기체를 흘리면서 실시되는 BAM 청색 형광체의 제조방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 표면 개질화 물질이 바륨(Ba), 붕소(B), 마그네슘(Mg), 및 인(P)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속성분을 포함하는 1 종 이상의 수용성 염인 BAM 청색 형광체의 제조방법.
  8. 제 4 항 및 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 b)단계에 이어서, 증류수로 세척하여 반응하지 않은 표면개질화 물질을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 BAM 청색 형광체의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI319777B (en) 2005-03-30 2010-01-21 Lamp having good maintenance behavior of brightness and color coordinations
CN104388078B (zh) * 2014-10-31 2016-03-30 电子科技大学 一种碳包覆的BAM：Eu2+蓝色荧光粉及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11246856A (ja) * 1998-01-05 1999-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蛍光体材料、蛍光体膜およびプラズマディスプレイパネル
KR20000008995A (ko) * 1998-07-20 2000-02-15 손욱 표면처리 형광체와 그 제조 방법 및 이를 이용한 플라즈마 표시패널의 형광층 형성방법
KR20010004289A (ko) * 1999-06-28 2001-01-15 김영환 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법
US6187225B1 (en) * 1998-07-06 2001-02-13 Matsushita Electric Industrial Company, Ltd. Blue phosphor for plasma display and lamp application and method of making
JP2001152143A (ja) * 1999-12-01 2001-06-05 Mitsubishi Chemicals Corp 表面修飾蛍光体の製造方法
JP2001181620A (ja) * 1999-12-27 2001-07-03 Kasei Optonix Co Ltd 蛍光体の表面処理方法及び蛍光膜

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11246856A (ja) * 1998-01-05 1999-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蛍光体材料、蛍光体膜およびプラズマディスプレイパネル
US6187225B1 (en) * 1998-07-06 2001-02-13 Matsushita Electric Industrial Company, Ltd. Blue phosphor for plasma display and lamp application and method of making
KR20000008995A (ko) * 1998-07-20 2000-02-15 손욱 표면처리 형광체와 그 제조 방법 및 이를 이용한 플라즈마 표시패널의 형광층 형성방법
KR20010004289A (ko) * 1999-06-28 2001-01-15 김영환 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 형성방법
JP2001152143A (ja) * 1999-12-01 2001-06-05 Mitsubishi Chemicals Corp 表面修飾蛍光体の製造方法
JP2001181620A (ja) * 1999-12-27 2001-07-03 Kasei Optonix Co Ltd 蛍光体の表面処理方法及び蛍光膜

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