KR20070030183A

KR20070030183A - 녹색 발광 형광체 재료 및 이를 이용한 플라즈마디스플레이 패널

Info

Publication number: KR20070030183A
Application number: KR1020067020564A
Authority: KR
Inventors: 파드마나바 라오 라빌리세티
Original assignee: 마쓰시다 일렉트릭 인더스트리얼 컴패니 리미티드
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2005-03-02
Publication date: 2007-03-15
Also published as: WO2005085388A1; US7025902B2; JP2007526390A; US20050194570A1; CN1965054A

Abstract

실험식 La_2-x-yB₂₂O₃₆:Mn_xA_y(여기서, A = Li, Na 또는 K; B = Al 또는 Al+Ga; 및 0.01≤x≤0.1 및 0.01≤y≤0.1)을 가진 플라즈마 디스플레이 패널들(PDP)을 위한 망간 및 알칼리 할라이드로 활성화되는 녹색 발광 란탄 알루민산염 형광체들이 제공된다. 상기 형광체는 크세논 가스 혼합물로부터 147nm 내지 173 nm 방사선에 의해 여기될 때 515nm에서 최대인, 녹색 영역에서의 밴드 방출(band emission), 및 다양한 평판 디스플레이 및 램프 응용들에 필요로 되는 얇은 형광체 스크린들에 적합한 크기 분포인 균일한 입자 크기 분포(0.01 내지 10 미크론)를 가진다. 이들은 높은 휘도, 양호한 색 포화도, 양호한 안정성 및 VUV 하에서 더 짧은 지속성을 가진다.

플라즈마 디스플레이 패널, 알칼리 할라이드, 녹색 발광 란탄 알루민산염 형광체, 크세논 가스 혼합물, 지속성

Description

녹색 발광 형광체 재료 및 이를 이용한 플라즈마 디스플레이 패널{Green emitting phosphor material and plasma display panel using the same}

발명의 분야

본 발명은 고체 및 졸-겔 방법들에 의한 작은 크기의 입자들 Mn² ⁺ 및 알칼리 할라이드 도핑된 란탄 알루민산염 형광체의 제조 및 성장에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 녹색 발광 Mn²⁺ 및 알칼리 할라이드 도핑된 란탄 알루민산염 형광체 및 란탄, 망간, 알칼리 할라이드 및 알루미나의 염들 또는 졸-겔 분말들의 열분해에 의한 공정을 제공한다.

관련 기술의 설명

대형(60+") 텔레비전(TV), 특히 고선명 TV들(HDTV들)로서의 같은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)이 그것의 고성능 및 확장성(scalability)으로 인해 음극선관(CRT) 기반 TV들에 비해 관심을 얻고 있다. 비록 CRT가 더 적은 전력으로 작동하고 더 양호한 화질을 가질지라도, 그것은 크기 제한을 가진다. 40인치 이상의 대각선 크기의 더 큰 스크린들(CRT)은 더 깊이를 가지며 매우 무겁다. 반대로, PDP의 대각선 사이즈는 그것이 깊이 및 중량 문제가 없기 때문에, 나날이 성장하고 있다.

이 기술에서 알려진 PDP의 구조는 도 1a 및 도 1b에 기술된다. 도 1a 및 도 1b는 AC PDP의 단면도를 나타낸다. 플라즈마 디스플레이는 2개의 대면적 글라스 기판들(11, 16)을 가진다. 전면판(11)은 두꺼운 유전체층(14) 및 얇은 보호층(MgO)(15)으로 덮인 유지 전극(12) 및 주사 전극(13)으로 만들어진다. 후면판(16)은 스크린 인쇄 또는 잉크 젯 프로세스에 의해 코팅된 어드레스 전극들(17), 반사층(18), 배리어 리브들(19) 및 적색 형광체(20R)(Y, Gd) B0₃ :Eu² ⁺, 녹색 형광체(20G) ZnSi0₄:Mn² ⁺ (P1) 또는 ZnSi0₄ :Mn² ⁺와Y,GdBO₃ : Tb³ ⁺의 혼합물, 청색 형광체(20B) BaMgAl₁₀0₁₇ :Eu² ⁺ 로 만들어진다. 양 글라스 판들은 함께 프릿(frit) 시일되고 Xe, Ne 가스 혼합물로 공간(21)을 채운다. 전압이 인가되면, 방전이 진공 UV(147 및 173nm)를 생성하는 공간(21)에서 일어난다. 형광체들(20RGB)이 VUV 포톤들에 의해 여기되면, 이들은 이미지(22)로서 투명 전면판을 통해 보이는 개개의 가시 방사선들(visible emissions)을 방출한다.

PDP의 발광 효율(luminous efficiency)은 형광체들과 같은 재료들, 가스 혼합물, 유전체층, 반사층, 블랙 매트릭스, 전극들, 셀 치수 및 형상, 속성(nature), 전극의 크기 및 형상, 어드레스 파형들, 동작 전압들을 포함하는 다양한 인자들에 의존한다. PDP의 성능 및 수명은 형광체들의 속성 및 강력한 방전 이온들, 전자들에 대한 이들의 저항성, 및 Xe/Ne 가스 방전으로부터 일어나는 VUV로부터의 솔라리제이션(solarization)과 관련이 크다. CRT들 (5-6Im/W)과 같은 표준 방사 디스플레 이와 비교해서, PDP의 효율은 낮다(1-2Im/W).

PDP들의 전체 효율을 향상시키기 위해, 재료들, 디자인, 공정 및 일렉트로닉스들과 관련된 상당한 개발들이 진행중이다. 노력들이 또한 기존의 형광체들을 개선시키기 위해서뿐만 아니라 새로운 형광체들을 개발하기 위해 이루어지고 있다. Xe 방전(147nm 및 173nm)으로부터 이용가능한 진공 UV 특정 파장들로 인해, 단지 제한된 수의 램프 형광체들(lamp phosphors)이 PDP 응용들에 적합하다. 높은 발광 효율에 부가하여, PDP 형광체들은 더 긴 수명 또는 안정성, 필요한 지속성, 적합한 색좌표들, 색 온도, 및 색 포화도(color saturation)를 가져야 한다.

대면적 플라즈마 디스플레이들의 주 응용은 HDTV 및 높은 정보 컨텐트 프리젠테이션일 것이다. HDTV 및 유사 형태의 디스플레이 디바이스들은 낮은 유전 상수, 요구 붕괴 시간(decay time), 고해상도 및 고성능을 위한 고휘도를 갖는 형광체들을 가져야 한다. 작은 입자들로 클로즈 리브 구조(close rib structure) 또는 클로즈드 셀 구조에 코팅된 스크린들은 더 높은 패킹 밀도를 나타내고 또한 더 적은 바인더 함량을 필요로 한다.

