KR101008759B1 - 청색 방출성 인광물질을 보유한 진공자외선 여기 소자 - Google Patents

청색 방출성 인광물질을 보유한 진공자외선 여기 소자 Download PDF

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Abstract

플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 또는 다른 진공자외선(VUV) 여기 소자에 사용되는 청색 방출성 인광물질이 제공된다. 이러한 청색 방출성 인광물질 및 이의 혼합물은 최소한 유로퓸-활성화된, 칼슘-치환 바륨 헥사알루미네이트(CBAL) 인광물질을 함유한다. 이러한 CBAL 인광물질은 화학식 Ba1 .29-x- yCaxEuyAl12O19 .29(여기서, x는 0<x<0.25이고, y는 0.01<y<0.20이다)로 표시되는 조성을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 청색 방출성 인광물질은 VUV 여기 소자에서 발생되는 조건 하에서, 색 이동성 감소 및 강도 유지성의 증가와 같은 개선된 퇴화 특성을 나타낸다.
플라즈마 디스플레이, 청색 방출성 인광물질, 진공자외선 여기 소자

Description

청색 방출성 인광물질을 보유한 진공자외선 여기 소자{VUV-EXCITED DEVICE WITH BLUE-EMITTING PHOSPHOR}
관련출원에 대한 설명
본 출원은 2003.5.15에 제출된 미국 가출원 60/470,734 및 60/470,635를 우선권으로 주장하는 출원이다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 소자 또는 기타 진공자외선(VUV) 여기 소자에 사용되는 청색 방출성 인광물질 및 이의 혼합물에 관한 것이다. 이러한 소자에는, 희유 기체 또는 이러한 희유 기체들의 혼합물이 충전되어 있고 적색, 녹색 또는 청색 방출성 인광물질을 함유하는 밀폐 투명 구조물로 부분적으로 구성되어진 플라즈마 디스플레이 패널 또는 진공자외선 여기 램프와 같은 장치가 부분적으로 포함되어 있다. 고전압의 전류는 여기의 주요 급원으로서 진공자외선을 방출하는 기체 방전을 생산한다. 그 다음, VUV는 인광물질을 여기시켜 자외선을 방출한다.
통상적인 플라즈마 디스플레이 소자는 희유 기체(예컨대, 헬륨, 네온, 아르곤, 크세논 및 크립톤) 또는 이러한 희유 기체의 혼합물로 충전되어 있고, 이 기체들은 고전압 전류에 의해 여기되어 200nm 미만 파장의 VUV 범위의 자외선을 방출한다. 이와 같이 방출된 VUV는 여기의 주요 급원으로 사용되어 다양한 청색, 녹색 및 적색 방출성 인광물질을 여기시킨다. 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)은 후면 캐리어 판, 전면 투명판, 및 이러한 전면판과 후면판 사이의 공간을 셀로 분할하는 갈비살형 구조물로 이루어져 있다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 또한 각각의 독립된 플라즈마 셀을 각각 인가하고 여기시킬 수 있는 매우 복잡한 전극 배열을 함유한다. 각 셀은 소량의 희유 기체 혼합물 및 3가지 색 중 1가지 색만을 방출하는 소량의 인광물질을 함유한다. 3가지 상이한 색인 적색, 녹색 및 청색을 각각 방출하는 인광물질들을 함유한 셀은 다른 유형의 디스플레이 패널, 예컨대 CRT 디스플레이에 여러 색의 픽셀이 분포된 방식과 거의 같은 방식으로 패널 안의 후면판에 통계적으로 분포되어 있다. 플라즈마 디스플레이 패널처럼, VUV 여기 램프는 희유 기체 또는 그 혼합물 및 유사 인광물질을 함유한다. 여기 방출 원리는 청색, 녹색 및 적색 인광물질의 배합물이 램프 내면에 광범위하게 코팅되어, 여러 독립된 플라즈마 셀이 방출하는 상이한 3가지 색 대신에 총체적인 백색을 발생하도록 방출한다.
