KR20060079989A - Phosphors for vacuum ultraviolet excitation, process for preparing the same, and display device using the same - Google Patents

Phosphors for vacuum ultraviolet excitation, process for preparing the same, and display device using the same Download PDF

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KR20060079989A KR1020050000423A KR20050000423A KR20060079989A KR 20060079989 A KR20060079989 A KR 20060079989A KR 1020050000423 A KR1020050000423 A KR 1020050000423A KR 20050000423 A KR20050000423 A KR 20050000423A KR 20060079989 A KR20060079989 A KR 20060079989A
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Abstract

본 발명에 따른 진공 자외선 여기용 형광체는 종래의 형광체와 비교하여 색순도와 휘도가 우수하고, 또한 플라즈마 스퍼터링 특성이 개선되어 PDP, CRT, 램프 등의 표시소자에 사용되는 경우 휘도유지율(수명특성)을 향상시키는 것이 가능하다.The vacuum ultraviolet excitation phosphor according to the present invention has excellent color purity and brightness compared to conventional phosphors, and also improves plasma sputtering characteristics, and thus, when used in display devices such as PDPs, CRTs, and lamps, the luminance maintenance factor (life characteristic) is improved. It is possible to improve.

상기 형광체는 하기 화학식 1의 화합물에 부활제로서 Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 및 Mn으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 함유한다.The phosphor contains at least one selected from the group consisting of Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Mn as an activator in the compound of Formula 1 below.

<화학식 1><Formula 1>

M1M2M3O8 M 1 M 2 M 3 O 8

식중, M1은 Li, Na 및 K으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 나타내고; M2는 Ca, Sr, Mg 및 Zn으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 나타내며; M3는 13족 원소 및 14족 원소로 이루어지는 군으로부터 선택된 2종 이상을 나타낸다.In the formula, M 1 represents one or more selected from the group consisting of Li, Na and K; M 2 represents at least one member selected from the group consisting of Ca, Sr, Mg and Zn; M 3 represents two or more selected from the group consisting of Group 13 elements and Group 14 elements.

Description

진공 자외선 여기용 형광체, 그의 제조방법 및 이를 채용한 표시소자 {Phosphors for vacuum ultraviolet excitation, process for preparing the same, and display device using the same}Phosphors for vacuum ultraviolet excitation, process for preparing the same, and display device using the same}

도 1은 120nm 내지 300nm사이의 범위에서 상용 형광체인 Zn2SiO4:Mn(P1)과 본 발명의 실시예 1에 따른 형광체의 진공 자외선 조사시 모체의 여기 스펙트럼 결과를 나타낸다.Figure 1 shows the excitation spectrum results of the parent during vacuum ultraviolet irradiation of Zn 2 SiO 4 : Mn (P1), a commercial phosphor in the range of 120nm to 300nm and the phosphor according to Example 1 of the present invention.

도 2는 엑시머 146nm 램프를 이용하여 진공 자외선을 조사시 상용 형광체인 Zn2SiO4:Mn(P1)과 본 발명의 실시예 1에 따른 형광체의 휘도 측정을 수행한 결과를 나타낸다.Figure 2 shows the results of the luminance measurement of the phosphor according to Example 1 of the present invention and Zn 2 SiO 4 : Mn (P1) and a commercial phosphor when irradiating vacuum ultraviolet light using an excimer 146nm lamp.

도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 형광체와 상용 형광체인 Zn2SiO4:Mn(P1) 대비 수명 실험 결과를 나타낸다.Figure 3 shows the life test results compared to the phosphor and the commercial phosphor Zn 2 SiO 4 : Mn (P1) according to Example 1 of the present invention.

본 발명은 진공 자외선 여기용 형광체, 그의 제조방법 및 이를 채용한 표시소자에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 진공자외선을 여기원으로 사용하는 표시 소자에 사용하는 경우 색순도와 휘도가 우수하고 수명특성이 개선된 진공 자외선 여기용 형광체, 그의 제조방법 및 이를 채용한 표시소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum ultraviolet excitation phosphor, a method of manufacturing the same, and a display device employing the same. More specifically, when used in a display device using vacuum ultraviolet radiation as an excitation source, the color purity and luminance are excellent and the lifespan characteristics are improved. A vacuum ultraviolet excitation phosphor, a manufacturing method thereof, and a display element employing the same.

