KR860001882B1 - 형광체 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

형광체

제1도는 본 발명의 형광체의 전자(電子)현미경사진(x29000).

제2도는 종래의 형광체의 전자 현미경사진(x29000).

제3(a)도, 제3(b)도는 각각 본 발명의 형광체의 표면처리 물질의 입경을 변화시켰을 때의 최소 스트라이프폭 및 유리면 씌움의 변화의 양상을 표시한도.

제4(a)도, 제5(a)도 및 제6(a)도는 본 발명의 형광체의 표면처리물질의 조성비를 변화시켰을 때의 최소 스트라이프 폭의 변화의 양상을 나타낸 도.

제4(b)도, 제5(b)도 및 제6(b)도는 본 발명의 형광체의 표면처리물질의 조성비를 변화시켰을 때의 유리면 씌움의 변화의 양상을 나타낸도.

본 발명은 형광체표면에 이산화규소, 알루미늄 화합물 및 아연화합물로된 표면처리물질을 형성시킨 형광체에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 특히 컬러수상관 및 기타의 음국선관의 형광면에 호적하게 사용되는 형광체에 관한 것이다.

통상 컬러수상관등에 사용되는 형광체는 페이스 플레이트 위에 각색을 스트라이프상 또는 도트상으로 도포한다. 또 이 형광체는 유리면에 대한 접착 및 타색 반광형광막에 대한 혼색(corss-contami-nation)을 방지하기 위하여 여러가지의 표면처리물질이 처리되어 있다. 그리하여 종래는 이와같은 표면처리물질로서는 규산염화합물, 알루민산염화합물, 인산염화합물 및 금속의 산화물등이 알려져있다. 특히 처리의 용이함 때문에 옛부터 규소화합물이 범용되고 있다. 이러한 규소화합물로서는 이산화규소, 규산아인 및 규산 알루미늄등이 알려져 있으며 또한 그의 처리방법으로서도 상기 효과를 현저하게 나타내기 위하여 형광체의 전표면에 연속피막을 형성하는 방법이나 미립자에 의해서 형성하는 방법등이 제안되고 있다.

그러나 이와같은 종래 공지의 표면처리물질 및 그것들을 사용하는 처리방법은 유리면에 대한 접착력이 결여되던가 또는 크로스 컨태미네이션의 방지가 충분치는 않다고 하는 결점을 지니고 있었다. 특히 근래 수상관의 고정세도화(高精細度化)등의 기술이 진보하여 보다 세밀한 패턴이 형성되도록되고 더우기 고색 순도화가 요망되도록 된것 때문에 상기 각종효과의 보다 한층 뛰어난 표면처리가 요망될 경향에 있다.

본 발명의 목적은 이러한 요망에 충분히 보답하는 것이다. 즉 유리면에 대한 접착력이 강하고 더우기 크로스컨태미네이션이 극히 적다는 특성을 나타내는 표면처리된 형광체를 제공하는 것이다.

즉 본 발명의 형광체는 형광체 표면에 거의 구상 또는 반구상의 이산화규소, 알루미늄화합물 및 아연화합물로된 표면처리물질을 형성시키고 또한 이 표면처리물질의 70중량% 이상은 평균입경 60 내지 300mμ의 범위에 있는 입자인것을 특징으로 하는 것이다.

그리하여 본 발명의 형광체는 다음에 예시하는 제조방법에 의해서 제조된다.

먼저 형광체를 순수속에 현탁시켜 그속에 교반하 소정량의 콜로이달 실리카나 분말 실리카등의 이산화규소, 황산알루미늄등의 알루미늄염 및 황산아연등에 아연염을 이순서로 투입한다.

다음에 수산화 암모늄 수용액 또는 수산화나트륨 수용액등의 알칼리 수용액에 의해 pH를 7.5내지 10으로 조정하고 다시 정치한다. 이렇게해서 표면 처리물질이 형광체 표면에 석출한 목적물이 얻어진다. 이와같이해서 얻어진 본 발명의 형광체의 전자현미경사진(29000배)의 일예를 제1도에 표시한다.