가장 일반적으로 사용되는 VUV 여기 에너지는 147nm 내지 173nm 사이의 영역에서 방출하는 크세논 또는 크세논-헬륨 플라즈마에서 유래하는 에너지이다. 정확한 방출 스펙트럼은 Xe 농도와 총 기체 조성에 따라 달라진다. 고전압 여기 하에서, Xe계 플라즈마는 일반적으로 147nm에서 Xe 방출선을 나타내고, 173nm 부근에서 Xe 엑시머 밴드 방출을 나타낸다. 이것은 통상적인 형광 램프의 저압 수은 증기 방전에 의해 생산되는 주된 254nm 여기 방사선과는 전혀 다른 것이다. 결과적으로, VUV 여기 장치에 사용되는 인광물질은 종래의 단파장 자외선 형광 장치들에 비해 보다 높은 여기 에너지로 인해 부과되는 새로운 조건들을 필요로 한다.
일반적으로, VUV 여기 소자에 사용되는 인광물질은 약간의 바람직하지 않은 성질을 나타낸다. 특히, 가장 큰 문제점은 청색 방출제로서 흔히 사용되는 인광물질인 유로퓸-활성화된 바륨 마그네슘 알루미네이트(BAM), Ba1-xEuxMgAl10O17(0.01<x<0.20)이다. 이러한 인광물질은 제조 공정 중에 상승된 온도와 습도로 인해 휘도와 색이 모두 퇴화되는 것으로 알려져 있다. PDP 패널의 제조 시, 투명한 전면판과 유전층의 보호 목적으로 얇은 MgO 층이 적용된다. MgO는 상당히 흡습성이며, 패널 제조 중에 나타나는 높은 습도 상태는 베이크아웃 동안 MgO 층에서 해리된 물로부터 발생하는 것이다. 이러한 물은 색 퇴화의 수단이 되어 색 위치를 녹색 영역으로 이동시키는 것으로 생각된다. 이러한 인광물질은 또한 고강도 Xe 플라즈마 및 VUV 광자 유속에 장기간 노출된 후에도 휘도와 색의 퇴화를 일으킨다. BAM의 퇴화 기작은 많은 연구의 주제가 되었고, Eu2 +에서 Eu3 +로의 산화, 실제 알루미네이트 인광물질 격자 구조의 변형 및 격자 내의 여러 부위 간에 Eu2 + 활성제 이온의 이동과 같은 변화를 수반하는 것으로 생각되고 있다. 시중의 플라즈마 디스플레이 패널의 실제 수명은 전술한 색 위치의 이동 및 청색 인광물질 성분의 강도 감소(결과적으로, 총 패널 색이 바람직하지 않은 황색으로 이동된다)로 인해 급격히 단축되었다. 이러한 퇴화와 관련성이 높은 1가지 척도는 백분율로 계산할 수 있는 강도(I) 대 CIE y 색 위치의 비이다. 강도 감소 및 CIE y색 좌표의 증가(녹색 이 동)는 모두 I/y 비를 감소시킨다.
최근, 청색 방출성 VUV 여기성 BAM 인광물질의 유지 향상을 위하여 다양한 여러 연구들이 시도되었다. 이러한 연구에는 BAM 인광물질 위에 밴드갭이 넓은 금속 산화물을 졸-겔 코팅하는 방법(미국 특허 공개번호 2002/0039665); 알루미네이트 인광물질을 암모늄 플루오라이드와 혼합하여 열처리하는 방법(미국 특허 6,242,043); 및 BAM 인광물질의 용액계 카테나-폴리포스페이트 코팅법(미국 특허 5,998,047)이 있다. 또한, BAM 유지를 향상시키기 위해, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 또는 아연을 BAM 중의 1종 이상의 금속 성분 대신에 사용하는 것과 같은 BAM 화학량론의 치환 변이 방법도 시도되었다(미국 특허 공개번호 2002/0190240 A1). 하지만, 이러한 연구들은 현재까지 완전한 성공을 거두지 못한 실정이다.