초기 밝기의 10%로 정의된 지속값은 형광체를 선택함에 있어서 다른 관심사항이고 또한 4 내지 9ms 사이에 있어야 한다. PDP들에 현재 이용되는 3개의 형광체들(적, 녹 및 청)은 상이한 유전 상수들 및 입자 형태(particle morphology)를 가진다. 이들의 물리적 속성으로 인해, 3개의 형광체들 모두는 상이한 스크린 공정들 뿐만 아니라 상이한 리올로지(rheology)의 형광체 페이스트를 요구한다. PDP 응용들에 있어서, 이들 형광체들은 완성된 패널에서 상이한 전기 특성들을 나타낸다. 이것은 결국 디스플레이의 성능에 있어서 절충안을 낳는다.

HDTV 및 유사한 형태의 디바이스들은 고해상도 및 더 나은 성능을 위한 더 높은 밝기를 가져야 한다. 이것은 특히 PDP의 경우에 클로즈 리브 구조에서 매우 작은 형광체 입자들(1-5 미크론)로 형성되는 얇은 형광체 스크린들로만 달성될 수 있다. 작은 입자들을 갖는 스크린들은 더 높은 패킹 밀도를 가지며 또한 더 낮은 바인더 함량을 필요로 한다. 테르븀 활성화 이트륨 가돌리늄 붕산염을 갖거나 갖지 않는 망간 활성화 아연 실리케이트 형광체가 그것의 이용 가능성 및 높은 양자화 효율로 인해 플라즈마 디스플레이 패널들(PDP)에 녹색 발광 성분으로 현재 사용된다.

아연 실리케이트 형광체의 높은 유전 상수는 그것이 그것의 청 및 적 대응부분들 이상을 충전하기 때문에 특히 관심이 가며 이것은 높은 유지 전압을 낳는다. 적 및 청색 발광 형광체들과 비교할 때, 아연 실리케이트 형광체는 또한 더 긴 지속성, 낮은 유전 상수, 네거티브 방전 및 VUV 플럭스에 비해 더 빠른 포화도를 나타낸다. 낮은 색 순도를 보이는 다른 적절한 녹색 후보, 즉 Tb 활성화 이트륨 가돌리늄 붕산염은 미국 특허 제 6,004,481 호에 기재된다. 교환조건(trade off)으로서, PDP 산업은 P1 및 Tb 활성화 붕산염의 혼합물을 채택하고 있다. 모든 요구조건들을 만족시키고 기존의 Mn 활성화 아연 실리케이트 형광체 또는 실리케이트 및 붕산염의 혼합물을 대체할 수 잇는 새로운 형광체들을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다.

알칼리 할라이드 알루민산염들에 기초한 몇가지 다른 형광체 후보들이 형광 체 핸드북에 제시되고 있다. 미국 특허들 제 4,085,351 호; 제 5,868,963 호; 및 제 6,423,248 B1 호는 기체 방전 발광 원소에 칼슘, 스트론튬, 바륨, 마그네슘 또는 아연을 갖는 망간 활성화 알루민산염 형광체의 응용을 개시한다. 유럽 특허 제 EP 0 908 502 A1호는 플럭스(flux)(AlF₃)의 존재하에서 1450℃에서 48시간(전체 시간) 동안 개개의 산화물들 또는 탄산염들을 소결함으로써 바륨 또는 스트론튬 마그네슘 알루민산염을 제조하는 것을 시사한다. 국제 특허 출원 제 WO 98/37165 호는 분무 기술들에 의해 알칼리 토류 알루민산염들을 포함하는 산소 함유 형광체 분말을 제조하는 방법을 기술한다. 유럽 특허 제 EP 1 359 205 A1 호는 활성제들로서 Tb, Mn와 함께 갖는 La, Mg, Zn 알루민산염들을 가진 다양한 녹색 발광 형광체들의 제조 방법을 기술한다.

이와 같은 형광체들에 대한 다른 관련 양상들은 미국 특허 제 4,150,321 호; 제 5,989,455 호; 및 제 6,222, 312 B1 호; 유럽 특허 제 0 697 453 A1호; 햄든-스미스 마크(Hampden-Smith Mark) 등의 국제 특허 제 WO 98/37165 호 및 (1) "Eu²⁺ 및 Mn²⁺ 로 활성화된 K, Ba, La의 α-Al₂O₃와 같은 재료들에서의 형광 발광(Fluorescence in α-Al₂0₃- like materials of K, Ba, La activated with Eu²⁺ and Mn²⁺"(M. Tamatani, Jap. J. Applied Physics, Vol. 13, No. 6, June 1974 pp950-956); (2) "알루민산염 호스트 격자들을 갖는 형광체들의 거동(The behavior of phosphors with alumininate host lattices)"(J. L.Sommerdijk and A. L. N. Stevels, Philips Tech. Review Vol. 37, No. 9/10,1977 pp221-233); 및 (3) "주 형광체 재료들 및 이들의 광특성들(Principal phosphor materials and their optical properties)"(M. Tamatani in "Phosphor Handbook" edited by S. Shionoya and W. M. Yen, CRC Press (1999) pp. 153-176)이라고 하는 제목의 간행물들에 기재되어 있다.

발명의 요약

따라서, 본 발명의 목적은 실험식: La_2-x-yB₂₂0₃₆ :Mn_xA_y(여기서, A = Li, Na 또는 K; B = Al 또는 Al+Ga; 및 0.01≤x≤0.1 및 0.01≤y ≤ 0.1)을 가진 Mn 활성화 및 알칼리 할라이드 란탄 알루미네이트 형광체 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 형광체는, 알칼리 금속염과 같은 알칼리 소스, 망간의 소스, 란탄의 소스 및 알루미늄의 소스를 혼합하는 단계; 희석 겔을 형성하기 위해 산성 매체에서, 알칼리 할라이드들의 소스, 란탄의 소스, 망간의 소스 및 알루미늄의 소스를 제공하는 유기 프리커서를 포함하는 희석액을 반응시키는 단계(졸-겔 공정); 상기 희석 겔을 크세로겔 분말로 변환하는 단계(실온 건조); 상기 희석 겔을 에어로겔 분말로 변환하는 단계(진공 건조); 또는 상기 희석 겔을 겔 분말로 변환하는 단계(분무 건조)를 포함하는 방법에 의해 얻어지는 분말을, 크세논 가스 혼합물로부터 147 내지 173nm 방사에 의해 여기될 때 515 내지 516nm에서 최대인 녹색 영역에서 밴드 방출을 가지는 특정 온도에서 열분해함으로써 제조된다.

