KR100935108B1 - 축광성 형광체 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축광성 형광체의 제조방법 및 이로 제조된 축광성 형광체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학적으로 안정하고, 휘도가 우수한 축광성 형광체의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 칼슘화합물, 지르코늄화합물과 부활제로 Pr을 첨가/혼합하는 혼합단계와, 상기 혼합물의 반응을 촉진시키는 융제(flux)로서 붕소산(H₃BO₃)을 첨가한 후에 혼합하여 볼밀 하는 볼밀단계와, 상기 붕소산을 첨가한 혼합물을 1차 소성하고, 진공 분위기 및 약한 환원 분위기에서 2차 소성하는 소성단계와, 상기 부활제가 화학적으로 결합하여 장잔광을 갖는 형광체인 화학식Ca_1-xZrO₃:Pr_x (0.001≤x≤0.01)을 생성하는 생성단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

칼슘화합물, 지르코늄화합물, 붕소산, 부활제

Description

축광성 형광체 제조방법{PYROPHORIC SYNTHESIS MANUFACTURE METHOD}

본 발명은 축광성 형광체의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 화학적으로 안정한 산화물계의 칼슘화합물 지르코늄화합물 모체에 부활제를 첨가하여 휘도가 우수한 축광성 형광체를 생성하는 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 형광체의 잔광시간은 상당히 짧지만 외부자극이 제거된 후에도 비교적 장시간에 걸쳐 잔광을 육안으로 볼 수 있는 것이 있는데, 이들을 통상의 형광체와는 달리 축광성 형광체 또는 인광체라고 한다. 이러한 축광성 형광체는 모체성분에 부활제와 공부활제를 첨가하고 고온으로 소성하여 제조되는데, 모체와 부활제의 조합에 의하여 발광되는 색상과 휘도 등이 달라진다.

이와 같은 형광체중에서 알칼리토금속의 알루민산계 측광성 형광체가 제안되었다. 이 알칼리토금속의 알루민산계 축광성 형광체는 조성이 간단하고 제조가 간편하므로 가장 일반적으로 사용되고 있다.

한편, 산화물계의 형광체에 대한 연구는 활발하지 않은 상태이며, 스트론튬티 탄산화물(Strontium Titanate), 바륨 티탄산화물(Barium Titanate)과 같은 2가금속의 티탄산화물은 유전물질(Dielectric Substances)과 전열물질(Thermistor Materials)로 알려져 있다. 형광물질의 모체 결정으로 2가 티탄네이트의 사용에 대한 개발이 계속되어 왔으며, 2가 티탄네이트에서의 다양한 부활제에 의한 발광에 대해 엘 그랜버너(L. Grabener)와 에스 비 스토코스키(SB.Stokowski)가 피지컬 리뷰(Physical Review B, 2(11),4351-4353[1970.12])에 개시한 "Photoluminescence of Cr doped CaTi0₃"에 나타내었다.

산화물계의 축광성 형광체에 관한 기술이 미국특허 5,650,094에 개시되어 있으며, 모체결정으로 2가 티탄네이트를 사용한 적색의 장잔광 형광체로는 파라세디움(Praseodymium:Pr)을 부활시킨 칼슘티탄산화물(Calcium Titantate)이나 부분적으로 칼슘을 2가 금속 원소인 아연(Zn), 마그네슘(Mg)으로 치환시킨 적색 장잔광 형광체가 있다. 이 방법은 UV광선의 조사나 수분과 습한 분위기에서 구조의 변화에 의한 열화로 물성 등의 문제점이 개선되었지만, 장잔광 특성을 개선하기 위해서는 초기 휘도를 높이는 것이 중요한 것에 반하여 초기 잔광 휘도가 약하고, 잔장광 시간도 매우 짧다는 문제점이 있다.

또한, 황화물계 축광성 형광체는 UV광선에 의해 열화·분해하며, 습기와 쉽게 반응하여 대기중에 H₂S가스를 방출한다. 이와 같은 특성으로 인하여, 각종 공정에 적용하기 어렵고, 최종 생성물의 사용도 바람직하지 않은 문제점을 내포하고 있다.

