KR19990053024A

KR19990053024A - 음극선관용 청색 발광 형광체

Info

Publication number: KR19990053024A
Application number: KR1019970072592A
Authority: KR
Inventors: 송미란
Original assignee: 손욱; 삼성전관 주식회사
Priority date: 1997-12-23
Filing date: 1997-12-23
Publication date: 1999-07-15

Abstract

본 발명은 음극선관용 청색 발광 형광체에 관한 것으로서, 음극선관 제조시 사용하기에 부적절한 색좌표(x,y) 특성을 갖는 ZnS계 화합물을 2종이상 혼합하여 이루어진 음극선관용 청색 발광 형광체를 제공하고 있다. 본 발명에 따르면, 음극선관용 형광체에 부적합한 색좌표 특성을 갖는 형광체일지라도 2종이상을 서로 혼합하여 사용하는 경우에는 색좌표 특성은 물론이고 휘도가 개선된 형광체를 얻을 수 있다. 이 때 얻어진 형광체의 색좌표 특성과 휘도는 혼합하는 두 형광체의 산술적인 계산치보다 더 향상된다. 따라서 사용가능한 형광체의 범위가 확대될 수 있다.

Description

음극선관용 청색 발광 형광체

본 발명은 음극선관용 청색 발광 형광체에 관한 것으로서, 색좌표 특성이 다른 2종 이상의 형광체를 혼합함으로써 색좌표 특성은 물론이고 휘도가 개선된 음극선관용 청색 발광 형광체에 관한 것이다.

결정성 물질의 발광에는 자극하는 동안만 발광하는 것과 자극후에도 약간 지속하여 시간이 경과되더라도 발광이 없어지지 않는 것이 있는데, 이러한 특성을 갖는 물질을 총괄하여 일반적으로 형광체라고 한다.

상술한 바와 같은 형광체는 형광램프, 형광수은램프, 복사용 램프 등과 같은 광원용, 음극선관, 전계발광소자, 전자현미경 등과 같은 표시용, X선 증감지, 신틸레이타(scintillater) 등과 같은 검지용 등에 사용된다.

최근 전개되고 있는 멀티미디어에 대응하는 음극선관(CRT)를 만들기 위해서는, 휘도 특성이 매우 우수한 형광체가 요구된다.

CRT용 청색 형광체로는 모체 조성 및 부활제 변화에 의하여 가시광선 전영역에 걸쳐 발광할 수 있는 ZnS계 화합물을 주로 사용하고 있다. ZnS계 형광체는 주기율표의 IIb족(Zn, Cd)과 VIb족(S, Se, Te)으로 된 모체와, Ib족(Cu, Ag, Au)원소로 된 부활제(activator)와, IIIb족(Al, In) 또는 VIIb족(Cl, Br, I)원소로 된 공부활제(co-activator)로 이루어져 있다. 여기에서 상기 공부활제의 함량은 부활제를 기준으로 하여 2배 이상이 된다.

이러한 형광체의 휘도를 향상시키기 위해서는, 형광체 합성시 형광체에서 생성되는 전자-정공쌍의 이동을 증가시키는 물질을 첨가하는 방법이 이용된다. 이밖에도 발광 스펙트럼의 파장이 부활제의 흡수 스펙트럼과 일치하는 공부활제를 사용하는 방법이 있다.

음극선관 제조시 사용되는 형광체는 일반적으로 소정범위내의 색좌표 특성과 휘도 특성을 만족해야 한다.

청색 발광 형광체로 주로 사용되는 ZnS계 화합물은 일반적으로 색좌표(x,y) 특성이 0.1480≤x≤0.1510, 0.0062≤y≤0.080 수준이다. 또한 청색 발광 형광체의 x좌표는 거의 변화가 없으며, y좌표는 상당히 크게 변화한다. 한편, y좌표가 증가하면 휘도는 증가하고 색재현범위는 감소하게 된다. 따라서 y좌표가 0.050 미만이면 색재현범위는 좋지만 휘도가 너무 낮아서 적합하지 않으며, y좌표가 0.080을 초과하면 휘도는 높지만 색재현범위가 좋지 않아서 음극선관용 형광체로서 적합하지 않게 된다. 그러므로 색좌표 특성이 상기 범위를 벗어나는 ZnS계 형광체는 사용되지 못함에 따라 사용가능한 형광체의 범위가 제한되어왔다. 따라서 사용가능한 형광체의 범위를 확대시키기 위해 색좌표 특성이 소정범위인 형광체를 이용할 수 있는 방법을 연구한 결과, 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 색좌표 특성이 불량한 형광체를 이용할 수 있는 방안을 제공하는 것이다.

상기 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는, 하기 색좌표(x,y) 특성을 갖는 ZnS계 화합물이 2종이상 혼합되어 이루어진 음극선관용 청색 발광 형광체를 제공한다.

x＜0.1480, x＞0.1510

y＜0.062, y＞0.080

상기 ZnS계 화합물은 특별히 제한되지는 않으나, ZnS:Ag, Cl인 것이 바람직하고, 상기 ZnS계 화합물의 혼합비는 특별히 제한되지 않는다.

