KR100560585B1 - 청색 ｂａｍ 형광체의 제조 방법 - Google Patents

청색 ｂａｍ 형광체의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용융제를 사용하지 않으면서 환원분위기에서 열처리하여 준구형의 청색 BAM계 형광체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 Ba 화합물, 알루미나, Mg 화합물 및 Eu2O3의 형광 원료 물질을 혼합하는 공정, 이 혼합물을 하소하여 BAM 전구체를 제조하는 공정, 및 상기 전구체를 질소와 수소로 이루어진 혼합기체 분위기에서 열처리하는 공정을 포함하는, 하기 화학식 1의 청색 BAM 형광체의 제조 방법을 제공한다.
Ba(1-x)MgAlyOz : xEu2+
상기 식에서, x는 0.02 내지 0.25이고, y가 10일 경우, z는 17이고, y가 14일 경우, z는 23이다.
청색 형광체, 준구형, BAM, 표면개질, MgO 졸

Description

청색 ＢＡＭ 형광체의 제조 방법{Preparation Method of Blue BAM Phosphor}
도 1a는 카세이사의 BAM (Barium-Magnesium-Aluminate) 형광체의 3000 배율의 SEM 사진.
도 1b는 카세이사의 BAM 형광체의 5000 배율의 SEM 사진.
도 2a는 엘지화학사의 BAM 형광체의 2000 배율의 SEM 사진.
도 2b는 엘지화학사의 BAM 형광체의 5000 배율의 SEM 사진.
도 3a는 실시예 1에서 1450℃/2시간 열처리를 실시하여 제조한 BAM 형광체의 10000 배율의 SEM 사진.
도 3b는 실시예 1에서 1450℃/2시간 열처리를 실시하여 제조한 BAM 형광체의 20000 배율의 SEM 사진.
도 3c는 실시예 1에서 1450℃/6시간 열처리를 실시하여 제조한 BAM 형광체의 20000 배율의 SEM 사진.
도 4a는 실시예 2에서 1500℃/2시간 열처리를 실시하여 제조한 BAM 형광체의 10000 배율의 SEM 사진.
도 4b는 실시예 2에서 1500℃/2시간 열처리를 실시하여 제조한 BAM 형광체의 30000 배율의 SEM 사진.
도 4c는 실시예 2에서 1450℃/6시간 열처리를 실시하여 제조한 BAM 형광체의 20000 배율의 SEM 사진.
도 5a는 비교예 2에서 1500℃/2시간 열처리를 실시하여 제조한 BAM 형광체의 20000 배율의 SEM 사진.
도 5b는 비교예 2에서 1600℃/2시간 열처리를 실시하여 제조한 BAM 형광체의 20000 배율의 SEM 사진.
도 6a는 1450℃/2시간 열처리를 실시한 비교예 1에 의하여 제조한 형광체의 5000 배율의 SEM 사진.
도 6b는 1600℃/2시간 열처리를 실시한 비교예 1에 제조한 형광체의 5000 배율의 SEM 사진.
도 7은 형광체의 진공 자외선 스펙트럼을 나타낸 그래프.
본 발명은 준구형의 초미세 청색 발광 형광체의 새로운 제조방법에 관한 것으로, 특히 플라스마 디스플레이(PDP) 장치 또는 삼파장 램프용 형광체로 사용하는 BAM의 제조 방법에 관한 것이다.
PDP에서 형광체 층의 형성은 각 색 형광체 분말을 페이스트로 제조하여 스크린 인쇄하는 방법이 사용되고 있다. 이때 적층된 형광층의 치밀도가 높을수록 발광 표면적이 증가되어 휘도를 높일 수 있으므로, 입도가 작고, 입도 분포가 고르며, 구형인 분말에서 보다 깨끗한 도포면을 얻을 수 있어 이에 대한 연구가 진행되 어 왔다.
