KR100803620B1 - 유ㆍ무기 나노 복합체가 코팅된 ｐｄｐ 및 ｌｅｄ용 형광체 및 그의 제조방법 - Google Patents

유ㆍ무기 나노 복합체가 코팅된 ｐｄｐ 및 ｌｅｄ용 형광체 및 그의 제조방법 Download PDF

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유재수
김진형
김창근
신현호
이효진
한보용
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중앙대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 "PDP"라 약칭함) 및 광변환 발광다이오드(Light Emitting Diode, 이하 "LED"라 약칭함)용 형광체에 있어서, 상기 형광체 표면에, 금속산화물과 고분자로 이루어진 유ㆍ무기 나노 복합체가 코팅된 PDP 및 LED용 형광체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 형광체는 황(S)성분을 함유하는 형광체 표면에, 금속산화물과 고분자로 이루어진 유ㆍ무기 나노 복합체를 코팅하여, 상기 금속산화물이 형광체의 황(S)성분과 수분과의 접촉을 차단함으로써 형광체의 화학적 물리적 특성을 장시간 유지함에 따라 형광체의 수명향상을 구현할 수 있으므로, 나아가 이를 구비한 백색 발광다이오드 소자를 제공할 수 있다.
LED, PDP, 형광체코팅, 백색발광소자, 금속산화물

Description

유ㆍ무기 나노 복합체가 코팅된 ＰＤＰ 및 ＬＥＤ용 형광체 및 그의 제조방법{INORGANIC/ORGANIC NANO COMPOSITE COATED PHOSPHOR POWDER FOR PDP OR LED}
도 1은 본 발명의 제조방법의 흐름도를 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 PMMA/SiO2가 코팅된 CaS:Eu 형광체의 표면을 관찰한 사진이고,
도 3은 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 PMMA/SiO2가 코팅된 CaS:Eu 형광체에 대하여 시간에 따른 휘도 변화를 측정한 결과이고,
도 4는 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 PMMA/Al2O3가 코팅된 CaS:Eu 형광체의 표면을 관찰한 사진이고,
도 5는 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 PMMA/Al2O3가 코팅된 CaS:Eu 형광체에 대하여 시간에 따른 휘도 변화를 측정한 결과이고,
도 6은 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 형광체를 청색 LED 칩상에 적용한 백색 발광다이오드 소자의 모식도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 백색 발광다이오드 소자 2: 형광체
3: 경화부 4: 반사기
5: 리드프레임 6: 애노드전극
7: 캐소드전극 8: 기판
9: 청색 발광다이오드칩
본 발명은 유ㆍ무기 나노 복합체가 코팅된 PDP 및 LED용 형광체 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 황(S)성분을 함유하는 형광체 표면에, 금속산화물과 고분자로 이루어진 유ㆍ무기 나노 복합체를 코팅하여, 상기 금속산화물이 형광체의 황(S)성분과 수분과의 접촉을 차단함으로써 형광체의 수명향상이 구현되는 PDP 및 LED용 형광체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
형광체는 각각의 여기원의 에너지를 가시광의 에너지로 전환시키는 매개체 역할을 하며, 여러 디스플레이의 구동에 필수적 요소인 동시에, 형광체의 효율이 디스플레이 효율에 직접 연관되는 변수이다.
최근에는 CIE(Commission International de I'Eclarge, 국제조명위원회) 색좌표에서 정의된 자연광에 가까운 백색광을 구현하고자 활발히 연구가 진행되고 있다. LED를 사용해 백색을 얻기 위해서는 크게 나누어 4가지 방법이 있는데 첫 번째는 적색ㅇ녹색ㅇ청색의 LED를 동시에 점등시키는 방식이고, 두 번째는 InGaN 청색 LED chip에 황색광을 내는 YAG:Ce 형광체를 도포시킨 것으로 YAG 형광체의 층내에서 청색광의 일부는 흡수되어 형광체를 여기하고 일부는 빠져나가 청색광대의 외부로 방사된다. 이렇게 해서 460nm의 주발광 파장을 가지는 청색 LED의 발광 및 555nm에서 주발광 파장을 보이는 형광체의 황색의 발광이 혼합되어 백색광을 얻는 방식이다. 세 번째 방식으로는 청색 LED에 녹색ㅇ적색 형광체를 도포하여 백색광을 내는 방법이 있고. 마지막으로는 네 번째 방식은 자외선(ultraviolet) 광원을 가지는 소자 상에 적색, 청색 및 녹색의 발광 스펙트럼을 가지는 형광체를 도포시켜 백색광을 얻는 방법이다.
