KR100992949B1 - Synthesizing process of phosphor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 PDP 용 및 잉크젯용으로 사용되는 녹색 나노 형광체를 생성함에 있어서, 실리카-졸을 첨가하여 졸-젤 공정으로 형광체 제조 공정을 대체함으로써, 유해 물질 생성 및 수세 공정을 삭제할 수 있으며, 졸-젤 공정으로 대체할지라도 녹색 형광체의 입자 형태, 결정성, 빛 발광 세기는 유지될 수 있고, 기존의 고상법 보다 낮은 온도에서 형광체를 생성할 수 있는 형광체의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.In the present invention, in the production of green nano-phosphor used for PDP and inkjet, by adding silica-sol, the sol-gel process can replace the phosphor manufacturing process, thus eliminating harmful substances and washing process. Even if the gel process is replaced, the particle shape, crystallinity, light emission intensity of the green phosphor can be maintained, and to provide a method for producing a phosphor that can produce a phosphor at a lower temperature than the conventional solid-state method.

그 기술적 구성은 플라즈마 표시 패널(PDP) 또는 잉크젯으로 사용되는 형광체의 제조방법에 있어서, 출발 물질인 Zn(NO3)2·6H2O 와 Mn(NO3)2·XH2O를 탈 이온수로 용해시키는 제1 단계; 상기 제1 단계의 용액과 구연산의 몰비율(molar ratio) 3:1이 되도록 상기 구연산을 첨가하여 용해시키는 제2 단계; 상기 제2 단계 용액의 PH가 1 내지 2가 되도록 질산(HNO3)을 혼합하는 제3 단계; 균일한 전구 물질을 얻기 위해 상기 제3 단계의 용액을 휘저으면서, 실리카-졸을 적상하는 제4 단계; 상기 제4 단계의 용액을 일정시간 휘저은 후, 히터에서 태워 연소된 분말을 갈아주고, 상기 분말을 공기 또는 산소 분위기의 알루미나 도가니에서 소성 및 노냉시켜 녹색 형광체를 합성하는 제5 단계; 상기 녹색 형광체를 질소 및 수소의 환원 분위기에서 반응시키는 제6 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The technical configuration of the method of manufacturing a phosphor for use in a plasma display panel (PDP) or an ink jet, to dissolve the starting material, Zn (NO3) 2 · 6H2O, and Mn (NO 3) 2 · X H 2 O in deionized water First step; A second step of adding and dissolving the citric acid so that a molar ratio of the solution of the first step and the citric acid is 3: 1; A third step of mixing nitric acid (HNO 3 ) such that the pH of the second step solution is 1 to 2; A fourth step of dropping the silica-sol while stirring the solution of the third step to obtain a uniform precursor; A fifth step of synthesizing the green phosphor by stirring the solution of the fourth step for a predetermined time, burning the burned powder in a heater, and calcining and cooling the powder in an alumina crucible in an air or oxygen atmosphere; And a sixth step of reacting the green phosphor in a reducing atmosphere of nitrogen and hydrogen.

sol-gel, PDP, 잉크젯, 녹색, 나노 형광체, Zn2SiO4:Mn , 실리카-졸 sol-gel, PDP, inkjet, green, nanophosphor, Zn2SiO4: Mn, silica-sol

Description

형광체의 제조방법{SYNTHESIZING PROCESS OF PHOSPHOR}Phosphor Production Method {SYNTHESIZING PROCESS OF PHOSPHOR}

본 발명은 형광체의 제조방법에 관한 것으로, 솔-젤 공정을 이용하여 유해 물질 및 수세 공정을 삭제하고, 보다 낮은 온도에서 균일한 입자 특성을 얻을 수 있는 나노 형광체의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a phosphor, and to a method for producing a nano-phosphor that can eliminate the harmful substances and water washing process using a sol-gel process, and obtain uniform particle characteristics at a lower temperature.

일반적으로, 형광물질(螢光物質, Fluorescent Material)은 형광을 내는 물질로서, 석유, 납유리, 시안화백금 등이 있는데, 실용적인 것으로는 ZnS:Cu 라고 기재하는 것으로 주로 브라운관이나 전자현미경 등에 쓰인다. 원료물질과 첨가해주는 부활제의 조합에 따라 다양하여 목적에 맞게 제조하여 색을 낼 수 있다. In general, a fluorescent material (fluorescent material) is a material that emits fluorescence, petroleum, lead glass, platinum cyanide, and the like, the practical one is described as ZnS: Cu, mainly used for CRT and electron microscope. Depending on the combination of the raw material and the activator to be added, it can be manufactured according to the purpose to give a color.

상기 형광물질은 형광체라고도 하며, 황화아연 ZnS 또는 황화아연과 황화카드뮴의 혼합물에 미량의 부활제(賦活劑:은·구리·망간·납 등)를 가하여 1,000℃ 정도로 소성하여 생성하며, 이를 ZnS:Cu 라고 기재한다. 이들 황화아연계는 주로 브라운관 ·X선 ·전자현미경 등에 쓰인다. The fluorescent material is also called a phosphor, and is produced by adding a small amount of an activator (silver, copper, manganese, lead, etc.) to zinc sulfide ZnS or a mixture of zinc sulfide and cadmium sulfide, and then calcining it to about 1,000 ° C. It describes as Cu. These zinc sulfides are mainly used for CRTs, X-rays and electron microscopes.

이러한 형광물질로는 보통 황화물계 또는 규산염계가 사용되는데, 황화아연과 황화카드뮴의 혼합률과 부활제의 선정이 중요하다. 또한 야광도료에서는 라듐염 등의 반감기(半減期)가 긴 방사성 물질을 섞고 거기에서 나오는 α선의 자극에 의하여 상시 발광시킨다.Sulfide or silicate is usually used as the fluorescent material, and the mixing ratio of zinc sulfide and cadmium sulfide and the selection of an activator are important. In luminous paints, long-lived radioactive materials such as radium salts are mixed and always emit light by stimulation of α-rays emitted from them.

또한, 발광제(發光劑)는 에너지를 흡수한 전자계(電子系)가 가끔 중간단계를 거쳐 들뜬 상태(여기 상태:excited state)에서 에너지가 낮은 상태로 전이함으로써 빛을 방출하는 물질이다.In addition, a light-emitting agent is a substance that emits light by transferring an energy-absorbed electromagnetic field from an excited state (excited state) to a low energy state through an intermediate stage sometimes.

그리고, 발광메커니즘에 따라 정의를 내리는 경우가 많고, 그 정의는 발광제가 무기물의 결정인가, 유기물인가에 따라 약간 다르다. 응용분야로는 형광등, 양극선, 텔레비전 스크린, 디스플레이 장치, X선 보강 스크린, 스탬프마크, 섬유증백 등 다양한데, 조명에 쓰이는 발광제를 예시하면, 할로인산칼슘[Ca5(PO4)3(F·Cl):Sb,Mn], 규산아연[Zn2SiO4:Mn(II)]등이 있다.In addition, definition is often made according to a light emitting mechanism, and the definition is slightly different depending on whether the light emitting agent is an inorganic crystal or an organic material. Applications include fluorescent lamps, anode wires, television screens, display devices, X-ray reinforcement screens, stamp marks, fiber whitening, and the like. Examples of light emitting materials used in lighting include calcium halophosphate [Ca 5 (PO4) 3 (F · Cl ): Sb, Mn] and zinc silicate [Zn 2 SiO 4 : Mn (II)].

이러한 디스플레이 장치는 스스로 빛을 내는 자발광형 디스플레이와 스스로 빛을 내는 것이 아니라 별도의 램프를 사용하는 비발광형 디스플레이로 구분된다.Such display devices are classified into a self-luminous display that emits light by itself and a non-luminous display that uses a separate lamp instead of emitting light by itself.

비발광형 디스플레이의 대표적인 것으로는 LCD(Liquid Crystal Display)이고, 자발광형 디스플레이의 대표적인 것으로는 CRT, PDP, OLED 등이 있다.Representative examples of the non-luminous display are LCD (Liquid Crystal Display), and representative examples of the self-luminous display are CRT, PDP, OLED, and the like.

이러한 디스플레이 장치 중 자발광형 디스플레이 장치에는 필수적으로 형광체가 사용되게 되는데, 이러한 형광체의 종류는 다음과 같다.Phosphor is essentially used for the self-luminous display apparatus among such display apparatuses, and the types of such phosphors are as follows.

우선, PL(Photo Luminescence)은 물질이 빛에 의해 자극받아 스스로 빛을 내는 현상을 말하며, 대표적인 예로는 형광이나 인광이 있고, 주변에서 흡수한 빛을 다시 내놓으면서 발생하는 현상인데, 이때 방출하는 빛의 파장은 흡수한 빛의 파장 과 파장이 같거나 그보다 길다.First of all, PL (Photo Luminescence) refers to a phenomenon in which a material is stimulated by light to emit light by itself, and a typical example is fluorescence or phosphorescence, and is a phenomenon generated by reproducing light absorbed from the surroundings. The wavelength of is equal to or longer than the wavelength of the absorbed light.