본 발명의 형광체 표면에 형성된 표면처리물질은 그의 조성이 종래의 것과 상위하고 있다. 더우기 그 형상도 종래의 예컨대 규산아연으로 표면처리를 한 형광체의 표면상태(제2도 전자현미경사진 29000배)와는 전혀 상이한 것이라고 하는 특징을 가지고 있다.

본 발명자들은 그리하여 이산화규소, 각종 알루미늄화합물 및 아연화합물로된 표면처리물질의 형상 및 임경등과 본 발명의 효과와의 관계에 대하여 예의 검토를 가한결과 형상에 대해서는 제1도에 표시된바와 같이 형광체의 표면에 거의 구상 또는 반구상으로 형성된 경우에 본 발명의 소망의 효과가 발휘되고 또한 그의 입경에 대해서는 종래 알려져 있는 바와같이 극미세입자 또는 편평입자등인 경우보다도 오히려 극히 대입자로 하였을때에 효과가 있는 것을 발견하여 본 발명에 도달하였다.

또한 이미 설명한 제조법의 관점으로봐서 명백한 바와같이 상기 「거의 구상 또는 반구상」이라고 하는 용어는 엄밀한 의미에 있어서 구(球)이거나 반구상이거나 할 필요가 없는 것이 이해될 것이다.

다음에 도면에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 먼저 제3(a)도는 거의 구상 또는 반구상으로 형성된 상기 표면 처리 물질의 평균입경과 최초 스트라이프폭과의 관계를 나타낸 것이다.

(또한 본 발명에 있어서 표면처리물질은 후술하는 바와같이 화학적 수법에 의해서 얻어진다. 그 때문에 전자현미경등의 수단에 의해서도 검지하기 어려운 미립자의 생성하고 있는 경우가 있다. 그러나 유리면이나 다른 형광체와의 부착을 관찰하면 대립자의 표면처리물질이 거의 그 작용에 관하여고 있는것이 판명되었다. 그때문에 그와같은 검지하기 어려운 미립자는 평균입경을 구하는 대상으로부터 제외하였다. 요컨대 본 발명에 있어서는 표면처리물질의 대입자측으로부터 계수하여 전표면처리물질의 70중량%에 의해서 그의 평균입경을 구하였다. 또 본 발명에 있어서 최소 스트라이프폭이란 형광막 형성시에 조사되는 자외선 노광량(露光量)을 단계적으로 변화시켜서 형광막을 소부(소付)한 후 수세하여 최소노광량으로 스트라이프가 형성된 곳의 스트라이프폭을 말한다. 따라서 이치(値)는 작을수록 형광체의 유리면 접착력이 큰것을 나타낸다).

이 제3(a)도로 명백한 바와같이 본 발명의 형광체는 그의 표면처리물질의 평균입경이 작으면 최소 스트라이프폭이 크다. 그리하여 이 평균입경치가 크게 되는데 따라 최소 스트라이프폭도 작아지는 경향이 있으며, 어느치 이상의 평균입경에서는 최소 스트라이프폭은 변화하지 않게된다. 즉 평균입경이 커지는데 따라서 접착력은 상승하는 경향이 있다. 그리하여 그치가 약 60mμ로 되면 평균입경의 증대에도 불구하고 접착력은 거의 상승하지 않게되는 것이 판명되었다.

다음에 제3(b)도는 표면처리물질의 평균입경과 유리면 씌움과의 관계를 나타낸 것이다.

(또한 여기서 말하는 유리면 씌움이란 스트라이프 노광시에 미노광부분의 일정면적중에 남아있는 형광체의 개수를 종래품을 1.0로하여 그의 상대치로 표시한 것이다. 이 미노출부분의 잔류분은 다른 형광체가 이 미노출부에 형광막으로서 형성되었을시 크로스컨태미네이션으로서 색순도를 저하시킨다).

이 제3(b)도로 명백한 바와같이 본 발명의 형광체는 그 표면 차리물질의 평균입경이 작으면 유리면 씌움이 많고 또 이 평균입경의 치가 커짐에 따라서 유리면 씌움도 작아져서 약 60 내지 300mμ에서는 더욱 작아지는 것이 판명되었다. 그리하여 상기 표면처리 물질의 평균입경이 300mμ보다 더욱 크게 되어도 상기 효과는 실질적으로 변화하지 않는다.

