KR101081579B1 - 망간 활성 알루미네이트 녹색 형광체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학식 (Ba0.7926)(Mg0.6924Mz)5.7(Al2O3):Eu0.03Mn0.296으로 표시되며, Mz가 Ag인 경우 0.05~0.1몰의 범위에서, Mz가 Ga인 경우 0.025~0.03몰에서 발광중심이 안정적인 β-알루미나 구조를 가짐에 따라 발광강도(PhotoLuminescence Intensity)가 뛰어나고, 청색을 나타내는 420~480㎚에서는 상용화된 BAM 녹색 형광체 보다는 낮은 발광효율을 보이는 반면, 220~300㎚와 500~550㎚의 구간에서는 반대로 더욱 향상된 발광효율을 보임에 따라 청색의 발광율은 낮고 더욱 높은 순도의 녹색 발광이 이루어져 RGB로 혼용하여 CCFL에 적용시 색온도가 높게 나타낼 수 있으며, 이에 따라 고순도 및 고휘도이면서 높은 발광효율과 넓은 NTSC의 범위를 갖는 녹색 형광체에 관한 것이다.

Description

망간 활성 알루미네이트 녹색 형광체{A green fluorescent substance}
본 발명은 망간 활성 알루미네이트 녹색 형광체에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 형광체를 구성하는 발광중심이 안정적인 β-알루미나 구조를 가짐에 따라 발광강도(PhotoLuminescence Intensity)가 상당히 뛰어나며, 고순도 및 고휘도의 특성을 보이는 녹색 형광체에 관한 것이다.
현재 형광체는 형광램프와 같은 조명 장치, PDP와 같은 표시장치, X선 촬상관용 등의 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 통상적으로 적색, 청색 및 녹색의 3색 형광체를 조합함으로써 백색이 얻어진다. 그 중 녹색 형광체는 백색의 휘도 및 고색 재현의 범위를 결정하는 중요한 형광체이기 때문에 고휘도의 색범위 및 높은 색순도의 형광을 생성하는 것이 요구되고 있다.
이와 같은 기존의 녹색 형광체로는 (Y,Tb)BO3, Zn2SiO4:MnLaPO4가 잘 알려져 있으며, 청색 형광체이지만 BaMgAl10O17:Eu2 + (Mg의 일부를 Ca, Cu, Zn, Pb, Cd, Mg, Sn으로 치환)로 표시되는 형광체도 알려져 있다. 또한, Zn2SiO4:Mn에 부가하여 자외 선으로 여기되는 녹색 형광체로서, Mn-활성 알칼리토류 알루미네이트 형광체 BaAl12O19:Mn 및 BaMgAl14O23:Mn이 고효율적으로 발광할 수 있는 것으로 알려져 있다.[Nikkei Micro Device Journal 의 별책, 'Flat PanelDisplay', 1994, Nikki BP 사가 발행). (일본 특허공개 2002-173677호 공보). [예 : 'Phosphor Handbook', Phorphor Research Society 편, p. 330 - 335, Ohm Company 발행].
그 외에도, JP-A-52-143987에는 Ba0 .9Mg0 .16Al23 또는 Ba0 .3Mg0 .6Mn0 .1:8Al2O3을 사용하는 자외선-여기 발광소자가 소개된 바 있으며, 또한, A(Zn1 - xMnx)Al10O17(식 중, A는 Ca, Ba 또는 Sr이고, x는 0.02≤x≤0.14를 만족시키는 수를 나타냄)로 표시되며, 화학식 중 A는, Ca, Ba 또는 Sr 중 어느 하나일 수 있고, 이들 원소를 2개 및 전부 포함할 수는 형광체도 소개된 바 있다.
그러나, 이와 같은 녹색 형광체의 경우 (Ba, Mn)Al12O19는 색 순도는 높지만 저휘도라는 문제점이 있었으며, (Y, Tb)BO3은 고 휘도이지만 색순도가 낮다는 문제점이 있었고, Zn2SiO4:Mn은 전술한 녹색 형광체에 비해 색순도와 휘도의 균형이 양호하나 전체적인 효율은 낮다는 문제점이 있었다.