본 발명의 형광체는 통상적인 형광체와 마찬가지로 그 표면에 안료가 코팅되어 있다. 이와 같이 표면에 안료가 코팅된 형광체를 이용하여 형광막을 형성하는 경우, 형광막 자체의 반사율 저하를 방지하고 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명하기로 하되, 본 발명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

표준형광체(Kasei사) ZnS:Ag, Cl를 기준으로 하여 색좌표 특성(x,y)과 휘도가 하기 표 1에 도시된 바와 같은 형광체 A와 형광체 B를 2:1 중량비로 혼합하였다.

	색좌표(x,y)	휘도(%)
표준형광체^a	(0.1498, 0.0677)	100
형광체 A^b	(0.1488, 0.0802)	135.4
형광체 B^b	(0.1496, 0.0610)	101.9

a. 정규 안료가 부착된 것임.

b. SiO₂표면처리된 것임.

상기 형광체 혼합물의 총중량을 기준으로 하여 1.2중량%의 청색안료, 아라비아 고무를 넣고 충분히 밀링한 다음, 이를 상기 형광체 혼합물에 서서히 투입하고 충분히 교반하였다.

상기 결과물에 젤라틴을 부가한 다음, 혼합물의 pH를 3 내지 5로 조절하였다.

pH가 적절하게 조절된 혼합물을 충분히 교반하고나서, 상등액을 제거하고 글루타르알데히드를 부가하여 경화시켰다.

형성된 침전물을 감압, 여과한 다음, 건조하여 청색 발광 형광체를 제조하였다. 여기에서 형광체에 도달되는 광을 분산시키기 위한 SiO₂표면처리는 안료 코팅후, 콜로이드 규산을 사용하여 실시하였다.

상기 방법에 따라 제조된 형광체를 이용하여 디마운터블(demountable) 음극선관을 제조하였다.

<실시예 2>

형광체 A와 형광체 B를 1:1 중량비로 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하였다.

<실시예 3>

형광체 A와 형광체 B를 1:2 중량비로 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하였다.

<실시예 4>

형광체 A와 형광체 B를 1:3 중량비로 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하였다.

상기 실시예 1-4에 따라 제조된 형광체의 색좌표 및 휘도를 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

	색좌표(x, y)	휘도(%)
실시예 1	(0.1492, 0.0727)(0.1492, 0.0738)*(0.1492, 0.0738)	121.8(124.2)*(113.0)
실시예 2	(0.1486, 0.0680)(0.1486, 0.0706)*(0.1486, 0.0706)	118.3(118.7)*(108.0)
실시예 3	(0.1491, 0.0659)(0.1491, 0.0674)*(0.1491, 0.0674)	114.4(113.1)*(102.9)
실시예 4	(0.1496, 0.0647)(0.1496, 0.0658)*(0.1496, 0.0658)	118.0(110.3)*(100.4)

* 산술적인 합에 의한 계산치로서, SiO₂표면처리만 한 것임.

** 산술적인 합에 의한 계산치로서, 표면에 SiO₂와 안료를 부착한 경우로서, 안료 부착시 SiO₂표면처리한 경우에 비하여 휘도와 색좌표 특성이 약 9% 감소된다고 가정함.

출발물질인 형광체 A와 B는 음극선관에 사용하기가 부적절한 색좌표 특히, 부적절한 y좌표 특성을 갖고 있는 데 비하여, 이들을 2:1, 1:1, 1:2 및 1:3으로 혼합한 경우에는 표 2로부터 알 수 있는 바와 같이 색좌표 특성과 휘도가 개선됨을 알 수 있었다. 또한, 소정의 혼합비로 혼합된 형광체의 색좌표 및 휘도 특성은 형광체 A와 형광체 B 각각의 색좌표와 휘도를 이용하여 산술적으로 계산한 경우보다 더 향상된다는 사실도 확인할 수 있었다.

본 발명에 따르면, 음극선관용 형광체에 부적합한 색좌표 특성을 갖는 형광체일지라도 2종이상을 서로 혼합하여 사용하는 경우에는 색좌표 특성은 물론이고 휘도가 개선된 형광체를 얻을 수 있다. 이 때 얻어진 형광체의 색좌표 특성과 휘도는 혼합하는 두 형광체의 산술적인 계산치보다 더 향상된다. 따라서 사용가능한 형광체의 범위가 확대될 수 있다.

Claims

하기 색좌표(x,y) 특성을 갖는 ZnS계 화합물이 2종이상 혼합되어 이루어진 음극선관용 청색 발광 형광체

x＜0.1480, x＞0.1510

y＜0.062, y＞0.080
제1항에 있어서, 상기 ZnS계 화합물이 ZnS:Ag, Cl로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 음극선관용 청색 발광 형광체.