그러나 상기 첫 번째 방식은 각 LED가 현재 구동전압이나 발광출력이 같지 않은 문제를 해결해야 하고, 또한 온도특성이나 소자수명에도 차이가 있는 등 실용화를 위해서는 아직 많은 연구가 진행되어야 할 실정이다. 두 번째 방식으로 백색광을 낼 경우는 높은 효율의 백색광을 낼 수 있지만 연색 평가수가 낮아서 조명등을 대체할 수 있는 광원으로는 사용할 수가 없다.
이에, 세 번째 및 네 번째 방식이 현재 가장 활발하게 연구되고 있는데, 한 개의 칩으로 구동회로 설계가 가능하기 때문이다. 이때, 삼원색의 형광체 발광효율이 상기 백색 발광다이오드 소자의 효율에 중요한 역할을 한다. 특히, 상기 삼원색의 형광체 중, 발광 효율이 좋은 적색광 형광체로서 CaS:Eu가 개발되었다. 그러나, 상기 적색광 형광체 CaS:Eu는 공기 중의 수분과 CaS:Eu를 구성하는 황이 반응하여 해리되는 현상이 관찰되어, 소자 수명에 치명적인 단점으로 작용한다.
이에, 본 발명자들은 상기 적색광 형광체 CaS:Eu의 수분 접촉 해리 현상을 개선하기 위하여 노력한 결과, 상기 형광체 표면에 금속산화물과 고분자로 이루어진 유ㆍ무기 나노 복합체를 코팅하여 상기 금속산화물이 형광체의 황(S)성분과 수분과의 접촉을 차단함으로써, 종래의 문제점인 상기 형광체의 수분 접촉 해리 현상을 방지하여 형광체의 수명향상을 확인하고, 황(S)성분을 함유하는 형광체라면 적용 가능함을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 황(S)성분을 함유하는 형광체의 수명향상이 구현되는 PDP 및 LED용 형광체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 황(S)성분을 함유하는 형광체 표면에, 금속산화물과 고분자로 이루어진 유ㆍ무기 나노 복합체를 코팅함으로써 수명이 연장될 수 있도록 한 상기 PDP 및 LED용 형광체의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 유ㆍ무기 나노 복합체를 코팅함으로써 수명이 연장된 PDP 및 LED용 형광체를 구비한 백색 발광다이오드 소자를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 황(S)성분을 함유하는 PDP 및 LED용 형광체에 있어서, 상기 형광체 표면에, 금속산화물과 고분자로 이루어진 유ㆍ무기 나노 복합체가 코팅된 PDP 및 LED용 형광체를 제공한다.
상기에서 황(S)성분을 함유하는 형광체는 (Ba,Ca,Cn,Ga,Sr,Y,Zn)S:(Bi,Ce,Cl,Cr,Cu,Co,Er,Eu,K,Tb,Tm)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.
상기 유ㆍ무기 나노 복합체는 폴리메틸메타아크릴레이트 또는 비닐피롤리디논에서 선택되는 단독 또는 이들의 혼합형태의 고분자에 금속산화물이 분산되어 제조된다.
상기에서 금속산화물은 입자 크기 1nm ∼ 0.1㎛를 가지며, 산화실리콘, 산화티타늄 및 산화알루미늄으로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 이들의 혼합형태를 사용한다.
또한 본 발명은 상기 PDP 및 LED용 형광체의 제조방법을 제공한다.