또한, 시중의 BAM 인광물질, 예컨대 (La1 -x-y- zTmxLiySrz)PO4(미국 특허 5,989,454), Ba1 - aEuaMgAl6O11(미국 특허 6,527,978), CaMgSi2O6:Eu2 + 및 CaAl2O4:Eu2 + 등에 비해 향상된 유지를 나타내는 새로운 인광물질의 조성물이 조사되었다. 고용체 상의 BAM-바륨 헥사알루미네이트(0.82BaO·6Al2O3)는 색 안정성과 유지는 향상되지만 바람직하지 않은 색 위치를 나타낸다. 또한, 향상된 유지 특성을 갖는 것으로 개시된 바 있는 새로운 청색 VUV 인광물질의 혼합물 또는 배합물에는 BAM과 혼합된 (La1 -x-y- zTmxLiyAEz)PO4, Eu2 +-활성화된 바륨 마그네슘 란타늄 알루미네이트, Eu2+-활성화된 알칼리 토금속 클로로아파타이트, 또는 Eu2 +-활성화된 칼슘 클로로보레이트 인 광물질(미국 특허 6,187,225); 및 다수의 UV-C 광방출성 인광물질과 혼합된 BAM 또는 SCAP(Ba,Sr,Ca)5(PO4)3Cl:Eu(미국 특허 공개번호 2001/0033133 A1)가 있다.
이러한 다수의 인광물질 또는 인광물질 혼합물은 색 및 강도 안정성의 향상을 보이기는 하나, 실용가능한 대안인지는 아직 증명된 바 없다. 따라서, 향상된 청색 방출성 VUV 여기 인광물질은 여전히 필요로 되고 있다. 특히, 다음과 같은 성질이 필요로 되고 있다: 보다 진한 청색, 패널 제작 동안의 향상된 색 안정성, 향상된 패널 작동 수명, 및 열, 습도, Xe 플라즈마 및 고강도 VUV 광자 유속에 대한 가속 시험 후의 I/y 비의 높은 상대적 유지 백분율.
발명의 개요
BAM 인광물질에 의해 나타나는 퇴화를 일으킴이 없이 이용할 수 있는 청색 방출성 인광물질로서, 유로퓸-활성화된, 칼슘-치환 바륨 헥사알루미네이트(CBAL) 인광물질이 사용될 수 있다는 것을 발견했다. CBAL 인광물질은 미국 특허 4,827,187에서 수은 증기 방전과 함께 사용된 통상적인 형광 인광물질로서 기술된 바 있지만, VUV 여기 소자에 사용하는 것에 관하여는 지금껏 설명된 적이 없다. 이러한 CBAL 인광물질은 화학식 Ba1 .29-x- yCaxEuyAl12O19 .29(여기서, x는 0<x,0.25 이고 y는 0.01<y<0.20 이다)로 표시되는 조성을 갖는 것이 바람직하다.
UVU 여기 하에서, CBAL 인광물질은 BAM 인광물질보다 더 진한 청색 방출 피크를 나타내지만, 초기 강도는 시중에서 입수용이한 BAM 인광물질의 초기 강도의 80 내지 85% 정도이다. 하지만, 상승된 온도와 습도 조건에 노출될 때, CBAL 인광물질은 색 위치의 녹색 이동이 거의 0이고, 강도 상실도 거의 보이지 않았다. 또한, 가속 노화 시험으로 사용된 고강도 VUV 광자 유속에 노출 시, CBAL 인광물질은 시중의 BAM 인광물질에서 관찰되는 강도 퇴화와 비교 시 1/2도 되지 않는 강도 퇴화를 보이고 색 이동도 거의 없었다. CBAL 인광물질은 또한 알루미늄 옥시하이드록사이드 코팅으로 코팅될 수도 있어 고강도 VUV 광자 유속에 노출 시 더욱 향상된 유지성을 나타냈다. 이와 같이 코팅된 인광물질은 이하 두문자인 cCBAL로 나타낸다. CBAL 인광물질은 또한 다른 청색 방출성 인광물질과 함께 사용될 수 있다. 특히, CBAL 및 cCBAL 인광물질은 BAM 인광물질, 알루미늄 옥시하이드록사이드 코팅된 BAM 인광물질(cBAM), 또는 미국 특허 6,187,225, 5,989,454 및 6,419,852에 기술되어 있는 근자외선, 청색, 및 IR 방출성 인광물질인 툴륨- 및 리튬-활성화된 가돌리늄 란타늄 포스페이트(LaPOT),(Gd,La)PO4:Tm,Li와 배합될 수도 있다.
