KR100684711B1 - 플라즈마 디스플레이 패널용 청색 형광체 및 그 제조방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 패널용 청색 형광체 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수명 특성이 우수한 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)용 청색 형광체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 상기 형광체는 알루미나로 표면이 코팅된 Ba1-xMAl10O17:Eux (M은 Mg 또는 Sr, 0≤x≤0.01) 청색 형광체이다. 본 발명의 알루미나로 코팅된 청색 형광체는 패널 내 잔존 물질과 형광체 표면과의 직접 접촉을 억제함으로써 패널 구동시 형광체의 열화를 줄일 수 있으므로 장시간 PDP의 구동시에도 수명이 열화되지 않는다.
플라즈마디스플레이패널,청색형광체,수명

Description

플라즈마 디스플레이 패널용 청색 형광체 및 그 제조방법{BLUE PHOSPHOR FOR PLASMA DISPLAY PANEL AND METHOD FOR PREPARING SAME}
도 1은 플라즈마 디스플레이의 구조를 보인 사시도이다.
도 2는 각각 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 청색 형광체의 수명을 보인 그래프이다.
도 3은 각각 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 청색 형광체의 효율을 보인 그래프이다.
[산업상 이용 분야]
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널용 청색 형광체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수명특성이 우수한 플라즈마 디스플레이 패널용 청색 형광체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
[종래 기술]
플라즈마 디스플레이 패널(plasma diplay panel)은 플라즈마 현상을 이용한 표시 장치로서, 비진공 상태의 기체 분위기에서 공간적으로 분리된 두 접전간에 어 느 이상의 전위차가 인가되면 방전이 발생되는데, 이를 기체 방전 현상으로 지칭한다. 플라즈마 디스플레이 패널은 이러한 기체 방전 현상을 화상 표시에 응용한 평판 표시 소자이다.
도 1은 플라즈마 디스플레이 패널(1)의 사시도이다. 도 1에 나타낸 것과 같이, 전면 기판(3) 및 배면 기판(5)을 이루는 2매의 기판 사이에는 방전 셀을 형성하는 격벽(7)이 일정 간격을 두고 다수로 배치되며, 이 공간에는 적색, 녹색, 청색 형광체층(9)이 형성된다. 상기 배면 기판(5)에는 어드레스 신호를 인가받는 어드레스 전극(11)이 각각 형성된다. 상기 전면 기판(3)에는 상기 어드레스 전극(11)과 교차하는 방향으로 임의의 간격을 두고 하나의 방전 셀에 대하여 한쌍의 유지 전극을 형성하는 X 전극(13)과 Y 전극(15)이 다수로 형성된다. 상기 방전공간에는 Ne-Xe 또는 He-Xe 등의 방전가스가 봉입된다. 즉, 플라즈마 디스플레이 패널의 방전 공간에는 세 개의 전극이 설치되어 있으며, 형광체층(9)에는 적색, 녹색, 청색의 형광체가 규칙적인 패턴으로 배열되어 있다. 상기 전극 사이에 소정의 전압이 인가되면 플라즈마 방전이 일어나고, 플라즈마 방전시 발생되는 자외선에 의해 상기 형광체층이 여기되며, 여기된 형광체는 빛을 방사한다.
플라즈마 디스플레이 패널의 청색 형광체로는 BaMgAl10O17:Eu 계열 형광체가 주로 사용되고 있다. 상기 BaMgAl10O17:Eu 계열 형광체는 유기용매 및 바인더와 혼합하여 페이스트 상태로 만든 다음 이를 셀 내에 도포하여 적용된다. 그러나 소성, 봉착 및 배기 공정을 거쳐 패널이 제작된 후에도 공정중 발생되는 불순물질은 패널 내에 잔존하게 된다. 이러한 잔존 물질은 패널 구동시 높은 열을 받아서 형광체와 반응함으로써 형광체를 열화시키는 원인이 된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 수명특성이 우수한 플라즈마 디스플레이 패널용 청색 형광체 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 알루미나로 표면이 코팅된 Ba1-xMAl10O17:Eux (M은 Mg 또는 Sr, 0≤x≤0.01)을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널용 청색 형광체를 제공한다.
본 발명은 또한 알루미나 전구체를 용매에 첨가하여 코팅액을 제조하고, 이 코팅액에 Ba1-xMAl10O17:Eux (M은 Mg 또는 Sr, 0≤x≤0.01) 형광체를 투입하여 코팅하고, 코팅된 형광체를 건조 및 열처리하는 공정을 포함하는 알루미나로 표면이 코팅된 Ba1-xMAl10O17:Eux (M은 Mg 또는 Sr, 0≤x≤0.01)로 이루어진 플라즈마 디스플레이 패널용 청색 형광체의 제조방법을 제공한다.
이하 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널용 청색 형광체에 관한 것으로서, 본 발명의 청색 형광체는 Ba1-xMAl10O17:Eux (M은 Mg 또는 Sr, 0≤x≤0.01) 표면을 알루미 나로 코팅한 것이다. 상기 알루미나는 Ba1-xMAl10O17:Eux 의 표면에 존재하여 PDP 구동시 형광체 표면과의 반응성을 억제하여 형광체의 수명을 향상시킬 수 있다.
상기 알루미나의 코팅양은 형광체에 대하여 3 내지 7 중량%, 바람직하게는 5 중량%인 것이 바람직하다. 상기 알루미나 코팅량이 3 중량% 미만이면 수명 개선 효과가 미미하고 7 중량%를 초과하면 휘도특성이 저하되어 바람직하지 않다.
상기 알루미나 코팅층의 두께는 1 Å 내지 1㎛인 것이 바람직하고, 1 내지 100nm인 것이 더 바람직하다. 코팅층의 두께가 1 Å 미만이면 수명개선 효과가 미미하고, 1㎛를 초과하면 형광체의 휘도특성이 저하되어 바람직하지 않다.
본 발명의 알루미나로 코팅된 Ba1-xMAl10O17:Eux 형광체는 균일한 코팅막을 형성하기 위하여 습식코팅으로 제조된다. 알루미나 전구체를 용매에 첨가하여 코팅액을 제조하고, 이 코팅액에 형광체를 투입하여 코팅하고, 코팅된 형광체를 건조 및 열처리하는 공정으로 제조된다. 상기 알루미나 전구체로는 알루미늄 알콕사이드가 사용될 수 있으며, 상기 용매로는 에탄올등과 같은 알코올이 사용가능하나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 코팅액의 pH는 1.0 내지 3.0이 바람직하고, 2.0인 것이 더 바람직하다. pH가 상기 범위를 벗어나면 형광체의 y 색좌표가 열화되어 바람직하지 않다.
상기 열처리는 600 내지 1000 ℃의 온도에서 실시하는 것이 바람직하고 800 ℃ 에서 실시하는 것이 더 바람직하다. 열처리 온도가 상기 범위를 벗어나면 형광체 성능이 열화되어 바람직하지 않다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예에는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
알루미나 전구체로 알루미늄 이소프로폭사이드 20g을 에탄올 80g에 첨가하여 코팅액(pH=2)을 제조하였다. 여기에 Ba1-xMgAl10O17:Eux(x=0.01)를 투입한 후 교반하여 코팅하였다. 그런 다음 용매를 제거하고 건조한 후 800℃에서 열처리하여 알루미나로 코팅된 Ba1-xMgAl10O17:Eux(x=0.01) 청색 형광체를 제조하였다. 이때 알루미나의 코팅량은 5 중량%이었다.
(실시예 2)
알루미나의 코팅량을 7 중량%로 한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 청색 형광체를 제조하였다.
(비교예 1)
코팅되지 않은 Ba1-xMgAl10O17:Eux(x=0.01) 청색 형광체를 사용하였다.
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1의 청색 형광체 각각 30 중량%를 에틸 셀룰로오스 바인더가 용해되어 있는 부틸 카비톨 아세테이트 및 터피네올(3:7의 부피비) 혼합 용매에 첨가하여 청색 형광체 페이스트를 제조하였다. 이 페이스트를 이용하여 통상의 방법으로 플라즈마 디스플레이 장치를 제조하였다. 제조된 플라즈마 디스플레이 장치 중 청색 형광체만 점등한 후, 접촉식 휘도계(CA-100)를 이용하여 청 색광의 CIE 표색계의 색좌표 및 휘도를 측정하였다. 실시예 1 및 비교예 1의 형광체를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 휘도 유지율을 도 2에 도시하고 효율(휘도/y 색좌표)을 도 3에 도시하였다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 PDP 공간내에 직접 노출된 비교예 1의 Ba1-xMgAl10O17:Eux (x=0.01) 청색 형광체는 시간이 갈수록 휘도감소가 현저해짐을 알 수 있다. 이에 비하여 실시예 1의 형광체는 휘도 유지율과 효율이 우수한 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 알루미나로 코팅된 Ba1-xMAl10O17:Eux (M은 Mg 또는 Sr, 0≤x≤0.01)청색 형광체는 패널 내 잔존 물질과 형광체 표면과의 직접 접촉을 억제함으로써 패널 구동시 형광체의 열화를 줄일 수 있으므로 장시간 PDP의 구동시에도 수명이 열화되지 않는다.