일반적으로 형광 디스플레이, 특히 PDP(플라즈마 디스플레이 패널)는 유리기판 사이에 봉입되어진 Ne과 Xe의 혼합가스의 방전에 의해서 생성된 자외선에 의한 발광을 이용한 디스플레이이다. 이때 각각의 형광체는 Xe 이온의 공명 방사광(147nm 진공 자외선)에 의해서 가시광을 발생한다.In general, a fluorescent display, particularly a plasma display panel (PDP), is a display using light emission by ultraviolet rays generated by discharge of a mixed gas of Ne and Xe enclosed between glass substrates. In this case, each phosphor generates visible light by resonance emission light (147 nm vacuum ultraviolet light) of Xe ions.

종래 PDP에 사용되는 형광체는 PDP 개발 초기부터 사용되어 왔던 CRT 형광체나 형광등 등의 형광체 응용 제품에 사용되어 온 형광재료를 개량하는 방향으로 검토가 진행되어 왔다. 형광체가 PDP에 사용되기 위해서는 기본적으로 발광 휘도, 발광효율 및 색순도가 우수해야 하며, 잔광 시간이 짧아야 하고, 특히 열이나 자외선에 의한 형광체의 열화가 일어나지 않아야 한다.The phosphor used in the conventional PDP has been studied to improve the fluorescent material that has been used in phosphor application products such as CRT phosphors and fluorescent lamps that have been used since the beginning of PDP development. In order for a phosphor to be used in a PDP, it should basically be excellent in luminescence brightness, luminous efficiency and color purity, afterglow time should be short, and in particular, the phosphor should not be degraded by heat or ultraviolet rays.

PDP에 상용되고 있는 녹색 형광체는 Zn2SiO4:Mn(이하 P1으로 통칭)으로 가장 보편적으로 사용되고 있다. 상기 P1은 CIE x 색좌표가 약 0.25 정도로서 다소 낮은 색순도를 갖고 있다. 또한 P1에서는 부활제로 사용되는 Mn의 함량을 증가시킴에 따라 표시 소자 적용 수준에서 잔광시간(decay time)은 감소하지만 휘도마저 감소하게 되는 단점이 있다.Green phosphors commonly used in PDPs are most commonly used as Zn 2 SiO 4 : Mn (hereinafter referred to as P1). P1 has a slightly lower color purity with a CIE x color coordinate of about 0.25. In addition, in P1, as the content of Mn used as the activator is increased, the decay time is reduced but the luminance is also reduced at the display device application level.

특히 PDP에서 녹색 형광체의 휘도가 전체 휘도에 가장 큰 기여를 하므로 녹색 형광체의 휘도를 증가시키는 것이 매우 중요한 바, 높은 색순도를 가지면서, 부활제를 치환 적용하는 함량이 증가함에도 잔광시간의 감소와 더불어 휘도가 증가하 는 형광체가 요구된다.In particular, since the luminance of the green phosphor contributes the most to the overall luminance in the PDP, it is very important to increase the luminance of the green phosphor. There is a need for phosphors with increased brightness.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 높은 휘도와 색순도를 나타내며 수명특성이 개선된 진공 자외선 여기용 형광체를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a vacuum ultraviolet excitation phosphor that exhibits high luminance and color purity and has improved lifetime characteristics.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 진공 자외선 여기용 형광체의 제조방법을 제공하는 것이다Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing the vacuum ultraviolet excitation phosphor.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상기 진공 자외선 여기용 형광체를 채용한 표시 소자를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a display device employing the vacuum ultraviolet excitation phosphor.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above technical problem,

하기 화학식 1의 화합물에 부활제로서 Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 및 Mn으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 함유하는 진공 자외선 여기용 형광체를 제공한다:Phosphor for vacuum ultraviolet excitation containing at least one selected from the group consisting of Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Mn as an activator Provides:

<화학식 1><Formula 1>

M1M2M3O8 M 1 M 2 M 3 O 8

식중,Food,

M1은 Li, Na 및 K으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 나타내고;M 1 represents at least one member selected from the group consisting of Li, Na and K;

M2는 Ca, Sr, Mg 및 Zn으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 나타내며;M 2 represents at least one member selected from the group consisting of Ca, Sr, Mg and Zn;

M3는 13족 원소 및 14족 원소로 이루어지는 군으로부터 선택된 2종 이상을 나타낸다.M 3 represents two or more selected from the group consisting of Group 13 elements and Group 14 elements.