도 1은 VUV 여기 소자의 단면도이다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 보다 상세한 이해와 기타 다른 추가의 목적, 장점 및 성능에 대한 이해를 위해, 이하의 상세한 설명과 후속 청구의 범위는 전술한 도면을 참조로 하여 설명하였다.
도 1은 유전 차단 방전 램프로 일반적으로 불리는 VUV 여기 소자의 형태를 도시한 것이다. 편평한 직사각형의 소자를 단면도로 나타내었다. 방전 용기(10)는 유리와 같은 투명 재료로 제작했으며, 전면판(3)과 후면판(2) 및 이 둘을 연결하는 두 판 말단의 프레임(5)으로 구성된다. 방전 용기(10) 안에는 방전 챔버(15)가 담겨 있고, 방전 챔버 안에는 희유 기체, 일반적으로 크세논, 또는 희유 기체들의 혼합물이 들어있어, 진공자외선(VUV)을 방출시키는 방전을 발생시키는데 사용된다. 후면판(2)에는 작동 중에 음극과 양극으로서 작용할 수 있는 다수의 대상전극(6)이 존재한다. 전극의 적어도 일부(6')는 유전차단층(7)으로 덮혀 있다. 전면판(3)과 후면판(2)의 내면은 VUV의 적어도 일부를 가시광선으로 변환시키는 인광물질 층(11)으로 코팅되어 있다. 유전 차단 방전 램프의 다른 예는 미국 특허 6,566,810, 6,246,171 및 6,469,435에 기술되어 있다. 플라즈마 디스플레이 패널의 예는 미국 특허 6,713,959 및 6,726,519에 기술되어 있다.
실제 PDP 제조 및 사용을 모의 실험하고, 특히 열 습도 시험 및 가속 노화 시험을 실시하기 위해 실험실 수준의 시험을 설계했다. 열 습도 시험 및 가속 노화 시험 전과 후의 휘도는 퍼킨-엘머(Perkin-Elmer) LS-50B 분광분석기를 이용한 방출 스펙트럼을 측정하고, 측정된 방출 스펙트럼을 표준 BAM 인광물질 대조군의 방출 스펙트럼에 상대적으로 정량분석하여 수득했다. 최대 강도에서의 피크 파장은 스펙트럼에서 얻고, y좌표 색 값은, X, Y, Z - 3자극 곡선을 기반으로 한 일반적으로 인정받는 공지의 방정식을 이용하여 스펙트럼 데이터로부터 계산하여 구했다. 여기 급원은 VUV 빔 경로 중의 공기를 배제시키면서 분말 플라크를 비추기 위해 사용된 입수용이한 크세논 엑시머 램프(XeCM-L, Resonance Ltd. 제품, 캐나다 온타리오 바 리에 소재)를 사용했다. 인광물질은 또한 페이스트 상태로 혼합하고, 알루미나 칩이나 "슬라이드" 위에 코팅한 후, 건조한 다음, 상기와 같은 방식으로 측정할 수 있다.
열 습도 시험은 인광물질 시료를 425℃의 가온된 수포화 공기류에 2시간 동안 노출시키는 것을 수반한다. 가속 노화 시험은 고강도 Xe 플라즈마 및 VUV 광자 유속에 노출시키는 것을 수반한다. 가속 노화 시험은 고전력의 희유 기체 방전 챔버에서 수행한다. 이 챔버는 먼저 10-6 토르 챔버로 탈기 후 유동 Xe을 약 5 밀리토르로 보유하는, 내경 5cm의 파이렉스(Pyrex™) 튜브로 된 100cm 루프로 구성된 것이다. 유도결합 방전은 RF 전력공급기로부터 450kHz의 유입 전력 약 280와트를 가하여 수득한다. 이 때, 시료 표면에는 147nm의 VUV가 약 90밀리와트/㎠로 존재하는 것으로 추정된다. 이러한 조건에서 엑시머 방출은 거의 일어나지 않았다. 선택된 노출 시간 후, 인광물질 시료의 휘도를 전술한 바와 같이 측정했다. PDP 패널에 한정적인 결과는 이와 같은 가속 시험들이 실제 PDP 패널 제작 및 사용 조건의 실질적인 모의실험으로 사용될 수 있음을 시사한다. 또한, 이 시험 결과들은 유전 차단 방전 램프와 같은 다른 종류의 VUV 여기 소자에서의 인광물질의 성능을 예측하는 데에도 사용할 수 있을 것이다.