보다 상세하게는 1) 황(S)성분을 함유하는 형광체 4 내지 10 중량%; 금속산화물 0.04 내지 2.0 중량%; 및 메틸메타아크릴레이트(MMA) 또는 1-비닐-2-피롤리디논에서 선택되는 단독 또는 이들의 혼합형태의 고분자제조용 단량체 15 내지 30 중량%;를 유기용매 58 내지 80.96 중량%에 첨가하여 혼합용액을 제조하고, 2) 상기 혼합용액을 70∼100℃에서 0.5∼1 시간동안 교반하여 반응용액을 제조하고, 3) 상기 반응용액을 여과하여, 얻어진 여과액을 건조시켜 제조하는 것이다.
또한, 고분자 형성을 촉진하기 위하여, 상기 단계 2에 상기 혼합용액 100 중량부에 대하여 고분자 개시제 0.05∼0.1 중량부를 더 첨가할 수 있다.
상기 유기용매는 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 디클로로메탄 및 트리에틸아민으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.
도 6을 참조하면, 본 발명은 청색 발광다이오드 칩(9), 경화부(3), 반사기(4), 애노드 전극(6), 캐소드 전극(7) 및 리드프레임(5)으로 이루어진 백색 발광다이오드 소자(1)에 있어서, 상기 경화부(3)에 본 발명의 유ㆍ무기 나노 복합체가 코팅된 형광체(2)를 에폭시 수지에 균일하게 분산시켜, 상기 경화부(3)를 청색 발광다이오드 칩(9) 상에 도포한 후, 100 내지 160℃에서 1 시간 동안 경화시켜 제조되는 백색 발광다이오드 소자를 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 황(S)성분을 함유하는 PDP 및 LED용 형광체에 있어서, 상기 형광체 표면에, 금속산화물과 고분자로 이루어진 유ㆍ무기 나노 복합체가 코팅된 PDP 및 LED용 형광체를 제공한다.
본 발명에서 사용되는 황(S)성분을 함유하는 형광체는 (Ba,Ca,Cn,Ga,Sr,Y,Zn)S:(Bi,Ce,Cl,Cr,Cu,Co,Er,Eu,K,Tb,Tm)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.
본 발명의 유ㆍ무기 나노 복합체는 폴리메틸메타아크릴레이트 또는 비닐피롤리디논에서 선택되는 단독 또는 이들의 혼합형태의 고분자에 금속산화물이 분산되어 제조된 것이다.
보다 상세하게는, 상기 유ㆍ무기 나노 복합체에서, 고분자는 형광체 표면에 금속산화물을 붙일 수 있도록 작용한다. 상기 고분자가 반응 초기에는 상기 고분자제조 용 단량체로 첨가되고 반응과정에서 고분자화되면서, 생성된 폴리메틸메타아크릴레이트 또는 비닐피롤리디논의 고분자내에 금속산화물이 분산된다.
또한, 상기 유ㆍ무기 나노 복합체에서, 금속산화물은 형광체의 표면에 코팅되어, 실질적으로 형광체 내의 황(S)성분과 수분과의 접촉을 차단하는 기능을 수행한다.
이때, 고분자 내에 분산효율을 높이기 위하여, 금속산화물의 입자크기는 1nm∼0.1㎛로서 미세한 산화물 형태가 바람직하며, 산화실리콘, 산화티타늄 및 산화알루미늄으로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 이들의 혼합형태를 사용할 수 있다.
따라서, 금속산화물과 고분자로 이루어진 유ㆍ무기 나노 복합체가 코팅된 본 발명의 PDP 및 LED용 형광체는 그 표면에 금속산화물과 고분자로 이루어진 유ㆍ무기 나노 복합체를 코팅하여, 상기 금속산화물이 형광체의 황(S)성분과 수분과의 접촉을 차단함으로써, 종래 황(S)성분을 함유하는 형광체에서, 황(S)성분이 공기중 수분과 접촉하여 해리되는 문제점을 해소할 수 있다.
또한, 금속산화물과 고분자로 이루어진 유ㆍ무기 나노 복합체로 형광체의 표면을 개질함으로써, 본 발명의 형광체는 형광체 자체의 화학적 물리적 특성을 장시간 유지함에 따라 형광체의 수명향상을 가능하게 해 준다. 그리고 형광체를 PDP 및 LED 칩에 적용할 경우, 형광체의 엉김 현상으로 인한 공극률 및 분산성 문제를 해결하고, 금속산화물 및 유기고분자가 가지는 굴절율을 이용하여 패널 및 칩에서 발생하는 광을 조절하여 발광특성을 향상하고 공정 중 발생 될 수 있는 열에 의한 칩 및 패널의 손상을 해소할 수 있다.