오히려 표면처리물질의 돌출등에 의해 형광막으로 하였을때 막질(평활성등)의 저하 및 충전밀도의 저하등에 기인한 휘도저하등을 초래하는 경향이 있다.

이와같은 각종이유에 따라 본 발명의 형광체의 표면처리 물질의 평균입경은 특정범위 즉 60내지 300mμ로 정하였다. 물론 보다 우수한 막질이나 휘도를 얻으려고 한다면 70내지 200mμ가 특히 바람직한 것은 도면으로 명백하다.

본 발명자들은 또 표면처리물질의 구성소재의 관점에서도 각종 연구를 하였다. 그중에서도 특히 규소에 산화규소, 알루미늄 및 아연의 함유량비와 최소 스트라이프폭 및 유리면 씌움과의 관계에 대하여 예의 각종 연구를 하였다. 그결과 의외에도 어떤 특정범위에 있어서 현저한 효과가 있는 것을 발견하였다. 다음에 상기 지견에 대하여 도면(제4(a)도, 제4(b)도, 제5(a)도, 제5(b)도, 제6(a)도, 제6(b)도)을 사용하여 설명한다.

제4(a)도 및 제4(b)도에 있어서 곡선(2)은 형광체 100중량부에 대하여 표면처리물질중의 알루미늄 함유량을 0.05중량부, 아연함유량을 0.05중량부로하고 이산화규소함유량을 변화시켰을때의 최소 스트라이프폭 및 유리면 씌움의 변화의 양상을 나타낸 것이다. 한편 곡선 1은 상기와 동일조성에 있어서 표면처리물질의 형상만을 종래공지의 형상과 동일하게 미세입자로 하였을때의 최소 스트라이프 폭 및 유리면 씌움의 변화의 양상을 나타낸 것이다.

이들의 도로 이산화규소의 조성비를 변화시켰는데도 불구하고 종래 주지의 미세입자에 의한 표면처리물질에 비교하여 본 발명의 대입자의 표면처리물질의 편이 항상 극히 양호한 효과를 나타내는 것이 명백할 것이다.

또 특히 최소 스트라이프폭등의 점에서 이산화규소함유량은 형광체 100중량부에 대하여 0.01내지 1.0중량부에 있어서 양호한 효과가 얻어지는 것이 명백하며 또 특히 0.1내지 0.9중량부의 범위가 추장되는 것도 각 도면으로 명백할 것이다.

또 제5(a)도 및 제5(b)도는 형광체 100중량부에 대하여 표면처리물질중의 이산화규소함유량을 0.3중량부, 아연함유량을 0.05중량부로하여 알루미늄 함유량을 변화시켰을 때의 최소 스트라이프 폭 및 유리면 씌움의 변화의 양상을 나타내는 것이다.

이들의 도면으로 알루미늄함유량은 형광체 100중량부에 대하여 0.1중량부 이하, 특히 0.01내지 0.09중량부로하면 양호한 효과가 달성되는 것을 알수있다.

또 제6(a)도 및 제6(b)도는 형광체 100중량부에 대하여 표면처리물질중의 이산화규소함유량을 0.3중량부, 알루미늄 함유량을 0.05중량부로하고 아연함유량을 변화시켰을시의 최소 스트라이프폭 및 유리면 씌움의 변화의 양상을 나타내는 것이다.

이들의 도면으로 아연함유량은 형광체 100중량부에 대하여 0.003내지 0.25중량부 특히 0.02내지 0.20중량부의 범위가 바람직한 것을 이해할 수 있다.

이상 제4도 내지 제6도에 의해서 본 발명의 전형적인예에 대하여 설명하였다. 그러나 본원 발명자들은 더욱 많은 실험을 반복하고 그 결과 표면처리물질의 이산화규소량, 알루미늄화합물중의 알루미늄량 및 아연화합물중의 아연량이 형광체 100중량부에 대하여 각각 0.01내지 1.0중량부, 0.1중량부이하 및 0.003 내지 0.25중량부이면 본 발명의 각종 효과가 호적하게 달성되는 것을 확인하였다. 그리하여 본 발명의 형광체의 효과를 열거하면 다음과 같다.

