KR20220001682A - 가수분해 안정성이 향상된 축광성 형광체의 제조방법 - Google Patents

가수분해 안정성이 향상된 축광성 형광체의 제조방법 Download PDF

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KR20220001682A
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Abstract

본 발명은 스트론튬 축광 형광체에 관한 것으로, 그 모체는 하기 화학식 1로 표시되는 형광체로 이루어져 있고, 상기 모체의 표면을 코팅한 것은 화학식 2로 표시되는 형광체로 이루어진 것을 특징으로 한다:
<화학식 1>
Sr(Al2O3):Eu,Dy
<화학식 2>
Sr((Al, F2)2O4):Eu,Dy
본 발명은 모체의 SrAl2O4 :Eu,Dy의 고유특성에 따라 고투명도, 고휘도, 고잔광 특성 및 열안정성이 우수할 뿐만 아니라, 그 표면의 Sr(Al,F2)2O4:Eu,Dy에 의해서 가수분해 안정성도 우수한 장점이 있다.

Description

가수분해 안정성이 향상된 축광성 형광체의 제조방법{Method of manufacturing phosphorescent phosphor with improved hydrolysis stability }
본 발명은 축광 형광체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가수분해 안정성이 뛰어나고, 고휘도, 고잔광 특성 및 열안정성이 우수한 스트론튬 축광 형광체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래의 축광 형광체로서는 CaS:Bi, CaSrS:Bi, ZnS:Cu, ZnCdS:Cu 등의 황화물들이 있으나, 이러한 물질들은 내광성이 약하다. 특히 ZnS:Cu는 광을 조사하여 준 후 대략 30분에서 2시간 동안 녹색의 광을 발산하며, 비교적 많이 사용되고 있는 물질이나, 이 화합물의 경우에 있어서는 습기가 많은 장소에서는 내광성이 약하고, 실외 표지용으로 사용하기에는 부족함이 많아 개선의 여지가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 개발된 것이 스트론튬 형광체(SrAl2O4:Eu,Dy)이다. 이 형광체는 잔광시간이 약 20시간 이상에 이르러 지금까지 알려진 형광체중에서 가장 우수한 고잔광특성을 나타내고 내광성이 우수하여 긴 잔광시간을 요구하는 제품에 적합하다.
그러나, 이 축광 형광체는 SrO-Al2O4 모체를 가지고 있는데, 이 SrO가 수중에서 CO2 또는 OH와 반응하여 SrCO3 또는 Sr(OH)2로 분해되어 결정이 파괴되므로, 형광특성이 급격히 저하되는 문제점이 있다.
따라서, SrAl2O4 :Eu,Dy 형광체는 우수한 고휘도, 고잔광 특성 및 열안정성에도 불구하고 물에 대한 안정성이 불량하여 수성용 응용분야로 적용할 수 없는 문제점이 있다.
종래의 기술로서는 다음과 같은 사례가 대표적인 것으로 여겨진다.
대한민국 특허등록 제10-935,108호 (2010. 1. 6.); 대한민국 특허등록 제10-1,635,773호 (2016. 7. 4.); 대한민국 특허등록 제10-1,339,102호 (2013. 12. 9.).