그리고, Mn,Pb 부활 칼슘실리콘 산화물은 형광 특성은 있고 장잔광 특성은 없지만, Pr을 부활시킨 칼슘티탄산화물은 적색의 장잔광 특성이 있으나 초기휘도가 약한 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명은 화학식 Ca_1-x,yZrO₃ :R_X, Li_y (R은 Pr, Er, Ce, Nd, Eu, Dy, Mn 등),(0.001≤x≤0.01, 0.00≤y≤0.01)로 나타내어지며, 융제(Flux)로서 붕소산(H₃BO₃)을 첨가하여 열처리 분위기 변화에 따른 다른 발광색을 갖으며, 화학적으로 안정한 산화물계의 칼슘화합물 지르코늄화합물 모체에 부활제를 첨가하여 휘도가 우수한 축광성 형광체를 생성하는 제조방법에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 칼슘화합물, 지르코늄화합물과 부활제로 Pr을 첨가/혼합하는 혼합단계와, 상기 혼합물의 반응을 촉진시키는 융제(flux)로서 붕소산(H₃BO₃)을 첨가한 후에 혼합하여 볼밀 하는 볼밀단계와, 상기 붕소산을 첨가한 혼합물을 1차 소성하고, 진공 분위기 및 약한 환원 분위기에서 2차 소성하는 소성단계와, 상기 부활제가 화학적으로 결합하여 장잔광을 갖는 형광체인 화학식Ca_1-xZrO₃:Pr_x (0.001≤x≤0.01)을 생성하는 생성단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 생성단계를 거친 형광체에 Li를 첨가하여 장잔광을 갖는 형광체인 화학식Ca_1-xZrO₃:Li_y,Pr_x(0.001≤x≤0.01, 0.00≤y≤0.01)을 생성하는 보조생성단계가 더 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 칼슘화합물, 지르코늄화합물과 부활제로 Er을 첨가/혼합하는 혼합단계와, 상기 혼합물의 반응을 촉진시키는 융제(flux)로서 붕소산(H₃BO₃)과 Li을 첨가한 후에 혼합하여 볼밀 하는 볼밀단계와, 상기 붕소산과 Li을 첨가한 혼합물을 1차 소성하고, 진공 분위기 및 약한 환원 분위기에서 2차 소성하는 소성단계와, 상기 부활제가 화학적으로 결합하여 장잔광을 갖는 형광체인 화학식Ca_1-xZrO₃:Er_x (0.001≤x≤0.01)을 생성하는 생성단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 생성단계를 거친 형광체에 Li를 첨가하여 장잔광을 갖는 형광체인 화학식Ca_1-xZrO₃:Li_y,Er_x(0.001≤x≤0.01, 0.00≤y≤0.01)을 생성하는 보조생성단계가 더 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 축광성 형광체 제조방법에 의하면 칼슘과 지르코늄을 주요 구성요소로 하고, Pr과 Er과 Li를 부활제로 첨가하여 신규한 적색 축광성 형광체 재료를 제조하는 것이 가능한 효과가 있다.

그리고 유제로서 붕소산을 사용하면 형광체의 구조를 변화시키지 않고 화학반응의 촉진과 장잔광 특성이 개선되어 월등한 고휘도와 장시간 잔광특성을 보일 뿐 아니라 산화물계이므로 화학적으로도 안정한 효과를 얻을 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 축광성 형광체의 제조방법을 상세 히 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 축광성 형광체의 제조방법은 칼슘화합물, 지르코늄화합물과 부활제로 Pr을 첨가/혼합하는 혼합단계와, 상기 혼합물의 반응을 촉진시키는 융제(flux)로서 붕소산(H₃BO₃)을 첨가한 후에 혼합하여 볼밀 하는 볼밀단계와, 상기 붕소산을 첨가한 혼합물을 1차 소성하고, 진공 분위기 및 약한 환원 분위기에서 2차 소성하는 소성단계와, 상기 부활제가 화학적으로 결합하여 장잔광을 갖는 형광체인 화학식Ca_1-xZrO₃:Pr_x (0.001≤x≤0.01)을 생성하는 생성단계로 이루어진다.

또한, 상기 생성단계를 거친 형광체에 Li를 첨가하여 장잔광을 갖는 형광체인 화학식Ca_1-xZrO₃:Li_y,Pr_x(0.001≤x≤0.01, 0.00≤y≤0.01)을 생성하는 보조생성단계가 더 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러가지 형태를 취할 수 있으며 하기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 예로서 도면을 참조하여 기술하였다. 하지만 본 발명은 다음의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 도면을 참조하여 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이 칼슘화합물, 지르코늄화합물과 부활제로서 Pr을 첨가하고, 혼합물 반응을 촉진시키는 융제(flux)로서 붕소산(H₃BO₃)을 첨가한 후에 혼 합하여 볼밀을 한다.