현재 시판되는 BAM은 입도가 2 - 10 ㎛이며, 각 입자는 단결정에 가깝고, 주로 판상형이다. 형광체 입자에 있어서 자외선이 도달하는 영역은 표면으로부터 수백 nm 정도로 낮아 거의 표면에서만 발광이 일어나므로, 입도가 작으면 발광에 기여하는 표면적이 증가하여 발광효율을 높은 상태로 유지할 수 있으므로 바람직하다. 입도가 3 ㎛ 이상이 되면 형광층의 두께가 20 ㎛ 이상 필요하게 되어 방전 공간이 많이 필요하고, 0.1 ㎛ 미만이면 결함이 발생되기 쉬워 휘도가 향상되지 않는다. 따라서 입도가 0.1 내지 2 ㎛의 범위가 바람직하다.
BAM은 일반적으로 원료와 용융제 (AlF3, MgF2, BaF2 등)를 혼합하는 고상법으로 제조되며, 열처리는 환원 분위기에서 1500-1700℃에서 행하여지며, 수 ㎛ 크기의 판상형 분말이 얻어진다. 일본의 카세이(Kasei) 사와 니찌아(Nichia) 사에서는 PDP용 BAM을 생산 판매하고 있으나, 판상형이므로 고휘도의 화면 구현에는 적당하지 않은 문제점이 있다.
구형의 입경이 작은 BAM 형광체를 얻기 위하여 졸-겔법, 수열합성법, 분무연소법, 공침법 등이 시도되고 있다.
엘지화학은 형광 원료물질을 용융제와 혼합하여 밀폐된 반응기에 넣고 환원분위기에서 열처리하여 5 ㎛ 이하의 구형 형광체를 제조하였으며(한국 특허 출원 공개 제2001-0053975호), 또한 출발원료의 혼합 수용액에 과량의 에틸렌글리콜을 첨가한 후 열 중합시킨 후 유기물을 태워 버림으로써 얻어진 균일한 혼합 전구체 분말을 용융제와 혼합한 후 밀폐된 반응기에 넣고 환원 분위기에서 열처리하여 5 ㎛ 이하의 구형 분말을 얻었다 (한국 특허 출원 공개 제2002-0066555호). 일본의 마쯔시다(Matsushita)사는 구형의 알루미나 분말을 사용하여, 용융제없이 고온(1600-2000℃) 열처리로 형광체를 제조하였으나, 이에 의해 제조된 형광체는 판상형이었다 (미국 특허 5,879,586). 혼합 용액을 분무열분해하여 구형의 형광체를 제조하는 방법(J. Aerosol. Sci. 28, p541, 1997)이 개발되었으나, 환원 분위기에서 고온 열처리후 표면이 판상형으로 되었다.
또 하나의 청색 형광체의 개선되어야 할 문제점은 열화 현상이다. 스크린 인쇄 후 하소 공정을 거치면서 휘도가 50-70% 정도로 떨어지는 열화 현상을 억제하기 위한 연구가 많이 수행되고 있다. 이러한 열화 현상은 Ba-O 층의 측면에 산소 또는 수분이 흡착되어 일어난다고 알려져 있다. 따라서, 이를 억제하기 위한 방법으로 형광체의 표면을 보호막으로 코팅하는 방법과 선택적 표면개질이 제안되고 있다. 선택적 표면 개질 방법은 B-O 층만 선택적으로 B, Mg, P 등으로 표면개질하여 Ba-B, Ba-Mg-B, Ba-Mg-P 등을 형성시켜 수분 또는 산소가 흡착되는 것을 억제하여 열화를 억제할 수 있다고 하였다 (한국 특허 출원 공개 제2003-0014919호). 보호막 코팅 방법은 SiO2 코팅, Al2O3 코팅을 습식으로 적용하는 방법과 MgO을 전자빔으로 코팅하는 방법이 알려져 있다 (미국특허 5,910,333, 한국 특허 출원 공개 제2000-0008995호, 한국 특허 출원 공개 제2003-0061471호). SiO2나 Al2O3 보호막은 진공 자외선을 흡수 또는 반사시켜 형광체 표면에 도달하는 전체 에너지가 감소 하여 형광체의 효율이 떨어지고, 분산성에도 차질을 초래할 수 있다. MgO 보호막은 자외선 투과가 우수하여 바람직하나 아직 습식 공정에 의한 방법은 발표되고 있지 않다.
