KR19990035453A - 적색 발광 형광체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적색 발광 형광체에 관한 것이다. 제1 적색 발광 형광체의 표면에 제2 적색 발광 형광체가 부착되어 있는 적색 발광 형광체로서, 상기 제1 적색 발광 형광체의 입경이 제2 적색 발광 형광체에 비해 5 내지 10000배의 크기를 갖는 적색 발광 형광체 발광 표면적이 넓다. 따라서, 본 발명의 형광체를 이용하면 휘도가 높은 형광막을 형성할 수 있다.
Description
본 발명은 적색 발광 형광체에 관한 것으로서, 상세하게는 일정 부피에서의 발광 표면적이 넓어서 발광 효율이 우수한 적색 발광 형광체에 관한 것이다.
일반적으로 칼라 음극선관 스크린에는 녹색, 청색 및 적색 발광 형광체 패턴이 도트 또는 스트라이프의 형태로 규칙적으로 배열되어 있다. 각 형광체 패턴 사이에는 스크린의 콘트라스트, 색순도 등을 향상시키기 위하여 블랙매트릭스가 형성되어 있다.
전자총으로부터 이러한 스크린 상에 전자가 조사되면, 형광체가 발광한다. 그러나, 적색 발광 형광체는 녹색 및 청색 발광 형광체에 비해 상대적으로 발광 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 스크린의 해상도를 높이기 위하여 각각의 형광체의 발광 효율은 유사할 필요가 있는데, 적색 발광 형광체의 발광 효율 저하로 인해 이러한 요구를 충족시키지 못하고 있는 것이다.
적색 발광 형광체의 휘도를 높이기 위하여, 테르븀 또는 사마륨과 같은 희토류 원소를 첨가하는 방법이 제안되었다. 이러한 방법은 널리 이용되고 있으며, 그 이후 적색 발광 형광체의 휘도를 높이기 위한 새로운 방안은 알려지지 않고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 별도의 첨가제 없이도 발광 효율이 우수하여 높은 휘도를 나타낼 수 있는 적색 발광 형광체를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 적색 발광 형광체의 SEM 사진이다.
본 발명의 기술적 과제는 제1 적색 발광 형광체의 표면에 제2 적색 발광 형광체가 부착되어 있는 적색 발광 형광체로서, 상기 제1 적색 발광 형광체의 입경이 제2 적색 발광 형광체에 비해 5 내지 10000배인 것을 특징으로 하는 적색 발광 형광체를 제공하는 것이다.
즉, 본 발명에 따른 적색 발광 형광체는 형광체의 외부 표면에 형광체 미립자가 부착되어 있어서, 일정한 패턴에 있는 형광체의 발광 면적을 높일 수 있다. 미립 형광체를 포함하여 다양한 크기의 형광체를 단순히 혼합하면 미립 형광체가 부유하므로, 침강법이나 회전 도포법을 이용하여 형광막을 형성하는 경우 다양한 크기의 형광체가 균일하게 분포되지 못한다. 그러나, 본 발명에 따르면, 미립 형광체가 입경이 큰 형광체에 균일하게 부착착되어 있기 때문에, 어떠한 방법으로 형광막을 형성하여도 다양한 크기의 형광체가 균일하게 분포될 수 있다.
이하, 본 발명의 적색 발광 형광체의 제조 방법을 통하여 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 제1 및 제2 적색 발광체는 종래에 사용되는 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 제1 적색 발광 형광체로서, ZnS:Mn, Y2O2S:Eu, (Y,Gd)2O3:Eu, YBO3:Eu, (Y,Gd)BO3:Eu, Y2O3:Eu, (Zn,Cd)S:Ag,Cl, LaOBr:Eu 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 제1 적색 발광 형광체의 입경은 0.1 내지 15㎛인 것이 바람직하다.