그리고, 자외선에 의해 여기되어 가시광선을 발생하는 형광체를 일컬으며, 대표적으로는 PDP에서 사용되는 형광체이고, 상기 PDP에서 많이 사용되는 예에는 Y(V,P)O4:Eu+3 등과 같은 적색광용 형광체, ZnSiO4:Mn, YBO3:Tb 등과 같은 녹색광용 형광체, BaMgAl10O17:Eu 등과 같은 청색광용 형광체가 있다.In addition, a phosphor that is excited by ultraviolet rays to generate visible light is typically a phosphor used in a PDP, and an example used in the PDP is a red light such as Y (V, P) O 4 : Eu +3 . Phosphor for green light, phosphor for green light such as ZnSiO 4 : Mn, YBO 3 : Tb, and blue light phosphor such as BaMgAl 10 O 17 : Eu.

이러한 형광체의 발광 특성은 입자 형상과 결정성에 의존하며, 상기 형광체는 고온으로 장시간 열처리를 요구하는 고상 반응에 의해 제조되고, 이러한 고상 반응을 이용하여 특허공개 제2008-0000731호에서 산화이트룸과 산화유로퓸을 출발원료로 솔-젤 공정 및 열처리에 의한 젤 분말로부터 분쇄 및 소성공정에 의한 나노크기 적색 형광체를 제조하는 방법을 개시하고 있다.The luminescence properties of such phosphors depend on the particle shape and crystallinity, and the phosphors are prepared by solid phase reactions requiring long-term heat treatment at high temperatures, and oxidized with acid white room in Patent Publication No. 2008-0000731 using such solid phase reactions. Disclosed is a method for producing a nano-sized red phosphor by pulverization and firing from a gel powder by a sol-gel process and heat treatment using europium as a starting material.

상기 공개특허는 산화이트륨과 산화유로퓸을 적정 농도로 질산 수용액에 용해시키고, 이트륨 및 유로퓸이 용해된 수용액에 젤화 작용제인 구연산, 구연산과 에스테르 반응을 유도하는 에틸렌글리콜 그리고 출발용액이 에멀젼 상태를 유지하도록 비이온성 계면활성제를 적정량 첨가하여 솔-젤 반응을 시킨 후, 얻어지는 젤의 열처리 과정을 통하여 젤에 존재하는 미 증발용액을 건조 가열하여 젤 분말을 제조하고 분쇄한 후, 적정 온도로 소성하여 균일한 나노 크기를 갖는 적색형광체 제조방법을 제공하는 것으로서, 그 상세한 설명은 생략한다.The above patent discloses dissolving yttrium oxide and europium in an aqueous solution of nitric acid at an appropriate concentration, so that an aqueous solution containing yttrium and europium is dissolved in citric acid, citric acid, citric acid and ester reaction, and the starting solution is maintained in an emulsion state. After the sol-gel reaction is performed by adding an appropriate amount of a nonionic surfactant, a gel powder is prepared by heating and heating the unevaporated solution present in the gel through heat treatment of the obtained gel, and then pulverized and then calcined at an appropriate temperature to obtain a uniform solution. It provides a method for producing a red phosphor having a nano-size, the detailed description thereof will be omitted.

이러한 방법들은 습식 방법으로 규산염 형광체를 합성하는 경우, 4 에톡시실란(TEOS: Tetra Ethyl Ortho Silicate)이라는 유기 용매를 사용하는데, 이러한 경 우에는 합성 과정에서 유해 유기 물질이 발생하며, 수세 과정을 거쳐야한다.These methods use organic solvents called Tetra Ethyl Ortho Silicate (TEOS) when synthesizing silicate phosphors by wet methods, in which case harmful organic substances are generated during the synthesis process and must be washed with water. do.

또한, 상기와 같은 고상 반응에 의한 제조법은 물질의 조성이 불규칙해지고 구조적으로도 균일성이 낮아지며, 결정의 크기가 불규칙하게 커지는 단점이 있고, 이러한 특성들은 고성능 디스플레이 장치 및 잉크젯에 적용되기에는 문제점이 있다.In addition, the manufacturing method by the solid-phase reaction as described above has the disadvantage that the composition of the material is irregular, the structural uniformity is low, and the size of the crystal irregularly large, these characteristics are difficult to be applied to high performance display devices and inkjet have.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 기존의 TEOS 유기 용매가 아닌 실리카-졸을 이용한 솔-젤 공정으로 형광체를 합성함으로써, 유해 유기 물질이 발생되지 않으며, 수세 과정을 삭제할 수 있는 형광체의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in order to solve the above problems, by synthesizing the phosphor by a sol-gel process using a silica-sol instead of the conventional TEOS organic solvent, no harmful organic substances are generated, it is possible to eliminate the washing process It is an object to provide a method for producing a phosphor.

본 발명의 다른 목적은 실리카-졸을 사용할지라도 합성한 형광체가 단일상이며, 발광 세기가 유지될 수 있고, 고상법에 비해 낮은 온도에서 생성될지라도 결정성이 우수하고, 윌레마이트 격자가 유지될 수 있는 형광체의 제조방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is that the synthesized phosphor is a single phase even when using a silica-sol, the luminescence intensity can be maintained, the crystallinity is excellent even if produced at a lower temperature than the solid phase method, and the willemite lattice is maintained. It is to provide a method for producing a phosphor that can be.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 플라즈마 표시 패널(PDP) 또는 잉크젯용으로 사용되는 형광체의 제조방법에 있어서, 출발 물질인 Zn(NO3)2·6H2O 와 Mn(NO3)2·XH2O를 탈 이온수로 용해시키는 제1 단계; 상기 제1 단계의 용액과 구연산의 몰비율(molar ratio) 3:1이 되도록 상기 구연산을 첨가하여 용해시키는 제2 단계; 상기 제2 단계 용액의 PH가 1 내지 2가 되도록 질산(HNO3)을 혼합하는 제3 단계; 균일한 전구 물질을 얻기 위해 상기 제3 단계의 용액을 휘저으면서, 실리카-졸을 적상하는 제4 단계; 상기 제4 단계의 용액을 일정시간 휘저은 후, 히터에서 태워 연소된 분말을 갈아주고, 상기 분말을 공기 또는 산소 분위기의 알루미나 도가니에서 소성 및 노냉시켜 녹색 형광체를 합성하는 제5 단계; 상기 녹색 형광체를 질소 및 수소의 환원 분위기에서 반응시키는 제6 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for producing a phosphor used for a plasma display panel (PDP) or inkjet, Zn (NO 3 ) 2 · 6H 2 O and Mn (NO 3 ) as starting materials 2, a first step for dissolving the X H 2 O in deionized water; A second step of adding and dissolving the citric acid so that a molar ratio of the solution of the first step and the citric acid is 3: 1; A third step of mixing nitric acid (HNO 3 ) such that the pH of the second step solution is 1 to 2; A fourth step of dropping the silica-sol while stirring the solution of the third step to obtain a uniform precursor; A fifth step of synthesizing the green phosphor by stirring the solution of the fourth step for a predetermined time, burning the burned powder in a heater, and calcining and cooling the powder in an alumina crucible in an air or oxygen atmosphere; And a sixth step of reacting the green phosphor in a reducing atmosphere of nitrogen and hydrogen.

그리고, 상기 제5단계 및 제6단계에서 공기 분위기 및 환원분위기의 온도는 800 내지 1000 ℃ 이고, 산소분위기 및 환원분위기의 온도는 300 내지 900 ℃인 것을 특징으로 한다.And, in the fifth and sixth step, the temperature of the air atmosphere and the reducing atmosphere is 800 to 1000 ℃, the temperature of the oxygen atmosphere and the reducing atmosphere is characterized in that 300 to 900 ℃.

또, 상기 망간의 양 또는 열처리 온도 또는 실리카-졸의 첨가량이 증가할수록 상기 녹색 형광체의 빛 발광 세기는 증가하는 것을 특징으로 한다.In addition, the light emission intensity of the green phosphor increases as the amount of manganese or the heat treatment temperature or the amount of silica-sol added increases.

더불어, 상기 망간의 양은 상기 녹색 형광체(Zn2-XMnXSiO4)를 기준으로 x 가 0.02 내지 0.08 인 것을 특징으로 한다.In addition, the amount of manganese is characterized in that x is 0.02 to 0.08 based on the green phosphor (Zn 2 - X Mn X SiO 4 ).

또한, 상기 녹색 형광체는 단일상 및/또는 단결정 화합물인 것을 특징으로 한다.In addition, the green phosphor is characterized in that the single phase and / or single crystal compound.

상기 녹색 형광체는 단일상 화합물인 것을 특징으로 한다.The green phosphor is characterized in that the single-phase compound.

여기서, 상기 열처리 후 형성된 녹색 형광체의 입자 크기는 200 내지 600 nm 인 것을 특징으로 한다.Here, the particle size of the green phosphor formed after the heat treatment is characterized in that 200 to 600 nm.

그리고, 상기 1 단계의 탈 이온수는 3차 증류수인 것을 특징으로 한다.And, the deionized water of the first step is characterized in that the tertiary distilled water.