본 발명의 형광체는 유리면에 대한 접착이 양호하다. 세밀한 패턴의 양호한 형광막이 형성될 수 있다. 불필요한 부분에 대한 접착이 적다. 그 때문에 크로스 컨태미네이션이 적으며 따라서 고색순도의 형막이 얻어진다.

다음에 실시예에 의해서 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

[실시예 1]

녹색발광형광체(ZnS : Cu·Al) 1kg에 순수 3l를 가하여 잘 교반하면서 콜로이달실리카 132ml(SiO₂함유량 0.3중량부/형광체 100중량부), 10%황산알루미늄수용액 62ml(알루미늄함유량 0.05중량부/형광체 100중량부)10%황산아연수용액 22ml(아연함유량 0.05중량부/형광체 100중량부)를 이 순서로 가하고 이어서 IN-NaOH수용액으로 pH8로 조정하였다. 방치후 상증액을 디캔테이션에 의해 제거하여 세정, 탈수후 150℃의 온도로 5시간 건조하고 마무리체로 체질하였다. 이와같이 해서 얻어진 형광체의 표면상태를 제1도에 표시하였다.

또 이때의 표면처리물질의 부착량은 형광체 100중량부에 대하여 2산화규소함유량, 알루미늄함유량 및 아연함유량은 각각 0.29중량부, 0.045중량부 및 0.045중량부이었다. 이 형광체를 사용하여 상술한 최소 스트라이프폭과 유리면 씌움을 측정한바 종래의 표면처리 형광체(제2도 참조)에 비해 스트라이프폭으로 20μ나 가는 양호한 스트라이프가 얻어지고 유리면 씌움도 40%감소하였다.

[실시예 2]

사용되는 콜로이달 실리카가 콜로이달 실리카 6.8ml(SiO₂함유량 0.3중량부/형광체 100중량부)를 사용한 이외는 실시예 1과 동일하게 해서 형광체를 만들었다. 이 형광체의 표면상태는 제1도에 표시한 전자현미경 사진과 거의 동일하였다. 또 표면처리물질의 부착량은 형광체 100중량부에 대하여 이산화규소함유량, 알루미늄함유량 및 아연함유량의 각각은 0.31중량부, 0.046중량부 및 0.045중량부였다.

이 형광체를 사용하여 상술한 최소 스트라이프폭과 유리면 씌움을 측정한바 종래의 표면처리형 광체에 비하여 스트라이프폭으로 25μ나 가는 양호한 스트라이프가 얻어지고 유리면 씌움도 50%감소하였다.

[실시예 3]

사용되는 형광체를 청색발광형광체(ZnS : Ag)로 변경한 이외는 실시예 1과 동일하계해서 형광체를 만들었다. 이 형광체의 표면상태는 제1도에 표시한 전자현미경사진과 거의 동일하며 또 표면처리물질의 부착량은 형광체 100중량부에 대하여 이산화규소함유량, 알루미늄함유량 및 아연함유량의 각각은 0.28중량부, 0.046중량부 및 0.046중량부이었다. 이 형광체를 사용하여 상기한 최소 스트라이프폭과 유리면 씌움을 측정한바 종래의 표면처리형 광체에 비해 스트라이프 폭으로 30μ나 가는 양호한 스트라이프가 얻어지고 유리면 씌움도 40%감소하였다.

Claims (3)

1. 형광체표면에 거의 구상 또는 반구상의 이산화규소, 알루미늄화합물 및 아연화합물로된 표면처리물질을 형성시켜서되고, 또한 이 표면처리물질의 70중량% 이상은 평균입경 60내지 300mμ의 범위의 입자인 것을 특징으로 하는 형광체.
2. 제1항에 있어서 상기 표면처리물질의 이산화규소량, 알루미늄화합물중의 알루미늄량 및 아연화합물중의 아연량이 형광체 100중량부에 대하여 각각 0.01내지 1.00중량부, 0.10중량부 이하 및 0.003내지 0.25중량부인 것을 특징으로하는 형광체.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서 상기 평균입경이 70내지 200mμ인 것을 특징으로하는 형광체.

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