제2 적색 발광 형광체로는 상술한 제1 적색 발광 형광체와 동일한 성분이 사용된다. 즉, 제1 적색 발광 형광체와 마찬가지로, ZnS:Mn, Y2O2S:Eu, (Y,Gd)2O3:Eu, YBO3:Eu, (Y,Gd)BO3:Eu, Y2O3:Eu, (Zn,Cd)S:Ag,Cl, LaOBr:Eu 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 제2 적색 발광 형광체의 입경은 1nm 내지 2㎛인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 미립 형광체인 제2 적색 발광 형광체는 융제(flux)의 종류 및 함량을 달리하거나, 소성 온도를 낮게하여 제조하여 제조할 수 있다. 예를 들면, Y2O2S:Eu는 가장 보편적으로 사용되는 적색 발광 형광체로서, 다음과 같은 방법에 따라 미립자로 제조할 수 있다. Y2O3:Eu를 황 및 융제로서 Na2CO3, K2HPO4등과 혼합한 다음, 일반적인 소성 온도인 1200℃ 이상의 온도보다 낮은 800∼1100℃에서 소성하면 입경이 작은 형광체가 제조된다.
특히, 형광체가 0.1㎛ 이하일 경우에는 양자 컨파인먼트 효과(quantum confinement effect)로 인해 발광 효율이 우수하므로, 제2 적색 발광 형광체의 입경은 1nm 내지 0.1㎛인 것이 더욱 바람직하다. 0.1㎛ 이하의 Y2O3:Eu 형광체 제조 방법을 설명하면 다음과 같다. Y(NO3)3및 Eu(NO3)3을 물에 녹인 후, 우레아를 이용하는 균일 침전법으로 나노 결정을 얻은 다음, 약 1000℃에서 열처리하면 0.1㎛ 이하의 형광체 결정이 얻어진다.
본 발명에 따르면, 제1 적색 발광 형광체는 그 표면에 부착되는 제2 적색 발광 형광체에 비해 5배 이상이다. 상대적으로 큰 입자의 제1 적색 발광 형광체 사이의 보이드를 효율적으로 채워서, 넓은 발광 표면적을 갖기 위하여 입자 크기 차이가 5배 이상일 필요가 있기 때문이다. 또한, 미립 형광체의 제조상의 어려움을 고려하여 제1 적색 발광 형광체는 제2 적색 발광 형광체에 비해 10000배 이하인 것이 바람직하다.
상술한 바에 따라, 일반적인 크기의 제1 적색 발광 형광체와 미립 형광체인 제2 적색 발광 형광체가 준비되면, 이들을 결합제와 함께 교반하여 제2 적색 발광 형광체를 제1 적색 발광 형광체 표면에 부착시킨다. 결합제로는 통상적인 것, 예를 들면 젤라틴, 아라비아 고무 등이 사용될 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명의 효과에 대하여 설명하기로 하되, 반드시 본 발명을 이에 한정하려는 것은 아니다.
<실시예>
미립 형광체 제조
Y2O3:Eu 200g, 황 80g, Na2CO3, 100g 및 K2HPO450g을 혼합한 다음, 1000℃에서 2시간 동안 소성하였다. 소성 후, 얻어진 결과물을 물로 세정한 다음, 밀링하여 미립 형광체를 제조하였다.
미립 형광체 부착
적색 안료인 Fe2O3가 코팅된 입경 7-8㎛의 적색 발광 형광체(Y2O2S:Eu) 100g을 ANF 에 넣고 30분 동안 교반한 다음, 젤라틴 2g을 넣고 용해시켜 제1 형광체 조성물을 제조하였다. 상기 단계에서 제조된 미립 형광체 3g과 안료인 Fe2O30.2g의 혼합물을 각각 볼밀링한 다음 혼합하고, 아라비아 고무(Arabian Gum) 0.1 g을 첨가하여 제2 형광체 조성물을 제조하였다. 제2 형광체 조성물을 제1 형광체 조성물에 넣고 교반한 다음, 초산을 넣어 pH를 4.0으로 조절하였다. 혼합 조성물 용기를 얼음 배스(bath)에 넣어 급냉시키고, 글루타르 알데히드 0.1g을 첨가하여 경화시킨 다음, 세정, 건조 및 체로 거르는 과정을 거쳐 미립 형광체가 3중량% 부착된 적색 발광 형광체를 제조하였다. 제조된 형광체에 대한 SEM 사진을 측정하였다(도 1). 도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 적색 발광 형광체는 입경이 큰 형광체 표면에 미립 형광체가 부착되어 있다.