또, 상기 6 단계의 환원 분위기는 질소 96%, 수소 4% 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the reducing atmosphere of the six steps is characterized in that consisting of 96% nitrogen, 4% hydrogen.

이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 실리카-졸을 이용한 솔-젤 공정으로 나노 형광체를 합성함으로써, 유해 유기 물질이 발생되지 않으므로 수세 과정을 삭제할 수 있어 공정이 간단해지고, 유해 물질이 발생되지 않으므로 완제품의 독성이 제거될 수 있으며, 일정한 발광 세기 및 형상을 유지할 수 있고, 고상법에 비해 낮은 온도에서 생성될지라도 결정성이 우수하고, 윌레마이트 격자가 유지될 수 있는 등의 효과를 거둘 수 있다.As described above, according to the present invention having the above-described configuration, the nano-phosphor is synthesized by a sol-gel process using a silica-sol, and thus, since no harmful organic substance is generated, the washing process can be eliminated, thereby simplifying the process, and the harmful substance. This does not occur, the toxicity of the finished product can be eliminated, it is possible to maintain a constant luminescence intensity and shape, even if produced at a lower temperature than the solid state method, the crystallinity is excellent, the willemite lattice can be maintained Can be harvested.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 예시도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 발명의 개념에 대해 설명한다.First, the concept of the present invention will be described.

솔-젤 공정에서 페치니 공정(Pechini Process)을 이용하면 화학양론적인 미세하고 균일한 분말(Powder)을 얻을 수 있다는 것은 여러 논문을 통해 알 수 있다(M. P. Pechini, U.S. Patent NO. 3,330,697 (1967), J. H. Choy, Y. S. Han, S. H. Hwang, S. H. Byeon, and G. Demazeau, J. Am. Ceram. Soc, 81, 3197 (1998), J. H. Choy and Y. S. Han, J. Mater. Chem, 7, 1815 (1997), J. H. Choy and Y. S. Han, Mater. Lett, 32, 209 (1997), J. H. Choy and Y. S. Han S. W. Song, and S. H. Chang, J. Mater. chem, 4, 1271 (1994), J. H. Choy and Y. S. Han, J. T. Kim, and Y. H. Kim, J. Am. Ceram. Soc, 78, 1169 (1995), J. H. Choy and Y. S. Han, J. H. Sohn, and M. Itoh, J. Am. Ceram. Soc, 78, 1169 (1995), Y. C. Kang, S. B. Park, I. W. Lenggoro and K. Okuyama, J. Phys Chem. Solids. 60, 379 (1999)).The use of the Pechini process in the sol-gel process can provide stoichiometric fine and uniform powders (MP Pechini, US Patent No. 3,330,697 (1967)). , JH Choy, YS Han, SH Hwang, SH Byeon, and G. Demazeau, J. Am. Ceram.Soc, 81, 3197 (1998), JH Choy and YS Han, J. Mater. Chem, 7, 1815 (1997 ), JH Choy and YS Han, Mater. Lett, 32, 209 (1997), JH Choy and YS Han SW Song, and SH Chang, J. Mater.chem, 4, 1271 (1994), JH Choy and YS Han, JT Kim, and YH Kim, J. Am. Ceram. Soc, 78, 1169 (1995), JH Choy and YS Han, JH Sohn, and M. Itoh, J. Am. Ceram. Soc, 78, 1169 (1995) , YC Kang, SB Park, IW Lenggoro and K. Okuyama, J. Phys Chem.Solids. 60, 379 (1999)).

또한, 어떤 물질에 선행하는 물질인 전구(Precursor) 용액에 물질들이 원자 단위로 혼합되어 있기 때문에, 금속 이온들이 분산되기 위한 높은 온도가 필요치 않으므로, 솔-젤 공정을 통해 얻은 중간체 물질은 높은 다공성을 가지며 부드럽기 때문에 미세하고 분산이 잘 된 산화물 입자들을 얻기에 적합하다.In addition, because the materials are mixed atomically in the precursor solution, which is the material that precedes the material, the intermediate material obtained through the sol-gel process has a high porosity because the high temperature is not required to disperse the metal ions. It is soft and is suitable for obtaining finely dispersed oxide particles.

상기 페치니 공정에서는 용해도를 높이고 구염산(Citric Acid)의 에스테르화를 돕기 위해 에틸렌 글리콜(ethylene glycohol)과 같은 폴리 알콜을 사용하는 과정이 사용되는데, 이러한 과정은 젤 상태의 전구체를 열처리하는 동안 유기 물질이 타면서 내는 열로 인해 입자의 응집을 저해시킬 수 있다.In the pechini process, a process using a polyalcohol such as ethylene glycol (ethylene glycolohol) is used to increase the solubility and aid in esterification of citric acid, which is organic during heat treatment of the precursor in the gel state. The burning heat of the material can inhibit the aggregation of the particles.

따라서, 본 발명에서는 에스테르화 촉매제를 이용하지 않고 구염산에 존재하는 카르복시기의 킬레이트(Chelate)화 능력만을 사용하는 졸-젤 공정을 도입하여 입자들이 응집되는 문제를 해결하며, PDP 및 잉크젯에 주로 사용되는 녹색 형광체인 Zn2SiO4:Mn를 합성하는 경우, 기존의 TEOS(tetraethyl orthosilicate) 시약을 이용하지 않고, 실리카-졸을 사용하여 결정 구조, 입자의 결정성, 형광 특성을 기존과 동일하게 낼 수 있도록 한다.Therefore, the present invention solves the problem of agglomeration of particles by introducing a sol-gel process using only the chelating ability of carboxyl groups present in hydrochloric acid without using an esterification catalyst, and mainly used in PDP and inkjet. When synthesizing Zn 2 SiO 4 : Mn, which is a green phosphor, the crystal structure, crystallinity, and fluorescence characteristics of particles are not changed by using silica-sol without using a conventional tetraethyl orthosilicate (TEOS) reagent. To help.

우선, 졸-젤 공정은 유동성을 띤 졸(Sol)에서 반고체와 같은 점탄성 특성을 나타내는 젤(Gel)로의 전이를 포함하는 일련의 과정을 일컬으며, 졸-젤 공정에서 사용하는 반응물들은 용매에 녹아있는 1nm 이하의 크기를 갖는 분자 단위의 화합물들을 사용한다.First, the sol-gel process refers to a series of processes involving the transition from a fluidized sol (Sol) to a gel that exhibits semi-solid viscoelastic properties, and the reactants used in the sol-gel process are dissolved in a solvent. Molecular units having a size of 1 nm or less are used.

여기서, 졸(Sol)은 일반적으로 1~1000nm 정도의 입자로 이루어져 반데르발스 인력이나 표면 전하의 작용이 주된 원인으로 작용하여 침전없이 균일하게 분산된 콜로이드 입자를 말하며, 젤(Gel)은 하나의 분자가 고분자화 또는 입자 졸의 응집 등에 의해 분산되어 있는 액상 전체로 확산된 거대 분자를 일컫는다.Here, sol (Sol) is composed of particles of about 1 ~ 1000nm generally refers to colloidal particles dispersed uniformly without precipitation due to the action of van der Waals attraction or surface charge, the gel (Gel) is one It refers to macromolecules that are dispersed throughout the liquid phase in which molecules are dispersed by polymerization or aggregation of particle sols.

그리고, 졸-젤 공정은 반응물(분자단위의 화합물 등)과 물이 반응하여 금속 주위에 히드록시(-OH) 작용기를 형성하는 수화반응(Hydrolysis), 두 개의 히드록시 작용기로부터 하나의 물 분자가 빠지는 동시에 금속-산소 간 결합을 형성하는 축합반응(Condensation)을 거쳐서, 반응물과 반응물이 서로 연결되어 자라나는 과정이다.The sol-gel process is a hydration reaction in which a reactant (molecular compound, etc.) reacts with water to form a hydroxy (-OH) functional group around a metal, and one water molecule is formed from two hydroxy functional groups. It is a process in which reactants and reactants are connected to each other and grow through condensation, which is simultaneously released and forms a metal-oxygen bond.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 예시도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 Zn2SiO4:Mn 형광체를 솔-젤 공정으로 합성하는 공정을 도시한 도이다.1 is a diagram illustrating a process of synthesizing a Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor according to the present invention by a sol-gel process.

본 발명은 다양한 화학적 합성법들 중에서 금속-구연산염 착물(Metal-Citrate Complex)을 이용한 솔-젤(Sol-Gel) 공법으로 Zn2SiO4:Mn을 함성하며, 특히 내화성이 큰 물질들에 대해 금속과 구연산염의 강한 화학적 결합을 이용한다.The present invention contains Zn 2 SiO 4 : Mn by a Sol-Gel method using a metal-citrate complex among various chemical synthesis methods, and particularly for metals having high fire resistance. Take advantage of strong chemical bonding of citrate.