그런 후, 건조하여 얻은 혼합물을 1차 소성하고, 진공 분위기 및 약한 환원 분위기에서 2차 소성한다.

이후, Pr이 모체결정에 결합하여 장잔광 특성을 갖는 형광체를 얻게 되며 이때 생성되는 형광체의 화학식은 Ca_{1 - x}ZrO₃:Pr_x 이 생성된다.

여기서. 상기 X는 0.001≤x≤0.01인 것이 바람직하다.

또한, 상기의 단계를 거친 형광체에 Li를 첨가하여 장잔광을 갖는 형광체인 화학식Ca_1-xZrO₃:Li_y,Pr_x(0.001≤x≤0.01, 0.00≤y≤0.01)을 생성하게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 축광성 형광체의 X-선 회절 분석 결과로서 융제인 붕소산이 1mol%l 일때는 순수한 CaZro₃ 사방정계로 CaO와 ZrO₂는 1:1의 몰비를 갖는 전형적인 페로브스카이트 결정상을 보여주며, 붕소산을 5~10mol% 첨가하였을 경우는 ZrO₂ 사방정계의 결정상이 일부 생성된다.

그리고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 Ca_{0 .99}ZrO₃: Pr_{0 .01의} 축광성 형광체로 약한 환원 분위기로부터 2차 소성하여 얻은 형광체를 실온에서 He-Cd 레이저를 여기원으로 하여 325nm의 자외선을 여기 시켜 얻은 발광스펙트럼을 나타낸 것으로서 (a)는 융제를 1mol% 첨가한 것이고, (b)는 5mol%, (c)는 10mol% 첨가한 스펙트럼이다. 곡선 (a) 는 411nm의 넓은 발광 피크를 가지고, 496nm, 535nm, 626nm의 발광 피크가 나타나며, 곡선(b)는 411nm의 넓은 발광 피크를 가지고, 495nm, 535nm, 614nm의 발광 피크가 나타난다. 곡선(c)는 412nm의 넓은 발광 피크를 가지고 있으며, 495nm, 535nm,614nm의 발광 피크가 나타나는데, 여기서 융제의 함량이 증가함에 따라 495nm의 피크는 낮아지며, 614nm의 피크는 증가하게 된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 Ca_{0 .985}ZrO₃:Li_{0 .005}Pr_{0 .01}의 축광성 형광체로 도 3과 동일 조건으로 얻은 발광 스펙트럼으로서 (a)는 융제를 1mol% 첨가한 것이며, (b)는 5mol%, (c)는 10mol% 첨가한 것이다. 곡선 (a)는 411nm의 넓은 발광 피크를 가지고, 496nm, 535nm, 626nm의 발광 피크가 나타나며, 곡선 (b)는 411nm의 넓은 발광 피크를 가지며, 495nm, 535nm, 614nm의 발광 피크가 나타난다. 곡선 (c)는 416nm의 넓은 발광 피크를 가지며, 495nm, 535nm, 614nm의 발광 피크가 나타났는데, 여기에서 융제의 함량이 증가함에 따라 495nm의 피크는 낮아지며, 614nm의 피크는 증가하게 된다.