한편, 최근에는 BAM(Barium-Magnesium-Aluminate) 형광체가 작은 입도와 균일한 입도분포, 높은 발광효율로 인하여 많이 사용되고 있으며, 이러한 BAM 형광체는 바륨헥사알루미네이트의 광학적 흡수 및 발광 스펙트럼을 기초로 하고 있다.
상기 바륨헥사알루미네이트는 Mn2+의 5개의 전자가 tetrahedral crystal filed의 영향 아래에 있을 때 에너지준위에 따른 전이로서, 녹색 발광의 발광중심은 미량 함유된 Mn이 4개의 산소와 사면체배위를 이룬 결정장(crystalline filed)에서 4T16A1전이는 스핀이 바뀌는 spin flip transition으로 정상적인 spin selection rule에 의하면 금지된 전이에 의한다. 바륨헥사알루미네이트는 마그네토 플럼바니트 구조와 β-알루미나구조의 중간 형태를 취하거나, β-알루미나 구조에 가깝고, 바륨양에 따라서 바륨 헥사알루미네이트는 바륨이 적은 경우(Ba-poor,β-알루미나)와 많은 경우(Ba-rich,β'-알루미나)가 존재하며, 활성제 Eu2+,Mn2+양 및 바륨 첨가량에 따른 광학적 흡수 및 발광스펙트럼은 Mn2+의 5개의 3d전자가 tetra- hedral crystal filed의 영향 아래에 있을 때의 에너지준위에 따른 전이이다.
특히, 녹색 발광은 금지된 전이이므로 잔광시간은 허용된 전이인 Eu2+의 4f65d1→4f7에 비해 상당히 길다. 예를 들어, BaMgAl10O17: Eu2+, Mn2+ 구조 Mn2+의 첨가량이 증가함에 따라 점점 강한 녹색발광을, 청색발광은 Mn2+을 첨가할수록 감소하며 첨가된(BaMgAl10O17:Eu)Mn2+계 형광체의 Mg2+와 유사한 역할을 한다.
즉, 바륨알루미네이트 형광체에 Mg2+을 도핑하면, Mg2+는 Al3+자리에 치환되어 Eu2+가 바륨자리에 치환되며 BAM계열 형광체는 바륨알루미네이트계 형광체에 비해 녹색발광 영역이 줄어들면서 Al3+는 octahedral 과 tetrahedral의 두자리에 서로 공존하는데, Mn2+는 tetrahedral자리에 치환될 때 녹색 발광을 하는 것으로 알려져 왔다.
따라서, 바륨알루미네이트에서도 치환된 Mn2+는 모두 Al3+의 tetrahedral 자리에 치환된 Mn2+와 Ba2+ 자리에 치환된 Eu2+ 사이의 상호 작용에 의해 청색 발광은 현저히 줄어들고, 매우 강한 녹색 발광을 하며, 바륨알루미네트에 Eu2+와 Mn2+를 동시에 첨가할 경우 Mn2+는 활성제, Eu2+가 부활제 역할을 하여 녹색 형광체로 적용가능함에 따라 이에 따른 제품들에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있는 실정이다.
그러나, 현재까지 개발된 BAM 녹색 형광체는 충분한 발광강도를 보여주지 못하고 있으며, 특히 고효율 고색 재현의 특성을 향상시키기 위해서는 형광체의 발광 효율과 같은 특성을 더욱 향상시켜야 하나, 이를 만족할 만한 수준의 제품의 개발은 아직 이루어지지 않고 있는 실정이다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 형광체를 구성하는 발광중심이 안정적인 β-알루미나 구조를 가짐에 따라 발광강도(PhotoLuminescence Intensity)가 상당히 뛰어난 특성을 보이는 망간 활성 알루미네이트 녹색 형광체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
화학식 (Ba0.7926)(Mg0.6924Mz)5.7(Al2O3):Eu0.03Mn0.296로 표시되며, 상기 Mz은 Ag 또는 Ga 중에 선택된 것임을 특징으로 하는 망간 활성 알루미네이트 녹색 형광체를 제공함으로써 달성된다.