본 발명은 준구형이며 평균 입도가 0.3-1 ㎛인 청색 BAM 형광체의 제조를 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 부식성이 강한 불소 용융제를 사용하지 않고, 열화 현상을 최소화할 수 있는 보호막 코팅 또는 선택적 표면개질을 열처리 과정에서 수행하는 준구형의 미세한 청색 BAM 형광체 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 출발 원료의 화학반응성을 고려하여 반응성이 낮은 MgO 대신 흡착될 수 있는 Mg(NO3)2, Mg(Ac)2 또는 MgO 졸을 사용하여 고상반응의 진행을 활성화시키고, MgO막이 열처리 과정에서 형광체가 판상형으로 자라는 것을 억제하여 구형에 가까운 모양을 유지하는 동시에 응집을 제어하여 응집이 거의 없는 미세한 BAM 분말을 얻을 수 있음을 밝혀내어 본 발명을 완성하게 하였다.
따라서, 본 발명은 준구형의 초미세 청색 발광 형광체의 새로운 제조방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 Ba 화합물, 알루미나, Mg 화합물 및 Eu2O3의 형광 원료 물질을 혼합하는 공정, 이 혼합물을 하소하여 BAM 전구체를 제조하는 공 정, 및 상기 전구체를 질소와 수소로 이루어진 혼합기체 분위기에서 열처리하는 공정을 포함하는, 준구형의 하기 화학식 1의 청색 BAM 형광체의 제조 방법 및 이 방밥에 의해 제조된 형광체를 제공한다.
<화학식 1>
Ba(1-x)MgAlyOz : xEu2+
상기 식에서, x는 0.02 내지 0.25이고, y가 10일 경우, z는 17이고, y가 14일 경우, z는 23이다.
출발 원료로서 Ba 화합물은 BaCO3, Ba(NO3)2 또는 이들의 혼합물을, Mg 화합물은 Mg(NO3)2, (MgCO3)4Mg(OH)2, Mg(Ac)2 , MgO 졸, 또는 이들의 혼합물을, 알루미나는 α, γ, θ형 알루미나, 또는 Al(OH)3을 사용할 수 있다.
Mg 화합물은 Mg(NO3)2, (MgCO3)4Mg(OH)2, Mg(Ac) 2 또는 MgO 졸을 각각 사용하거나, Mg(NO3)2 또는 Mg(Ac)2를 MgO 졸과 혼합하여 사용할 수 있다. Mg 화합물은 Ba-Al-Eu-O의 전구체 형성 후에 첨가할 수도 있다.
또한, 당량의 Mg 화합물로서 MgO 졸만을 사용할 경우 건조 분말의 응집이 심하고, 하소 후 분쇄가 힘들고, Mg(NO3)2, (MgCO3)4 또는 Mg(OH) 2 또는 Mg(Ac)2만 사용하였을 경우에는 반응은 빨라지나 분말 모양이 제어가 되지 않아 고상법과 비슷한 형광체가 생성될 수도 있기 때문에, Mg 화합물로서 당량의 일부에 해당하는 양의 Mg(NO3)2 (MgCO3)4Mg(OH)2, 또는 Mg(Ac)2를 다른 원료 물질과 혼합하여 하소한 후, 하소한 전구체에 나머지 분량의 MgO 졸을 첨가하여 다시 하소할 수 있다. 이 경우, 먼저 사용되는 Mg 화합물 대 MgO 졸의 비율은 약 1:1 내지 7:3이다. MgO 졸에 의한 코팅막이 너무 두꺼워지면, 500℃ 정도에서 무정형에서 MgO로 결정화되면서 막이 깨지게 되어 소기의 목적을 달성하는 데 바람직하지 않다.
