KR930006932B1 - 녹색발광 형광체 및 그것을 사용한 브라운관 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

녹색발광 형광체 및 그것을 사용한 브라운관
제1도는 본 발명의 녹색발광 형광체의 혼합비에 따른 휘도 변화를 도시한 그래프.
제2도는 본 발명의 녹색발광 형광체의 혼합비에 따른 색좌표의 변화를 도시한 그래프.
제3도는 본 발명의 녹색발광 형광체의 발광스펙트럼도.
제4도는 본 발명의 녹색발광 형광체를 브라운관에 적용하였을 경우에 전류-휘도 포화특성을 도시한 그래프.
본 발명은 투사형 브라운관용 녹색발광 형광체에 관한 것으로서, LaOCl : Tb형광체에 Y3(Al,Ga)5O12: Tb와 ZnSiO4: Mn 또는 Y3(Al,Ga)5O12: Tb와 InBO3: Tb, 또는 InBO3: Tb와 Zn2SiO4: 등을 혼합하여 사용함으로써 형광막 휘도 및 발광색순도를 향상시킨 것을 특징으로 하는 혼합형 녹색발광 형광체 및 그것을 사용한 브라운관에 관한 것이다.
종래로부터 사용되고 있는 투사관용 녹색발광 형광체로서는 Y3Al5O12: Tb 또는 Y3(Al,Ga)5O12: Tb 등이 있으며, 이들 형광체는 열화특성, 휘도 포화특성 등은 우수하나 발광휘도 및 색순도의 특성면에서 나쁘다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 발광휘도 및 색순도의 특성을 향상시킨 녹색발광 형광체 및 그것을 사용한 브라운관을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 녹색발광 형광체 및 그것을 사용한 브라운관은 LaOCl : Tb형광체에 Y3(Al,Ga)5O12: Tb와 ZnSiO4: Mn, Y3(Al,Ga)5O12: Tb와 InBO3: Tb와 Zn2SiO4: Mn중 어느 1종을 혼합하여 혼합형 형광체를 제조하고, 이들 혼합형 형광체중 1종을 브라운관용 유리벌브의 화면에 도포하여 형광막을 형성한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 녹색발광 형광체의 제조방법을 다음에 설명한다.
(1) LaOCl : Tb 형광체의 제조방법에 대하여 설명한다.
출발물질로써 LaO2O3, NH4Cl, Tb4O7등을 균일하게 혼합한 후, 400℃ 내지 500℃의 온도, 바람직하게는 약 450℃의 온도에서 약 1시간 정도 소성한 후, 다시 1050℃ 내지 1150℃의 온도, 바람직하게는 1100℃의 온도에서 약 2시간 정도 2차소성하여 수세한 후, 건조시켜서 LaOCl : Tb 형광체를 제조하였다. 이 LaOCl : Tb 형광체의 특성을 Y3Al5O12: Tb의 특성과 비교하기 위하여 표 1에 표시하였다.
(2) Y3(Al,Ga)5O12: Tb 형광체의 제조방법에 대하여 설명한다.
출발물질로써 Y2O3, Al2O3, Ga2O3, Tb4O7에 융제로써 BaF2혹은 BaCl2을 적당량 첨가시켜서 충분히 혼합하여 내열성 용기에 넣고 1450℃∼1550℃의 온도에서 1∼3시간 소성해서 수세·건조하여 Y3(Al,Ga)5O12: Tb 형광체를 제조하였다. 이 형광체의 특성을 표 1에 표시하였다.
(3) Zn2SiO4: Mn 형광체의 제조방법에 대하여 설명한다.
출발물질로써 ZnO, SiO2, MnSO4등을 NH4OH로 공침시킨 후, 건조하여 1250℃∼1300℃의 온도에서 1시간 30분 내지 2시간 소성하여 Zn2SiO4: Mn 형광체를 제조하였다. 그 특성을 표 1에 표시하였다.
(4) InBO3: Tb 형광체의 제조방법에 대하여 설명한다. 출발물질로써 In2O3, H3BO3, Tb4O7등을 적당량 충분히 혼합한 후, 1350℃ 내지 1450℃, 바람직하게는 약 1400℃의 온도에서 약 3시간 정도 소성하여, 수세한 후 InBO3: Tb 형광체를 제조하였다. 그 특성을 표 1에 표시하였다.
[표 1]
Figure kpo00001
표 1로부터 알 수 있는 바와같이 각각의 녹색발광 형광체는 여러가지 장·단점을 가지고 있다.