도 5에서 (a)스펙트럼은 Ca_{0 .99}ZrO₃:Pr_{0 .01}, (b)는 Ca_{0 .999}ZrO₃:Pr_{0 .001}의 축광성 형광체로 약한 환원 분위기에서 2차 소성하여 얻은 형광체를 실온에서 여기원으로 325nm의 자외선램프를 사용하여 1분간 여기 시킨 후 자외선램프를 끈 다음 5초 후에 얻은 발광 스펙트럼을 나타낸 것으로서 (a),(b)모두 융제를 5mol% 첨가한 경우의 스펙트럼이다. (a)의 스펙트럼은 497nm 발광 피크와 641nm의 발광 피크가 나타나는데 641nm의 발광 피크가 497nm의 발광 피크보다 높게 나타나며, (b)의 경우는 497nm 발광 피크와 627nm의 발광 피크가 나타나는데 627nm의 발광 피크가 497nm의 발광 피크보다 낮게 나타난다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 Ca_{0 .985}ZrO₃:Li_{0 .005}Pr_{0 .01}의 축광성 형광체로 약한 환원 분위기에서 2차 소성하여 얻은 형광체를 실온에서 여기원으로 325nm의 자외선램프를 사용하여 1분간 여기 시킨 후 자외선램프를 끈 직후부터 장잔광의 휘도를 측정한 도표이며, 각각 1, 5, 10mol% 첨가한 시료의 데이터를 나타낸 것이다. 10mol% 첨가 하였을 때 휘도가 가장 강하며, 오랜 시간 유지가 된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 축광성 형광체의 제조방법은 칼슘화합물, 지르코늄화합물과 부활제로 Er을 첨가/혼합하는 혼합단계와, 상기 혼합물의 반응을 촉진시키는 융제(flux)로서 붕소산(H₃BO₃)과 Li을 첨가한 후에 혼합하여 볼밀 하는 볼밀단계와, 상기 붕소산과 Li을 첨가한 혼합물을 1차 소성하고, 진공 분위기 및 약한 환원 분위기에서 2차 소성하는 소성단계와, 상기 부활제가 화학적으로 결합하여 장잔광을 갖는 형광체인 화학식Ca_1-xZrO₃:Er_x (0.001≤x≤0.01)을 생성하는 생성단계로 이루어진다.

여기서, 상기 생성단계를 거친 형광체에 Li를 첨가하여 장잔광을 갖는 형광체인 화학식Ca_1-xZrO₃:Li_y,Er_x(0.001≤x≤0.01, 0.00≤y≤0.01)을 생성하는 보조생성단계가 포함되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 7에 나타낸 바와 같이 칼슘화합물, 지르코늄화합물과 부활제로서 Er을 첨가한다.

이후, 혼합물 반응을 촉진시키는 융제(flux)로서 붕소산(H₃BO₃)을 첨가하고, 또한 Li를 첨가하여 혼합하여 볼밀을 한다.

그 후, 건조하여 얻은 혼합물을 1차 소성하고, 진공 분위기 및 약한 환원 분위기에서 2차 소성한다.

그런 후, Pr이 모체결정에 결합하여 장잔광 특성을 갖는 형광체를 얻게 되며 이때 생성되는 형광체의 화학식은 Ca_{1 - x}ZrO₃:Er_x 이 생성된다.

여기서. 상기 X는 0.001≤x≤0.01인 것이 바람직하다.

또한, 상기의 단계를 거친 형광체에 Li를 첨가하여 장잔광을 갖는 형광체인 화학식Ca_1-xZrO₃:Li_y,Er_x(0.001≤x≤0.01, 0.00≤y≤0.01)을 생성하게 된다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CaZrO₃:Er의 축광성 형광체로 진공 분위기에서 2차 소성하여 얻은 형광체를 실온에서 He-Cd 레이저를 여기원으로 325nm의 자외선으로 여기 시켜 얻은 발광 스펙트럼을 나타낸 것으로서 (a)는 융제를 1mol% 첨가한 것이며, (b)는 5mol%, (c)는 10mol% 첨가한 스펙트럼이다.

도 9은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CaZrO₃:Er의 축광성 형광체로 진공 분위기에서 2차 소성하여 얻은 형광체를 실온에서 He-Cd 레이저를 여기원으로 325nm의 자외선으로 여기 시켜 얻은 발광 스펙트럼을 나타낸 것으로서 (a)는Ca_0.99,ZrO₃ :Er_{0 .01}의 형광체에 융제인 붕소를 1mol% 첨가된 것이며, (b)는Ca_0.99,ZrO₃ :Er_{0 .01}의 형광체에 융제를 Li로 선택하여 5mol% 첨가한 것이고, (c)는 Ca_0.985ZrO₃:Li_0.005Pr_0.01의 형광체에 융제인 붕소를 5mol% 첨가한 스펙트럼이다. (a)(b)(c)모두 446nm 발광 피크가 나타나며, (a)의 446nm 발광 피크가 가장 높게 형성되었다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른CaZrO₃:Er의 축광성 형광체로 질소 분위기에서 2차 소성하여 얻은 형광체를 실온에서 He-Cd 레이저를 여기원으로 325nm의 자외선으로 여기 시켜 얻은 발광 스펙트럼을 나타낸 것으로서 (a)는 Ca_0.99,ZrO₃ :Er_{0 .01}의 형광체에 융제인 붕소를 1mol% 첨가된 것이며, (b)는Ca_0.99,ZrO₃ :Er_{0 .01}의 형광체에 융제를 Li로 선택하여 5mol% 첨가한 것이며, (c)는 Ca_0.985ZrO₃:Li_0.005Pr_0.01의 형광체에 융제인 붕소를 5mol% 첨가한 스펙트럼이다. (a)(b)(c)모두 533nm, 550nm 발광 피크가 나타나며, (c)의 550nm 발광 피크가 가장 높게 형성되었다.