출발 원료의 혼합은 Ba 화합물, 알루미나, Eu2O3, Mg 화합물을 알콜에서 볼밀로 혼합한 후, 건조하여 900 - 1200℃에서 하소한다. BaCO3의 분해 온도가 약 980℃이므로 900℃ 이상에서 하소하여야 고상 반응이 일어나게 되고, 1200℃를 초과하는 온도에서 하소시에는 분말의 응집현상이 일어나 바람직하지 않다.
상기 하소는 다단계로 실시할 수 있다. 예를 들어, 유기물 또는 열분해를 위하여 분당 5 내지 10℃로 500 내지 600℃까지 승온시켜 이 온도에서 30 내지 60분 유지시킨 후, 분당 5 내지 10℃로 900 내지 1200℃까지 승온시킨 후 1 내지 2 시간 유지하는 열처리를 행할 수 있다.
하소한 분말을 분쇄한 후 건조하여 BAM 전구체를 제조한다. 당량의 일부량의 Mg 화합물을 다른 성분과 혼합하여 하소분말을 제조할 경우에는, 하소한 전구체에 나머지 당량의 MgO 졸을 첨가한 후 건조한다. 이 분말을 N2/H2 환원 분위기에서 1400 - 1600℃에서 열처리하여 BAM 형광체를 제조한다. 1400℃ 미만에서는 결정성이 떨어져 형광 특성이 좋지 않고, 1600℃ 초과 온도에서의 열처리는 결정의 성장이 활발하여 입자가 큰 판상형 또는 막대형으로 성장하여 바람직하지 않다. 열처 리 시간은 열처리 시간이 길어질수록 입자 성장이 커지기 때문에 2-6시간이 적당하다. 열처리 단계는 유기물을 제거하기 위하여 600℃ 정도에서의 하소 과정을 거치는 것이 바람직하다.
환원 분위기는 수소 부피 분율이 3-10%인 질소 혼합가스를 사용한다. 사용하는 MgO 졸은 아세트산마그네슘을 산 가수분해하여 제조한 것으로 400-500℃ 열처리에서 결정화가 이루어진다.
반응 속도를 높이고 균일한 반응을 유도하기 위하여 사용되는 용융제는 불소화합물로 부식성이 강하고, 열처리 온도에서 휘발하기 때문에 사용하지 않는 것이 바람직하다. 용융제를 사용할 경우 바늘모양, 막대모양, 판상모양 등 여러모양으로 자라기 때문에 이를 제어하는 것이 어려운 과제이다.
본 발명에 따르면 반응성이 약한 MgO의 일부를 Mg 화합물로 균일하게 첨가하여 열처리 도중 MgO가 나노 분말로 생성되게 하여 반응성을 높이고, 나머지 MgO 졸로 분말 표면을 코팅함으로써 용융제를 사용하지 않으면서 열처리 과정에서 결정이 판상형으로 자라는 것을 억제하여 준구형의 결정을 형성할 수 있다.
본 발명의 방법에 의해 제조된 형광체는 준구형으로서 평균 입도가 0.3-0.6 ㎛이기 때문에 발광에 기여하는 표면적이 증가하여 발광효율을 높은 상태로 유지할 수 있고, 높은 휘도를 보일 수 있다.
다음에 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1.
BaCO3(6.5184 g), Al2O3(24.7767 g), Eu2O3(0.3059 g)을 알콜에서 볼밀로 혼합하여 슬러리를 만들고, 여기에 당량의 Mg 화합물 중 56 몰%에 해당하는 Mg 화합물을 Mg(NO3)2·6H2O로서 첨가하고 혼합하였다. 건조시킨 후 1000℃에서 2시간 하소하여 휘발 물질을 제거하였다.