본 발명의 일태양에 따르면, 상기 14족 원소는 Si, Ge, Sn 또는 Pb를 나타내고, 13족 원소는 B, Al 또는 Ga을 나타낸다.According to one aspect of the invention, the Group 14 element represents Si, Ge, Sn or Pb, and the Group 13 element represents B, Al or Ga.

본 발명의 일태양에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 2의 화합물이 바람직하다:According to one embodiment of the present invention, the compound of Formula 1 is preferably a compound of Formula 2:

<화학식 2><Formula 2>

Li2Zn(Ge,X)yO8:zMnLi 2 Zn (Ge, X) y O 8 : zMn

상기 식중,In the above formula,

X는 B, Al 또는 Ga을 나타내며, y는 3 내지 4의 수를 나타내고, z는 0.01 내지 0.1의 수를 나타낸다.X represents B, Al or Ga, y represents a number from 3 to 4 and z represents a number from 0.01 to 0.1.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above other technical problem,

성분 물질을 각각 소정 비율로 혼합하는 단계;Mixing each of the component materials in a predetermined ratio;

공기 분위기하에서 1차 소성을 가하는 단계; 및Applying primary firing in an air atmosphere; And

5% 미만의 수소가스를 함유하는 질소 가스의 분위기 하에서 2차 소성을 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 자외선 여기용 형광체의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing a vacuum ultraviolet excitation phosphor, comprising the step of subjecting the secondary firing in an atmosphere of nitrogen gas containing less than 5% hydrogen gas.

상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 상기 진공 자외선 여기용 형광체를 채용한 표시소자를 제공한다.In order to achieve the above another technical problem, a display device employing the vacuum ultraviolet excitation phosphor is provided.

이하에서 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.The present invention will be described in more detail below.

본 발명은 진공 자외선 여기에 있어서 고휘도와 높은 색순도의 녹색 발광을 나타내는 진공 자외선 여기용 형광체, 그의 제조방법 및 이를 채용한 표시소자를 제공하는 바, 상기 진공 자외선 여기용 형광체는 하기 화학식 1의 화합물에 부활제로서 Ce, Pr, Nd, pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 및 Mn으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함한다:The present invention provides a vacuum ultraviolet excitation phosphor that exhibits high luminance and high color purity green light emission in a vacuum ultraviolet excitation, a method for manufacturing the same, and a display device employing the same. As the activator, one or more selected from the group consisting of Ce, Pr, Nd, pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Mn:

<화학식 1><Formula 1>

M1M2M3O8 M 1 M 2 M 3 O 8

식중, M1은 Li, Na 및 K으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 나타내고, M2는 Ca, Sr, Mg 및 Zn으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 나타내며, M3는 13족 원소 및 14족 원소로 이루어지는 군으로부터 선택된 2종 이상을 나타낸다.Wherein M 1 represents at least one member selected from the group consisting of Li, Na, and K, M 2 represents at least one member selected from the group consisting of Ca, Sr, Mg, and Zn, and M 3 represents a Group 13 element And two or more selected from the group consisting of Group 14 elements.

종래의 녹색 형광체가 부활제의 함량을 증가시키는 경우 표시소자에 적용시 잔광시간이 감소하는 반면 휘도 마저 감소하는 결점을 갖고 있으나 본 발명에 따른 상기 형광체는 부활제의 함량을 증가시키면 잔광시간의 감소와 더불어 휘도 감소가 개선되는 효과를 갖는다.When the conventional green phosphor increases the content of the activator, the afterglow time is reduced when applied to the display device, but the luminance is reduced. However, the phosphor according to the present invention decreases the afterglow time when the content of the activator is increased. In addition, the luminance reduction is improved.