제조된 적색 발광 형광체를 이용하여 형광막을 형성하여 단색 휘도를 측정하여 표 1에 나타냈다. 이 때, 휘도는 전자총에 인가되는 전압을 2.5kV, 5.0kV 및 10kV로 달리하면서 측정하였다.
<비교예>
미립 형광체가 부착되지 않고, 실시예에서 사용된 적색 발광 형광체(Y2O2S:Eu)만을 이용하여 형광막을 형성하였다. 실시예에서와 동일한 방법을 통하여, 단색 휘도를 측정하여 표 1에 나타냈다.
| 2.5kV | 5.0kV | 10.0kV | |
| 실시예 | 170% | 106% | 105% |
| 비교예 | 100% | 100% | 100% |
표 1에서, 휘도는 미립 형광체가 부착되지 않은 적색 발광 형광체를 기준으로 하여 미립 형광체가 부착된 적색 발광 형광체의 상대값이다. 표 1로부터, 미립 형광체가 부착된 형광체를 이용하는 전반적으로 휘도가 향상됨을 알 수 있다.
이상으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 적색 발광 형광체는 미립 형광체가 입경이 큰 형광체 표면에 부착되어 있어서 발광 표면적이 넓다. 따라서, 본 발명의 형광체를 이용하면 휘도가 높은 형광막을 형성할 수 있다.
Claims (5)
- 제1 적색 발광 형광체의 표면에 제2 적색 발광 형광체가 부착되어 있는 적색 발광 형광체로서, 상기 제1 적색 발광 형광체의 입경이 제2 적색 발광 형광체에 비해 5 내지 10000배인 것을 특징으로 하는 적색 발광 형광체.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 적색 발광 형광체는 ZnS:Mn, Y2O2S:Eu, (Y,Gd)2O3:Eu, YBO3:Eu, (Y,Gd)BO3:Eu, Y2O3:Eu, (Zn,Cd)S:Ag,Cl 및 LaOBr:Eu로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 적색 발광 형광체.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 적색 발광 형광체의 입경은 0.1 내지 15㎛인 것을 특징으로 하는 적색 발광 형광체.
- 제1항에 있어서, 제2 적색 발광 형광체는 ZnS:Mn, Y2O2S:Eu, (Y,Gd)2O3:Eu, YBO3:Eu, (Y,Gd)BO3:Eu, Y2O3:Eu, (Zn,Cd)S:Ag,Cl 및 LaOBr:Eu로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 적색 발광 형광체.
- 제1항에 있어서, 상기 제2 적색 발광 형광체의 입경은 1nm 내지 2㎛인 것을 특징으로 하는 적색 발광 형광체.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970057255A KR19990035453A (ko) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 적색 발광 형광체 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019970057255A KR19990035453A (ko) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 적색 발광 형광체 |
Publications (1)
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| KR19990035453A true KR19990035453A (ko) | 1999-05-15 |
Family
ID=66087095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1019970057255A KR19990035453A (ko) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 적색 발광 형광체 |
Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR19990035453A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030036017A (ko) * | 2001-10-30 | 2003-05-09 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 플라즈마 디스플레이 표시장치, 발광장치 및 그것을이용한 영상표시 시스템 |
| KR20030095042A (ko) * | 2002-06-11 | 2003-12-18 | 한국화학연구원 | 할로게나이드계 적색 형광체의 조성 및 제조방법 |
-
1997
- 1997-10-31 KR KR1019970057255A patent/KR19990035453A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20030036017A (ko) * | 2001-10-30 | 2003-05-09 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 플라즈마 디스플레이 표시장치, 발광장치 및 그것을이용한 영상표시 시스템 |
| KR20030095042A (ko) * | 2002-06-11 | 2003-12-18 | 한국화학연구원 | 할로게나이드계 적색 형광체의 조성 및 제조방법 |
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