본 발명은 상기 PDP 및 LED용 형광체의 제조방법을 제공한다. 도 1은 본 발명의 제조방법의 흐름도를 도시한 것이고, 보다 구체적으로는,
1) 황(S)성분을 함유하는 형광체 4 내지 10 중량%; 금속산화물 0.04 내지 2.0 중량%; 및 메틸메타아크릴레이트(MMA) 또는 1-비닐-2-피롤리디논에서 선택되는 단독 또는 이들의 혼합형태의 고분자제조용 단량체 15 내지 30 중량%;를 유기용매 58 내지 80.96 중량%에 첨가하여 혼합용액을 제조하고,
2) 상기 혼합용액을 70∼100℃에서 0.5∼1 시간동안 교반하여 반응용액을 제조하고,
3) 상기 반응용액을 여과하여, 얻어진 여과액을 건조시켜 제조하는 상기 PDP 및 LED용 형광체의 제조방법을 제공한다.
단계 1)의 혼합용액의 조성 중, 형광체는 형광체의 구성조성 중, 황(S)성분을 함유하는 형광체라면 사용가능하다.
그의 일례로는 (Ba,Ca,Cn,Ga,Sr,Y,Zn)S:(Bi,Ce,Cl,Cr,Cu,Co,Er,Eu,K,Tb,Tm)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용하는 것이며, 바람직하게는 CaS:Eu, SrS:Eu, CaSrS:Eu, Y2O2:Eu, ZnS:Ag. ZnS:Cu로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용하는 것이며, 더욱 바람직하게는 CaS:Eu 또는 SrS:Eu의 적색 형광체 및 (SrGa)2S4:Eu등의 티오갈레이트계 형광체로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용하는 것이다. 본 발명은 그의 바람직한 실시일례로 CaS:Eu의 적색 형광체에 대하여 상세히 설명하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 상기 형광체의 입자크기는 3nm∼10㎛를 갖는 것이 바람직하고, 본 발명의 실시예에서 사용하는 CaS:Eu의 입자크기는 3∼6㎛이다.
상기 황(S)성분을 함유하는 형광체의 바람직한 사용량은 4 내지 10 중량%이며, 4 중량% 이하에서는 공정효율이 떨어지므로 가격상승의 원인이 되고, 10 중량%를 초과하면, 혼합 용액내에서 형광체의 분상성이 떨어져서 바람직하지 않다.
본 발명에 사용되는 금속산화물은 1nm∼0.1㎛를 가지며, 산화실리콘, 산화티타늄 및 산화알루미늄으로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 이들의 혼합형태를 사용한다.
금속산화물은 0.04 내지 2.0 중량%가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 0.1 중량%가 사용되는 것이다. 이때, 금속산화물이 0.04 중량% 미만이면, 수분에 대한 저항성이 미비하고, 2.0 중량%를 초과하면, 형광체의 발광효율을 저하시킨다. 특히, 형광체와 금속산화물간의 조성비율은 형광체 대비 금속산화물 0.01∼0.2 중량비율을 유지하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 고분자는 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 또는 비닐피롤리디논에서 선택되는 단독 또는 이들의 혼합형태이나, 반응초기에 상기 고분자제조용 단량체 15 내지 30 중량%를 첨가하여 반응과정에 고분자화되도록 한다. 이때, 반 응시 고분자제조용 단량체가 15 중량% 미만이면, 형광체 표면에 금속산화물의 접착력이 미약하고, 30 중량%를 초과하면, 고분자 함량이 지나치게 과량이므로, 형광체의 발광효율이 저하된다.