CBAL 인광물질은 수산화알루미늄, 탄산바륨, 탄산칼슘, 산화유로퓸 및 플루오르화바륨 또는 붕산을 충분히 배합한 뒤, 수득되는 혼합물을 알루미나 또는 알루 미나계 트레이에 담아, 질소-수소 대기(수소 5% 내지 75%와 나머지 질소 기체) 하에 1400℃ 내지 1600℃의 환원 가열로에서 2 내지 4시간 동안 연소시켰다. 연소된 덩어리를 그 다음 탈이온수로 세척하고, 378 메쉬 체를 통해 습식 체질하거나, 또는 습식 체질전에 약하게 분쇄시킬 수도 있다. 이러한 재료를 그 다음 건조하고, 60 메쉬 체를 통해 건식 체질하여 존재할 수 있는 모든 응집물을 부수었다. CBAL 제제의 비제한적인 3가지 예는 이하에 제시한 바와 같다. 제제 #1은 가속 시험용 시료 제조에 사용했다. 이러한 제제의 변형물은 유사한 성질의 유사 인광물질을 제조하는데 사용할 수 있다.
CBAL 제제 #1
Figure 112005064921045-pct00001
CBAL 제제 #2
Figure 112005064921045-pct00002
CBAL 제제 #3
Figure 112005064921045-pct00003
cCBAL 및 cBAM 인광물질의 제조를 위해 알루미늄 옥시하이드록사이드 코팅을 적용하는 절차는 유동층 반응기에 분말을 현탁시키고, 약 430℃에서 수증기와 기화된 트리메틸알루미늄(TMA)을 반응시켜 알루미늄 옥시하이드록사이드 코팅을 수득하는 것을 수반한다. 질소 기체류는 금속 프릿 분배기 판을 통해 반응기의 바닥으로 도입시켜 인광물질 입자 층을 유동시킨다. 그 다음, 반응기를 외부 가열로를 이용하여 약 430℃로 가열한다. 가열된 TMA 발포기(34℃) 유래의 기화 TMA와 가열된 수 발포기(70℃) 유래의 수증기를 각각의 질소 기체류에 탑재시킨다. TMA/질소류는 질소 유동화 기체와 혼합하여 분배기 판을 통해 반응기로 이동된다. 인광물질 입자를 TMA 증기로 약 1분 동안 포화시킨 후, 수증기/질소류는 중심 분배기를 통해 반응기로 도입시킨다. 중심 분배기는 반응기에 상부를 통해 삽입된 천공된 중공 축인 것이 바람직하며, 입자를 유동상태로 유지시키는데 사용되는 진동혼합기의 일부일 수 있다. TMA 및 물은 반응하여 인광물질 입자 위에 알루미늄 옥시하이드록사이드 코팅을 형성한다. 각 입자 위의 코팅의 두께는 반응기에 머문 시간, 기체류 중의 반응물의 농도 및 반응물 기체류의 유속을 조작함으로써 조정할 수 있다.
CBAL-BAM 및 cCBAL-BAM 인광물질의 배합물은 두 성분의 양을 투명 유리 용기 에 넣고, 로울 배합 기술로 충분히 혼합하여 제조했다. 이러한 혼합물의 변형은 용이하여, 두 성분의 중량비를 조정함으로써 원하는 성질을 얻을 수 있다.
CBAL-LaPOT 및 cCBAL-LaPOT 배합물은 특정량의 두 성분을 소량의 매질 및 탈이온수와 함께 유리 용기에 첨가하고, 이 물질들을 로울 배합으로 20분 동안 충분히 혼합하여 제조했다. 시험에 앞서, 매질은 제거하고 시료는 건조했다. 전술한 바와 같이, 이러한 혼합물의 변형은 용이하여 두 성분의 중량비를 조정함으로써 원하는 성질을 얻을 수 있다. CBAL:LaPOT 성분의 비는 중량 기준으로 2:1 내지 20:1 범위인 것이 바람직하다.