아세트산마그네슘(99% 순도)을 알콜에 넣고 교반하면서 소량의 질산을 첨가한 후 2시간 환류시켜 약 1 내지 2 wt%의 MgO 졸을 제조하였다. 상기 하소한 분말을 알콜에서 볼밀로 분쇄하면서 44 몰%에 해당하는 MgO로서 상기 제조한 MgO 졸을 첨가한 후 혼합하여 건조하고, 500℃에서 2시간 열처리하여 휘발물을 제거하여 BAM의 전구체를 제조하였다. 이 분말을 알루미나 보트에 넣고 N2/H2(9/1 부피비)을 흘려보내면서 1450℃에서 2시간 또는 6시간 열처리하여 형광체를 제조하였다. 이 분말의 SEM 사진은 도 3에 나타냈다.
1450℃에서 2시간 열처리한 분말은 준구형으로서, 입자 크기는 0.3-0.6 ㎛이었고, 147 nm에서의 상대적 밝기는 엘지화학의 형광체의 86%를 나타내었다 (도 7 참조).
실시예 2.
Ba(NO3)2(11.0033 g), Al2O3(31.4103 g), Eu2O3 (0.3876 g)을 알콜에서 볼밀로 혼합하고, 여기에 당량의 Mg 화합물 중 56 몰%에 해당하는 Mg 화합물을 Mg(NO3)2·6H2O로서 첨가하고 혼합하였다. 건조시킨 후 1000℃에서 2시간 하소하여 휘발 물질을 제거하였다. 이 하소한 분말을 알콜에서 볼밀로 분쇄하면서 44 몰%에 해당하는 Mg 화합물은 실시예 1에서 사용한 바와 같은 MgO 졸로서 첨가한 다음 혼합 후 건조하고, 500℃에서 2시간 열처리하여 휘발물을 제거하여 BAM의 전구체를 제조하였다. 이 분말을 알루미나 보트에 넣고 N2/H2(9/1 부피비)을 흘려보내면서 1500℃에서 2시간 또는 1450℃에서 6시간 열처리하여 형광체를 제조하였다. 이 분말의 SEM 사진을 도 4에 나타냈다.
1500℃에서 2시간 열처리한 분말은 0.3-0.6 ㎛의 준구형으로서, 147 nm에서의 상대적 밝기는 엘지화학의 형광체의 94%를 나타내었다 (도 7 참조).
비교예 1.
BaCO3 (2.8805 g, 99.999% 순도), Al2O3 (10.9635 g, 99.99% 순도), MgO (0.6192 g, 99% 순도), Eu2O3 (0.1355 g, 99.9% 순도), AlF3 (1.9016 g, 99.8% 순도)을 알콜에서 혼합하여 건조시킨 후, 1000℃에서 2시간 하소하여 휘발 물질을 제거하였다. 이 하소한 분말을 알콜에서 볼밀로 분쇄하여 BAM의 전구체를 제조하였다. 이 분말을 알루미나 보트에 넣고 N2/H2(9/1 부피비)을 흘려보내면서 1450℃에서 2시간, 1600℃에서 2시간 열처리하였다. 이들 분말의 SEM 사진을 도 6에 나타내었다.
1450℃에서 2시간 열처리한 분말은 147 nm에서 상대 밝기가 엘지화학의 형광체의 44%, 1500℃에서 2시간 열처리한 것은 60%을 나타내었다 (도 7 참조).
비교예 2.
Ba(NO3)2 (10.7496 g, 99% 순도), Al2O3 (30.5882 g, 99.99% 순도), Mg(NO3)2·6H2O(11.0004g, 99% 순도), Eu2O3 (0.3769 g, 99.9% 순도), AlF3 (0.7576g, 99.8% 순도)을 알콜에서 볼밀로 혼합하여 건조시킨 후, 1000℃에서 2시간 하소하여 휘발 물질을 제거하였다. 이 하소한 분말을 알콜에서 볼밀로 분쇄하여 BAM의 전구체를 제조하였다. 이 분말을 알루미나 보트에 넣고 N2/H2(9/1 부피비)을 흘려보내면서 1500℃에서 2시간, 1600℃에서 2시간 열처리하였다. 이들 분말들의 SEM 사진을 도 5에 나타내었다.