본 발명은 또한 2개의 상이한 공정들, 즉 종래의 고체 반응 공정(0.1 내지 10 미크론) 및 졸-겔 프로세스(0.01 내지 5 미크론)에 의해 합성되는 리튬(Li⁺)과 같은 알칼리 할라이드 및 망간(Mn²⁺)으로 활성화되는 란탄 알루민산염 형광체들에 대한 비교 성능 데이터를 제공한다.

형광체 재료들은 ppb 레벨들에서조차 순도에 대해 극히 민감하다. 저온 공정은 교차 오염(cross contamination)에 대한 가능성을 최소화한다. 고온 하소(high temperature calcination)로부터 재료들에 남아 있는 원치 않는 불순물의 일부는 형광체의 성능에 위협을 줄 수 있다. 형광체 입자의 크기가 감소하면 할 수록, 불순물에 대한 전자 및 홀 포획 가능성은 증가하고 이-에이치 국부화(e-h localization)는 불순물을 통해 재조합 속도를 증가시킨다. 최적 불순물 농도(활성제) 레벨은 작은 입자 크기로 더 증가될 수 있다. 이것은 서브미크론 크기 개시 화합물들 또는 졸 겔 프로세스를 시작함으로써 달성될 수 있다.

본 발명의 녹색 형광체는 진공 자외선광의 광자들을 흡수하고 이들을 가시광의 포톤들로 변환할 수 있다. 따라서, 본원에 기재된 녹색 형광체는 램프들 및 디스플레이들에 사용하기 적합하다.

도 1a는 AC 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도.

도 1b는 3개의 상이한 형광체들을 갖는 단일 셀의 단면도.

도 2는 Mn 및 Li 활성화 란탄 알루민산염 형광체의 X-선 회절 패턴을 나타낸 도면.

도 3은 Mn 및 Li 활성화 란탄 알루민산염 형광체들의 주사 전자 현미경사진들.

도 4는 본 발명의 Mn 및 Li 활성화 란탄 알루민산염 형광체의 입자 크기 분포를 제공하는 도면.

도 5는 연속 D₂ 램프에 의한 여기 후 VUV 영역에서 실온에서 기록된 본 발명의 Mn 및 Li 활성화 란탄 알루민산염 형광체 및 Mn 활성화 아연 실리케이트 형광체의 여기 스펙트럼.

도 6은 아웃 필터들(out filters)을 갖는 맞춤 VUV 램프들(147 및 173nm)의 스펙트럼 에너지 분포를 나타낸 도면.

도 7은 147nm에서 여기되는 Mn 활성화 아연 실리케이트 형광체와 본 발명의 Mn 및 Li 활성화 란탄 알루민산염 형광체의 방출 스펙트럼을 나타낸 도면(상기 방출은 실온에서 기록됨).

도 8은 실온에서 기록되는 Mn 및 Li 활성화 란탄 알루민산염 형광체들의 지속성을 나타낸 도면(여기 소스는 147nm 필터를 갖는 맞춤 크세논 램프).

도 9는 란탄 알루민산염 형광체들에서의 Mn 및 Li의 농도와 강도의 변화를 나타낸 도면.

도 10은 고에너지 VUV 램프에 노출된 Mn 및 Li 활성화 란탄 알루민산염 형광체들의 강도의 열화를 나타낸 도면.

본 발명은, 고체 및 졸-겔 방법들에 의해, 작은 입자들의 Mn²⁺ 및 알칼리 할라이드 도핑된 란탄 알루민산염 형광체, 특히 녹색 발광 Mn²⁺ 및 알칼리 할라이드 도핑된 란탄 알루민산염 형광체들의 제조 및 성장을 제공한다. 상기 방법은 란탄, 망간, 알칼리 할라이드의 염들 및 알루미나 또는 산성 매체에서 란탄의 소스, 망간의 소스 및 알루미늄의 소스를 제공하는 유기 프리커서 희석액으로부터 얻어진 졸-겔 분말들(졸-겔 프로세스) 또는 크세로겔 분말(실온에서의 졸-겔 프로세스로부터 겔을 건조) 또는 에어로겔 분말(진공에서 졸-겔로부터 겔을 건조); 또는 공기 중에서 2 내지 6 시간 동안 온도(1000 내지 1400℃)에서 분무 건조 및 2 내지 6 시간 동안 형성 가스(95.5% N₂ 및 4.5% H₂)의 존재 하에서 1000-1300℃에서 다시 소결함으로써 얻어지는 분말을 열분해하는 단계들을 포함한다.

최선의 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속(즉, Li, Na 또는 K) 활성화 란탄 알루민산염 형광체는 하기 실험식을 가지며:

La_2-x-yAl₂₂0₃₆:Mn_xA_y

여기서, A = Li, Na, K이고 0.01≤x≤0. 1이고 0.01≤y≤0.1이다.

다른 최선의 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금 속(즉, Li, Na 또는 K) 활성화 란탄 알루민산염 형광체는 하기 실험식을 가지며:

La_2-x-yB₂₂0₃₆ :Mn_XA_y

여기서, A = Li, Na 또는 K이고; B = Al+Ga이고 ; 0.01≤x≤0.1이고 0.01≤ y≤0.1이다.

녹색 발광 망간 활성화 란탄 알루민산염 형광체 입자들은 플라즈마 디스플레이 패널들(PDP)에 사용하기 적합한 균일한 입자 크기 분포 (0.01 내지 10㎛)를 가진다. 이와 같은 입자들은 PPD 응용들에서 더 높은 휘도, 더 짧은 지속성, 더 양호한 안정성, 더 긴 수명 및 양호한 색 포화도의 성능 패러미터들을 개선하는 작은 입자들을 형성하는 개개의 산화물들, 질화물들, 옥살산염, 및 유기 프리커서들로부터 제조될 수 있다.

높은 휘도, 더 짧은 지속성, 색 순도(포화도), 더 양호한 안정성 및 긴 수명(동작 시간)이 디스플레이의 성능을 상당히 개선시킬 수 있는 다수의 디스플레이 응용들이 있다. 디스플레이에 있어서, 녹색 성분은, 인간의 눈의 포토닉 응답(photonic response)이 대략 535nm(가시 스펙트럼의 녹색 성분)에서 그것의 최대 감도를 가지지 때문에 매우 중요하다.

Mn 활성화 아연 실리케이트 또는 바륨 마그네슘 알루민산염 및 테르븀 활성화 이트륨, 가돌리늄 붕산염에 기초하는 상업적으로 이용가능한 형광체는 상기 요구조건들 모두를 만족시키지 못하므로, 상기 제한들을 극복하는 새로운 형광체 및 그 합성 프로세스가 개발되었다.