시험 결과
시중에서 입수용이한 BAM 인광물질(대조군) 시료와 함께 CBAL, cCBAL, cBAM, CBAL-BAM 혼합물, CBAL-cBAM 혼합물, CBAL-LaPOT 혼합물 및 cCBAL-LaPOT 혼합물의 시료를 가지고 표준물 대비 초기 강도를 측정했다. 앞서 기술한 퍼킨-엘머 LS-50B 분광분석기를 사용하여 VUV 방출 스펙트럼을 수집했다. 그 다음, 전술한 열-습도 처리를 통해 시료를 퇴화시키고, VUV 강도를 재측정했다. 모든 시료의 퇴화는 실험적으로 동일한 조건 하에 실시했다. 동일 시료를 전술한 장치에서 고강도 Xe 플라즈마 및 VUV 광자 유속에 노출시켜 추가 퇴화시키고, 그 VUV 강도를 재측정했다.
표 1은 초기 및 퇴화된 VUV 여기 인광물질의 분말 플라크 광방출 측정 결과를 정리한 것이다. "TH"란 용어는 상승된 온도 및 습도에 노출시켜 퇴화된 시료를 의미한다. "THX"란 용어는 TH 시험 후 고강도 Xe 플라즈마 및 VUV 광자 유속에 노출시켜 추가 퇴화시킨 시료를 의미한다. 강도는 표준 BAM 인광물질에 대비하여 측 정했다. 괄호 안의 배합 비는 인광물질 중량 기준으로 나타낸 것이다.
표 1
Figure 112005064921045-pct00004
BAM 대조 시료는 초기 강도가 가장 컸지만, (I/y)% 로 측정된 퇴화율은 최하인 것으로 나타났다. 열-습도 시험 후의 I/y 비는 BAM 대조군의 경우 초기 I/y 비의 단지 50% 뿐이고 열-습도 및 고강도 Xe 플라즈마-VUV 광자 유속 시험 후에는 초기 I/y 비의 27%였다. BAM 대조군은 초기에는 최하 강도 시료보다 16% 정도 높은 강도였지만, 최종 강도(THX)는 최하 강도의 시료보다 기껏해야 6% 높았다.
실험된 시료는 모두 BAM 대조군보다 월등히 우수한 I/y 비의 유지성을 보였다. 구체적으로, CBAL 시료와 CBAL-LaPOT 혼합물은 퇴화 시험 후 I/y 비의 유지성 이 우수했다. TH 시료는 열 습도 시험 후 초기 I/y 비의 93% 이상(대조군은 50%)이 유지되어 BAM보다 80% 이상 우수하였고, THX 시료는 열-습도 및 고강도 Xe 플라즈마 - VUV 광자 유속 시험 후 초기 I/y 비의 53% 이상(대조군은 27%)이 유지되어, BAM보다 거의 100% 우수하였다. 또한, 모든 CBAL 함유 시료는 BAM 대조군에 비해 TH 및 THX 처리 전과 후에 모두 보다 진한 청색의 피크 파장을 보였다. CBAL-BAM 및 CBAL-cBAM 혼합물은 각각 BAM 및 cBAM 단독물보다 향상된 퇴화 유지성을 보였다.
표 2는 초기 및 퇴화후 VUV-여기된 인광물질의 분말 플라크의 광방출 결과 및 페이스트상 슬라이드의 광방출 결과를 정리한 것이다. 표 1에서와 같이, 강도는 표준 BAM 인광물질에 대비하여 측정하고, 괄호 안의 배합 비는 인광물질 중량 기준으로 나타낸 것이다. "X"란 용어는 고강도 Xe 플라즈마 및 VUV 광자 유속에 대한 노출에 의해서만 퇴화된 시료를 나타낸다. PDP 패널 제작 시와 더욱 근접한 데이터를 얻기 위한 노력으로, 인광물질 시료를 PDP 패널용 페이스트(예컨대, 미국 특허 6,660,184에 기술된 페이스트)와 혼합하여 페이스트 슬라이드 데이터를 수득했다.