상기 화학식 1의 화합물에서, M3는 13족 원소 및 14족 원소로 이루어진 군으 로부터 선택된 2종 이상의 화합물을 의미하며, 상기 14족 원소로서는 예를 들어 Si, Ge, Sn 또는 Pb을 들 수 있으며, Ge이 특히 바람직하다. 상기 13족 원소로서는 B, Al 또는 Ga을 들 수 있다. 이와 같은 M3의 함량은 상기 M2 1몰에 대하여 1 내지 10몰%, 바람직하게는 3 내지 4몰%이다. 상기 M3의 함량이 10몰%를 초과하는 경우에는 발광 스펙트럼의 적색 이동으로 인해 색순도 저하와 같은 문제가 있으며, 1몰% 미만인 경우에는 첨가로 인한 효과가 없어 바람직하지 않다.In the compound of Formula 1, M 3 refers to two or more compounds selected from the group consisting of Group 13 elements and Group 14 elements, and the Group 14 elements include, for example, Si, Ge, Sn or Pb. Ge is particularly preferred. B, Al, or Ga is mentioned as said group 13 element. The content of such M 3 is 1 to 10 mol%, preferably 3 to 4 mol% with respect to 1 mol of M 2 . When the content of M 3 exceeds 10 mol%, there is a problem such as color purity decrease due to the red shift of the emission spectrum, and when it is less than 1 mol%, there is no effect due to the addition, which is not preferable.

상기 화학식 1의 화합물에서 M1으로서는 Li, Na 및 Ka로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 나타내며, 특히 바람직하게는 Li을 의미한다. 이와 같은 M1의 함량은 M2 1몰에 대하여 1.8 내지 2.2몰%가 바람직하다. 상기 M1의 함량이 2.2몰%를 초과하면 발광 휘도 저하와 같은 문제가 있고, 1.8몰% 미만인 경우 발광 휘도 저하와 같은 문제가 있어 바람직하지 않다.In the compound of Formula 1, M 1 represents at least one member selected from the group consisting of Li, Na, and Ka, and particularly preferably Li. The content of such M 1 is preferably 1.8 to 2.2 mol% based on 1 mol of M 2 . If the content of M 1 exceeds 2.2 mol%, there is a problem such as lowering of the luminance of light emission, and if it is less than 1.8 mol%, there is a problem of lowering of luminance of light emission, which is not preferable.

상기 화학식 1의 화합물에서 부활제로서는 Ce, Pr, Nd, pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 및 Mn으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, Mn이 특히 바람직하다. 이와 같은 부활제의 함량은 상기 M2 1몰에 대하여 1 내지 10몰%를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 함량이 10몰%를 초과하는 경우 휘도 감소와 같은 문제가 있으며, 1몰% 미만인 경우에는 잔광시간이 길어지는 문제가 있어 바람직하지 않다.As the activator in the compound of Formula 1, one or more selected from the group consisting of Ce, Pr, Nd, pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Mn may be used, and Mn is particularly desirable. The content of such an activator is preferably used 1 to 10 mol% based on 1 mol of M 2 . If the content is more than 10 mol%, there is a problem such as decrease in brightness, if less than 1 mol% there is a problem that the afterglow time is long, which is not preferable.

상기 화학식 1의 화합물로서는 대표적으로 하기 화학식 2의 화합물이 바람직하다:As the compound of Formula 1, a compound of Formula 2 is preferable.

<화학식 2><Formula 2>

Li2Zn(Ge,X)yO8:zMnLi 2 Zn (Ge, X) y O 8 : zMn

상기 식중, X는 B, Al 또는 Ga을 나타내며, y는 3 내지 4의 수를 나타내고, z는 0.01 내지 0.1의 수를 나타낸다.In the formula, X represents B, Al or Ga, y represents a number from 3 to 4, and z represents a number from 0.01 to 0.1.

상기 화학식 2에 따른 형광체에서, Ge과 X의 각각의 몰비는 1: 0.01 내지 0.1이 바람직한 바, 상기 범위를 벗어나는 경우에는 발광 스펙트럼의 적색 이동 또는 첨가로 인한 효과가 없다는 문제가 있어 바람직하지 않다.In the phosphor according to Chemical Formula 2, each molar ratio of Ge and X is preferably 1: 0.01 to 0.1, which is not preferable because there is no effect due to the red shift or addition of the emission spectrum when it is outside the above range.