우선, 형광체의 출발 물질로 Zn(NO3)6H2O (aldrich, 97%), Mn(NO3)xH2O(Junsei, 67%)을 사용하며, 각각의 시약은 화학양론적으로 계산하여 정밀하게 칭량한다.First, Zn (NO 3 ) 2 · 6H 2 O (aldrich, 97%) and Mn (NO 3 ) 2 · xH 2 O (Junsei, 67%) are used as starting materials of the phosphors. Calculate theoretically and weigh precisely.

그리고 나서, 상기 출발 물질 Zn(NO3)6H2O (aldrich, 97%), Mn(NO3)xH2O(Junsei, 67%)을 탈 이온수로 용해시키는데(S10), 본 발명에서 사용한 탈 이온수(Deionize Water)는 3차 증류수(250ml)를 이용한다.Then, starting materials Zn (NO 3 ) 2 · 6H 2 O (aldrich, 97%) and Mn (NO 3 ) 2 · xH 2 O (Junsei, 67%) were dissolved in deionized water (S10), Deionize water used in the present invention uses tertiary distilled water (250 ml).

또한, 상기 단계(S10)에서 용해된 투명 용액에 구연산을 첨가하되, 상기 구연산과 상기 투명 용액의 금속 이온의 몰비율(Molar Rate)이 3:1 이 되도록 섞는다(S20).In addition, citric acid is added to the transparent solution dissolved in the step (S10), but the mixture is mixed so that the molar ratio (Molar Rate) of the metal ions of the citric acid and the transparent solution is 3: 1 (S20).

여기서, 상기 3차 증류수는 Zn(NO3)6H2O, Mn(NO3)xH2O, 구염산을 모두 용해시킨다.Here, the tertiary distilled water dissolves Zn (NO 3 ) 2 · 6H 2 O, Mn (NO 3 ) 2 · xH 2 O, and hydrochloric acid.

그래서, 상기 단계(S20)에서 용해된 투명 용액에 대해 질산은을 이용하여 PH를 1 내지 2로 조절하며(S30), 균질한 전구 물질을 얻기 위해 강하게 휘저어준다(Stirring).Thus, the pH is adjusted to 1 to 2 using silver nitrate with respect to the transparent solution dissolved in the step (S20) (S30), and stir strongly to obtain a homogeneous precursor (Stirring).

휘젓는 동안에 실리카-졸을 한 방울씩 적상하여(S40) 약 24 시간 동안 격렬 하게 휘저어 준 후, 300 내지 400℃ 히터에서 약 24 시간 동안 태우고, 연소된 분말을 갈아준다(S50)While stirring, a drop of silica-sol was added dropwise (S40) and stirred vigorously for about 24 hours, and then burned at 300 to 400 ° C. heater for about 24 hours, and the burned powder was ground (S50).

그 후, 알루미나 도가니(Alumina Boat)에 일정량을 담아 공기 분위기에서 800 내지 1000℃ 까지 온도를 변화시켜 소성 후, 전기로 내에서 실온까지 노냉시켜 갈아준다(S60).Thereafter, a certain amount is placed in an alumina crucible (Alumina Boat), and the temperature is changed to 800 to 1000 ° C. in an air atmosphere, followed by sintering and furnace cooling in an electric furnace to room temperature (S60).

이렇게 합성된 규산염(Zn2SiO4) 녹색 형광체를 800℃의 N2 96%, H2 4% 환원 분위기에서 4 시간 동안 반응시킨다(S70).The synthesized silicate (Zn 2 SiO 4 ) green phosphor is reacted for 4 hours in N 2 96%, H 2 4% reducing atmosphere at 800 ° C. (S70).

본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 형광체 분말 특성을 분석하기 위해, X-선 회절 분석, 주사 전자 현미경(SEM) 분석, 발광 세기 분석을 실시한다.In order to analyze the characteristics of the Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor powder synthesized by the sol-gel process according to the present invention, X-ray diffraction analysis, scanning electron microscope (SEM) analysis, and emission intensity analysis are performed.

상기 X-선 회절(XRD: X-Ray Diffration) 분석은 X-선 회절 시험기(시마즈, XRD-6000 모델)의 Cu-Kα방사 (λ=1.5418 Å)을 사용하여 가속전압 30 kV, 전류 30 mA, 10~70°의 회절각(2θ) 범위에서 실시한다.The X-ray diffraction (XRD) analysis was performed using an X-ray diffraction tester (Shimazu, XRD-6000 model) using Cu-Kα radiation (λ = 1.5418 kV), an acceleration voltage of 30 kV, and a current of 30 mA. , In a diffraction angle (2θ) of 10 to 70 °.

여기서, X-선 회절 시험기의 스캐닝 속도는 분당 2°로 하여 회절 스펙트럼을 얻어냈으며, 솔-젤 공정으로 합성된 형광체의 Mn 농도 변화, 열처리 온도 변화, 실리카-졸의 변화량에 따른 분말의 결정성을 확인하기 위해 JCPDS (Joint Committee on Powder Diffraction Standards)의 분말 회절 파일을 참조하였다.Here, the scanning speed of the X-ray diffraction tester was obtained at a diffraction spectrum of 2 ° per minute, and the crystallinity of the powder according to the change of Mn concentration, heat treatment temperature, and silica-sol of the phosphor synthesized by the sol-gel process was measured. Reference was made to powder diffraction files of Joint Committee on Powder Diffraction Standards (JCPDS).

또한, 주사 전자 현미경(SEM: Scanning Electron Microscopy) 분석은 솔-젤 공정으로 합성된 형광체의 열처리 온도와 실리카-졸의 변화량에 따른 분말의 표면 형상 및 입자 크기의 변화를 측정하기 위해, 15kV 에서 SEM(히다치, S-4200 model)을 이용하여 관찰하였다.In addition, Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis was performed at 15kV to measure the change of surface shape and particle size of the powder according to the heat treatment temperature and silica-sol variation of the phosphor synthesized by the sol-gel process. It observed using (Hitachi, S-4200 model).

더불어, 본 발명에 따른 형광체의 발광(PL: Photoluminescence) 스펙트럼을 얻기 위해, 분광 형광 광도계(시마즈, RF-5301PC model)를 사용하여 실온에서 측정하였다.In addition, in order to obtain a photoluminescence (PL) spectrum of the phosphor according to the present invention, a spectrophotometer (Shimazu, RF-5301PC model) was measured at room temperature.

본 발명에 따른 합성된 형광체를 막자사발(mortar)에서 갈아서 발광 측정용 홀더에 장착하며, 발광 스펙트럼은 254nm의 파장으로 시료를 여기시켜 450~600 nm의 범위에서 스펙트럼을 얻었다. The synthesized phosphor according to the present invention was ground in a mortar and mounted on a holder for measuring luminescence. The luminescence spectrum was excited by a sample with a wavelength of 254 nm to obtain a spectrum in the range of 450 to 600 nm.

여기서, 발광 측정 시 여기파의 2차(second order) 레일리 산란(Rayleigh scattering)을 제거하기 위해 필터(UV-39)를 사용하였다.Here, the filter (UV-39) was used to remove the second order Rayleigh scattering of the excitation wave in the emission measurement.

도 2는 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 형광체 분말의 망간 농도에 따른 X-선 회절 분석 그래프이다.2 is an X-ray diffraction graph according to manganese concentration of Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor powder synthesized by a sol-gel process according to the present invention.

도 2에서, 출발 물질에서 망간의 농도를 각각 다르게 치환하여 도 1의 솔-젤 공정을 실시한다.In FIG. 2, the sol-gel process of FIG. 1 is performed by varying the concentration of manganese in the starting material.

이때, commerical이라고 기재된 그래프는 상용 망간 농도를 적용한 시료이며, (a)는 녹색 형광체(Zn2-XMnXSiO4)를 기준으로 x 값이 0.02 인 시료이고, (b)는 x 값이 0.05, (c)는 x 값이 0.08, (d)는 x 값이 0.12이다.In this case, the graph described as commerical is a sample to which commercial manganese concentration is applied, (a) is a sample having an x value of 0.02 based on the green phosphor (Zn 2 - X Mn X SiO 4 ), and (b) is a x value of 0.05 (c) has an x value of 0.08 and (d) has an x value of 0.12.

여기서, 각각의 시료들을 1000℃ 공기 분위기에서 6시간 열처리 후, 800℃ 환원 분위기에서 4 시간 반응시킨 뒤 측정한 X-선 회절 무늬를 나타낸 것이다.Here, X-ray diffraction patterns are measured after each sample is heat-treated at 1000 ° C. for 6 hours and reacted at 800 ° C. for 4 hours.

그리고, 합성된 Zn2SiO4:Mn 시료의 X-선 회절 무늬를 JCPDS 카드와 비교 분석한 결과, 합성된 시료들은 모두 윌레마이트(Willemite)의 단일상(single phase)의 화합물로 합성되었음을 알 수 있다. The X-ray diffraction pattern of the synthesized Zn 2 SiO 4 : Mn sample was compared with the JCPDS card, and the synthesized samples were all synthesized as a single phase compound of Willemite. have.