또한, 본 발명은 상기 화학식의 Mz가 Ag일 경우 그 몰수가 0.05~0.1몰인 것을 특징으로 하는 망간 활성 알루미네이트 녹색 형광체를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 화학식의 Mz가 Ga일 경우 그 몰수가 0.02~0.03인 것을 특징으로 하는 망간 활성 알루미네이트 녹색 형광체를 제공한다.
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또한, 본 발명은 외위기의 내부에 형광막을 갖고, 그 외위기에 봉입된 희가스의 방전에 의하여 생기는 진공자외선에 의하여 상기 형광막을 여기하여 발광시키는 진공 자외선 여기 발광소자에 있어서, 상기 형광막이 청구항 2 또는 청구항 3의 녹색 형광체를 사용함을 특징으로 하는 진공 자외선 여기 발광소자를 제공한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 망간 활성 알루미네이트 녹색 형광체는 화학식 (Ba0.7926)(Mg0.6924Mz)5.7(Al2O3):Eu0.03Mn0.296으로 표시되며, Mz가 Ag인 경우 0.05~0.1몰의 범위에서, Mz가 Ga인 경우 0.025~0.03몰에서 발광중심이 안정적인 β-알루미나 구조를 가짐에 따라 발광강도(PhotoLuminescence Intensity)가 뛰어나고, 청색을 나타내는 420~480㎚에서는 상용화된 BAM 녹색 형광체 보다는 낮은 발광효율을 보이는 반면, 220~300㎚와 500~5500㎚의 구간에서는 반대로 더욱 향상된 발광효율을 보임에 따라 청색의 발광율은 낮고 더욱 높은 순도의 녹색 발광이 이루어져 RGB로 혼용하여 CCFL에 적용시 색온도가 높게 나타낼 수 있으며, 이에 따라 고순도 및 고휘도이면서 높은 발광효율과 넓은 NTSC의 범위를 갖는 형광체의 제작이 가능하다는 효과를 가져온다.
이하에서는 본 발명에 대하여 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 망간 활성 알루미네이트 녹색 형광체는 화학식 (Ba0.7926)(Mg0.6924Mz)5.7(Al2O3):Eu0.03Mn0.296으로 표시되며, 상기 Mz 은 Ag 또는 Ga 중에 선택되며, 상기 Mz가 Ag일 경우 0.05~0.1몰 이고, 상기 Mz가 Ga일 경우 0.02~0.03몰이다. 또한, 본 발명의 녹색 형광체의 효과를 저해하지 않는 범위에서, Mg의 일부를 Ag 또는 Ga 치환할 수도 있다.
이를 통하여 Mn을 발광 중심으로 하면서 410~46nm의 범위에서 청색 발광강도가 약하며 고색을 발광하는(Ba0.7926)(Mg0.6924Ag0.05~0.1)5.7(Al2O3):Eu0.03Mn0.296와 (Ba0.7926)(Mg0.6924Ga0.025~0.03)5.7(Al2O3):Eu0.03Mn0.296의 식을 얻었을 수 있으며, 이와 같은 녹색 형광체의 결정구조는 발광 중심이 안정적인 β-알루미나 구조를 가짐에 따라 종래 녹색 형광체보다 고휘도이면서 높은 색순도를 보이는 것을 후술되는 실시예를 통하여 확인할 수 있었다
이는, 종래 BAM 형광체의 경우 입자의 크기가 균일하지 못하고 큰 입자와 작은 입자가 혼재하는 반면, 본 발명에 해당하는 Ag 또는 Ga를 함유하는 녹색형광체 의 경우 그 구조가 일정하게 형성됨에 따라 보다 안정적인 β-알루미나 구조를 형성하기 때문에 기인되는 효과로 보여진다.
이러한 본 발명의 녹색 형광체는 공지된 방법으로 형성할 수 있으며 Ba,Mg, Mn, Al, Ag 또는 Ga을 함유하는 화합물을 원하는 몰비가 되도록 계량하여 1100 내지 1300 ℃에서 1 내지 10 시간, 질소/수소의 혼합가스 분위기하에 화합물을 소성시킨다. 또한, 반응 촉진제를 할로겐화물로 이루어지는 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위 내에서 사용할 수도 있다.