본 발명에 따른 녹색 형광체는 진공 자외선광의 포톤들을 흡수할 수 있고 가시광의 포톤들로 변환하고 램프들 및 디스플레이들에 사용하기 적합하다. 게다가, 작은 크기의 형광체 입자들은 특히 높은 패킹 밀도(high packing density)가 요구되는 응용들에 사용하기 적합하다. 이러한 개발 노력의 결과는 본 발명의 기초를 이룬다. 본 발명은 Mn²⁺ 및 알칼리 할라이드¹⁺ 활성화 란탄 알루민산염 형광체, 합성 방법 및 이들의 PDP에의 사용을 제공한다.

상기 형광체는,

알칼리 금속의 소스로서 알칼리 금속염을, 망간의 소스로서 망간염을, 란탄의 소스로서 란탄염을 그리고 알루미늄의 소스로서 알루미나를 혼합하는 단계;

겔을 형성하기 위해 산성 매체에서, 알칼리 할라이드들의 소스, 란탄의 소스, 망간의 소스 및 알루미늄의 소스를 제공하는 유기 프리커서를 포함하는 희석액을 반응시키는 단계;

과잉의 물을 제거함으로써 상기 겔을 겔 분말로 변환하는 단계; 및

상기 형광체를 생성하기 위해 특정 온도들에서 상기 분말을 열분해하는 단계;를 포함하는 단계에 의해 제조된다.

상기 란탄의 소스는 란탄 옥살산염, 란탄 질산염, 란탄 산화물, 또는 이들의 혼합물들일 수 있고; 상기 알칼리 금속염은 알칼리 할라이드, 알칼리 질산염, 알칼리 탄산염, 알칼리 수산화물, 또는 이들의 혼합물들일 수 있고; 상기 알루미늄의 소스는 알루미늄 산화물, 알루미늄 이소프로프옥사이드, 알루미늄 s-부트옥사이드, 또는 이들의 혼합물들일 수 있다.

상기 겔은 초음파로 분무되고 건조되며, 즉 분무 건조되어 겔 분말을 형성하거나 진공 건조되어 열분해 이전에 에어로겔로서 겔 분말을 형성한다. 상기 겔은 또한 건조되어 크세로겔을 형성할 수 있고 상기 크세로겔은 분쇄되어 열분해 이전에 분말을 형성할 수 있다. 상기 겔은 개방 분위기에서 약 1000℃ 내지 1400℃의 온도에서 이후 약 1000℃ 내지 1300℃의 온도에서 형성 가스에서 열분해될 수 있다.

바람직하게는, 상기 형광체는 약 0.01 미크론 내지 약 10.0 미크론의 입자 크기를 가지며 147 nm 여기에서 약 90 내지 약 100의 상대 강도 (AU), 약 23 내지 약 25 nm의 절반폭을 갖는 173 nm에서 약 90 내지 약 105의 상대 강도 (AU), 약 7 ms 내지 약 10 ms의 지속성, 약 0.116 내지 약 0.136의 x 및 약 0.752 내지 약 0.782의 y의 색좌표들을 나타낸다.

따라서, 상기 형광체는 알칼리 금속염과 같은 알칼리의 소스, 망간의 소스, 란탄의 소스 및 알루미늄의 소스를 혼합하고; 희석 겔을 형성하기 위해 산성 매체에서, 알칼리 할라이드들의 소스, 란탄의 소스, 망간의 소스 및 알루미늄의 소스를 제공하는 유기 프리커서를 포함하는 희석액을 반응시키고(졸-겔 프로세스), 상기 희석 겔을 크세로겔 분말로 변환시키고(실온 건조), 상기 희석 겔을 에어로겔 분말로 변환시키고(진공 건조); 또는 상기 희석 겔을 겔 분말로 변환(분무 건조)시킴으로써 얻어지는 분말을 특정 온도에서 열분해함으로써 제조될 수 있다.

란탄 알루민산염 고체 용액의 형성은 중요하고 반응 온도 및 조건들에 크게 의존한다. 본 발명에 있어서, 수성 기반 프로세스(aqueous based process)가 개시 화합물들의 이용가능성 및 비용을 고려하여 고체와 함께 채택된다. 개시 화합물들의 순도가 형광체들의 합성에 매우 중요하므로, 개시 화합물들은 전형적으로 순도가 99.9-99.999%이다. 형광체 성능을 심각하게 열화시킬 수 있는, Fe, Co, Ni와 같은 특정 오염물들의 농도를 최소화시키는 것이 중요하다.

요구되는 금속(La, Mn, Li, Na 및 K) 용액들은 또한 0.05-0.1M 용액들을 얻기 위해 미지근한 DI 물에 적당량의 개개의 금속 질산염들을 혼합함으로써 제조된다. 상기 금속 수산화물 프리커서는 용액에 수산화 암모늄과 같은 염기의 첨가에 의해 물에 금속 염화물 또는 금속 질산염(0.01-0.05M)의 수용액을 침전시킴으로써 제조된다. 금속 용액들 및 알루미늄 이소프로프옥사이드 또는 알루미늄 s-부트옥사이드의 화학양론적 양들이 혼합된다. 금속/이소프로프옥사이드 또는 알루미늄 s-부트옥사이드 용액은 원형 바닥 플라스크로 이동되고 교반기 맨틀(stirrer mantle)에서 9-19시간 동안 80-100℃에서 펩타이징된다. 본 발명에 있어서, 무기산 예컨대 HN0₃ 또는 HCl은 겔화(gelation)를 실행하기 위해 요구되는 낮은 pH를 유지하기 위해 채용되어 왔다.

펩티제이션(pepitization) 후, 졸/겔들은 이들이 두꺼운 겔(3-5일) 이후 크세로겔로 될 때까지 용기에 남아 있다. 에어로겔들은 또한 콜드 트랩(cold trap)을 통해 진공에서 물 및 다른 용제들을 추출함으로써 동일한 희석 겔들로부터 제조된다. 이들 크세로겔들 또는 에어로겔들은 60-70℃의 실험 오븐으로 이동되고 하루 또는 분말이 될때까지 남겨진다. 이러한 단계는 임의의 잔류 용제의 제거를 가속화하기 위해 삽입된다. 겔 분말들은 또한 분무 건조에 의해 제조된다. 희석 겔들은 미세 분무기(fine nebulizer)를 통해 120℃-150℃로 가열된 4" 직경의 글래스 튜브로 분무된다. 입자들을 형성하기 위한 다른 프로세스가 초음파 에어로졸 발생기를 이용하여 달성될 수 있다. 건조 후, 겔 분말은 수집되고 2시간 동안 400℃에서 소결되어 잔류 유기 성분들을 태운다.