도 11는 본 발명의 다른 실시예에 따른 CaZrO₃:Er의 축광성 형광체로 진공 분위기에서 2차 소성하여 얻은 형광체를 실온에서 여기원으로 365nm의 자외선램프를 사용하여 1분간 여기 시킨 후 자외선램프를 끈 다음 5초 후에 얻은 발광 스펙트럼을 나타낸 것으로서 (a)는 Ca_{0 .99,}ZrO₃ :Er_{0 .01}의 형광체에 융제인 붕소를 1mol% 첨가된 것이며, (b)는 Ca_0.99,ZrO₃ :Er_{0 .01}의 형광체에 융제를 Li로 선택하여 5mol% 첨가한 것이며, (c)는 Ca_0.985ZrO₃:Li_0.005Pr_0.01의 형광체에 융제인 붕소를 5mol% 첨가한 스 펙트럼이다. (a)(b)(c)모두 540nm 발광 피크가 나타나고 있다.

도 12은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CaZrO₃:Er의 축광성 형광체로 진공 분위기에서 2차 소성하여 얻은 형광체를 실온에서 여기원으로 254nm의 자외선램프를 사용하여 1분간 여기 시킨 후 자외선램프를 끈 다음 5초 후에 얻은 발광 스펙트럼을 나타낸 것으로서 (a)는 Ca_{0 .99,}ZrO₃ :Er_{0 .01}의 형광체에 융제인 붕소를 1mol% 첨가된 것이며, (b)는 Ca_0.99,ZrO₃ :Er_{0 .01}의 형광체에 융제를 Li로 선택하여 5mol% 첨가 한 것이며, (c)는 Ca_0.985ZrO₃:Li_0.005Pr_0.01의 형광체에 융제인 붕소를 5mol% 첨가한 스펙트럼이다. (a)(b)(c)모두 540nm 발광 피크가 나타나나고 있으며, 420nm~450nm 영역의 넓은 발광 피크가 나타난다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CaZrO₃:Er의 축광성 형광체로 약한 환원 분위기에서 2차 소성하여 얻은 형광체를 실온에서 여기원으로 254nm의 자외선램프를 사용하여 1분간 여기 시킨 후 자외선램프를 끈 직후부터 장잔광의 휘도를 측정한 도표이며, (a)는 Ca_0.99,ZrO₃ :Er_{0 .01}의 형광체에 융제인 붕소를 1mol% 첨가된 것이며, (b)는 Ca_0.99,ZrO₃ :Er_{0 .01}의 형광체에 융제를 Li로 선택하여 5mol% 첨가 한 것이며, (c)는 Ca_0.985ZrO₃:Li_0.005Pr_0.01의 형광체에 융제인 붕소를 5mol% 첨가한 그래프이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 축광성 형광체의 제조방법을 나타낸 공정도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 축광성 형광체의 X-선 회절 분석 결과를 나타낸 그래픽,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 Ca_{0 .99}ZrO₃:Pr_{0 .01}의 축광성 형광체를 실온에서 He-Cd 레이저를 여기원으로 자외선을 여기시켜 얻은 발광스펙트럼,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 Ca_{0 .985}ZrO₃:Li_{0 .005}Pr_{0 .01}의 축광성 형광체를 도 3과 동일 조건으로 얻은 발광 스펙트럼,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 (a)스펙트럼은 Ca_{0 .99}ZrO₃:Pr_{0 .01}, (b)는 Ca_0.999ZrO₃:Pr_0.001의 축광성 형광체로 자외선램프를 사용하여 1분간 여기 시킨 후 자외선램프를 끈 다음 5초 후에 얻은 발광 스펙트럼,