또한 상기 Ge와 X의 합계 몰비는 상기 Zn 1몰에 대하여 3 내지 4몰이 바람직하며, 상기 합계 몰비가 3몰 미만인 경우에는 휘도 저하와 같은 문제가 있으며, 4몰을 초과하는 경우에는 색순도 저하와 같은 문제가 있어 바람직하지 않다. 마찬가지로 상기 부활제의 함량은 Zn 1몰에 대하여 0.01 내지 0.1몰의 비율을 가지는 바, 상기 부활제의 함량이 0.01몰 미만인 경우에는 잔광시간이 길어지는 문제가 있으며, 0.1몰을 초과하는 경우에는 휘도 저하와 같은 문제가 있어 바람직하지 않다.In addition, the total molar ratio of Ge and X is preferably 3 to 4 moles with respect to 1 mole of Zn, and when the total molar ratio is less than 3 moles, there is a problem such as deterioration of luminance. There is a problem and is undesirable. Similarly, since the content of the activator has a ratio of 0.01 to 0.1 mole with respect to 1 mole of Zn, when the content of the activator is less than 0.01 mole, there is a problem that the afterglow time is long, and when the content of the activator exceeds 0.1 mole, the luminance It is not preferable because there is a problem such as deterioration.

상술한 본 발명에 따른 진공 자외선 여기용 형광체의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.Referring to the manufacturing method of the vacuum ultraviolet excitation phosphor according to the present invention described above is as follows.

본 발명에 따른 진공 자외선 여기용 형광체는 성분 물질을 각각 소정 비율로 혼합하고, 공기 분위기하에서 1차 소성을 가하며, 수소가스를 함유하는 질소 가스 분위기 하에서 2차 소성을 가하는 단계를 포함한다.The vacuum ultraviolet excitation phosphor according to the present invention comprises the steps of mixing the component materials in a predetermined ratio, respectively, applying primary firing under an air atmosphere, and applying secondary firing under a nitrogen gas atmosphere containing hydrogen gas.

상기 1차 소성은 공기 분위기하에서 행하는 것이 바람직하며, 이때 소성온도는 850 내지 900℃가 바람직한 바, 소성 온도가 900℃를 초과하는 경우에는 용융이 발생하는 문제가 있어 바람직하지 않고, 소성 온도가 850℃ 미만인 경우에는 입경 형성이 불충분해지는 문제가 있어 바람직하지 않다. 또한 1차 소성 시간은 2 내지 4시간이 바람직한 바, 상기 소성 시간이 4시간을 초과하는 경우에는 입경이 과대해지는 문제가 있으며, 상기 소성 시간이 2시간 미만인 경우에는 입경 형성이 불충분해지는 문제가 있어 바람직하지 않다.The primary firing is preferably carried out in an air atmosphere. At this time, the firing temperature is preferably 850 to 900 ° C. When the firing temperature exceeds 900 ° C, there is a problem that melting occurs, and the firing temperature is 850. When it is less than ° C, there is a problem that the particle size formation becomes insufficient, which is not preferable. In addition, since the primary firing time is preferably 2 to 4 hours, when the firing time exceeds 4 hours, there is a problem of excessive particle size, and when the firing time is less than 2 hours, there is a problem of insufficient particle size formation. Not desirable

상기 2차 소성은 Mn3+의 Mn2+로의 환원이 발생하는 이유로 인하여 수소가스를 포함하는 질소가스 분위기하에서 행하는 것이 바람직하며, 상기 수소가스는 질소가스 전체 함량에 대하여 5% 미만, 바람직하게는 1% 내지 2% 함량의 비율로 사용하는 것이 좋다. 이때 2차 소성온도는 900 내지 950℃가 바람직한 바, 소성 온도가 950℃를 초과하는 경우에는 용융이 발생하는 문제가 있어 바람직하지 않고, 소성 온도가 900℃ 미만인 경우에는 입경 형성이 불충분해지는 문제가 있어 바람직하지 않다. 또한 2차 소성 시간은 2 내지 2.5시간이 바람직한 바, 상기 소성 시간이 2.5시간을 초과하는 경우에는 휘도 저하와 같은 문제가 있으며, 상기 소성 시간이 2시간 미만인 경우에는 불충분한 환원으로 인해 휘도저하와 같은 문제가 있어 바람직하지 않다.The secondary firing is preferably performed in a nitrogen gas atmosphere containing hydrogen gas for the reason that reduction of Mn 3+ to Mn 2+ occurs, and the hydrogen gas is less than 5% with respect to the total content of nitrogen gas, preferably It is recommended to use in proportion of 1% to 2% content. At this time, the secondary firing temperature is preferably 900 to 950 ° C., and when the firing temperature exceeds 950 ° C., there is a problem in that melting occurs, and when the firing temperature is less than 900 ° C., the problem of insufficient particle size formation occurs. It is not desirable. In addition, the second firing time is preferably 2 to 2.5 hours. When the firing time exceeds 2.5 hours, there is a problem such as a decrease in brightness. When the firing time is less than 2 hours, the luminance decreases due to insufficient reduction. It is not preferable because of the same problem.