도 3은 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 형광체 분말의 망간 농도에 따른 전자 현미경 사진을 나타낸 도로서, Zn2-xMnxSiO4 녹색 형광체를 900℃에서 합성한 시료의 망간의 양을 증가시켜 형태 변화를 찍은 SEM 사진이다3 is an electron micrograph showing the manganese concentration of Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor powder synthesized by the sol-gel process according to the present invention, and Zn 2-x Mn x SiO 4 green phosphor was synthesized at 900 ° C. FIG. SEM image of morphology change by increasing the amount of manganese in a sample

우선, (a), (b), (c), (d)는 상기와 같이 녹색 형광체(Zn2-XMnXSiO4)를 기준으로 망간의 농도를 x= 0.02, 0.05, 0.08, 0.12 로 각각 설정하였을 경우의 SEM 사진이다.First, (a), (b), (c), and (d) have the manganese concentrations of x = 0.02, 0.05, 0.08, and 0.12 based on the green phosphor (Zn 2 - X Mn X SiO 4 ) as described above. It is the SEM photograph at the time of setting respectively.

망간의 양을 증가시킬수록 입자의 크기는 조금씩 성장한다는 것을 알 수 있지만, 망간의 양을 x = 0.12 로 증가시키면 입자들이 서로 뭉치면서 구형의 모양을 이루고 있지 않다는 것을 알 수 있으므로, 망간의 양은 x=8, 즉 8 몰% 이상 증가시키지 않는 것이 바람직하다.It can be seen that as the amount of manganese increases, the particle size grows little by little.However, increasing the amount of manganese to x = 0.12 shows that the particles do not form a spherical shape with each other. It is preferable not to increase = 8, ie 8 mol% or more.

도 4는 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 형광체 분말의 망간 농도에 따른 발광 세기 그래프이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 형광체의 발광 효율을 높이는 조건으로 최적의 화학 조성, 입자 크기의 분포, 입자 형상 등이 요 구된다.4 is a graph showing light emission intensity according to manganese concentration of Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor powder synthesized by a sol-gel process according to the present invention. As shown in FIG. 4, optimum chemical composition, distribution of particle size, particle shape, and the like are required as conditions for increasing the luminous efficiency of the phosphor.

단, 분말 입자의 형상이 구형일 경우, 표면에서 빛의 산란이 작고 높은 층진 밀도를 가지므로 발광 효율이 높아질 수 있다.However, when the shape of the powder particles is spherical, light scattering is small on the surface and has a high layer density, so that the luminous efficiency may be increased.

우선, 도 4는 1000℃에서 열처리된 Zn2-xMnxSiO4 ((a)~(d)는 각각 망간의 양(x)을 x=0.02, 0.05, 0.08, 0.12로 처리한 시료) 형광체의 빛 발광(PL) 스펙트럼을 비교한 것이며, commerical은 망간의 양을 상용으로 처리한 시료에 대한 스펙트럼을 나타낸 것이다.First, FIG. 4 shows Zn 2-x Mn x SiO 4 ((a) to (d) are samples in which the amount (x) of manganese is treated as x = 0.02, 0.05, 0.08, and 0.12, respectively). Comparing the light emission (PL) spectra of the samples, the commerical shows the spectra for samples treated with commercial amounts of manganese.

여기서, 망간의 양이 증가할수록 발광 세기가 증가하였지만, 치환된 망간의 양이 12 몰% 인 경우에는 오히려 발광 세기가 감소한다는 것을 알 수 있으므로, 망간의 농도는 8 몰% 인 경우가 가장 바람직하다.Here, although the emission intensity increased as the amount of manganese increased, it was found that the emission intensity decreased when the amount of substituted manganese was 12 mol%, so the concentration of manganese was most preferably 8 mol%. .

도 5는 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 형광체 분말의 열처리 온도에 따른 X-선 회절 분석 그래프로서, 각 온도에 따라 열처리한 후 측정한 X-선 회절 무늬이다.5 is an X-ray diffraction analysis graph according to the heat treatment temperature of Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor powder synthesized by the sol-gel process according to the present invention, which is an X-ray diffraction pattern measured after heat treatment at each temperature. .

여기서, 합성된 Zn2 - xMnxSiO4 시료의 X-선 회절 무늬를 JCPDS카드와 비교 분석한 결과, 합성된 시료들은 모두 윌레마이트(Willemite)의 단일상(single phase)의 화합물로 합성되었음을 알 수 있다.Here, X-ray diffraction patterns of the synthesized Zn 2 - x Mn x SiO 4 samples were compared with the JCPDS card, and as a result, all synthesized samples were synthesized as a single phase compound of Willemite. Able to know.

일반적으로 고상 반응법에서는 입자의 크기가 작고 구형에 가까울수록 재료의 단위 질량 또는 부피당 입자의 표면적을 나타내는 비표면적(Skyhalo)이 커지기 때문에 표면 확산이 쉽게 된다.In general, in the solid phase reaction, the smaller the particle size and the closer to the spherical shape, the easier the surface diffusion is because the specific surface area (Skyhalo) representing the surface area of the particles per unit mass or volume of the material increases.

하지만, 입자의 크기를 작게 하기에는 한계가 있고, 입자의 형상을 제어하기 용이하지 않으며, 단일상을 형성하기 위해서는 고온의 열처리가 필요한데 반해, 솔-젤 공정에서는 각 성분들이 원자 단위로 균일하게 섞여 있어서 물질들이 서로 확산되기 쉽기 때문에, 낮은 온도에서 단일상 형성이 가능하다.However, there are limitations to reducing the size of the particles, and it is not easy to control the shape of the particles, and high temperature heat treatment is required to form a single phase, whereas in the sol-gel process, each component is uniformly mixed in atomic units. Since the materials are likely to diffuse together, single phase formation is possible at low temperatures.

또한 입자들이 높은 비표면적을 가지기 때문에 반응에 쉽게 참여할 수 있다.In addition, because the particles have a high specific surface area, they can easily participate in the reaction.

도 6은 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 형광체 분말의 열처리 온도에 따른 전자 현미경 사진을 나타낸 도로서, Zn1.92Mn0.08SiO4 녹색 형광체의 온도를 증가시킴에 따른 형태 변화를 찍은 SEM 사진이다.6 is a view showing an electron micrograph according to the heat treatment temperature of the Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor powder synthesized by the sol-gel process according to the present invention, as the temperature of Zn 1.92 Mn 0.08 SiO 4 green phosphor is increased SEM image of morphology change.

여기서, 열처리 온도가 상승함에 따라 미립자들이 뭉쳐서 하나의 입자를 형성하고 입자들의 크기가 커지며, (a: 5만배) 800℃에서는 하나의 입자의 크기가 200~300 nm 구형이며, (b: 5만배) 900℃에서는 300~400 nm, (c: 5만배) 1000℃에서는 입자의 크기가 600 nm 정도임을 보여주지만, (d: 5천배) 1200℃에서는 입자 분포가 불균일한 파편형태로 나타났다. Here, as the heat treatment temperature rises, the fine particles aggregate to form one particle and the size of the particles increases (a: 50,000 times), and at 800 ° C., the size of one particle is 200-300 nm spherical, and (b: 50,000 times ) At 900 ℃, the particle size was about 600 nm at 300 ~ 400 nm and (c: 50,000 times), but at 1000 ℃ (d: 5000 times), the particle distribution was uneven at 1200 ℃.

도 7은 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 형광체 분말의 열처리 온도에 따른 발광 세기 그래프로서, 254 nm로 여기시키고, 발광 스펙트럼을 측정하여 비교한 것이다.FIG. 7 is a graph showing luminescence intensity according to the heat treatment temperature of Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor powder synthesized by the sol-gel process according to the present invention, excited at 254 nm, and measured by luminescence spectra.

열처리한 온도가 상승(a: 800℃, b: 900℃, c: 1000℃, d: 1200℃) 함에 따라 발광 세기가 증가하였으나, 1000℃와 1200℃의 발광 세기의 차이는 그리 크지 않았다.As the heat-treated temperature increased (a: 800 ° C., b: 900 ° C., c: 1000 ° C., d: 1200 ° C.), the light emission intensity increased, but the difference between the light emission intensity between 1000 ° C. and 1200 ° C. was not so large.

이는, SEM 사진에서 나타난 것과 같이, 1000℃에 비해 1200℃에서의 형태가 나빠졌음에 기인하다고 생각된다. 이러한 결과로 볼 때, 열처리(소성) 온도는 1000℃ 가 가장 적합함을 알 수 있다.This is thought to be due to the deterioration of the shape at 1200 ° C as compared to 1000 ° C as shown in the SEM photograph. From these results, it can be seen that the heat treatment (firing) temperature is most suitable for 1000 ℃.

도 8은 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 형광체 분말의 실리카-졸 함유량에 따른 X-선 회절 분석 그래프이다. 실리카-졸 변화량에 따른 결정성을 확인하기 위해, Zn1.92Mn0.08SiO4 에 실리카-졸의 양을 (a) 초과량 없음(no excess), (b) 10% 초과(excess), (c) 20% 초과로 각각 다르게 변화시켜 1000℃에서 합성한 시료들의 X-선 회절 무늬이다.8 is an X-ray diffraction analysis graph of silica-sol content of Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor powder synthesized by a sol-gel process according to the present invention. In order to confirm the crystallinity according to the silica-sol variation, the amount of silica-sol in Zn 1.92 Mn 0.08 SiO 4 was (a) no excess, (b) 10% excess, (c) X-ray diffraction patterns of samples synthesized at 1000 ° C. varying differently by more than 20%.