상기 유기용매는 반응시, 혼합조성간의 균일한 분산과 반응후, 고분자 합성 반응에 참여하지 못한 단량체를 걸러 내기 위하여 사용되며, 유기용매의 선택은 단량체의 극성 또는 비극성도에 따라 결정되며, 효율적인 분산이 될 수 있도록 첨가량이 조절된다. 그의 바람직한 일례로는 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 디클로로메탄 및 트리에틸아민으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.
이외에도 상기 단계 1)의 혼합용액에는 반응물의 분산과 반응시 산화방지를 위하여, 필요에 따라 계면활성제, 항산화제 미량을 첨가할 수 있다.
단계 2)에서 상기 고분자제조용 단량체가 70∼100℃에서 0.5∼1 시간동안 교반하는 동안 고분자화되면서, 생성된 고분자내로 금속산화물이 분산된다.
이때, 고분자화반응을 촉진하기 위하여 라디칼 중합에 사용되는 아조화합물의 분해 개시제인(R-N=N-R'은 열분해에의해 라디칼을 형성) AIBN 또는 과산화물 분해 개시제인(R-O-O-R'은 열분해에 의해 라디칼을 형성) 벤조일퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 다이라우릴 퍼옥사이드 및 다이-t-부틸 퍼옥사이드로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 고분자 개시제를 사용할 수 있다.
상기 단계 1의 혼합용액 100 중량부에 대하여, 고분자 개시제 0.05∼0.1 중량부를 첨가한다.
단계 2)의 반응온도가 70℃ 미만이면, 고분자화 반응이 잘 일어나지 않아 바람직하지 않고, 100℃를 초과하면, 온도 증가로 인해 반응속도는 급격히 증가하나, 합성 고분자물질의 균일성을 저하한다.
단계 3)에서 여과는 유기용매와 미합성된 고분자제조용 단량체와 코팅되지 않은 금속산화물을 여과하여 제거할 수 있는 수단이라면 특별히 제한되지 않는다.
도 2는 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 PMMA/SiO2가 코팅된 CaS:Eu 형광체의 표면을 관찰한 사진으로서, 입자크기가 수백 nm이하, 더욱 바람직하게는 50nm 이하의 SiO2가 CaS:Eu 형광체 입자표면에 다면 코팅되어 있다. 또한, 도 3은 상기 PMMA/SiO2가 코팅된 CaS:Eu 형광체에 대하여 시간에 따른 휘도 변화를 관찰한 것으로, 유ㆍ무기 나노복합체가 코팅되지 않은 형광체에 대비하여, 상기 PMMA/SiO2가 코팅된 CaS:Eu 형광체는 동일시간동안 휘도가 장시간 유지하는 결과를 확인하였다.
도 4는 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 다른 형광체인 PMMA/Al2O3가 코팅된 CaS:Eu 형광체의 표면을 관찰한 사진이고, 도 5는 상기 형광체에 대하여 시간에 따른 휘도 변화를 측정한 결과이다.
그 결과, PMMA/Al2O3가 코팅된 CaS:Eu 형광체 역시 금속산화물인 50nm 이하의 Al2O3 가 CaS:Eu 형광체 입자표면에 다면 코팅되어 있음을 확인하고, 장시간 휘도가 유지되는 것을 관찰함으로써, 본 발명의 제조방법으로 제조된 형광체는 코팅되지 않은 형광체 자체의 화학적 물리적 특성이 시간 경과후에도 유지되므로, 형광체의 수명연장을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명은 수명이 향상된 유ㆍ무기 나노 복합체가 코팅된 형광체를 구비한 백색 발광다이오드 소자를 제공한다.
도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명은 청색 발광다이오드 칩(9), 경화부(3), 반사기(4), 애노드 전극(6), 캐소드 전극(7) 및 리드프레임(5)으로 이루어진 백색 발광다이오드 소자(1)에 있어서, 상기 경화부(3)에 유ㆍ무기 나노 복합체가 코팅된 형광체(2)를 에폭시 수지에 균일하게 분산시켜, 상기 경화부(3)를 청색 발광다이오드 칩(9) 상에 도포한 후, 100 내지 160℃에서 1 시간 동안 경화시켜 제조되는 백색 발광다이오드 소자를 제공한다.