도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 Ca_{0 .985}ZrO₃:Li_{0 .005}Pr_{0 .01}의 축광성 형광체로 장잔광의 휘도를 측정한 도표,

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 축광성 형광체의 제조방법을 나타낸 공정도,

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CaZrO₃:Er의 축광성 형광체로 진공 분위기에서 2차 소성하여 얻은 형광체를 실온에서 He-Cd 레이저를 여기원으로 325nm의 자외선으로 여기 시켜 얻은 발광 스펙트럼,

도 9은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CaZrO₃:Er의 축광성 형광체로 진공 분위기에서 2차 소성하여 얻은 형광체를 실온에서 He-Cd 레이저를 여기원으로 325nm의 자외선으로 여기 시켜 얻은 발광 스펙트럼,

도 10는 본 발명의 다른 실시예에 따른 CaZrO₃:Er의 축광성 형광체로 질소 분위기에서 2차 소성하여 얻은 형광체를 실온에서 He-Cd 레이저를 여기원으로 325nm의 자외선으로 여기 시켜 얻은 발광 스펙트럼,

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CaZrO₃:Er의 축광성 형광체로 진공 분위기에서 2차 소성하여 얻은 형광체를 실온에서 여기원으로 365nm의 자외선램프를 사용하여 1분간 여기 시킨 후 자외선램프를 끈 다음 5초 후에 얻은 발광 스펙트럼,

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 CaZrO₃:Er의 축광성 형광체로 진공 분위기에서 2차 소성하여 얻은 형광체를 실온에서 여기원으로 254nm의 자외선램프를 사용하여 1분간 여기 시킨 후 자외선램프를 끈 다음 5초 후에 얻은 발광 스펙트럼,

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CaZrO₃:Er의 축광성 형광체로 약한 환원 분위기에서 2차 소성하여 얻은 형광체를 실온에서 여기원으로 254nm의 자외선램프를 사용하여 1분간 여기 시킨 후 자외선램프를 끈 직후부터 장잔광의 휘도를 측정한 도표.

Claims (4)

1. 칼슘화합물, 지르코늄화합물과 부활제로 프라세오디뮴(Pr:prasedymium)을 첨가/혼합하는 혼합단계와,

   상기 혼합물의 반응을 촉진시키는 융제(flux)로서 붕소산(H₃BO₃)을 첨가한 후에 혼합하여 볼밀하는 볼밀단계와,

   상기 붕소산(H₃BO₃₎을 첨가한 혼합물을 1차 소성하고, 진공 분위기 및 약한 환원 분위기에서 2차 소성하는 소성단계와,

   상기 부활제가 화학적으로 결합하여 장잔광을 갖는 형광체인 화학식Ca_1-xZrO₃:Pr_x (0.001≤x≤0.01)을 생성하는 생성단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 축광성 형광체의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 생성단계를 거친 형광체에 리튬(Li:lithium)를 첨가하여 장잔광을 갖는 형광체인 화학식Ca_1-xZrO₃:Li_y,Pr_x(0.001≤x≤0.01, 0.00≤y≤0.01)을 생성하는 보조생성단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 축광성 형광체의 제조방법.
3. 칼슘화합물, 지르코늄화합물과 부활제로 에르븀(Er:erbium)을 첨가/혼합하는 혼합단계와,

   상기 혼합물의 반응을 촉진시키는 융제(flux)로서 붕소산(H₃BO₃)과 리튬(Li:lithium)을 첨가한 후에 혼합하여 볼밀 하는 볼밀단계와,

   상기 붕소산과 리튬(Li:lithium)을 첨가한 혼합물을 1차 소성하고, 진공 분위기 및 약한 환원 분위기에서 2차 소성하는 소성단계와,

   상기 부활제가 화학적으로 결합하여 장잔광을 갖는 형광체인 화학식Ca_1-xZrO₃:Er_x (0.001≤x≤0.01)을 생성하는 생성단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 축광성 형광체의 제조방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 생성단계를 거친 형광체에 리튬(Li:lithium)를 첨가하여 장잔광을 갖는 형광체인 화학식Ca_1-xZrO₃:Li_y,Er_x(0.001≤x≤0.01, 0.00≤y≤0.01)을 생성하는 보조생성단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 축광성 형광체의 제조방법.

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