합성된 Zn2SiO4:Mn 시료의 X-선 회절 무늬를 JCPDS카드와 비교 분석한 결과, 합성된 시료들은 모두 윌레마이트(Willemite)의 단일상(single crystal)의 화합물로 합성되었음을 알 수 있다.The X-ray diffraction pattern of the synthesized Zn 2 SiO 4 : Mn sample was compared with the JCPDS card, and it can be seen that the synthesized samples were all synthesized as a single crystal compound of Willemite.

여기서, 과량으로 들어간 실리카-졸은 Zn2SiO4의 구조에 영향을 미치거나 이차상을 형성하지 않는 것을 알 수 있다.Here, it can be seen that the excess silica-sol does not affect the structure of Zn 2 SiO 4 or form a secondary phase.

도 9는 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 형광체 분말의 실리카-졸 함유량에 따른 전자 현미경 사진을 나타낸 도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, Zn1.92Mn0.08SiO4 녹색 형광체를 1000℃에서 합성할 때, 실리카-졸의 양이 증가함 에 따라 형태 변화를 확인할 수 있다.9 is a view showing an electron micrograph according to the silica-sol content of the Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor powder synthesized by the sol-gel process according to the present invention. As shown in FIG. 9, when the Zn 1.92 Mn 0.08 SiO 4 green phosphor is synthesized at 1000 ° C., the morphological change can be confirmed as the amount of silica-sol increases.

우선, 실리카-졸의 양이 (a) 초과량 없음(no excess), (b) 10% 초과인 경우의 입자 형태는 거의 비슷하게 나타났으나, (c) 20% 초과인 경우에는 입자끼리 뭉쳐짐을 알 수 있다.First, when the amount of silica-sol is (a) no excess and (b) more than 10%, the particle shape is almost similar, but if (c) is more than 20%, particles are aggregated. Able to know.

따라서, 실리카-졸이 일정 수준 이상으로 첨가되었을 경우에는 Zn1.92Mn0.08SiO4 녹색 형광체의 빛의 세기뿐만 아니라 형태에서도 좋지 않은 결과를 나타내는 것을 알 수 있다.Therefore, when the silica-sol is added above a certain level it can be seen that not only the light intensity of the Zn 1.92 Mn 0.08 SiO 4 green phosphor but also a bad result in the form.

도 10은 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 형광체 분말의 실리카-졸 함유량에 따른 발광 세기 그래프이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 1000℃에서 열처리된 Zn1 .92Mn0 .08SiO4 형광체의 실리카-졸의 변화량에 따른 발광 스펙트럼을 비교한다.10 is a graph showing luminescence intensity according to silica-sol content of Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor powder synthesized by a sol-gel process according to the present invention. A, 0.08 a Zn 1 .92 Mn 0 heat treatment at 1000 ℃ as shown in Figure 10 SiO 4 The emission spectra according to the amount of change in the silica-sol of the phosphor are compared.

여기서, 실리카-졸의 (a) 초과량 없음(no excess) 보다는 (b) 10% 초과인 경우의 발광 세기가 다소 높은 것을 알 수 있고, 이는 (b) 10% 초과한 시료가 이상적인 망간과 O의 4배위를 충족시켜서 결정계에서 Mn의 4T1g6A1g의 전이를 효율적으로 일으켰기 때문이다.Here, it can be seen that the luminescence intensity is higher when (b) more than 10% of (b) no excess of silica-sol, which means that (b) more than 10% of the sample is ideal for manganese and O by the meet four coordination in the crystal system is caused because the transformation of the 46 a T 1g 1g of Mn efficiently.

본 발명에 따른 형광체의 제조방법은 800℃ 이상에서 합성한 시료는 모두 단일상을 얻었고, TEOS대신 다른 실리카-졸을 사용하여도 윌레마이트(Willemite) 격자가 유지되었음을 XRD를 통하여 확인할 수 있다.In the method of manufacturing the phosphor according to the present invention, all samples synthesized at 800 ° C. or higher obtained a single phase, and it was confirmed through XRD that the Willemite lattice was maintained even when using other silica-sol instead of TEOS.

또한, 발광 세기 측정에서도 상용품의 PDP용 녹색 형광체와 발광 세기가 거의 비슷하게 나타났고, SEM 측정으로도 입자의 크기는 상용품의 녹색 형광체 수준이였음을 관찰할 수 있다.In addition, in the emission intensity measurement, it was observed that the emission intensity was almost the same as that of the green phosphor for the PDP of the commercial product, and the SEM size also showed that the particle size was the level of the green phosphor of the commercial product.

덧붙여서, 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 형광체는 종래의 합성법인 고상법에 비해 낮은 온도인 800℃에서 결정성이 우수한 형광체를 합성할 수 있다. In addition, the phosphor synthesized by the sol-gel process according to the present invention can synthesize a phosphor excellent in crystallinity at a low temperature of 800 ℃ compared to the conventional solid-state method.

도 11은 본 발명에 따른 Zn2SiO4:Mn 나노 형광체를 솔­젤 공정으로 합성하는 공정을 도시한 도로서, 하기 표 1에 사용시약 및 분자량이 도시되어 있다.FIG. 11 is a diagram illustrating a process of synthesizing a Zn 2 SiO 4: Mn nanophosphor according to the present invention using a sol-gel process, and the reagents and molecular weights shown in Table 1 below are shown.

Figure 112008068078607-pat00001
Figure 112008068078607-pat00001

본 발명은 다양한 화학적 합성법들 중에서 금속-구연산염 착물(Metal-Citrate Complex)을 이용한 솔-젤(Sol-Gel) 공법으로 규산염(Zn2SiO4)을 함성하며, 특히 내화성이 큰 물질들에 대해 금속과 구연산염의 강한 화학적 결합을 이용한다.The present invention contains a silicate (Zn 2 SiO 4 ) by the Sol-Gel method using a metal-citrate complex among various chemical synthesis methods, in particular for metals with high fire resistance Take advantage of the strong chemical bonding of and citrate.

우선, 형광체의 출발 물질로 Zn(NO3)2·6H2O (aldrich, 97%), Mn(NO3)2·xH2O(Junsei, 67%)을 사용하며, 각각의 시약은 화학양론적으로 계산하여 정밀하게 칭량한다.First, Zn (NO3) 2.6H2O (aldrich, 97%) and Mn (NO3) 2xH2O (Junsei, 67%) are used as starting materials of the phosphor. Weigh.

그리고 나서, 상기 출발 물질 Zn(NO3)2·6H2O (aldrich, 97%), Mn(NO3)2·xH2O(Junsei, 67%)을 탈 이온수로 용해시키는데(S100), 본 발명에서 사용한 탈 이온수(Deionize Water)는 3차 증류수(1000ml)를 이용한다.Then, the starting material Zn (NO 3) 2 .6H 2 O (aldrich, 97%) and Mn (NO 3) 2 .xH 2 O (Junsei, 67%) were dissolved in deionized water (S100). Deionize Water) uses tertiary distilled water (1000 ml).

또한, 상기 단계(S100)에서 용해된 투명 용액에 구연산을 첨가하되, 상기 구연산과 상기 투명 용액의 금속 이온의 몰비율(Molar Rate)이 3:1 이 되도록 섞는다(S200).In addition, citric acid is added to the transparent solution dissolved in the step (S100), but the mixture is mixed so that the molar ratio (Molar Rate) of the metal ions of the citric acid and the transparent solution is 3: 1 (S200).

여기서, 상기 3차 증류수는 Zn(NO3)2·6H2O, Mn(NO3)2·xH2O, 구염산을 모두 용해시키도록 포함되며, 완전히 녹을때까지 휘젓는다.Here, the tertiary distilled water may include dissolving all of Zn (NO 3) 2 · 6H 2 O, Mn (NO 3) 2 xH 2 O, and hydrochloric acid, and stirring until completely dissolved.

그래서, 상기 단계(S200)에서 용해된 투명 용액에 대해 질산을 이용하여 PH를 1 내지 2로 조절하며(S300), 균질한 전구 물질을 얻기 위해 강하게 휘저어준다(Stirring).Thus, the pH is adjusted to 1 to 2 using nitric acid for the transparent solution dissolved in the step (S200) (S300), and stir strongly to obtain a homogeneous precursor (Stirring).

휘젓는 동안에 실리카-졸을 한 방울씩 적상하여(S400) 약 24 시간 동안 격렬하게 휘저어 준 후, 300 내지 400℃ 히터에서 약 24 시간 동안 태우고, 연소된 분말을 갈아준다(S500)While stirring the silica-sol drop by drop (S400) vigorously stirred for about 24 hours, and then burned for about 24 hours in a 300 to 400 ℃ heater, the burned powder is ground (S500)

그 후, 알루미나 도가니(Alumina Boat)에 일정량을 담아 산소 분위기에서 500℃ 온도로 소성 후, 전기로 내에서 실온까지 노냉시켜 갈아준다(S600).Thereafter, a predetermined amount is put in an alumina crucible (Alumina Boat) and calcined at 500 ° C. in an oxygen atmosphere, and then the oven is cooled to room temperature in an electric furnace and changed (S600).