이들 녹색 형광체중 색순도가 좋지 않은 LaOCl : Tb와 Y(Al,Ga)5O12: Tb에 색순도가 매우 양호한 Zn2SiO : Mn(이하 : P1이라 한다)을 제2표에 표시한 비율(%)로 혼합하여 혼합형 녹색발광 형광체를 제조한 후, 발광휘도특성 및 색좌표 특성을 측정하였더니, 표 2에 표시한 바와같은 결과를 얻었다. 표 2에 표시한 바와같이 색순도 특성 및 발광휘도 특성이 향상된 것을 알수 있고, 이 혼합형 녹색발광 형광체는 투사관용 브라운관에 적용할 수 있는 것이다.
또, LaOCl : Tb, Y3(Al,Ga)5O12: Tb(이하, P53(Ga)라고 한다), 색순도가 양호한 InBO3: Tb의 녹색발광 형광체를 표2에 표시한 비율(%)로 혼합하여 혼합형 녹색발광 형광체를 제조한 후, 발광휘도 특성을 측정하였더니, 표2에 표시한 바와같은 결과를 얻었다. 색좌표특성 및 발광휘도특성은 표2에 표시한 바와 같으며, 이 혼합형 녹색발광 형광체는 투사관용 브라운관에 적용할 수 있는 것이다.
마찬가지로 LaOCl : Tb, InBO3: Tb, P1을 혼합하여 혼합형 녹색발광 형광체를 얻었을 경우에도 표 2에 표시한 바와같이 역시 색순도 및 휘도특성이 개선되었다.
제1도는 표 2에 표시한 각 실시예에 있어서의 휘도특성(%)의 변화를 도시한 그래프이고, 제2도는 표 2에 표시한 각 실시예에 있어서의 색좌표 변화를 도시한 그래프이고, 제2도에 있어서는 1∼15는 실시예의 번호를 설명한다. 제3도는 실시예 3, 실시예 10, 실시예 14의 스펙트럼분포를 도시한 도면이고, 제4도는 표 2에 표시한 각 실시예에 의해서 얻은 혼합형 녹색발광 형광체를 사용하여 투사형 브라운관을 제조해서 29KV, 400μA의 정규 구동조건하에서 전류-휘도포화 특성을 도시한 그래프이다.
표2 및 제2도 내지 제4도로부터 알수 있는 바와같이, LaCl : Tb, P53(Ga) 및 P1혼합형 녹색발광 형광체의 혼합비에 따른 특성은 P1형광체를 많은 양 혼합하였을 경우, 잔광특성이 나쁘므로, 실용가능한 범위인 5%이하로 고정하였을 경우, P53(Ga)의 양을 증가시킬수록 투사형 브라운관의 정규 구동조건하에서 색순도 특성 및 휘도는 약간 떨어지나, 휘도포화특성은 향상된 것을 알수 있다.
따라서, 상기 상호특성을 만족시키는 혼합비는 P1의 양을 5%이하로 하고, LaOCl : Tb의 양을 20∼70%로 하는 것이 바람직하고 LaOCl : Tb의 양을 30∼50%로 하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 표2 및 제2도 내지 제3도로부터 알수 있는 바와같이 LaOCl : Tb, P53(Ga) 및 InBO3: Tb의 혼합형 녹색발광 형광체의 혼합비에 따른 특성은 InBO3: Tb 형광체의 양이 일정할 경우, P53(Ga)의 양이 감소할수록 발광휘도 및 색순도가 향상됨을 알수 있다 : 또한 InBO3: Tb의 양이 증가됨에 따라 발광휘도 및 색순도도 향상되나, 과량첨가시 잔광특성이 나쁘다.
따라서, 실용가능한 범위는 InBO3: Tb의 양이 30%이하, LaOCl : Tb의 양이 10∼50%가 바람직하고, InBO3: Tb의 양이 20∼30%, LaOCl : Tb의 양이 20∼40%로 첨가되는 것이 더욱 바람직하다.
또한, LaOCl : Tb, InBO3: Tb, P1녹색발광체를 혼합한 혼합형 녹색발광 형광체의 혼합비에 따른 특성은 P1형광체의 양이 일정할 경우, InBO3: Tb의 양을 증가시킬수록 발광휘도 및 색순도가 향상되지만, 과량 첨가시에는 잔광특성이 나쁘므로, 실용가능한 범위는 P1이 5%이하이고, InBO3: Tb의 양이 30%이하인 것이 바람직하고, P1이 5%일 경우 InBO3: Tb의 양을 20∼30%, 즉 LaOCl : Tb의 양을 65∼75%로 혼합시키는 것이 바람직하다.
이하, 제2표에 표시한 녹색발광 형광체의 혼합비율의 대표적인 예를 들어서 투사형 브라운관에 적용한 실시예에 관하여 설명한다.