본 발명은, 종래의 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고휘도, 고잔광 특성 및 열안정성뿐만 아니라 가수분해 안정성도 우수하여 수성용 응용분야로 적용할 수 있는 스트론튬 축광 형광체를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 스트론튬 축광 형광체의 제조방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명은, 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로, 모체는 하기 화학식 1로 표시되는 형광체로 이루어져 있고, 상기 모체 표면을 코팅한 것은 화학식 2로 표시되는 형광체로 이루어진 것을 특징으로 하는 축광 형광체를 제공한다:
<화학식 1>
Sr(Al2O3):Eu,Dy
<화학식 2>
Sr((Al, F2)2O4):Eu,Dy
또한, 본 발명은, 상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위해서, SrCO3 40 ~ 70중량%, Al2O3 29.8 ~ 50중량%, Eu2O3 0.1 ~ 5중량%, Dy2O3 0.1 ~ 5중량% 을 혼련하여 제 1 혼합물을 제조하고, 상기 제 1 혼합물 100 중량%에 대하여 B2O3 0.1 ~ 5중량%의 비율로 혼합하여 제 2 혼합물을 제조하는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계에서 얻은 상기 제 2 혼합물을 1,100 ~ 1,500℃의 산화성 분위기에서 1차 소성하는 제 2 단계와; 상기 1차 소성의 결과물에 1 ~ 50중량%의 불소계 코팅제를 첨가하고, 500 ~ 900℃의 환원성 분위기에서 2차 소성하는 제 3 단계; 를 진행함으로써, 그 모체는 하기 화학식 1로 표시되는 형광체로 이루어져 있고, 상기 모체를 둘러싼 외부 표면은 하기 화학식 2로 표시되는 형광체로 이루어진 축광 형광체의 제조방법을 제공한다:
<화학식 1>
Sr(Al2O3):Eu,Dy
<화학식 2>
Sr((Al, F2)2O4):Eu,Dy
본 발명에 따른 축광 형광체의 제조방법에 있어서, 상기 불소계 코팅제는 (NH4)HF2, AlF3, NH4F 및 NaF로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 화합물인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 축광 형광체의 제조방법에 있어서, 상기 환원성 분위기는 1 ~ 5중량%의 수소가스와 95 ~ 99중량%의 아르곤 가스의 혼합가스를 흘려줌으로써 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명은 그 모체가 SrAl2O4:Eu,Dy로 이루어져 있고, 그의 외부 표면이 Sr(Al,F2)2O4 :Eu,Dy로 이루어져 있다.
따라서, 본 발명은 모체를 구성하는 SrAl2O4 :Eu,Dy의 고유특성에 따라 고투명도, 고휘도, 고잔광 특성 및 열안정성이 우수할 뿐만 아니라, 그 표면의 박막 코팅층을 이루는 Sr(Al,F2)2O4:Eu,Dy에 의해서 가수분해 안정성도 우수한 장점이 있다.
도 1은 종래의 형광체와 본 발명의 형광체의 발광파장의 변화를 시간의 경과에 따라 나타낸 그래프이고,
도 2는 종래의 형광체와 본 발명의 형광체의 pH의 변화를 시간의 경과에 따라 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명을 더욱 구체적이고 상세하게 설명한다. 본 발명에서 제공되는 구체적인 수치 또는 구체적인 실시예는 본 발명의 바람직한 실시 양태로서, 본 발명의 기술사상을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님은 명백하다. 또한, 본 발명의 명세서에 있어서, 이 기술분야에서 공지된 것으로서 통상의 기술을 가진 자에 의해 용이하게 창작될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 형광특성을 나타내는 모체가 하기 화학식 1로 표시되는 형광체로 이루어져 있고, 상기 모체의 외부 표면이 하기 화학식 2로 표시되는 형광체로 이루어진 것을 특징으로 하는 축광 형광체를 제공한다:
<화학식 1>
Sr(Al2O3):Eu,Dy
<화학식 2>
Sr((Al, F2)2O4):Eu,Dy
본 발명은 축광 형광체로서 오늘날 가장 축광 성능이 우수한 스트론튬 형광체를 선택하여 사용한다. 상기 스트론튬 형광체는 핵심 구성성분이 Sr(Al2O3):Eu,Dy를 이루고 있는 것이 바람직하다.
상기 스트론튬 축광 형광체는 축광 성능이 우수할 뿐만 아니라, Sr-Al2O3 사이의 결합이 상대적으로 고온하에 강한 고리를 형성하고 있으며, 고온하에서 원재료의 Sr-CO3 결합을 대체하여 형성할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 스트론튬 축광 형광체가 수분에 약한 점을 극복하기 위하여, 수분 내지 가수분해 반응에 강한 성분을 그 외부의 표면에 형성한 것을 기술적 특징으로 삼는다.