옥살산염들, 탄산염들, La, Li, Mn의 불화물들과 같은 금속염들의 필요량들은 알루미늄 산화물 바람직하게는 표면적 10Om²/g인 0.01-0.02 미크론 분말의 감마-알파 알루미나 및 불화 암모늄과 같은 플럭스 재료들과 모르타르 및 페스틀(psetle)에서 혼합된다. 고체의 혼합 분말들 또는 졸-겔 프로세스로부터 얻어진 분말들을 포함하는 충전물을 고순도의 알루미나 도가니들(high grade aluminal crucibles)로 이동되어 공기 중에서 1000 내지 1400℃에서 2 내지 6 시간 동안 하소된다. 소결된 분말들은 고순도의 알루미나 보트들(boats)로 이동되고 형성가스(4.5%의 H₂ 및 95.5%의 N₂)의 존재하에서 1000℃ 내지 1300℃에서 2 내지 6 시간 동안 튜브노(tube furnace)에서 재소결된다. 형성 가스와 같은 분위기 또는 탄소 무옥사이드 또는 등가물을 감소시키는 것은 Mn³⁺ 및 더 높은 상태들을 2가의 망간 상태(Mn²⁺)로 변경하는 데 도움을 준다.

상기 분말은 개방 분위기에서 1300℃에서 이후 1200℃의 온도에서 4.0 내지 5.0%의 H₂ 및 나머지 N₂를 포함하는 형성 가스에서 열분해될 수 있다.

바람직하게는, 상기 형광체는 0.01 내지 10.0 미크론 범위의 입자 크기를 가진다. 상기 분말은 0.05 내지 5.0 미크론, 바람직하게는 0.01 내지 3.0 미크론, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 0.02 미크론 범위의 입자 크기를 가진다.

바람직하게는, 상기 형광체는 약 1.8 몰 내지 약 1.98 몰의 란탄, 약 0.01 몰 내지 약 0.1 몰의 망간, 및 약 0.01 몰 내지 약 0.1 몰의 알칼리 할라이드 및 22.0 몰의 알루미늄을 가진다.

도 1a는 AC 플라즈마 디스플레이 패널의 단면도를 나타낸다.

도 1b는 3개의 상이한 형광체들을 갖는 단일 셀의 단면도를 나타낸다.

도 2는 Mn 및 Li 활성화 란탄 알루민산염 형광체의 X-선 회절 패턴을 나타낸다. 도 2를 참조하면, 란탄 망간 알루미늄 산화물 (JCPDF 77-0334)로부터의 표준 데이터와 함께 1300℃에서 소결되고 1200℃에서 소결된(N₂ + H₂) 샘플에 대한 X-선 분말 회절 데이터가 제공된다. 란탄 알루민산염상에 대응하는 라인들이 소결 온도 1000℃ 위에서 더 우세하다. 형광체의 발광성(luminescence)은 형상, 크기, 결정성, 결함들 및 입자 경계들에 의존하므로, 다양한 조건들에서 준비된 모든 샘플들의 형태 및 입자 크기 분포(PSD)가 연구되었다.

도 3은 Mn 및 Li 활성화 란탄 알루민산염 형광체들의 주사 전자 현미경사진들을 나타낸다. 무기염들로 제조된 형광체 샘플들의 주사 전자 현미경사진들이 히타치(Hitachi) S-4500 주사 전자 현미경의 도움으로 연구된다. 도 3의 현미경 사진 을 참조하면, 상기 형광체 입자들은 크기가 매우 균일하고 잘 결정화된 것을 발견할 수 있다.

도 4는 본 발명의 Mn 및 Li 활성화 란탄 알루민산염 형광체의 입자 크기 분포를 나타낸다. 도 4는 입자 크기 분석기, HoribaLA-190 상에서 측정된 이들 형광체들의 PSD를 나타낸다. 모든 입자들은 평균 직경 2.0 미크론 중간값 1.5 미크론을 갖는 10 미크론 이하인 것이 발견된다. 샘플들은 하소 후 물로 세정되어 반응하지 않은 잔류물들뿐만아니라 매우 작은 입자들(<0.05 미크론)을 제거하여 건조를 허용한다. 이들 형광체들의 방출 특성들은 실온에서 스크린 인쇄 쿠폰들(screen-printed coupons) 뿐만아니라 컴팩트 분말들에 대해 수행된다.

도 5는 본 발명의 Mn 및 Li 활성화 란탄 알루민산염 형광체의 여기 스펙트럼들을 나타낸다. 515nm에서의 방출은 실온에서 VUV 영역에서 여기 후 연속 중수소(D₂) 램프에 의해 기록되었다. 도 5를 참조하면, 금속염들 및 알루미나로부터 제조되는 Mn 및 Li 활성화 란탄 알루민산염 형광체들의 여기 스펙트럼이 실온에서 D₂ 연속 램프의 도움으로 파장 범위 100 내지 200nm에서 기록된다. 금속염들로부터 제조되는 Mn 및 Li 활성화 란탄 알루민산염 형광체들의 방출 스펙트럼은 맞춤 VUV 램프들(147nm 및 173nm)로 여기하는 동안 실온에서 기록된다.

도 6은 맞춤 VUV 램프들의 스펙트럼 에너지 분포를 나타낸다. 이들 램프들은 147 및 173nm 대역 통과 필터들(band pass filters)과 관련하여 형광체들을 여기시키기 위해 이용된다.

도 7은 본 발명의 Mn 및 Li 활성화 란탄 알루민산염 형광체 및 147nm에서 여기되는 Mn 활성화 아연 실리케이트 형광체의 방출 스펙트럼을 나타낸다. 상기 방출은 실온에서 기록된다. 도 8을 참조하면, Xe 램프(147nm)로 여기하는 동안 실온에서 기록되는 Li 및 상이한 양의 Mn으로 활성화되는 란탄 알루민산염 형광체의 붕괴 특성들(글로 붕괴 또는 지속성 후)이 도시된다.

도 9는 Mn 및 Li의 농도와 강도의 변화를 나타낸다. 이들 샘플들의 방출 강도는 Mn 및 Li 농도들이 증가하면 증가하고 이 후 농도 켄칭(concentration quenching)으로 인한 특정 양의 활성제들 후 감소한다는 것을 발견했다. 도 10을 참조하면, 다른 녹색 발광 형광체 재료(ZnSi0₄: Mn)와 함께 본 형광체의 열화를 볼 수 있다. 표준 ZnSi0₄: Mn 형광체와 비교할 때, Mn 및 Li 활성화 란탄 알루민산염 형광체의 열화는 낮다.

도 10은 고 에너지 VUV 램프에 노출되는 Mn 및 Li 활성화 란탄 알루민산염 형광체들의 강도에 있어서의 열화를 나타낸다.

바람직하게는, 상기 형광체 페이스트들은 상기 형광체 분말들을 용제(테르피네올 또는 부틸 카르보라이트 아세테이트(BCA)/부트옥시에톡시 에틸 아세테이트) 및 바인더(에틸 셀룰로스 또는 폴리비닐 부티랄)를 포함하는 적절한 매개물(vehicle)과 혼합하여 제조된다.