[실시예 1]
La2O3, NH4Cl, Tb4O7을 볼밀등에 의해 균일하게 혼합한 후, 세정·건조시켜서 LaOCl : Tb 녹색발광 형광체를 제조해서 침전법에 의해 브라운관의 형광막을 형성해서 26KV, 400μA의 정규 구동조건하에서 Y3Al5O12: Tb의 휘도를 100%로 기준하여 상대 발광휘도 및 색좌표를 측정한 결과, 표2에 표시한 바와같이 상대 발광휘도가 종래의 P53(Y3Al5O12: Tb)에 비하여 31.2% 상승되었고, 색순도도 X=0.3274, Y=0.5697로 향상되었다.
[실시예 2]
LaOCl : Tb를 70%, Y3(Al,Ga)5O12: Tb를 25%, Zn2SiO4: Mn을 5%의 비율로 혼합하여 볼밀등으로 충분히 혼합해서 혼합형 형광체를 얻고, 이 혼합형 형광체를 사용해서 투사형 브라운관의 형광막을 제조하여 실시예 1과 마찬가지로 정규 구동조건하에서 상대 발광휘도 및 색순도를 측정한 결과, 표 2에 표시한 바와 같이 상대 발광휘도가 종래예에 비하여 29.5% 상승되었고, 색순도도 X=0.3284, T=0.5674로 향상되었다.
[실시예 3]
LaOCl : Tb를 50%, Y3(Al,Ga)5O12: Tb를 45%의 비율로 혼합한 이외에는 실시예 2와 마찬가지 방법에 의해 혼합형 녹색발광 형광체를 제조해서 형광막을 형성하고 정규 구동조건하에서 상대 발광휘도 및 색순도를 측정한 결과, 표2에 표시한 바와같이 향상되었고, 이때의 전류-휘도포화 특성을 제4도에 도시하였다.
[실시예 4]
LaOCl : Tb를 30%, Y3(Al,Ga)5O12: Tb를 65%의 비율로 혼합한 이외에는 실시예 2와 마찬가지 방법에 의해 혼합형 녹색발광 형광체를 제조해서 형광막을 형성하여 정규구동조건 하에서 상대 발광휘도 및 색순도를 측정한 결과, 표 2에 표시한 바와같이 향상되었다.
[실시예 5]
LaOCl : Tb를 10%, Y3(Al,Ga)5O12: Tb를 85%의 비율로 혼합한 이외에는 실시예 2와 마찬가지 방법에 의해서 혼합형 녹색발광 형광체를 제조해서 이 형광체를 사용하여 브라운관의 형광막을 형성하여 정규 구동조건하에서 상대 발광휘도 및 색순도를 측정한 결과, 표2에 표시한 바와같이 향상되었다.
[실시예 6]
Y2O3, Al2O3, Ga2O3, Tb4O7에 융제로써 BaF2혹은 BaCl2를 적당량 첨가시켜서 볼밀등에 의해 충분히 혼합한 후 1450∼1550℃의 온도에서 1∼3시간 소성해서 수세·건조하여 녹색발광 형광체를 제조하고, 이 형광체를 사용해서 실시예 1의 정규 구동조건하에서 상대 발광휘도 및 색순도를 측정한 결과, 표 2에 표시한 바와같이 향상되었다.
[실시예 7]
LaOCl : Tb를 20%, Y3(Al,Ga)5O12: Tb를 70%, InBO3 : Tb를 10%의 비율로 혼합하여 실시예 2와 마찬가지 방법에 의해서 혼합형 녹색발광 형광체를 제조해서, 형광막을 형성하여 정규 구동조건하에서 상대 발광휘도 및 색순도를 측정한 결과, 표 2에 표시한 바와같이 향상되었다.
[실시예 8]
LaOCl : Tb를 40%, Y3(Al,Ga)5O12: Tb를 50%의 비율로 혼합한 이외에는 실시예 7과 마찬가지 방법에 의해 혼합형 녹색발광 형광체를 제조해서, 형광막을 형성하여 정규 구동조건하에서 상대 발광휘도 및 색순도를 측정한 결과, 표 2에 표시한 바와같이 향상되었다.
[실시예 9]
LaOCl : Tb를 60%, Y3(Al,Ga)5O12: Tb를 30%의 비율로 혼합한 이외에는 실시예 7과 마찬가지 방법에 의해서 혼합형 녹색발광 형광체를 제조해서, 형광막을 형성하여, 정규 구동 조건하에서 상대 발광휘도 및 색순도를 측정한 결과, 표 2에 표시한 바와같이 향상되었다.
[실시예 10]
LaOCl : Tb를 40%, P53(Ga)를 40%, InBO3: Tb를 20%의 비율(제2표 참조)로 혼합하여, 다시 볼밀등으로 충분히 혼합하여 혼합형 형광체를 얻고, 이 형광체를 사용하여 투사형 브라운관의 형광막을 제조해서 제1실시예의 조건하에서 발광휘도 및 색순도를 측정한 결과, 발광휘도가 44.3% 상승되었고, 색순도도(X=0.3296, Y=0.5804로 향상되었고(제2표 참조), 이때의 전류-휘도포화 특성을 제4도에 도시하였다.