상술한 소성 공정을 거친 형광체는 밀링 및 건조 공정을 더 포함할 수 있으며, 이와 같은 공정은 통상의 형광체 제조공정에서 사용하는 방법을 아무런 제한없이 사용할 수 있다. 상기 밀링 및 건조 공정을 거칠 경우 얻어지는 형광체 분말은 평균 입경 약 3 내지 7미크론, 바람직하게는 약 5미크론 정도의 균일한 크기를 갖게 된다.The phosphor that has passed through the above-described firing process may further include a milling and drying process, and such a process may use any method used in a conventional phosphor manufacturing process without any limitation. The phosphor powder obtained when the milling and drying process is performed has a uniform size of about 3 to 7 microns, preferably about 5 microns, on average.

또한 상기 원료 혼합 공정에서, 원료들의 혼합을 보다 용이하게 하기 위하여 용제를 사용할 수 있는 바, 사용가능한 용제로서는 물, 아세톤, 알코올 등을 예로 들 수 있다. 이들 용제의 사용량은 통상의 형광체 제조공정에서 사용하는 함량을 아무런 제한 없이 사용할 수 있다.In addition, in the raw material mixing step, a solvent may be used to make the mixing of the raw materials easier, and examples of the solvent that can be used include water, acetone, and alcohol. The amount of these solvents can be used without any limitation in the amount used in the usual phosphor manufacturing process.

상기 제조공정에서 원료들의 몰비는 M2 1몰을 기준으로 하여, M1은 1.8 내지 2.2몰%, M3는 3 내지 4몰%, 부활제 0.01 내지 0.1몰%를 사용할 수 있다.The molar ratio of the raw materials in the manufacturing process based on 1 mol M 2 , M 1 may be 1.8 to 2.2 mol%, M 3 is 3 to 4 mol%, activator 0.01 to 0.1 mol% may be used.

상기 원료로 사용되는 각 금속 성분은 M1의 경우 탄산염의 형태가 바람직하고, M2는 산화물 형태, M3는 산화물의 형태, 부활제는 탄산염의 형태가 바람직하다.In the case of M 1 , each metal component used as the raw material is preferably in the form of a carbonate, M 2 is in the form of an oxide, M 3 is in the form of an oxide, and an activator is preferably in the form of a carbonate.

이와 같은 제조방법을 통하여 얻어진 진공 자외선 여기용 형광체는 진공자외선을 여기원으로 사용하는 표시소자에 사용하는 경우 색순도와 휘도가 우수하고 수명특성이 개선된다. 따라서, 예를 들어 PDP, CRT, 램프 등에 유용하게 사용할 수 있다.The vacuum ultraviolet excitation phosphor obtained through such a manufacturing method has excellent color purity and luminance and improved lifetime characteristics when used in a display device using vacuum ultraviolet radiation as an excitation source. Therefore, for example, it can be usefully used for PDP, CRT, lamps and the like.

이하에서 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이 에 한정되는 것은 아니다.Although an Example is given to the following and this invention is demonstrated to it in more detail, this invention is not limited to this.

실시예 1Example 1

Li2CO3 2몰, ZnO 1몰, GeO2 3.3몰과 Al2O3 0.04몰, 및 MnCO3 0.05몰을 배합, 혼합하였다. 공기 분위기하에서 2시간 동안 900℃에서 유지하여 1차 소성을 수행하고, 이어서 2%의 수소가스를 함유하는 질소 가스의 분위기하에서 2시간 동안 950도에서 2차 소성을 실시하여 목적하는 형광체를 제조하였다.2 mol of Li 2 CO 3 , 1 mol of ZnO, 3.3 mol of GeO 2 , 0.04 mol of Al 2 O 3 , and 0.05 mol of MnCO 3 were mixed and mixed. Primary firing was carried out by holding at 900 ° C. for 2 hours in an air atmosphere, and then firing was carried out at 950 degrees for 2 hours under an atmosphere of nitrogen gas containing 2% hydrogen gas to prepare a desired phosphor. .