상기 청색 발광다이오드 칩(9)은 기판(8) 상에 자외선 파장 영역에서 광자를 방출시키는 칩 LED를 은 페이스트 등으로 리드 프레임 전극(애노드, 캐소드)에 접착 고정시킨다. 상기 기판으로는 Al2O3, SiC 등을 사용할 수 있다.
상기 경화부(3)는 에폭시 수지에 본 발명의 형광체(2)를 균일하게 분산시켜 제작되고, 제작된 경화부(3)를 청색 발광다이오드 칩(9) 상에 도포한 후, 100 내지 160℃ 에서 1 시간 동안 경화시켜 고정시킴으로써, 청색 발광다이오드 칩(9)에서 방출되는 빛과 경화부(3) 내부의 유ㆍ무기 나노 복합체가 코팅된 형광체(2)를 통하여 변환되는 빛을 직접 결합하게 된다. 따라서, 광의 경로 차가 감소되어 광변환 백색 발광다이오드 소자의 광효율을 향상시킬 수 있다.
이때, 에폭시 수지에 대하여, 본 발명의 유ㆍ무기 나노 복합체가 코팅된 형광체의 바람직한 첨가량은 0.1∼50 중량%이고, 바람직하게는 1∼30 중량%이다. 이때, 사용되는 형광체의 중량%는 원하는 색좌표에 따라 조정된다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.
본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> PMMA/SiO 2 가 코팅된 CaS:Eu 형광체의 제조
유기용매인 에탄올 50㎖ (77.2중량%, d=0.785로 환산)에 5㎛의 CaS:Eu 형광체 2g(4중량%), 단량체인 메틸메타아크릴레이트(MMA) 10㎖ (18.4 중량%, 0.936으로 환산) 및 금속산화물로서 SiO2 나노파우더 0.2g (0.4 중량%)를 첨가한 혼합 용액을 70℃에서 1 시간동안 교반하였다. 상기 70℃에서 1 시간동안 교반하는 동안, 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)가 합성되면서 SiO2 나노파우더가 CaS:Eu 형광체 표면에 다면 코팅된다. 상기 교반후 얻어진 물질을 사이즈가 1㎛ 미만의 필터에 거르면, 유기용매와 합성되지 않은 MMA와 코팅되지 않은 SiO2 나노파우더를 여과하여 제거하고, 얻어진 순수한 PMMA/SiO2가 코팅된 CaS:Eu 형광체를 건조하였다.
도 2는 상기 실시예 1에서 제조된 PMMA/SiO2가 코팅된 CaS:Eu 형광체를 주사전자현미경(Scanning Electron Microscpoe)로 관찰한 결과이다. 상기 결과, 얻어진 형광체는 입자크기가 수백 nm이하, 더욱 바람직하게는 50nm 이하의 SiO2가 CaS:Eu 형광체 입자표면에 다면 코팅되어 있음을 확인하였다.
도 3은 상기 실시예 1에서 얻은 PMMA/SiO2가 코팅된 CaS:Eu 형광체에 대하여 시간에 따라 휘도의 변화를 관찰한 결과로서, 상기 PMMA/SiO2가 코팅된 CaS:Eu 형광체를 습도 85%, 온도 85℃ 조건으로 노출시킨 후, 시간에 따라 휘도 변화를 관찰하였다. 그 결과, PMMA/SiO2가 코팅되지 않은 종래의 CaS:Eu 형광체에 대비하여, 본 발명의 PMMA/SiO2가 코팅된 CaS:Eu 형광체는 동일시간 대비 초기의 휘도값이 유지되는 결과를 보임으로써, 형광체의 수명이 향상됨을 확인할 수 있다.
<실시예 2> PMMA/Al 2 O 3 가 코팅된 CaS:Eu 형광체의 제조
금속산화물로서 Al2O3 0.4 중량%를 첨가하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 PMMA/Al2O3가 코팅된 CaS:Eu 형광체를 제조하였다.
도 4는 상기 실시예 2에서 제조된 PMMA/Al2O3가 코팅된 CaS:Eu 형광체를 주사전자현미경으로 관찰한 결과로서, 입자크기가 수백 nm이하, 더욱 바람직하게는 50nm 이하의 Al2O3가 CaS:Eu 형광체 입자표면에 다면 코팅되어 있다.