상기 매개물은 필요량의 용제 및 바인더를 첨가함으로써 고속 버티컬 교반기(high speed vertical stirrer)에서 미리 혼합된다. 상기 형광체 페이스트는 상 기 페이스트가 매우 부드러워질 때까지 3개의 롤러 그라인더로 롤링된다. 상이한 형광체의 페이스트들은 작은 원형 유리 쿠폰들(1" 직경) 위에 스크린 인쇄된다. 건조 후 120℃ 내지 140℃에서 형광체 페이스트들을 갖는 글라스 판들은 모든 유기화합물들이 증발될 때까지 1 내지 4 시간 동안 500℃에서 바인더 번 아웃 공정(binder burn out process)이 실행된다.

이들 형광체 재료들의 발광성 및 수명 특성의 연구가 글라스 쿠폰들(glass coupons)에 대해 수행되었다. UVU 방사의 노광에 의한 이들의 열화는 상이한 시간 지속 기간 동안 N₂ 분위기에서의 고 에너지 Xe 플래시 램프 또는 진공에서의 Xe 램프로의 상기 형광체 스크린들의 노출 전후에 강도를 측정함으로써 계산된다. 본 형광체의 열화는 다른 PDP 녹색 발광 형광체들과 비교할 때 최소인 것을 발견했다.

실험실에서의 예비 연구 후, 적합한 형광체 페이스트들이 후면판(42") 위에 스크린 인쇄된다. 바인더 번 아웃(500℃) 후, 형광체를 갖는 후면판은 전면판에 프릿 시일되고 상기한 바와 같이 Xe-Ne 가스 혼합물로 충전된다.

가스 충전에 의한 배킹 사이클(backing cycle) 후, 조립체(전 및 후면판)는 모든 필요한 일렉트로닉스에 접속된다. 밝기, 강도, 스펙트럼 에너지 분포, 후 글로 붕괴(after glow decay), 색좌표들, 색 온도 등과 같은 루미네슨트 특성들, 안정성 또는 수명 기간 및 용량, 방전 누설, 방전 지연, 유지 전압의 변화, 램프 전압과 같은 전기 특성들이 이들 패널들에 대해 연구되었다.

본 발명의 형광체 재료는 100nm 내지 200nm 범위의 파장의 진공 자외선광에 의해 여기될 때 녹색광을 방출하고, 그것으로서 플라즈마 디스플레이 패널들에 사용하기 적합하다.

따라서, 본 발명은, 전극들을 갖는 전면판, 유전체층, 얇은 보호층(MgO), 전극들을 갖는 후면판, 반사층, 리브들, 형광체들, 및 형광체층들을 가진 상기 전면판과 후면판 사이에 형성된 복수의 방전 공간들을 가진 개선된 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)에 있어서,

하기 식으로 표현된 조성을 포함하는 녹색 발광 형광체 재료를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 포함하고:

La_2-x-yB₂₂0₃₆ : Mn_xA_y

여기서, A = Li, Na 또는 K; B = Al 또는 Al+Ga; 및 0.01≤<x≤0. 1 및 0.01≤y≤0.1이고, 형광체는 100nm 내지200nm 범위 파장의 진공 자외선광에 의해 여기된 때 녹색광을 방출하는, 개선된 플라즈마 디스플레이 패널을 제공한다.

본 발명의 추가 상세내용들은 다음 예들 중 일부를 참조하여 기술될 것이다.

예 I

고체 반응에 의한 Mn 및 Li 활성화 란탄 알루민산염 형광체의 제조가 이 예에 기술된다.

먼저, 28그램의 감마(80-95%)-알파(5-20%) 알루미늄 산화물(0.01 내지 0.02 미크론 분말), 18그램의 란탄 옥살산염, 0.34 그램의 망간 불화물(II), 1그램의 리튬 불화물이 모르타르 및 페스틀에서 혼합되어 고순도의 알루미나 도가니로 이동된 다. 상기 도가니는 덮개(lid)로 덮혀있고 1200 내지 1400℃에서 2 내지 4 시간 동안 상자형 노(box furnace)에서 하소된다. 샘플들은 형성 가스(4.5%H₂ + 95.5%N₂)에서 1100 내지 1300℃에서 4시간 동안 튜브 노(tube furnace)에서 다시 소결된다. 상기 샘플은 그것이 실온으로 내려갈 때까지 형성 가스의 존재하에서 상기 노내에 남아 있다.

냉각 후, 이들 미세 형광체 분말들은 수중에서 초음파 교반된다. 초음파 처리는 덩어리들을 개개의 입자들로 파괴하는 데 도움을 준다. 물로 세정한 후, 이들 분말들은 120℃에서 6시간 동안 건조된다.

요구된 양에 의존하여, 이것은 확대될 수 있다. 여기 소스들(Xe 램프)로 여기하는 동안 실온에서 기록된 상기 형광체의 방출, 색좌표들 및 지속성 특성들이 표 I에 주어진다.

예 II

제조 과정은 0.34그램의 망간 불화물(II)이 0.42그램의 망간 탄산염으로 대체되는 것을 제외하고는 예 I에서의 제조 과정과 동일하다.

예 III

제조 과정은 0.34그램의 망간 불화물이 0.65그램의 망간 질산염으로 대체되는 것을 제외하고는 예 I에서의 제조 과정과 동일하다.

예 IV

제조 과정은 1그램의 리튬 불화물이 1.54그램의 나트륨 불화물로 대체되는 것을 제외하고는 예 I에서의 제조 과정과 동일하다.

예 V

제조 과정은 1그램의 리튬 불화물이 2그램의 칼륨 불화물로 대체되는 것을 제외하고는 예 I에서의 제조 과정과 동일하다.

예 VI

졸-겔 프로세스에 의한 산성 촉매에서의 Mn 및 Li 활성화 란탄 알루민산염 형광체의 제조가 이 예에서 기술된다. 28그램의 알루미늄 이소프로프옥사이드(AIP)가 교반하면서 4리터의 고온수(95℃)에서 용해된다. 9그램의 란탄 질산염, 0.4그램의 리튬 불화물 및 0.18그램의 망간 불화물이 AIP 용액에 첨가된다. 용액이 110℃에 도달하면, 5 cc HN0₃ (0.5 mol)가 적가되고 24시간 동안 환류된다. 물 응축기 컬럼(water condenser column)이 순환 냉각장치(circulating chiller)를 사용하여 환류를 통해 20℃에서 유지되었다. 플라스크를 실온으로 냉각한 후, 상기 용액(희석 겔)은 결정화 접시(3L 용량)로 이동되고 개방 분위기에 남겨진다. 5 내지 6일 후, 상기 용액은 겔로 된다. 이들 투명한 경성의 겔들은 40 내지 50℃에서 12 시간 동 안 실험 오븐에 남겨진다.