본 발명은 상기 스트론튬 축광 형광체의 내부 구성성분으로부터 가수분해 반응에 강한 성분을 유도하게 된다. 이를 위하여, 스트론튬 축광 형광체의 외부 표면을 Sr((Al, F2)2O4):Eu,Dy 형광체로 둘러싸게 된다.
상기 스트론튬 축광 형광체의 Sr((Al, F2)2O4):Eu,Dy 성분은 수분(H2O) 또는 수성 매체에 노출되었을 경우에도 쉽게 가수분해되지 않는다. 따라서, 원래의 외부 표면을 그대로 유지할 수 있고, 또한 외부 피막을 견고하게 유지함으로써, 그 내부에 존재하는 핵심 축광 성분(즉, Sr(Al2O3):Eu,Dy)을 안전하게 보호할 수 있게 되는 것이다.
이러한 점에서, 본 발명은 직물에 사용하였을 경우, 더욱 큰 장점을 나타낼 수 있다. 통상적으로 직물이 오염되었을 경우, 그 오염물을 제거하기 위하여, 세탁 작업을 하게 되는데, 본 발명에 의한 스트론튬 축광 형광체를 사용할 경우, 세탁시 사용되는 물에 의해 축광 형광체가 소실되거나 그 성능이 약화되는 현상을 방지할 수 있기 때문이다.
본 발명은 축광 형광체의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 원재료를 칭량하고 혼합하여 원재료의 혼합물을 제조하는 제 1 단계를 포함하고 있다.
상기 제 1 단계는 SrCO3 40 ~ 70중량%, Al2O3 29.8 ~ 50중량%, Eu2O3 0.1 ~ 5중량%, 그리고 Dy2O3 0.1 ~ 5중량% 을 칭량하고 혼련하여 제 1 혼합물을 제조한다.
상기 SrCO3 성분을 40 중량% 이하로 포함할 경우 축광성능이 약한 반면에, 70 중량% 이상으로 사용할 경우 투입량에 비례하여 축광성능이 향상되지 않으므로 바람직스럽지 못하다.
상기 Al2O3 성분은 상기 SrCO3 성분과의 치환반응에 필요하다. 상기 Al2O3 성분이 29.8 중량% 이하일 경우, 아래 미량의 구성재료 Eu2O3 및 Dy2O3 와의 혼련 작업에 필요한 최소한의 필요량을 충족시킬 수 없는 반면에, 50 중량% 이상일 경우, 투입량에 비하여 축광성능이 향상되지 않으므로 바람직스럽지 못하다.
상기 Eu2O3 성분은 발광 강도와 축광 성능을 발휘하는데 필요 필요하다. 상기 Eu2O3 성분을 0.1 중량% 이하로 포함할 경우, 발광강도 저하 현상이 발생되므로 바람직스럽지 못하고, 5중량% 이상 포함할 경우, 역시 발광강도 저하 현상이 발생되므로 바람직스럽지 못하다. 이는 Eu부활제가 과잉으로 혼입되었을 경우, 장잔광 형광체의 모재결정인 SrAl2O4 이외의 EuAlO3의 화합물이 형성됨으로서 SrAl2O3:Eu,Dy 형광체의 발광특성에 영향을 미쳐, 발광강도를 감소시켰기 때문이라고 생각된다.
상기 Dy2O3 성분은 장잔광 축광 성능을 발휘하는데 필요하다. 상기 Dy2O3 성분을 0.1 중량% 이하로 포함할 경우, 장잔광 특성이 저하되는 현상이 발생되므로 바람직스럽지 못하고, 5중량% 이상 포함할 경우, 역시 장잔광 특성이 저하되는 현상이 발생되므로 바람직스럽지 못하다. 이는 Dy공부활제가 과잉으로 혼입되었을 경우, 장잔광 형광체의 모체결정인 SrAl2O4 이외의 Dy3Al4O12의 화합물이 형성되어 발광특성을 저해시킨 것으로 생각된다.
본 발명은 위에 열거된 성분들을 칭량하고 그 성분들을 소정의 용기에 투입하고 혼련하여 제 1 혼합물을 만든다.
상기 제 1 단계는 상기 제 1 혼합물 100 중량부에 대하여 B2O3 0.1 ~ 5중량%의 비율로 혼합하여 제 2 혼합물을 제조한다.