이렇게 합성된 규산염(Zn2SiO4:Mn) 녹색 형광체 전구체를 900℃의 N2 96%, H2 4% 환원 분위기에서 4 시간 동안 반응시킨다(S700).The thus synthesized silicate (Zn 2 SiO 4: Mn) green phosphor precursor is reacted for 4 hours in 900% N 2 96%, H 2 4% reducing atmosphere (S700).

본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 나노 형광체 분말 특성을 분석하기 위해, X-선 회절 분석, 주사 전자 현미경(SEM) 분석, 발광 세기 분석을 실시한다.In order to analyze the characteristics of the Zn 2 SiO 4 : Mn nano phosphor powder synthesized by the sol-gel process according to the present invention, X-ray diffraction analysis, scanning electron microscopy (SEM) analysis, and emission intensity analysis are performed.

상기 X-선 회절(XRD: X-Ray Diffration) 분석은 X-선 회절 시험기(시마즈, XRD-6000 모델)의 Cu-Kα방사 (λ=1.5418 Å)을 사용하여 가속전압 30 kV, 전류 30 mA, 10~70°의 회절각(2θ) 범위에서 실시한다.The X-ray diffraction (XRD) analysis was performed using an X-ray diffraction tester (Shimazu, XRD-6000 model) using Cu-Kα radiation (λ = 1.5418 kV), an acceleration voltage of 30 kV, and a current of 30 mA. , In a diffraction angle (2θ) of 10 to 70 °.

여기서, X-선 회절 시험기의 스캐닝 속도는 분당 2°로 하여 회절 스펙트럼을 얻어냈으며, 솔-젤 공정으로 합성된 형광체의 Mn 농도 변화, 열처리 온도 변화, 실리카-졸의 변화량에 따른 분말의 결정성을 확인하기 위해 JCPDS (Joint Committee on Powder Diffraction Standards)의 분말 회절 파일을 참조하였다.Here, the scanning speed of the X-ray diffraction tester was obtained at a diffraction spectrum of 2 ° per minute, and the crystallinity of the powder according to the change of Mn concentration, heat treatment temperature, and silica-sol of the phosphor synthesized by the sol-gel process was measured. Reference was made to powder diffraction files of Joint Committee on Powder Diffraction Standards (JCPDS).

또한, 주사 전자 현미경(SEM: Scanning Electron Microscopy) 분석은 솔-젤 공정으로 합성된 형광체의 열처리 온도와 실리카-졸의 변화량에 따른 분말의 표면 형상 및 입자 크기의 변화를 측정하기 위해, 15kV 에서 SEM(히다치, S-4200 model)을 이용하여 관찰하였다.In addition, Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis was performed at 15kV to measure the change of surface shape and particle size of the powder according to the heat treatment temperature and silica-sol variation of the phosphor synthesized by the sol-gel process. It observed using (Hitachi, S-4200 model).

더불어, 본 발명에 따른 나노 형광체의 발광(PL: Photoluminescence) 스펙트럼을 얻기 위해, 분광 형광 광도계(시마즈, RF-5301PC model)를 사용하여 실온에서 측정하였다.In addition, in order to obtain a photoluminescence (PL) spectrum of the nanophosphor according to the present invention, it was measured at room temperature using a spectrophotometer (Shimazu, RF-5301PC model).

본 발명에 따른 합성된 나노 형광체를 막자사발(mortar)에서 갈아서 발광 측정용 홀더에 장착하며, 발광 스펙트럼은 254nm의 파장으로 시료를 여기시켜 450~600 nm의 범위에서 스펙트럼을 얻었다. The synthesized nano-phosphor according to the present invention was ground in a mortar and mounted on a holder for measurement of luminescence, and the emission spectrum was excited by a sample at a wavelength of 254 nm to obtain a spectrum in the range of 450 to 600 nm.

여기서, 발광 측정 시 여기파의 2차(second order) 레일리 산란(Rayleigh scattering)을 제거하기 위해 필터(UV-39)를 사용하였다.Here, the filter (UV-39) was used to remove the second order Rayleigh scattering of the excitation wave in the emission measurement.

도 12는 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 나노 형광체 분말의 X-선 회절 분석 그래프로서, 본 발명에 따른 나노 형광체의 구조를 분석한다.12 is an X-ray diffraction analysis graph of Zn 2 SiO 4 : Mn nano phosphor powder synthesized by the sol-gel process according to the present invention, and analyzes the structure of the nano phosphor according to the present invention.

여기서, 본 발명에 따른 나노 형광체는 상단에 나타난 상용품(commercial)의 형광체와 동일한 패턴을 나타내며, 단일상의 윌레마이트(Willemite) 구조의 화합물로 합성되었다는 것을 알 수 있다.Here, it can be seen that the nano-phosphor according to the present invention exhibits the same pattern as that of the commercial phosphor shown on the top, and is synthesized as a compound having a single phase? Willemite structure.

덧붙여서, 잉크젯용 형광체가 갖추어야 할 특성은 일반적으로 발광 특성이 우수한 나노 크기의 구형 입자이어야 하는데, 나노화 과정에서 일반적으로 입자들은 입자 표면에 약한 소결 현상이 나타나며, 이러한 뭉침 현상은 분산제를 첨가하는 볼밀 과정에 의해 개별 입자들로 분리시켜야 한다.In addition, the characteristics of the inkjet phosphor should generally be nano-sized spherical particles having excellent luminescence properties. In the nano-ization process, particles generally exhibit weak sintering on the particle surface, and this aggregation is a ball mill process in which a dispersant is added. Separate into individual particles.

그리고, 형광체 입자의 열처리 과정에서 심하게 입자들이 뭉치는 형광체 합성 과정에 의해 얻어진 형광체는 강한 볼밀 과정에서 발광 특성이 상당한 비율로 저해되므로 바람직한 나노화 과정이라고 할 수 없다.In addition, the phosphor obtained by the phosphor synthesis process in which the particles are agglomerated severely in the heat treatment process of the phosphor particles is not a preferable nanonization process because the luminescent properties are inhibited in a substantial proportion in a strong ball mill process.

따라서, 본 발명에 따른 나노 형광체는 다양한 열처리 과정을 통하여 최적의 녹색 나노 형광체를 합성하였고, 이는 도 13 내지 도 17에 도시된다.Therefore, the nano phosphor according to the present invention synthesized an optimal green nano phosphor through various heat treatment processes, which are shown in FIGS. 13 to 17.

도 13은 900℃ 에서 공기로 처리한 후, 900℃ 에서 환원한 형광체이고, 도 14는 900℃ 열충격(Thermal-Shock) 후, 800℃ 에서 환원한 형광체이고, 도 15는 900℃ 열충격(Thermal-Shock) 후, 900℃ 에서 환원한 형광체이며, 도 16는 산소로 처리한 후, 800℃ 에서 환원한 형광체이고, 도 17은 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성한 형광체로서, 500℃ 에서 산소로 처리한 후, 900℃ 에서 환원한 나노 형광체이다.FIG. 13 is a phosphor reduced at 900 ° C. after treatment with air at 900 ° C., FIG. 14 is a phosphor reduced at 800 ° C. after 900 ° C. thermal shock, and FIG. 15 is a 900 ° C. thermal shock. After the shock), it is a phosphor reduced at 900 ℃, Figure 16 is a phosphor reduced in 800 ℃ after treatment with oxygen, Figure 17 is a phosphor synthesized by the sol-gel process according to the present invention, oxygen at 500 ℃ The nanophosphor was reduced at 900 ° C. after treatment with.

도 13 내지 도 16에 나타난 형광체의 입자 형상에서 알 수 있듯이, 입자 간의 뭉침 현상이 심해지고 있지만, 도 17에 나타난 본 발명에 따른 나노 형광체는 본 발명에서 이용한 볼밀 조건에서 쉽게 입자들을 분리할 수 있다는 것을 알 수 있다.As can be seen from the particle shape of the phosphor shown in Figures 13 to 16, the aggregation between particles is getting worse, the nano-phosphor according to the present invention shown in Figure 17 can be easily separated particles in the ball mill conditions used in the present invention It can be seen that.

도 18은 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 나노 형광체 분말의 합성 조건에 따른 발광 세기 그래프로서, Xenon Lamp를 254nm 에서 여기시킨 후, 450~600nm 까지 변화시켜 얻은 스펙트럼을 도시하며, 합성 조건에 따른 상대 발광 세기(%)는 하기 표 2에 도시된다.FIG. 18 is a graph showing luminescence intensity according to the synthesis conditions of XnSiSiO4: Mn nano-phosphor powder synthesized by the sol-gel process according to the present invention, and shows the spectrum obtained by changing the Xenon Lamp at 254 nm to 450-600 nm. Relative emission intensity (%) according to the synthesis conditions is shown in Table 2 below.