1500℃에서 2시간 열처리한 분말은 147 nm에서 상대 밝기가 엘지화학의 형광체의 72%를 나타내었다 (도 7 참조).
본 발명에 따르면, MgO 전구체를 이용한 표면 개질 방법으로 청색 BAM 형광체를 고상 공정으로 용융제 없이 준구형의 미세 분말로 제조할 수 있다.

Claims (12)

  1. Ba 화합물, 알루미나, Mg 화합물 및 Eu2O3의 형광 원료 물질을 혼합하는 공정, 이 혼합물을 하소한 후 MgO 졸을 첨가하고 추가로 하소하여 BAM 전구체를 제조하는 공정, 및 상기 전구체를 질소와 수소로 이루어진 혼합기체 분위기에서 열처리하는 공정을 포함하는, 준구형의 하기 화학식 1의 청색 BAM 형광체의 제조 방법.
    <화학식 1>
    Ba(1-x)MgAlyOz : xEu2+
    상기 식에서, x는 0.02 내지 0.25이고, y가 10일 경우, z는 17이고, y가 14일 경우, z는 23이다.
  2. 제1항에 있어서, Ba 화합물이 BaCO3, Ba(NO3)2 또는 이들의 혼합물인 방법.
  3. 제1항에 있어서, Mg 화합물이 Mg(NO3)2 , (MgCO3)4Mg(OH)2 , Mg(Ac)2 또는 MgO졸인 방법.
  4. 제1항에 있어서, Mg 화합물이 Ba-Al-Eu-O의 전구체 형성 후에 첨가되는 것인 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제3항에 있어서, MgO 졸이 아세트산마그네슘을 알콜 중에서 산 가수분해하여 제조된 것인 방법.
  8. 제1항에 있어서, 혼합 기체 분위기에서 수소 부피 비율이 3 내지 10 %인 방법.
  9. 제1항에 있어서, 하소 온도가 900 내지 1200℃인 방법.
  10. 제1항에 있어서, 열처리 온도가 1400 내지 1600℃인 방법.
  11. 제1항에 있어서, 형광체의 입도가 0.1 내지 2 ㎛인 방법.
  12. 제1항 내지 제4항 및 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 청색 BAM 형광체.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000035222A (ko) * 1998-11-06 2000-06-26 요트.게.아. 롤페즈 산화물을 함유하는 발광 물질 조성물을 가지는 발광 스크린
JP2001055567A (ja) * 1999-08-18 2001-02-27 Fujitsu Ltd 蛍光体粒子の処理方法及び蛍光体粒子並びにプラズマディスプレイパネル
WO2002064701A1 (en) * 1999-12-02 2002-08-22 Lg Chemical Co., Ltd. Method for manufacturing spherical blue fluorescent substance
KR100364493B1 (ko) * 2000-02-11 2002-12-18 한국화학연구원 바리움마그네슘알루미네이트(ｂａｍ)계 청색 형광체의 제조방법
KR100398060B1 (ko) * 2000-08-22 2003-09-19 한국화학연구원 분무열분해법을 이용하는 전구체 최적화에 의한 ｂａｍ계청색 형광체의 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000035222A (ko) * 1998-11-06 2000-06-26 요트.게.아. 롤페즈 산화물을 함유하는 발광 물질 조성물을 가지는 발광 스크린
JP2001055567A (ja) * 1999-08-18 2001-02-27 Fujitsu Ltd 蛍光体粒子の処理方法及び蛍光体粒子並びにプラズマディスプレイパネル
WO2002064701A1 (en) * 1999-12-02 2002-08-22 Lg Chemical Co., Ltd. Method for manufacturing spherical blue fluorescent substance
KR100364493B1 (ko) * 2000-02-11 2002-12-18 한국화학연구원 바리움마그네슘알루미네이트(ｂａｍ)계 청색 형광체의 제조방법
KR100398060B1 (ko) * 2000-08-22 2003-09-19 한국화학연구원 분무열분해법을 이용하는 전구체 최적화에 의한 ｂａｍ계청색 형광체의 제조방법

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