도 5는 상기 실시예 2에서 얻은 PMMA/Al2O3가 코팅된 CaS:Eu 형광체에 대하여 시간에 따라 휘도의 변화를 관찰한 결과로서, 상기 PMMA/Al2O3가 코팅된 CaS:Eu 형광체를 습도 85%, 온도 85℃ 조건으로 노출시킨 후, 시간에 따라 휘도 변화를 관찰하였다. 상기 결과, PMMA/Al2O3가 코팅되지 않은 종래의 CaS:Eu 형광체에 대비하여, 본 발명의 PMMA/Al2O3가 코팅된 CaS:Eu 형광체는 동일시간 대비 초기의 휘도값이 유지되는 우수한 결과를 보임으로써, CaS:Eu 형광체의 수명이 향상됨을 확인할 수 있다.
<실시예 3> PMMA/TiO 2 가 코팅된 CaS:Eu 형광체의 제조
금속산화물로서 TiO2 0.4 중량%를 첨가하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 PMMA/TiO2가 코팅된 CaS:Eu 형광체를 제조하였다.
<실시예 4> PVP/SiO 2 가 코팅된 CaS:Eu 형광체의 제조
단량체로서, 1-비닐-2-피롤리디논 18.4 중량%을 첨가하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 PVP/SiO2가 코팅된 CaS:Eu 형광체를 제조하였다.
<실시예 5> P(MMA,VP)/SiO 2 가 코팅된 CaS:Eu 형광체의 제조
단량체로서, 메틸메타아크릴레이트(MMA) 9.2 중량% 및 1-비닐-2-피롤리디논 9.2 중량%를 첨가하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여P(MMA,VP)/SiO2가 코팅된 CaS:Eu 형광체를 제조하였다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 황(S)성분을 함유하는 형광체 표면에, 금속산화물과 고분자로 이루어진 유ㆍ무기 나노 복합체로 표면 개질하여, 종래의 형광체보다 수명향상이 가능한 유ㆍ무기 나노 복합체가 코팅된형광체를 제조하고, 상기 제조된 형광체를 구비한 백색 발광다이오드 소자를 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (9)

  1. PDP 및 LED용 형광체 표면에, 금속산화물과 고분자로 이루어진 유ㆍ무기 나노 복합체가 코팅된 것을 특징으로 하는 PDP 및 LED용 형광체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 형광체가 (Ba,Ca,Cn,Ga,Sr,Y,Zn)S:(Bi,Ce,Cl,Cr,Cu,Co,Er,Eu,K,Tb,Tm)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상기 PDP 및 LED용 형광체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유ㆍ무기 나노 복합체가 폴리메틸메타아크릴레이트 또는 비닐피롤리디논에서 선택되는 단독 또는 이들의 혼합형태의 고분자에 금속산화물이 분산되어 제조된 것을 특징으로 하는 상기 PDP 및 LED용 형광체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 금속산화물이 입자 크기 1nm ∼ 0.1㎛인 것을 특징으로 하는 상기 PDP 및 LED용 형광체.
  5. 제3항에 있어서, 상기 금속산화물이 산화실리콘, 산화티타늄 및 산화알루미늄으로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 이들의 혼합형태인 것을 특징으로 하는 상기 PDP 및 LED용 형광체.
  6. 1) 황(S)성분을 함유하는 형광체 4 내지 10 중량%; 금속산화물 0.04 내지 2.0 중량%; 및 메틸메타아크릴레이트(MMA) 또는 1-비닐-2-피롤리디논에서 선택되는 단독 또는 이들의 혼합형태의 고분자제조용 단량체 15 내지 30 중량%;를 유기용매 58 내지 80.96 중량%에 첨가하여 혼합용액을 제조하고,
    2) 상기 혼합용액을 70∼100℃에서 0.5∼1 시간동안 교반하여 반응용액을 제조하고,
    3) 상기 반응용액을 여과하여, 얻어진 여과액을 건조시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 제1항의 PDP 및 LED용 형광체의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 단계 2에서 상기 혼합용액 100 중량부에 대하여 고분자 개시제 0.05∼0.1 중량부를 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 상기 PDP 및 LED용 형광체의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 유기용매가 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 디클로로메탄 및 트리에틸아민으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상기 PDP 및 LED용 형광체의 제조방법.