건조된 제품은 크세로겔이라 불리는, 연성의 유리와 같이 보인다. 상기 겔을 글라스 모트타르 및 페스틀에서 분쇄한 후, 미세 분말이 고순도의 알루미나 노로 수집되고 300℃에서 2시간 동안(가열 속도는 2⁰/분) 소결된 후 예 I에 기재된 것과 같이 고온 가열 사이클, 냉각 및 세정된다.

예 VII

과정은 28그램의 알루미늄 이소프로프옥사이드가 34그램의 알루미늄 s-부트옥사이드로 대체되는 것을 제외하고는 예 VI에서와 동일한 과정이다.

예 VIII

산성 매체에서 란탄 질산염, 망간염 및 알루미늄 이소프로프옥사이드로부터의 희석된 겔들의 합성은 예 VI 및 VII에 기재된 것과 동일하다. 얻어진 겔 용액들은 진공하에서 동결 건조된다. 콜드 트랩(cold trap)이 진공 펌프와 겔을 갖는 진공 자(vacuum jar) 사이에 도입된다.

건조된 분말은 몇 시간의 동결 건조 후 플라스크의 바닥에 수집된다. 이들 분말들은 예 I에 기재된 것과 같이 하소(calcination), 냉각, 세정 및 측정된다.

예 IX

산성 매체에서의 란탄 질산염, 망간염 및 알루미늄 이소프로프옥사이드로부터의 희석된 겔들의 합성은 예 VI에 기재된 것과 동일하다. 이들 희석된 겔들은 120 내지 150℃에서 12"의 가열 영역을 갖는, 4"직경의 글라스 튜브에 분무 노즐을 통해 분무된다. 미세 입자들은 또한 초음파 에어로졸 발생기(nebulizer)를 이용하여 생성될 수 있다. 약 1리터의 희석 겔을 분무한 후, 매우 미세한 분말이 튜의 벽들로부터 스크랩된다. 상기 분말들은 예 I에서와 같이 하소, 냉각 세정 및 측정된다.

예 X

제조 과정은 28그램의 알루미늄 산화물이 26그램의 알루미늄 산화물 및 3.7그램의 갈륨 산화물로 대체되는 것을 제외하고는 예 I에서와 제조 과정과 동일하다.

표 I은 본 발명의 고체 반응 및 졸-겔 프로세스들에 의해 형성된 형광체들이 일반적으로 더 높은 레벨의 휘도, 낮은 유전 상수, 더 긴 수명 및 더 짧은 지속성도 제공하면서 다양한 입자 크기 영역들을 제공하는 것을 입증한다.

표 I

망간 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루민산염 형광체들의 루미네슨스 특성들 및 형태

^a표준 P1은 카세이 옵토닉스 리미티드(일본)로부터 이용가능함.

상기 설명은 단지 본 발명의 예시임을 이해해야 한다. 다양한 변형예들 및 변경예들이 본 발명을 벗어나지 않고 이 기술의 사람들에 의해 발명될 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부 청구항들의 범위 내에 속하는 모든 이와 같은 대안들, 변형 예들 및 변경예들을 포함하도록 의도된다.

Claims

하기 실험식을 가진 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체.

La_2-x-yB₂₂0₃₆ :Mn_xA_y

(여기서, A = Li, Na 또는 K; B = Al 또는 Al+Ga; 및 0.01≤x≤0.1 및 0.01≤y ≤ 0.1)
제 1 항에 있어서,

상기 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체는:

알칼리 금속의 소스로서 알칼리 금속염을, 망간의 소스로서 망간염을, 란탄의 소스로서 란탄염을 그리고 알루미늄의 소스로서 알루미나를 혼합하는 단계;

겔을 형성하기 위해 산성 매체(acid medium)에서, 알칼리 할라이드들의 소스, 란탄의 소스, 망간의 소스 및 알루미늄의 소스를 제공하는 유기 프리커서를 포함하는 희석액을 반응시키는 단계;

과잉의 물을 제거하여 상기 겔을 겔 분말로 변환하는 단계; 및

상기 형광체를 생성하기 위해 특정 온도들에서 상기 분말을 열분해하는 단계;를 포함하는 단계에 의해 제조되는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체.
제 2 항에 있어서,

상기 란탄의 소스는 란탄 옥살산염, 란탄 질산염, 란탄 산화물 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되고, 상기 알칼리 할라이드 금속은 알칼리 할라이드, 알칼리 질산염, 알칼리 탄산염, 알칼리 수산화물, 및 이들의 혼합물들로 구성된 그룹으로부터 선택되고; 상기 알루미늄의 소스는 알루미늄 산화물, 알루미늄 이소프로프옥사이드(aluminum isopropoxide), 알루미늄 s-부트옥사이드(aluminum s-butoxide), 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체.
제 2 항에 있어서,

상기 겔은 약 1000℃ 내지 약 1400℃ 온도의 개방 분위기(open atmosphere)에서 열분해되고 이후 형성 가스(forming gas)에서 약 1000℃ 내지 약 1300℃의 온도에서 열분해되는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체.
제 2 항에 있어서,

상기 겔은 열분해 이전에 상기 겔 분말을 형성하기 위해 건조되는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체.
제 2 항에 있어서,

상기 겔은 열분해 이전에 젤분말을 에어로겔(aerogel)로서 형성하기 위해 진공 건조되는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체.
제 2 항에 있어서,

상기 겔은 열분해 이전에 상기 겔 분말을 형성하기 위해 분무 건조되는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체.
제 1 항에 있어서,

상기 형광체는 약 0.01 미크론 내지 약 10.0 미크론의 입자 크기를 가지는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체.
제 1 항에 있어서,

상기 형광체는 147 nm 여기(excitation)에서 약 90 내지 약 100의 상대 강도 (AU)를 나타내고 173 nm 여기에서 약 90 내지 약 105의 상대 강도 (AU)를 나타내고 약 23 내지 약 25 nm의 절반폭을 갖는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체.
제 1 항에 있어서,

상기 형광체는 약 7 ms 내지 약 10 ms의 지속성(persistence)을 나타내는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체.
제 1 항에 있어서,

상기 형광체는 약 0.116 내지 약 0.136의 x 및 약 0.752 내지 약 0.782의 y 색좌표들을 나타내는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체.
하기 실험식:

La_2-x-yB₂₂0₃₆ :Mn_xA_y

(여기서, A = Li, Na 또는 K; B = Al 또는 Al+Ga; 및 0.01≤x≤0.1 및 0.01≤y ≤ 0.1)을 가진 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체를 제조하는 방법에 있어서,