표 2
Figure 112005064921045-pct00005
동일 시료의 분말 제제와 페이스트 제제로부터 수득되는 퇴화 결과는 기본적으로 동일했다. 페이스트 휘도 결과가 분말 휘도 값보다 높은 경향은 있지만, 비교적 동일했다. 최대 강도에서의 피크 파장은 CBAL 또는 cCBAL 시료에서 모두 변화되지 않은 반면, BAM 대조 시료는 열 습도 시험 후 상당한 색 이동을 나타냈다. BAM 대조군의 초기 휘도는 CBAL, cCBAL, CBAL-LaPOT 및 cCBAL-LaPOT 시료의 초기 휘도 보다 훨씬 높았지만, 열 습도 시험과 고강도 Xe 플라즈마 및 VUV 광자 유속에 노출 후, 모든 시료는 비슷한 휘도를 나타냈다. 열 습도 및 Xe 플라즈마 시험(THX) 후의 CBAL 시료의 (I/y)%로 나타낸 유지성은 BAM 대조군에 비해 매우 우수했고(각각 54% vs. 28% 및 62% vs. 32%), 알루미늄 옥시하이드록사이드 코팅된 CBAL(cCBAL)의 유지성은 미코팅 CBAL에 비해 더 우수했다. cCBAL 재료는 또한 열 습도 시험 없이 고강도 Xe 플라즈마 및 VUV 광자 유속 노출 후 유의적으로 향상된 유지성을 보였다. CBAL-LaPOT 및 cCBAL-LaPOT 배합물은 CBAL 및 cCBAL 성분과 유사한 양상을 보이지만, 유지율 수치는 더 높았다.
이상, 현재 본 발명의 바람직한 구체예로 생각되는 예를 예시하고 설명하였지만, 당업자는 후속 청구의 범위에 의해 한정되는 본 발명의 영역에서 이탈되지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변형이 이루어질 수 있음을 잘 알고 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 챔버 내부면에 인광물질 코팅이 적용되어 있고, 희유 기체 또는 희유 기체 혼합물을 함유하는 방전 챔버를 구비한 진공자외선(VUV) 여기 소자로서, 이 소자는 작동할 때 주요 여기원으로서 진공 자외선을 방출하는 방전을 발생하고, 상기 인광물질 코팅은 유로퓸-활성화된, 칼슘-치환 바륨 헥사알루미네이트 인광물질을 함유하는 것이 특징인 VUV 여기 소자.
  2. 제1항에 있어서, 유로퓸-활성화된, 칼슘-치환 바륨 헥사알루미네이트 인광물질은 화학식 Ba1 .29-x- yCaxEuyAl12O19 .29(여기서, x는 0<x<0.25이고, y는 0.01<y<0.20이다)로 표시되는 조성을 갖는 것이 특징인 VUV 여기 소자.
  3. 제1항에 있어서, 소자가 147nm 내지 173nm의 파장을 가진 진공자외선을 발생하는 것인 VUV 여기 소자.
  4. 제1항에 있어서, 방전 챔버가 크세논 또는 크세논과 헬륨의 혼합물을 함유하는 것인 VUV 여기 소자.
  5. 제1항에 있어서, 인광물질 코팅이 추가로 유로퓸-활성화된 바륨 마그네슘 알 루미네이트, 알루미늄 옥시하이드록사이드가 코팅된 유로퓸-활성화된 바륨 마그네슘 알루미네이트, 및 (Gd,La)PO4:Tm,Li로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 인광물질을 함유하는 것이 특징인 VUV 여기 소자.
  6. 제1항에 있어서, 인광물질 코팅이 추가로 (Gd,La)PO4:Tm,Li 인광물질을 함유하고, 유로퓸-활성화된, 칼슘-치환 바륨 헥사알루미네이트 인광물질 대 (Gd,La)PO4:Tm,Li의 비가 중량 기준으로 2:1 내지 20:1 범위인 것이 특징인 VUV 여기 소자.