Figure 112008068078607-pat00002
Figure 112008068078607-pat00002

도 18에서 도시된 바와 같이, 최종 환원처리 전 단계인 산소 분위기에서 잔여 유기물을 완전히 제거하는 것이 나노 형광체의 뭉침 현상을 최소화할 수 있다는 것을 알 수 있으며, 하기 표 3을 참조하면 최종 단계인 환원 처리는 900℃ 가 최적 온도임을 알 수 있다.As shown in FIG. 18, it can be seen that completely removing the organic matter in the oxygen atmosphere, which is a step before the final reduction treatment, can minimize the aggregation of the nano phosphors. Referring to Table 3 below, the reduction treatment is the final step. It can be seen that 900 ℃ is the optimum temperature.

Figure 112008068078607-pat00003
Figure 112008068078607-pat00003

따라서, 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 나노 형광체는 잉크젯용으로 이용될 수 있도록 그 입자들을 쉽게 분리되며, 입자간의 뭉침 현상이 제거되어 발광 특성을 증가시킬 수 있다.Therefore, the nano-phosphor synthesized by the sol-gel process according to the present invention can be easily separated from the particles to be used for the inkjet, the aggregation between the particles can be removed to increase the luminescence properties.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며 해당 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.In the above described exemplary embodiments of the present invention by way of example, the scope of the present invention is not limited only to this specific embodiment, and those skilled in the art within the scope of the claims of the present invention Changes may be made as appropriate.

도 1은 본 발명에 따른 Zn2SiO4:Mn 형광체를 솔­젤 공정으로 합성하는 공정을 도시한 도.1 is a diagram illustrating a process of synthesizing a Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor according to the present invention using a sol-gel process.

도 2는 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 형광체 분말의 망간 농도에 따른 X-선 회절 분석 그래프.2 is an X-ray diffraction analysis graph according to manganese concentration of Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor powder synthesized by a sol-gel process according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 형광체 분말의 망간 농도에 따른 전자 현미경 사진을 나타낸 도.3 is an electron micrograph of manganese concentration of Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor powder synthesized by a sol-gel process according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 형광체 분말의 망간 농도에 따른 발광 세기 그래프.Figure 4 is a graph of the emission intensity according to the manganese concentration of the xnSiSiO4: Mn phosphor powder synthesized by the sol-gel process according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 형광체 분말의 열처리 온도에 따른 X-선 회절 분석 그래프.5 is an X-ray diffraction graph according to the heat treatment temperature of Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor powder synthesized by the sol-gel process according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 형광체 분말의 열처리 온도에 따른 전자 현미경 사진을 나타낸 도.6 is an electron micrograph showing the heat treatment temperature of Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor powder synthesized by a sol-gel process according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 형광체 분말의 열처리 온도에 따른 발광 세기 그래프.7 is a graph showing light emission intensity according to heat treatment temperature of Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor powder synthesized by a sol-gel process according to the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 형광체 분말의 실리카-졸 함유량에 따른 X-선 회절 분석 그래프.8 is an X-ray diffraction graph according to silica-sol content of Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor powder synthesized by a sol-gel process according to the present invention.

도 9는 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 형광체 분말의 실 리카-졸 함유량에 따른 전자 현미경 사진을 나타낸 도.9 is a view showing an electron micrograph according to the silica-sol content of Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor powder synthesized by the sol-gel process according to the present invention.

도 10은 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 형광체 분말의 실리카-졸 함유량에 따른 발광 세기 그래프.10 is a graph showing light emission intensity according to silica-sol content of Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor powder synthesized by a sol-gel process according to the present invention.

도 11은 본 발명에 따른 Zn2SiO4:Mn 나노 형광체를 솔­젤 공정으로 합성하는 공정을 도시한 도.FIG. 11 is a diagram illustrating a process of synthesizing a Zn 2 SiO 4: Mn nanophosphor according to the present invention using a sol-gel process. FIG.

도 12는 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 나노 형광체 분말의 X-선 회절 분석 그래프.12 is an X-ray diffraction graph of a Zn 2 SiO 4: Mn nano phosphor powder synthesized by a sol-gel process according to the present invention.

도 13 내지 도 17은 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 나노 형광체 분말의 합성 조건에 따른 전자 현미경 사진을 나타낸 도.13 to 17 are electron micrographs according to the synthesis conditions of the Zn 2 SiO 4: Mn nano phosphor powder synthesized by the sol-gel process according to the present invention.

도 18은 본 발명에 따른 솔-젤 공정으로 합성된 Zn2SiO4:Mn 나노 형광체 분말의 합성 조건에 따른 발광 세기 그래프.18 is a graph showing light emission intensity according to synthesis conditions of Zn 2 SiO 4: Mn nano phosphor powder synthesized by a sol-gel process according to the present invention.

Claims (9)

플라즈마 표시 패널(PDP) 또는 잉크젯용으로 사용되는 형광체의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of the fluorescent substance used for a plasma display panel (PDP) or an inkjet, 출발 물질인 Zn(NO3)2·6H2O 와 Mn(NO3)2·XH2O를 탈 이온수로 용해시키는 제1 단계;A first step of dissolving starting materials Zn (NO 3) 2 .6H 2 O and Mn (NO 3) 2 .XH 2 O with deionized water; 상기 제1 단계의 용액과 구연산의 몰비율(molar ratio) 3:1이 되도록 상기 구연산을 첨가하여 용해시키는 제2 단계;A second step of adding and dissolving the citric acid so that a molar ratio of the solution of the first step and the citric acid is 3: 1; 상기 제2 단계 용액의 PH가 1 내지 2가 되도록 질산(HNO3)을 혼합하는 제3 단계;A third step of mixing nitric acid (HNO 3) such that the pH of the second step solution is 1 to 2; 균일한 전구 물질을 얻기 위해 상기 제3 단계의 용액을 휘저으면서, 실리카-졸을 적상하는 제4 단계;A fourth step of dropping the silica-sol while stirring the solution of the third step to obtain a uniform precursor; 상기 제4 단계의 용액을 일정시간 휘저은 후, 히터에서 태워 연소된 분말을 갈아주고, 상기 분말을 공기 또는 산소 분위기의 알루미나 도가니에서 소성 및 노냉시켜 녹색 형광체를 합성하는 제5 단계;A fifth step of synthesizing the green phosphor by stirring the solution of the fourth step for a predetermined time, burning the burned powder in a heater, and calcining and cooling the powder in an alumina crucible in an air or oxygen atmosphere; 상기 녹색 형광체를 질소 및 수소의 환원 분위기에서 반응시키는 제6 단계A sixth step of reacting the green phosphor in a reducing atmosphere of nitrogen and hydrogen; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광체의 제조방법.Method for producing a phosphor, characterized in that consisting of. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제5단계 및 제6단계에서 공기 분위기 및 환원분위기의 온도는 800 내지 1000 ℃ 이고, 산소분위기 및 환원분위기의 온도는 300 내지 900 ℃인 것을 특징으로 하는 형광체의 제조방법.In the fifth and sixth step, the temperature of the air atmosphere and the reducing atmosphere is 800 to 1000 ℃, the temperature of the oxygen atmosphere and the reducing atmosphere is 300 to 900 ℃ characterized in that the manufacturing method of the phosphor. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 망간의 양 또는 열처리 온도 또는 실리카-졸의 첨가량이 증가할수록 상기 녹색 형광체의 빛 발광 세기는 증가하는 것을 특징으로 하는 형광체의 제조방법.The light emission intensity of the green phosphor increases as the amount of manganese or the heat treatment temperature or the amount of silica-sol added increases. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 상기 망간의 양은 상기 녹색 형광체(Zn2-XMnXSiO4)를 기준으로 x 가 0.02 내지 0.08 인 것을 특징으로 하는 형광체의 제조방법.The amount of the manganese is a phosphor manufacturing method, characterized in that x is 0.02 to 0.08 based on the green phosphor (Zn 2 - X Mn X SiO 4 ). 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 녹색 형광체는 단일상 화합물인 것을 특징으로 하는 형광체의 제조방법.The green phosphor is a method for producing a phosphor, characterized in that the single phase compound. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 열처리 후 형성된 녹색 형광체의 입자 크기는 200 내지 600 nm 인 것을 특징으로 하는 형광체의 제조방법.The particle size of the green phosphor formed after the heat treatment is characterized in that the phosphor of 200 to 600 nm. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 1 단계의 탈 이온수는 3차 증류수인 것을 특징으로 하는 형광체의 제조방법.Deionized water of the first step is a method for producing a phosphor, characterized in that the tertiary distilled water. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 6 단계의 환원 분위기는 질소 96%, 수소 4% 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 형광체의 제조방법.Reducing atmosphere of the six steps is a method of producing a phosphor, characterized in that consisting of 96% nitrogen, 4% hydrogen. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항의 형광체 제조방법에 의해 형성된 형광체.The phosphor formed by the phosphor manufacturing method of any one of Claims 1-8.
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