상기 B2O3 성분은 융제로서 고상반응시 용해되어 반응을 촉진시키는데 필요하다. 상기 B2O3 성분을 0.1 중량% 이하로 포함할 경우, 고상반응을 촉진시킬수 없어 바람직스럽지 못하고, 5중량% 이상 포함할 경우, 모체결정인 SrAl2O4 이외의 AlBO3의 화합물이 형성되어 발광특성을 저해시켜 바람직스럽지 못하다.
본 발명은 상기 제 1 단계에서 얻은 상기 제 2 혼합물을 1,100 ~ 1,500℃의 산화성 분위기에서 1차 소성하는 제 2 단계를 포함하고 있다.
상기 제 2 단계는 상기 SrCO3 성분과 상기 Al2O3 성분을 고온에서 치환반응시키고, 그와 더불어 미량의 성분들을 반응시켜 스트론튬 축광 형광체를 제조하게 된다.
상기 제 2 단계는 제 1 단계에서 얻은 제 1 혼합물을 1,100 ~ 1,500℃의 고온 환경에서 소성하게 된다. 이 과정은 고온 반응로를 서서히 가열하여, 상기 1,100 ~ 1,500℃의 고온에 이르고, 그 상태에서 1 시간 ~ 5 시간 정도의 범위에서 반응을 유도한다.
상기 제 2 단계 반응을 마치게 되면, 1차 소성작업을 마치게 되고, 그 결과 상기 <화학식 1>에 의한 스트론튬 축광 형광체를 얻게 된다.
상기 <화학식 1>에 의한 스트론튬 축광 형광체는 그 자체로서 장시간의 축광성능을 가지고 있지만, 수분에 노출되었을 경우, 가수분해 반응을 일으키기 쉬운 단점이 있으므로, 이에 대한 해결책이 더욱 요구되어진다.
본 발명은 상기 제 2 단계에서 얻은 상기 1차 소성의 결과물 100중량%에 대하여, 1 ~ 50중량%의 불소계 코팅제를 첨가하고, 500 ~ 900℃의 환원성 분위기에서 2차 소성하는 제 3 단계; 를 더욱 포함하고 있다.
상기 제 3 단계는 상기 제 2 단계에서 얻은 스트론튬 축광 형광체를 수분의 접촉으로부터 보호하는 기능을 부여하기 위하여 진행되어진다. 상기 스트론튬 축광 형광체의 보호방법은 상기 스트론튬 축광 형광체의 외부를 얇은 피막으로 형성하는 방식으로 진행되는 것이 좋다. 얇은 피막을 형성할 경우, 설혹 수분 또는 수산기가 존재하더라도 상기 얇은 피막에 의해 이들이 직접 접촉할 수 없게 되기 때문이다.
본 발명은 상기 얇은 피막을 상기 스트론튬 축광 형광체로부터 직접 얻는 것을 기술적 특징으로 한다. 상기 스트론튬 축광 형광체로부터 직접 동종 재질의 피막을 얻게 될 경우, 다른 별도의 화학성분을 준비하고 그 화학성분을 별도로 투입할 필요가 없기 때문이다. 또한, 상기 스트론튬 축광 형광체로부터 직접 피막을 얻게 될 경우, 그 피막은 본질적으로 동일한 구성성분을 공유하고 있는 것이어서, 그 모체가 되는 부분과 그 피막이 되는 부분이 서로 구별되는 이종 재질에 의한 층(layer)이나 이종 재질에 의한 박막(film, membrane)을 형성하지 않고, 동종 재질에 의한 강력한 결합층을 형성하게 되는 것이다.
본 발명은 이와 같은 점들을 고려하여, 상기 스트론튬 축광 형광체의 표면에 존재하는 성분과 불소계 코팅제 성분으로 반응시켜 얇은 피막을 형성한다. 이를 위하여, 1차 소성체 100중량%에 대하여, 1 ~ 50중량%의 불소계 코팅제를 첨가한 다음, 500 ~ 900℃의 환원성 분위기에서 2차 소성하는 것이다.