실시예 2Example 2

Li2CO3 2몰, ZnO 1몰, GeO2 3.5몰과 Ga2O3 0.03몰, 및 MnCO3 0.07몰을 배합, 혼합하였다. 공기 분위기하에서 2시간 동안 900℃에서 유지하여 1차 소성을 수행하고, 이어서 1%의 수소가스를 함유하는 질소 가스의 분위기하에서 2시간 동안 950℃에서 2차 소성을 실시하여 목적하는 형광체를 제조하였다.Li 2 CO 3 2 mol, 1 mol of ZnO, GeO 2 and Ga 2 O 3 0.03 mole 3.5 mole, and MnCO 3 blended with 0.07 mol, was mixed. Primary firing was carried out by holding at 900 ° C. for 2 hours in an air atmosphere, followed by secondary firing at 950 ° C. for 2 hours under an atmosphere of nitrogen gas containing 1% hydrogen gas, to prepare a desired phosphor. .

실험예 1: 휘도 측정Experimental Example 1: Luminance Measurement

상기 실시예 1에서 얻어진 형광체를 6.7Pa(5 x 10-2 torr) 이하의 진공조내에서 엑시머 146nm램프를 사용하여 진공 자외선을 조사한 것의 휘도를 상용의 형광체인 Zn2SiO4:Mn의 휘도를 100으로 하여 비교하여 도 2에 나타내었다. 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1에서 제조한 형광체의 경우 102 내지 105의 높은 휘도를 나타내었다.The luminance of the phosphor obtained in Example 1 was irradiated with vacuum ultraviolet rays using an excimer 146 nm lamp in a vacuum chamber of 6.7 Pa (5 × 10 −2 torr) or less, and the luminance of Zn 2 SiO 4 : Mn, which is a commercial phosphor, was 100. As shown in FIG. 2 in comparison. As can be seen in Figure 2, in the case of the phosphor prepared in Example 1 according to the present invention showed a high luminance of 102 to 105.

실험예 2: 열 열화시험 및 수명 실험Experimental Example 2: thermal degradation test and life test

열처리 조건은 표시소자에 적용하는 것과 같이 페이스트와 형광체를 적당한 비율로 혼합하여 500도 내외의 온도에서 페이스트 내부의 유기물을 배기하기 위해 1시간 방치하였다. 수명 실험은 PDP 표시소자의 내부보다는 조금 과한 조건에서 짧은 시간 동안 행해지는데 90% 이상의 플라즈마 이온이 형광체 표면에 부딪혀 열화되는 것을 보기 위함이다. 특히 상용 형광체가 이러한 플라즈마 스퍼터링에 매우 취약한 것으로 알려져 있다. 열처리와 수명 테스트 이후 휘도는 상용인 Zn2SiO4:Mn과 대비하여 107% 이상이었다. 이로써 본 형광체는 PDP 표시소자에 필수 불가결한 열처리 및 이온 스퍼터링에 대하여 안정함을 알 수 있다.In the heat treatment conditions, the paste and the phosphor were mixed in an appropriate ratio as applied to the display device, and left for 1 hour to exhaust the organic material inside the paste at a temperature of about 500 degrees. The life test is conducted for a short time in a slightly excessive condition than the inside of the PDP display element to see that 90% or more of the plasma ions hit the phosphor surface and deteriorate. In particular, commercial phosphors are known to be very susceptible to such plasma sputtering. After heat treatment and life test, the brightness was more than 107% compared to the commercial Zn 2 SiO 4 : Mn. Thus, it can be seen that the phosphor is stable against heat treatment and ion sputtering which are indispensable for the PDP display element.

본 발명에 따른 진공 자외선 여기용 형광체는 종래의 형광체와 비교하여 색순도와 휘도가 우수하고, 또한 플라즈마 스퍼터링 특성이 개선되어 PDP, CRT, 램프 등의 표시소자에 사용되는 경우 휘도유지율(수명특성)을 향상시키는 것이 가능하므로 각종 표시소자에 유용하게 사용할 수 있다.The vacuum ultraviolet excitation phosphor according to the present invention has excellent color purity and brightness compared to conventional phosphors, and also improves plasma sputtering characteristics, and thus, when used in display devices such as PDPs, CRTs, and lamps, the luminance maintenance factor (life characteristic) is improved. Since it is possible to improve, it can be usefully used for various display elements.