아울러, 상기와 같은 녹색 형광체로부터 형광이 나오도록 조사되는 빛의 파장은 특별히 한정되지 않지만, 254nm 자외선 영역의 파장인 것이 바람직하다.
이상과 같은 본 발명의 녹색 형광체는 형광 램프와 같은 가스 방전 장치, 형광 표시관 등의 표시장치에 사용할 수 있다.
이하 본 발명을 하기와 같은 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명하기는 하나 이는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실시예 만으로 한정되는 것은 아니다.
먼저, (Ba1-x Eux)O · (Mg1-y-zMnyMz)O · 5.7(Al2O3)계 물질은 녹색 발광 형광체의 모체로 적절하며 형광체에서 Mz자리를 Ag, Ga으로 치환시키는 것에 의해 넓은 파장의 발광을 유지하면서 보다 좋은 발광특성을 얻을 수 있음을 인지하고, 412nm~ 490nm 영역에서 청색 영역의 발광효율을 줄이고, 우수한 광특성을 갖는(Ba1-x Eu)O · (Mg1-y-zMnyMz)O· 5.7(Al2O3) 형광체의 조성식을 찾아 형광체를 최적화를 위해서 각원소의 감소의 조상비를 변형하여 Mg를 감소하며 Ag, Ga 원소의 일정량을 증가하여도 바륨 알루미네이트 구조가 잘 유지되었고 고색 재현성을 색좌표 부분과 휘도, 발광강도와 함께 비교하였다.
<제조예 1>
공침법에 의한 고상합성(solid-state reaction)법으로 (Ba1-x Eux)O · (Mg1-y-zMnyMz)O · 5.7(Al2O3)계 형광체를 합성하였으며, 이때 공정시간은 16시간으로 설정되었고 승온시간 5시간, 반응시간 4.5시간, 반응온도 1275℃, 냉각 8~10 시간, N2/H2 혼합가스를 사용하면서 산소농도를 측정하면서 분위기를 유지하면서 합성하였다.
상기 합성과정에서 사용된 원료의 선별은 고상합성법으로 (Ba1-x Eux)O · (Mg1-y-zMnyMz)O · 5.7(Al2O3)계 형광체의 합성 가능성을 확인하기 위해 하기 표 1에 기재된 원료물질은 분석하여 순도 99.9% 이상, 입도 50㎛ 미만을 사용하였다.
또한, 상기 선별된 원료의 경우 혼합 상태가 형광체 구조를 결정하는데 많은 영향을 주기 때문에 균질한 상태로 혼합된 시료를 사용할 수 있도록 Ball mill에 의한 균질화를 실시하였다.
원료 Purity(%) 원료 Purity(%) 원료 Purity(%)
BaCO3 99.0 Ga2O3 99.9 AgCl 99.9
CaCO3 99.0 Y2O3 99.9 BaF2 99.0
MnCO3 99.0 Eu2O3 99.9 AlF3 99.9
La2O3 99.0 Al2O3 99.9 NH4F 99.9
MgO 99.9 Gd2O3 99.9 NH4Cl 99.9
Tb4O7 99.9 CeO2 99.9 H3BO3 99.9
<실시예 1>
상기 제조예 1과 같이 선별 및 혼합된 원료를 이용하여 (Ba1-x Eux)O · (Mg1-y-zMnyMz)O · 5.7(Al2O3)계 형광체를 합성하는 과정에서 각 원료 물질의 양을 조절하면서 효율분석을 통해 최적의 혼합량을 산출하였다.
-Barium량 조절에 의한 효율 분석-
하기 표 2의 결과와 같이, 바륨의 경우 0.65~0.85몰 사이에서 합성하여 확인한 결과, 0.792~0.793몰 사이에서 발광효율도 높고, 색좌표 CIE X:0.1464 CIE X:0.6727의 범위를 최적조건으로 설정하였다.