알칼리 소스로서 알칼리 금속염을, 망간의 소스로서 망간염을, 란탄의 소스로서 란탄염을 그리고 알루미늄의 소스로서 알루미나를 혼합하는 단계;

겔을 형성하기 위해 산성 매체에서, 알칼리 할라이드들의 소스, 란탄의 소스, 망간의 소스 및 알루미늄의 소스를 제공하는 유기 프리커서를 포함하는 희석액을 반응시키는 단계;

과잉의 물을 제거함으로써 상기 겔을 겔 분말로 변환하는 단계; 및

상기 형광체를 생성하기 위해 특정 온도들에서 상기 분말을 열분해하는 단 계;를 포함하는 단계를 포함하는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 란탄의 소스는 란탄 옥살산염, 란탄 질산염, 란탄 산화물 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되고, 상기 알칼리 할라이드 금속은 알칼리 할라이드, 알칼리 질산염, 알칼리 탄산염, 알칼리 수산화물, 및 이들의 혼합물들로 구성된 그룹으로부터 선택되고; 상기 알루미늄의 소스는 알루미늄 산화물, 알루미늄 이소프로프옥사이드, 알루미늄 s-부트옥사이드, 및 이들의 혼합물들로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 겔은 약 1000℃ 내지 약 1400℃ 온도의 개방 분위기에서 열분해되고 이후 형성 가스에서 약 1000℃ 내지 약 1300℃의 온도에서 열분해되는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 겔은 열분해 이전에 상기 겔 분말을 형성하기 위해 건조되는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 겔은 열분해 이전에 상기 겔 분말을 에어로겔로서 형성하기 위해 진공 건조되는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 겔은 열분해 이전에 상기 겔 분말을 형성하기 위해 분무 건조되는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 형광체는 약 0.01 미크론 내지 약 10.0 미크론의 입자 크기를 가지는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 형광체는 147 nm 여기에서 약 90 내지 약 100의 상대 강도 (AU)를 나타내고 173 nm 여기에서 약 90 내지 약 105의 상대 강도 (AU)를 나타내고 약 23 내지 약 25 nm의 절반폭을 갖는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 형광체는 약 7 ms 내지 약 10 ms의 지속성을 나타내는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 형광체는 약 0.116 내지 약 0.136의 x 및 약 0.752 내지 약 0.782의 y 색좌표들을 나타내는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 란탄의 소스는 란탄 옥살산염이고, 알칼리 할라이드의 소스는 알칼리 할라이드, 알칼리 질산염으로 구성된 그룹으로부터 선택되고; 상기 망간의 소스는 망간 질산염으로 구성된 그룹으로부터 선택되고, 알루미늄의 소스는 알루미늄 산화물인, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 란탄의 소스는 란탄 옥살산염이고; 상기 망간 할라이드의 소스는 망간 불화물(manganese fluoride)이고, 상기 알칼리 할라이드는 알칼리 불화물이고, 상기 알루미늄의 소스는 알루미늄 산화물인, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 분말은 1300℃의 개방 분위기에서 열분해되고 이후 4.0 내지 5.0 %의 H₂ 및 나머지 N₂를 함유하는 형성 가스에서 1200℃와 같은 온도에서 열분해되는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 겔은 크세로겔(xerogel)을 형성하기 위해 건조되고 상기 크세로겔은 열분해 이전에 분말을 형성하기 위해 분쇄되는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 겔은 에어로겔을 형성하기 위해 진공 건조되고 상기 에어로겔은 열분해 이전에 분말을 형성하기 위해 분쇄되는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 겔은 겔 분말을 형성하기 위해 분무 건조되고 상기 겔 분말은 열분해 이전에 분말을 형성하기 위해 분쇄되는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 겔은 초음파적으로 분무되고 겔 분말을 형성하기 위해 건조되고 상기 겔 분말은 열분해 이전에 분말을 형성하기 위해 분쇄되는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 형광체는 0.01 내지 10.0 미크론 범위의 입자 크기를 가지는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 25 항에 있어서,

상기 분말은 0.05 내지 5.0 미크론 범위의 입자 크기를 가지는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 26 항에 있어서,

상기 분말은 0.05 내지 5.0 미크론 범위의 입자 크기를 가지는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 27 항에 있어서,

상기 분말은 0.01 내지 3.0 미크론 범위의 입자 크기를 가지는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 28 항에 있어서,

상기 분말은 0.01 내지 0.02 미크론 범위의 입자 크기를 가지는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 형광체는 약 1.8 몰 내지 약 1.98 몰의 란탄, 약 0.01 몰 내지 약 0.1 몰의 망간, 및 약 0.01 몰 내지 약 0.1 몰의 알칼리 할라이드 및 22.0 몰의 알루미늄을 포함하는, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체 제조 방법.
하기 식으로 표현된 조성을 가진 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 재료로서,

La_2-x-yB₂₂0₃₆ :Mn_xA_y

여기서, A = Li, Na 또는 K; B = Al 또는 Al+Ga; 및 0.01≤x≤0.1 및 0.01≤y ≤ 0.1이고, 형광체는 100nm 내지 200nm 범위 파장의 진공 자외선광에 의해 여기될 때 녹색광을 방출하는, 플라즈마 디스플레이 패널용 형광체 재료.
전극들을 갖는 전면판, 유전체층, 얇은 보호층(MgO), 전극들을 갖는 후면판, 반사층, 리브들, 형광체들, 및 형광체층들을 가진 상기 전면판과 후면판 사이에 형성된 복수의 방전 공간들을 가진 개선된 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel; PDP)에 있어서,

하기 식으로 표현된 조성을 포함하는 녹색 발광 형광체 재료를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 포함하고:

La_2-x-yB₂₂0₃₆ : Mn_xA_y

여기서, A = Li, Na 또는 K; B = Al 또는 Al+Ga; 및 0.01≤x≤0. 1 및 0.01≤y≤0.1이고, 형광체는 100nm 내지 200nm 범위 파장의 진공 자외선광에 의해 여기될 때 녹색광을 방출하는, 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 형광체는 하기 실험식을 가지며:

La_2-x-yAl₂₂O₃₆:Mn_xA_y

여기서, A = Li, Na, K 및 0.01≤x≤0.1 및 0.01≤y≤0.1인, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체.
제 1 항에 있어서,

상기 형광체는 하기 실험식을 가지며:

La_2-x-yB₂₂0₃₆:Mn_xA_y

여기서, A = Li, Na 또는 K 및; B = Al+Ga 및, 0.01≤x≤0. 1 및 0.01≤y≤0.1인, 녹색 발광 Mn 및 알칼리 금속 활성화 란탄 알루미네이트 형광체.