상기 불소계 코팅제 성분을 1 중량% 이하로 사용할 경우, 피막 형성이 약해져서 바람직스럽지 못하고, 50중량% 이상으로 사용할 경우, 발광특성을 저하시켜 바람직스럽지 못하다. 상기 불소계 코팅제 성분은 (NH4)HF2, AlF3, NH4F 및 NaF로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 화합물인 것이 바람직하다. 제 2 소성의 경우에는 500 ~ 900℃의 환원성 분위기에서 반응을 진행하게 되고, 대략 1 시간 내지 3 시간의 범위에서 진행하는 것이 좋다. 상기 환원성 분위기는 1 ~ 5중량%의 수소가스와 95 ~ 99중량%의 아르곤 가스의 혼합가스를 흘려줌으로써 형성되는 것이 바람직하다.
제 2차 소성 과정을 마치게 되면, 화학식 1의 형광체 성분이 화학식 2의 형광체 성분으로 전환되어지게 된다. 이때, 상기 화학식 2의 형광체 성분은 그 내부에 존재하는 상기 화학식 1의 형광체 성분의 주위를 얇은 피막으로 형성하게 된다.
본 발명에 의한 축광 형광체의 제조방법에 따르면 1차 소성에 의해서 형광체의 기본조성을 SrAl2O4:Eu,Dy로 만들고, 2차 소성에 의해서 형광체의 표면을 물에 안정한 형태의 Sr(Al,F2)2O4:Eu,Dy 형태로 전환시키게 된다.
이 경우, 본 발명은 그 내부의 모체 부분에 대해서는 여전히 상기 축광 형광체 성분을 그대로 유지하도록 하는 반면에, 그 외부의 표면 부분에 대해서는 물에 안정된 상태의 형광체 성분으로 감싸는 형태로 만들어주는 것이다. 이로 인하여, 본 발명은 그 내부 성분이 고투명, 고휘도, 고잔광 특성 및 열안정성이 우수한 반면에, 그 외부 성분은 물에 노출되었을 경우 가수분해 안정성을 부여하는 것이다. 즉, 본 발명에 따른 축광형광체는 그 내부의 모체가 SrAl2O4:Eu,Dy 성분으로 되어 있고, 그 외부의 표면 피막이 물에 안정한 Sr(Al, F2)2O4:Eu,Dy 축광 형광체로 되어 있는 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 SrAl2O4:Eu,Dy 축광 형광체는 가수분해 안정성이 뛰어날 뿐만 아니라 고투명, 고휘도, 고잔광 특성 및 열안정성도 우수한 장점을 갖게 된다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
< 실시예 1 >
시약급의 Al2O3 50.98g(0.5mol)과 SrCO3 73.815g(0.5mol), Eu2O3 0.71g(0.002mol), 그리고 Dy2O3 1.194g(0.0032mol)을 첨가한 혼합물을 볼밀을 사용하여 미분쇄하면서 12시간 동안 혼합하였다.
충분히 혼합된 혼합물을 여과한 다음, 얻어진 케이크를 건조하고, 융제로서 붕산(B2O3) 12.524g을 첨가 혼합하고, 건조분말을 전기로에서 넣고, 서서히 가열하여 1400℃까지 승온시킨 다음, 3시간 동안 소성하여 1차 소성물을 얻었다.
이어서, 상기 1차 소성물에 10g의 (NH4)HF2을 첨가한 후, 700℃의 분위기에서 2차 소성하였다. 이때, 상기 700℃의 온도에 2시간 동안을 유지하였다. 상기 2차 소성 과정에서 환원성 분위기를 형성하였고, 이를 위하여 4중량%의 수소가스와 96중량%의 아르곤 가스의 혼합가스를 흘려줌으로써 진행하였다.
상기 2차 소성 과정을 마치고, 냉각시켜 2차 소성체를 얻었다.