Ba 몰수 CIE X CIE Y Lumi
1 0.790 0.1482 0.6730 57.2
2 0.791 0.1464 0.6749 58.3
3 0.792 0.1461 0.6714 61.3
4 0.793 0.1464 0.6727 61.1
5 0.794 0.1458 0.6724 61.6
6 0.795 0.1467 0.6668 56.6
-Mg X 량 조절에 의한 효율 분석-
하기 표 3의 결과와 같이, 마그네슘의 경우 0.5 ~1.5 몰로 합성하여 얻은 결과 0.5 ~ 0.9 몰 사이에서 발광효율이 예상되어 0.6 ~ 0.75 몰에서 실시하여 색좌표에서 CIE X:0.1463 CIE X:0.6730의 범위에서 적절하다고 판단되어 0.69~0.699 몰비 범위가 최적조건으로 설정하였다.
MgX 0.5~1.5 몰비 조절 MgX 0.6~0.75몰비 조절
0 Mg몰 CIE X CIE Y Lumi 0 Mg몰 CIE X CIE Y Lumi
1 0.50 0.1672 0.6471 97.7 1 0.60 0.1605 0.6683 86.9
2 0.90 0.1441 0.6563 99.6 2 0.65 0.1507 0.6770 85.5
3 1.00 0.1482 0.6220 80 3 0.70 0.1463 0.6730 84.4
4 1.50 0.1481 0.5700 52.9 4 0.75 0.1443 0.6696 83.7
-Al X 량 조절에 의한 효율 분석-
하기 표 4의 결과와 같이, 알루미늄의 경우 9.0 ~12 몰로 합성하여 얻은 결과는 11~12몰 사이서 세부적으로 발광효율, 색좌표 분석한 결과 11.4 ~ 11.5 몰 사이에서 발광효율이 높고, CIE X:0.1543 CIE X:0.6618의 범위를 최적조건으로 설정하였다.
Al 9~12 몰비 조절 Al 11~11.8 몰비 조절
Al몰 CIE X CIE Y Lumi Al몰 CIE X CIE Y Lumi
0 std 0.1693 0.6405 17.6 0 std 0.1693 0.6405 17.6
1 9 0.1619 0.644 16.9 1 11.0 0.1513 0.6611 49.2
2 10 0.1709 0.6394 16.6 2 11.2 0.1605 0.6393 42.9
3 11 0.1678 0.6335 18.4 3 11.4 0.1538 0.6621 55.0
4 12 0.1690 0.6405 17.6 4 11.6 0.1543 0.6618 52.9
5 11.8 0.1539 0.6596 52.5
-Mn X 량 조절에 의한 효율 분석-
하기 표 5의 결과와 같이, 망간의 경우 0.1 ~0.35몰로 합성하여 얻은 결과 0.29~0.34몰 사이에서 발광효율이 예상되어, 0.29 ~ 0.34몰에서 실시한 결과 0.29몰에서 발광효율이 높게 분석되었다. 0.296~0.297몰 사이에서 발광효율이 높고, 색좌표 CIE X: 0.1454~0.1475 CIE X:0.6765~0.6810의 범위를 최적조건으로 설정하였다.
Mn몰 CIE X CIE Y Lumi
1 0.295 0.1523 0.6728 65.4
2 0.296 0.1454 0.6765 68.0
3 0.297 0.1475 0.6810 67.5
4 0.298 0.1473 0.6797 66.8
5 0.299 0.1508 0.6768 66.9
-Eu X 량 조절에 의한 효율 분석-
하기 표 6의 결과와 같이, 유로폼은 기초연구 얻은 결과를 토대로 발광효율이 예상되는 0.01 ~ 0.05몰에서 실시한 결과, 0.02 ~0.03 몰에서 발광효율이 높게 분석되었고, 색좌표 고려시 0.03몰에서 발광효율도 높고, 색좌표 CIE X:0.1505 CIE X:0.6512의 범위가 최적조건을 설정하였다.
Eu 몰 CIE X CIE Y Lumi
1 0.01 0.1555 0.6604 48.2
2 0.02 0.1515 0.6577 55.9
3 0.03 0.1505 0.6512 54.9
4 0.04 0.1499 0.6442 49
5 0.05 0.1533 0.6647 57
- AlF 3 량 조절에 의한 효율 분석-
하기 표 7의 결과와 같이, AlF3의 경우 0.098~ 0.1몰에서 발광효율이 높게 분석되었고, 색좌표 CIE X:0.1484 CIE X:0.6740의 범위가 최적조건을 설정하였다.