Claims (7)

  1. 3 내지 7 중량%의 알루미나로 표면이 코팅된 Ba1-xMAl10O17:Eux (M은 Mg 또는 Sr, 0≤x≤0.01)을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널용 청색 형광체.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 알루미나는 1 Å 내지 1㎛의 두께로 코팅된 것인 플라즈마 디스플레이 패널용 청색 형광체.
  4. 알루미나 전구체를 용매에 첨가하여 코팅액을 제조하고,
    이 코팅액에 Ba1-xMAl10O17:Eux (M은 Mg 또는 Sr, 0≤x≤0.01) 형광체를 투입하여 코팅하고,
    코팅된 형광체를 건조 및 열처리하는
    공정을 포함하는 알루미나로 표면이 코팅된 Ba1-xMAl10O17:Eux (M은 Mg 또는 Sr, 0≤x≤0.01)로 이루어진 플라즈마 디스플레이 패널용 청색 형광체의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 코팅액의 pH는 1.0 내지 3.0인 플라즈마 디스플레이 패널용 청색 형광체의 제조방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 열처리는 600 내지 1000 ℃의 온도에서 실시하는 것인 플라즈마 디스플레이 패널용 청색 형광체의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 알루미나는 알루미나 전구체를 이용하여 습식 코팅 후 열처리하여 제조된 것인 플라즈마 디스플레이 패널용 청색 형광체.
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