[실시예 11]
LaOCl : Tb를 50%, Y3(Al,Ga)5O12: Tb를 20%, InBO3: Tb를 30%의 비율로 혼합하여 볼밀등으로 충분히 혼합해서 혼합형 녹색발광 형광체를 얻고, 이 형광체를 사용해서 형광막을 형성하여 정규 구동조건하에서 상대 발광휘도 및 색순도를 측정한 결과, 표 2에 표시한 바와같다.
[실시예 12]
LaOCl : Tb를 90%, InBO3: Tb를 5%, Zn2SiO4: Mn을 5%의 비율로 혼합하여 실시예 11의 방법과 마찬가지로 혼합형 녹색발광 형광체를 얻고, 이 형광체를 사용해서 형광막을 형성하여 상대발광휘도 및 색순도를 측정한 결과, 표 2에 표시한 바와같다.
[실시예 13]
LaOCl : Tb를 80%, InBO3: Tb를 15%, P1을 5%의 비율로 혼합해서 실시예 11의 방법과 마찬가지로 혼합형 녹색발광 형광체를 얻고, 이 형광체를 사용해서 형광막을 형성하여 상대 발광휘도 및 색순도를 측정한 결과, 표 2에 표시한 바와같다.
[실시예 14]
LaOCl : Tb를 70%, InBO3: Tb를 25%, P1을 5%의 비율로 혼합해서 실시예 11의 방법과 마찬가지로 혼합형 녹색발광 형광체를 얻고, 이 형광체를 사용해서 형광막을 형성하여 상대 발광휘도 및 색순도를 측정한 결과, 표 2에 표시한 바와같이 향상되었고, 이때의 전류-휘도포화 특성을 제4도에 도시하였다.
[실시예 15]
LaOCl : Tb를 60%, InBO3: Tb를 35%, P1을 5%의 비율로 혼합해서 실시예 11과 마찬가지 방법에 의해서 혼합형 녹색발광 형광체를 얻고, 이 형광체를 사용해서 형광막을 형성하여 상대 발광휘도 및 색순도를 측정한 결과, 표 2에 표시한 바와같이 향상되었다.
[표 2]
Figure kpo00002
이상, 설명한 바와같이 본 발명에 이한 녹색발광 형광체 및 그것을 사용한 브라운관에 의하면, LaOCl : Tb 형광체 Y3(Al,Ga)5O12: Tb와 Zn2SiO4: Mn 또는 Y3(Al,Ga)5O12: Tb와 InBO3: Tb 또는 InBO3: Tb와 Zn2SiO4: Mn 등을 혼합하여 혼합형 형광체를 제조하여 이들 형광체를 투사형 브라운관의 형광막을 형성함으로써 발광휘도 및 색순도를 종래의 Y3Al5O12: Tb에 비하여 더욱 향상시킬 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 투사형 브라운관용 녹색발광 형광체에 있어서, LaOCl : Tb 형광체에 Y3(Al,Ga)5O12: Tb와 Zn2SiO4: Mn 또는 Y3(Al,Ga)5O12: Tb와 InBO3: Tb, 또는 InBO3: Tb와 Zn2SiO4: Mn중 어느 1종을 혼합한 것을 특징으로 하는 혼합형 녹색발광 형광체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 LaOCl : Tb 20∼70%에 Zn2SiO4: Mn을 5% 이하, Y3(Al,Ga)5O12: Tb 녹색형광체를 나머지 % 혼합한 것을 특징으로 하는 혼합형 녹색발광 형광체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 LaOCl : Tb 10∼50%에 InBO3: Tb 30% 이하, Y3(Al,Ga)5O12: Tb 녹색 형광체를 나머지 % 혼합한 것을 특징으로 하는 혼합형 녹색발광 형광체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 LaOCl : Tb 10∼70%에 InBO3: Tb을 5∼35%, Zn2SiO : Mn 녹색형광체를 나머지% 혼합한 것을 특징으로 하는 혼합형 녹색발광 형광체.
  5. LaOCl : Tb 녹색발광 형광체에 Y3(Al,Ga)5O12: Tb와 Zn2SiO4: Mn 또는) Y3(Al,Ga)5O12: Tb와 InBO3: Tb, 또는 InBO3: Tb와 Zn2SiO4: Mn중 어느 1종을 혼합하여 혼합형 녹색발광 형광체를 제조하고, 이 형광체를 사용해서 형광막을 형성한 것을 특징으로 하는 브라운관.
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