< 실시예 2 >
시약급의 Al2O3 40.58g(0.5mol)과 SrCO3 85.5g(0.5mol), Eu2O3 0.62g(0.002mol), 그리고 Dy2O3 1.92g(0.0032mol)을 첨가한 혼합물을 볼밀을 사용하여 미분쇄한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
< 실시예 3 >
시약급의 Al2O3 60.5g(0.5mol)과 SrCO3 50.5g(0.5mol), Eu2O3 0.62g(0.002mol), 그리고 Dy2O3 1.92g(0.0032mol)을 첨가한 혼합물을 볼밀을 사용하여 미분쇄한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
< 비교 실시예 1 >
상기 실시예 1과 동일한 성분 및 동일한 비율을 사용하여 1차 소성체를 얻었고, 2차 소성작업을 수행하지 않았다. 상기 1차 소성체를 기준으로 하여 각종 측정데이터를 얻기로 하였다.
(1) 휘도측정시의 데이터 비교:
본 발명에 의한 축광 형광체의 성능을 확인하기 위하여, 휘도를 측정하기로하였다. 객관적인 성능을 확인하기 위하여, 종래의 축광 형광체(비교 실시예 1)와 본 발명의 축광 형광체(실시예 1)의 휘도를 대비하여 살펴보기로 하였다.
TOPCON사의 MB-100 휘도 측정계를 이용하였고, KSM-5014(축광안료)의 규격에 따라 상용 광원 D65의 빛을 (200±10)lx의 밝기로 4분간 조사 후 초기 휘도를 측정하였다.
측정 결과, 휘도는 불소계 코팅제로 처리하지 않은 비교 실시예 1의 SrAl2O4:Eu,Dy의 휘도를 100으로 하였을 때, 실시예 1에 대한 상대휘도는 92로 평가되었다.
측정된 데이터를 살펴보면, 실시예 1에 따라 제조된 축광 형광체는 비교 실시예 1에 따라 제조된 축광 형광체에 비하여 상대휘도가 약 8% 감소된 것을 알 수 있다. 이는 표면에 코팅된 불소화합물로의 양과 투명도에 따른 결과로 보인다.
(2) 수중방치 시간 경과에 따른 pH 변화:
본 발명에 의한 축광 형광체의 수분 안정성을 확인하기 위하여, 수분에 노출되었을 경우, pH 변화를 측정하기로 하였다.
실험방식은 각각의 형광체를 25℃의 초순수에 방치한 다음, 시간 별로 pH 변화를 측정하였다. 수중방치 시간 경과에 따른 pH변화가 작을수록 가수분해 안정성이 우수한 것이다.
측정된 데이터를 아래의 표 1로 정리하여 나타내었다.
pH 변화
0.5 3 6 12 24시간
실시예 1 8.7 8.9 8.9 9.0 9.0
비교 실시예 1 10.2 11.2 12.2 12.4 12.4
표 1을 살펴보면, 수중방치 후 시간 경과에 pH변화에 있어서, 실시예 1의 표면 코팅을 한 형광체는 pH변화가 적었던 반면에, 비교실시예 1의 표면 코팅이 되지 않은 형광체는 시간이 지날수록 pH변화가 크게 나타났다. 이는 코팅된 형광체가 가수분해 안정성이 매우 우수함을 알 수 있다.
도 1은 상기 표 1에 근거하여, pH의 변화 여부를 도표로 나타낸 것이다.
(3) 형광광도 및 파장 측정:
본 발명에 의한 축광 형광체의 화학적 안정성 여부를 확인하기 위하여, 시간의 경과에 따른 최대발광 파장을 측정하기로 하였다.
실험방식은 Shimadzu사의 RF-5301PC를 이용하였고, 분말시료를 석영셀에 넣은 후, 파장 범위를 400 ~ 700 nm에서 형광광도 및 최대 발광파장을 측정하였다.
측정된 데이터를 아래의 표 2로 정리하여 나타내었다.
WL 변화
0분 1일 2일 3일 4일
실시예 1 512 510 508 507 506
비교 실시예1 512 501 492 488 486
표 2를 살펴보면, 최대 발광파장 변화에 있어서는 수중방치 시간 경과에 따른 고유 파장의 경우, 실시예 1의 표면 코팅이 된 형광체는 초기 512 mn에서 506 nm로 그 변화폭이 상대적으로 적었던 것에 반하여, 비교 실시예 1의 표면 코팅이 되지 않은 형광체는 초기 512 nm에서 4일 후 486 nm로 상대적으로 크게 변화되었다.