AlF3 CIE X CIE Y Lumi
0 Std 0.1463 0.6704 94.8
1 0.098 0.1484 0.6740 94.6
2 0.10 0.1496 0.6724 91.4
3 0.15 0.1493 0.6732 91.5
4 0.20 0.1493 0.6724 91.4
- Ag 량 조절에 의한 효율 분석-
하기 표 8의 결과와 같이, 은의 경우 0.1~0.2몰, 0.01~0.05몰비로 합성하여 분석한 결과 발광효율, 색좌표 CIE X:0.1464 CIE Y:0.6871을 고려할 때 0.05 ~0.1몰 범위를 최적 조건으로 설정하였다
Ag몰 CIE X CIE Y Lumi
0 Std 0.1463 0.6704 62.1
1 0.05 0.1464 0.6871 60.0
2 0.10 0.1490 0.6620 63.5
3 0.15 0.1455 0.6779 59.4
4 0.20 0.1458 0.6765 59
-Ga량 조절에 의한 효율 분석-
하기 표 9의 결과와 같이, 갈륨의 경우 0.01~0.05몰비로 합성하여 얻은 결과 발광효율, 색좌표 CIE X:0.1494~ 0.1493 CIE Y:0.6680~0.6774를 고려할 때 0.02~0.03몰 범위를 최적조건으로 설정하였다.
Ga 몰 CIE X CIE Y Lumi
1 0.01 0.1536 0.6596 49.5
2 0.02 0.1494 0.6680 62.7
3 0.03 0.1493 0.6774 65.4
4 0.04 0.1501 0.6882 63.1
5 0.05 0.1490 0.6700 44.3
-열화-
하기 표 10의 결과와 같이, 형광체를 산화분위기에서 1시간, 600℃에서 열처리후의 발광 효율을 분석한 경우 열화면에서 우수한 것으로 분석되었다.
CIE X CIE Y Lumi %
1 Green 0.1462 0.6769 66.5 100
0.1455 0.6764 60.4 91
2
Std 0.1417 0.6316 60.8 100
0.1408 0.6175 50.4 83
이상과 같은 각 원료의 최적의 혼합량을 종합하여 원료화합물 기준으로 나타낸 결과, 하기 표 10과 같이 (Ba1-x Eux)O · (Mg1-y-zMnyMz)O · 5.7(Al2O3) Mz:Ag,Ga 형광체에 대한 최적조건이 산출되었다.
원료명 조성비 최적 조건
1 2 3
BaCO3 0.77 0.78 0.790 0.791 0.792 0.793 0.794 0.7926 0.7926 0.7926
MgO 0.65 0.66 0.67 0.68 0.69 0.70 0.71 0.6924 0.6924 0.6924
Al2O3 9.5 9.75 10 10.5 10.75 11.0 12 11.4 11.4 11.4
MnCO3 0.294 0.295 0.296 0.297 0.298 0.299 3.0 0.296 0.296 0.296
Eu2O3 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.07 0.10 0.03 0.03 0.05
AgCl 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 ~0.1 ~0.20 0.05 0.05
Ga2O3 0.01 0.02 0.025 0.03 0.04 0.05 0.10 0.03
NH4F 0.077 0.078 0.079 0.080 0.081 0.082 0.083 0.0988 0.0988 0.0988
AlF3 0.09 0.092 0.095 0.097 0.098 0.099 0.1 0.0818 0.0818 0.0818
상기 표 11의 결과에 의하여, (Ba0.7926)(Mg0.6924Mz)5.7(Al2O3):Eu0.03Mn0.296계 형광체의 합성 가능성을 확인하기 위해 BaMgAl10O17: Eu+2Mn+2계 형광체 254nm의 여기 파장하에서 측정한 발광강도와 M을 Ag 와 Ga으로 치환하여 알루미네이트구조를 가지며 SEM의 전자현미경 사진에서도 녹색고유의 형광체가 형성됨을 알 수 있었으며, Ag의 몰비 0.05의 범위에서 발광강도 (Photo Luminescence Intensity)가 상당히 뛰어난 특성을 보이며, Ga을 0.025~0.03의 몰비 범위에서 발광강도가 향상되며 알루미네이트 구조가 형성됨을 확인하였다. Ag 0.05~0.1, Ga 0.03몰 인 경우 비교 예에서 대비 약 10~16% 정도의 향상된 특성을 보였다.