  7. 제1항에 있어서, 유로퓸-활성화된, 칼슘-치환 바륨 헥사알루미네이트 인광물질이 알루미늄 옥시하이드록사이드로 코팅된 것인, VUV 여기 소자.
  8. 챔버 내부면에 인광물질 코팅이 적용되어 있고, 희유 기체 또는 희유 기체 혼합물을 함유하는 방전 챔버를 구비한 진공자외선(VUV) 여기 소자로서, 이 소자는 작동할 때 주요 여기원으로서 진공자외선을 방출하는 방전을 발생하고, 상기 인광물질 코팅은 화학식 Ba1 .29-x- yCaxEuyAl12O19 .29(여기서, x는 0<x<0.25이고, y는 0.01<y<0.20이다)로 표시되는 조성을 갖는 유로퓸-활성화된, 칼슘-치환 바륨 헥사알루미네이트 인광물질을 함유하는 것이 특징인 VUV 여기 소자.
  9. 제8항에 있어서, 소자가 147nm 내지 173nm의 파장을 가진 진공자외선을 발생하는 것인 VUV 여기 소자.
  10. 제8항에 있어서, 방전 챔버가 크세논 또는 크세논과 헬륨의 혼합물을 함유하는 것인 VUV 여기 소자.
  11. 제8항에 있어서, 인광물질 코팅이 추가로 유로퓸-활성화된 바륨 마그네슘 알루미네이트, 알루미늄 옥시하이드록사이드가 코팅된 유로퓸-활성화된 바륨 마그네슘 알루미네이트, 및 (Gd,La)PO4:Tm,Li로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 인광물질을 함유하는 것이 특징인 VUV 여기 소자.
  12. 제8항에 있어서, 인광물질 코팅이 추가로 (Gd,La)PO4:Tm,Li 인광물질을 함유하고, 유로퓸-활성화된, 칼슘-치환 바륨 헥사알루미네이트 인광물질 대 (Gd,La)PO4:Tm,Li의 비가 중량 기준으로 2:1 내지 20:1 범위인 것이 특징인 VUV 여기 소자.
  13. 제8항에 있어서, 유로퓸-활성화된, 칼슘-치환 바륨 헥사알루미네이트 인광물질이 알루미늄 옥시하이드록사이드로 코팅된 것인, VUV 여기 소자.
  14. 유로퓸-활성화된, 칼슘-치환 바륨 헥사알루미네이트 인광물질을 함유하는 청색 발광성 인광물질을 진공자외선으로 여기시키는 단계를 포함하여, 청색광을 발생시키는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 유로퓸-활성화된, 칼슘-치환 바륨 헥사알루미네이트 인광물질이 화학식 Ba1 .29-x- yCaxEuyAl12O19 .29(여기서, x는 0<x<0.25이고, y는 0.01<y<0.20이다)로 표시되는 조성을 갖는 것이 특징인, 방법.
  16. 제14항에 있어서, 소자가 147nm 내지 173nm의 파장을 가진 진공자외선을 발생하는 것인, 방법.
  17. 제15항에 있어서, 소자가 147nm 내지 173nm의 파장을 가진 진공자외선을 발생하는 것인, 방법.
  18. 제14항에 있어서, 인광물질 코팅이 추가로 유로퓸-활성화된 바륨 마그네슘 알루미네이트, 알루미늄 옥시하이드록사이드가 코팅된 유로퓸-활성화된 바륨 마그네슘 알루미네이트, 및 (Gd,La)PO4:Tm,Li로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 인광물질을 함유하는 것이 특징인 방법.
  19. 제14항에 있어서, 인광물질 코팅이 추가로 (Gd,La)PO4:Tm,Li 인광물질을 함유하고, 유로퓸-활성화된, 칼슘-치환 바륨 헥사알루미네이트 인광물질 대 (Gd,La)PO4:Tm,Li의 비가 중량 기준으로 2:1 내지 20:1 범위인 것이 특징인 방법.
  20. 제14항에 있어서, 유로퓸-활성화된, 칼슘-치환 바륨 헥사알루미네이트 인광물질이 알루미늄 옥시하이드록사이드로 코팅된 것인, 방법.
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