이는 표면 코팅이 되지 않은 비교실시예 1의 형광체는 가수분해가 가속화되어 진행된 것으로 보이고, 시간이 지날수록 점점더 결정구조가 파괴된 결과로 여겨졌다.
도 2는 상기 표 2에 근거하여, 최대 발광파장의 변화 여부를 도표로 나타낸 것이다.
결과적으로, 본 발명에 의한 축광 형광체는 그 외부 표면이 불소 성분에 의해 얇은 피막을 형성함으로 인하여, 그 초기 휘도가 약간 뒤지는 것으로 보이지만, 시간이 경과될 수록 수분에 대한 안정성이 뛰어나고, 화학적 내구성도 매우 양호한 것으로 확인되었는 바, 필연적으로 수분에 노출될 수밖에 없는 직물 등에 사용될 경우, 매우 유용한 축광 형광체로서 사용될 수 있는 것으로 평가되어진다.
이상에서 본 발명에 축광형광체 및 그 제조방법을 구체적으로 제시하였으나, 이는 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 구체화된 것일 뿐, 본 발명의 모든 특징이 위에서 언급한 항목에만 적용되는 것이라고 한정하여 해석되어서는 아니될 것이다.
또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 명세서의 기재내용에 의하여 다양한 변형 및 모방을 행할 수 있을 것이나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다.

Claims (4)

  1. 스트론튬 축광 형광체에 있어서,
    상기 스트론튬 축광 형광체의 모체는 하기 화학식 1로 표시되는 형광체로 이루어져 있고,
    상기 스트론튬 축광 형광체의 모체의 외부 표면은 하기 화학식 2로 표시되는 형광체로 이루어진 것을 특징으로 하는 축광 형광체:
    <화학식 1>
    Sr(Al2O3):Eu,Dy
    <화학식 2>
    Sr((Al, F2)2O4):Eu,Dy
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화학식 2로 표시되는 스트론튬 축광 형광체의 모체의 외부 표면은,
    상기 화학식 1로 표시되는 스트론튬 축광 형광체와 불소계 코팅제 성분을 500 ~ 900℃의 환원성 분위기에서 소성시켜 제조된 것을 특징으로 한, 축광 형광체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 불소계 코팅제 성분은 (NH4)HF2, AlF3, NH4F 및 NaF로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 화합물인 것을 특징으로 한, 축광 형광체.
  4. 스트론튬 축광 형광체의 제조방법에 있어서,
    SrCO3 40 ~ 70중량%, Al2O3 29.8 ~ 50중량%, Eu2O3 0.1 ~ 5중량%, Dy2O3 0.1 ~ 5중량% 을 혼련하여 제 1 혼합물을 제조하고, 상기 제 1 혼합물 100 중량%에 대하여 B2O3 0.1 ~ 5중량%의 비율로 혼합하여 제 2 혼합물을 제조하는 제 1 단계와;
    상기 제 1 단계에서 얻은 상기 제 2 혼합물을 1,100 ~ 1,500℃의 산화성 분위기에서 1차 소성하는 제 2 단계와;
    상기 1차 소성의 결과물에 1 ~ 50중량%의 불소계 코팅제를 첨가하고, 500 ~ 900℃의 환원성 분위기에서 2차 소성하는 제 3 단계; 를 포함하고 있고,
    상기 스트론튬 축광 형광체의 모체는 하기 화학식 1로 표시되는 형광체로 이루어져 있고,
    상기 스트론튬 축광 형광체의 모체의 외부 표면은 하기 화학식 2로 표시되는 형광체로 이루어진 것을 특징으로 한, 축광 형광체의 제조방법.
    <화학식 1>
    Sr(Al2O3):Eu,Dy
    <화학식 2>
    Sr((Al, F2)2O4):Eu,Dy
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