<실험예 1>
상기 실시예 1을 통하여 설정된 (Ba0.7926)(Mg0.6924Mz)5.7(Al2O3):Eu0.03Mn0.296의 화학식을 갖는 녹색 형광체와, 현재 상용화된 BAM 녹색 형광체를 비교군으로 하여 UV 254nm 램프 전용 분석 장비를 이용하여 molding 후 발광상태를 육안으로 판정하였으며, 그 결과 첨부된 도 1에서 보여주는 바와 같이, 본 발명의 녹색 형광체(A)의 경우 비교군의 상용화된 BAM 녹색 형광체(B,C)와 비교하여 고색재현성임을 육안으로도 확인할 수가 있었다.
<실험예 2>
상기 실시예 1을 통하여 설정된 (Ba0.7926)(Mg0.6924Mz)5.7(Al2O3):Eu0.03Mn0.296의 화학식을 갖는 녹색 형광체와, 현재 상용화된 BAN 녹색 형광체를 비교군으로 하여 휘도와 색좌표, 발광효율을 측정하였으며, 그 결과 하기 표 12와 첨부된 도 2의 색좌표 그래프 및 휘도 측정치를 통해 알 수 있듯이, 본 발명의 녹색 형광체(A)는 비교군의 상용화된 BAM 녹색형광체(B,C)와 비교하여 상용대비 상대휘도가 110 ~118% 가량 향상된 것을 확인할 수 있었다.
아울러, 첨부된 도 3a와 3b의 여기 발광 스펙트럼을 확인한 결과, 본 발명의 녹색 형광체(A)의 경우 청색을 나타내는 420~480㎚에서는 비교군의 상용화된 BAM 녹색 형광체(B,C) 보다는 낮은 발광효율을 보이는 반면, 220~300㎚와 500~5500㎚의 구간에서는 반대로 본 발명의 녹색 형광체(A)가 더 높은 발광효율을 보이는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 청색의 발광율이 낮아 더욱 높은 순도의 녹색 발광이 이루어지며 RGB로 혼용하여 CCFL에 적용시 색온도가 높게 나타냄을 알 수 있다.
Mz가 Ag로서 0.05몰 Mz가 Ga로서 0.03몰
CIE X CIE Y Lumi CIE X CIE Y Lumi
1 A 0.1454 0.6785 67.4 0.1458 0.6796 64.4
2 B - - - 0.1392 0.6330 58.2
3 C 0.1409 0.6288 61.2 0.1392 0.6345 58.3
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 녹색형광체의 발광분석을 나타낸 사진
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 녹색형광체의 색좌표를 나타낸 그래프
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 녹색형광체의 여기 발광 스펙트럼을 나타낸 그래프

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 화학식 (Ba0.7926)(Mg0.6924Mz)5.7(Al2O3):Eu0.03Mn0.296로 표시되며, 상기 Mz은 Ag 또는 Ga 중에 선택되고,
    상기 Mz은 Ag일 경우에는 그 몰수가 0.05~0.1몰이고,
    상기 Mz은 Ga일 경우에는 그 몰수가 0.02~0.03인 것을 특징으로 하는 망간 활성 알루미네이트 녹색 형광체.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 외위기의 내부에 형광막을 갖고, 그 외위기에 봉입된 희가스의 방전에 의하여 생기는 진공자외선에 의하여 상기 형광막을 여기하여 발광시키는 진공 자외선 여기 발광소자에 있어서,
    상기 형광막이 청구항 3의 녹색 형광체을 사용함을 특징으로 하는 진공 자외선 여기 발광소자.
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