Claims (9)

하기 화학식 1의 화합물에 부활제로서 Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 및 Mn으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 진공 자외선 여기용 형광체:Vacuum, characterized in that the compound of formula 1 contains at least one selected from the group consisting of Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Mn UV excitation phosphor: <화학식 1><Formula 1> M1M2M3O8 M 1 M 2 M 3 O 8 식중,Food, M1은 Li, Na 및 K으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 나타내고;M 1 represents at least one member selected from the group consisting of Li, Na and K; M2는 Ca, Sr, Mg 및 Zn으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 나타내며;M 2 represents at least one member selected from the group consisting of Ca, Sr, Mg and Zn; M3는 13족 원소 및 14족 원소로 이루어지는 군으로부터 선택된 2종 이상을 나타낸다.M 3 represents two or more selected from the group consisting of Group 13 elements and Group 14 elements. 제1항에 있어서, 상기 14족 원소가 Si, Ge, Sn 또는 Pb를 나타내고, 13족 원소는 B, Al 또는 Ga을 나타내는 것을 특징으로 하는 진공 자외선 여기용 형광체.The phosphor for vacuum ultraviolet excitation according to claim 1, wherein the Group 14 element represents Si, Ge, Sn, or Pb, and the Group 13 element represents B, Al, or Ga. 제1항에 있어서, 상기 M3의 함량이 M2 1몰에 대하여 1 내지 10몰%인 것을 특징으로 하는 진공 자외선 여기용 형광체.The phosphor for vacuum ultraviolet excitation according to claim 1, wherein the content of M 3 is 1 to 10 mol% based on 1 mol of M 2 . 제1항에 있어서, 상기 M1의 함량이 M2 1몰에 대하여 1.8 내지 2.2몰%인 것을 특징으로 하는 진공 자외선 여기용 형광체.The method of claim 1, wherein the content of the M 1 fluorescent substance for vacuum ultraviolet ray-excited, characterized in that 1.8 to 2.2 mol% relative to 1 mol of M 2. 제1항에 있어서, 상기 부활제의 함량이 M1 1몰에 대하여 0.01 내지 0.1몰%인 것을 특징으로 하는 진공 자외선 여기용 형광체.The vacuum ultraviolet excitation phosphor according to claim 1, wherein the content of the activator is 0.01 to 0.1 mol% with respect to 1 mol of M 1 . 제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물이 하기 화학식 2의 화합물인 것을 특징으로 하는 진공 자외선 여기용 형광체:According to claim 1, wherein the compound of formula 1 is a vacuum ultraviolet excitation phosphor, characterized in that the compound of formula (2): <화학식 2><Formula 2> Li2Zn(Ge,X)yO8:zMnLi 2 Zn (Ge, X) y O 8 : zMn 상기 식중,In the above formula, X는 B, Al 또는 Ga을 나타내며, y는 3 내지 4의 수를 나타내고, z는 0.01 내지 0.1의 수를 나타낸다.X represents B, Al or Ga, y represents a number from 3 to 4 and z represents a number from 0.01 to 0.1. 제6항에 있어서, 상기 Ge과 X의 몰비가 1: 0.01 내지 0.1인 것을 특징으로 하는 진공 자외선 여기용 형광체.The vacuum ultraviolet excitation phosphor according to claim 6, wherein the molar ratio of Ge and X is 1: 0.01 to 0.1. 성분 물질을 각각 소정 비율로 혼합하는 단계;Mixing each of the component materials in a predetermined ratio; 공기 분위기하에서 1차 소성을 가하는 단계; 및Applying primary firing in an air atmosphere; And 5% 미만의 수소가스를 함유하는 질소 가스의 분위기 하에서 2차 소성을 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 진공 자외선 여기용 형광체의 제조방법A method for producing a vacuum ultraviolet-excitation phosphor according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the secondary firing is performed under an atmosphere of nitrogen gas containing less than 5% hydrogen gas. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 진공 자외선 여기용 형광체를 채용한 것을 특징으로 하는 표시소자.A display device comprising the vacuum ultraviolet excitation phosphor according to any one of claims 1 to 8.
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