  9. 청색 발광다이오드 칩(9), 경화부(3), 반사기(4), 애노드 전극(6), 캐소드 전극(7) 및 리드프레임(5)으로 이루어진 백색 발광다이오드 소자(1)의 제조방법에 있어서, 상기 경화부(3)에 제1항의 유ㆍ무기 나노 복합체가 코팅된 형광체(2)를 에폭시 수지에 균일하게 분산시켜, 상기 경화부(3)를 청색 발광다이오드 칩(9) 상에 도포한 후, 100 내지 160℃에서 1 시간 동안 경화시켜 제조된 것을 특징으로 하는 백색 발광다이오드 소자의 제조방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100887581B1 (ko) * 2008-03-07 2009-03-09 주식회사 디엠에스 형광체 세정제
CN102263193A (zh) * 2011-07-19 2011-11-30 四川九洲光电科技股份有限公司 提高发光二极管亮度的发光芯片及其封装方法
KR101124627B1 (ko) * 2009-05-26 2012-03-19 주식회사 포스포 실리케이트 형광체 표면 코팅
US8465798B2 (en) 2009-12-04 2013-06-18 Lg Innotek Co., Ltd. Method for manufacturing phosphor and light emitting device comprising the phosphor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000008995A (ko) * 1998-07-20 2000-02-15 손욱 표면처리 형광체와 그 제조 방법 및 이를 이용한 플라즈마 표시패널의 형광층 형성방법
KR20060040037A (ko) * 2004-11-04 2006-05-10 삼성에스디아이 주식회사 형광체 페이스트 조성물
KR20060079746A (ko) * 2005-01-03 2006-07-06 삼성전기주식회사 황화물계 형광체의 피막형성방법 및 표면 코팅 황화물계형광체
KR20060111320A (ko) * 2005-04-23 2006-10-27 삼성에스디아이 주식회사 형광체 페이스트 조성물, 그로부터 제조된 형광체층, 이를포함하는 플라즈마 디스플레이 패널, 및 그 제조방법
KR20070090550A (ko) * 2006-03-03 2007-09-06 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물 및이로부터 형성된 형광막을 구비하는 플라즈마 디스플레이패널

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000008995A (ko) * 1998-07-20 2000-02-15 손욱 표면처리 형광체와 그 제조 방법 및 이를 이용한 플라즈마 표시패널의 형광층 형성방법
KR20060040037A (ko) * 2004-11-04 2006-05-10 삼성에스디아이 주식회사 형광체 페이스트 조성물
KR20060079746A (ko) * 2005-01-03 2006-07-06 삼성전기주식회사 황화물계 형광체의 피막형성방법 및 표면 코팅 황화물계형광체
KR20060111320A (ko) * 2005-04-23 2006-10-27 삼성에스디아이 주식회사 형광체 페이스트 조성물, 그로부터 제조된 형광체층, 이를포함하는 플라즈마 디스플레이 패널, 및 그 제조방법
KR20070090550A (ko) * 2006-03-03 2007-09-06 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 페이스트 조성물 및이로부터 형성된 형광막을 구비하는 플라즈마 디스플레이패널

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100887581B1 (ko) * 2008-03-07 2009-03-09 주식회사 디엠에스 형광체 세정제
KR101124627B1 (ko) * 2009-05-26 2012-03-19 주식회사 포스포 실리케이트 형광체 표면 코팅
US8465798B2 (en) 2009-12-04 2013-06-18 Lg Innotek Co., Ltd. Method for manufacturing phosphor and light emitting device comprising the phosphor
CN102263193A (zh) * 2011-07-19 2011-11-30 四川九洲光电科技股份有限公司 提高发光二极管亮度的发光芯片及其封装方法
CN102263193B (zh) * 2011-07-19 2013-01-02 四川九洲光电科技股份有限公司 提高发光二极管亮度的发光芯片的封装方法

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