KR930009253B1 - 안료부착 적색형광체 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

안료부착 적색형광체 및 그 제조방법

본 발명은 칼라 음극선관용 형광체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 적색 안료를 부착시킨 안료부착 적색 형광체 및 그 제조방법에 관한 것이다.

지금까지 적색 형광체로서 통상 사용되어 온것은 Y₂O₂S : Eu 형광체인데 이는 고휘도의 발광성능을 갖는 것이지만 체색(體色)이 백색이기 때문에 외광의 난반사 및 인근 타 형광체발광색의 영향에 의해 색조대비효과(CONTRAST)가 저하되는 등의 문제점을 안고 있다.

따라서 이와같은 문제점을 해결하기 위하여 일정파장대의 외광을 흡수할수 있는 필터로서 안료를 해당형광체에 부착하여 사용하고 있는데, 적색 형광체인 경우에는 주로 3 산화철(Fe₂O₃)계통의 안료가 주로 사용되고 있다.

그러나 과량의 안료를 사용할 경우 외광흡수효과는 증대될 지는 모르나 모체 형광체로 부터의 광파가 크게 차단되거나 방해되기 때문에 발광휘도가를 크게 저하되게 되는 문제가 발생된다.

따라서 적량의 안료를 사용하도록 하여서 모체 형광제의 발광휘도를 저하시키지 않도록 해야만 한다. 그러나 아무리 미량의 안료를 사용한다 하여도 정도 차이는 있겠지만 휘도저하는 불가피한 것이다.

결과적으로 이를 보상하기위한 통상적인 방법으로서 전자총의 비임전류의 세기를 크게 하여야만 하는데, 이와같이 되면 형광체의 수명이 크게 단축되고 마는 것이다. 이러한 전후 관계로 인하여 휘도가 높은 형광체의 개발을 당분야의 역점과제로서 연구하고 있으나 그 물성상 한계가 있는 것이다.

본 발명자는 상기와 같은 문제점, 즉 안료에 의한 휘도저하를 해소시킬 수 있는 방법을 창안하게 되었는 바, 외광 흡수 효과를 가짐은 물론 모체 형광체의 휘도를 저하시키지 않고, 나아가서는 보조적으로 모체 형광체와 같은 영역의 파장을 발산할 수 있는 안료가 부착되어, 높은 색조대비와 높은휘도로서 음극선관의 화질을 크게 향상시킬 수 있도록 된 안료부착 적색 형광제를 제공함에 그 목적이었다.

또한 본 발명은 상기한 목적을 달성하기에 가장적합한 안료부착 적색 형광체의 제조방법을 제공함에 다른 목적이 있는 것이다.

상기 첫째 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 적색안료입자를 부착하여 된 안료부착 적색 형광체에 있어서, 상기 적색안료로서 체색이 적색인 적색발광 형광체를 사용하며, 특히 모체 형광체를 Y₂O₂S : Eu계의 형광체로 하는 한편, 상기 적색안료를 알칼리토류황화물 형광체로서 일반식 Ca_1-xMg_xS : Eu.Ce.Cl(x=0∼0.5, x＜1)로 표현되는 형광체를 사용하도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 둘째 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 안료부착 적색 형광체를 제조함에 있어서, 가) 모체를 생성하는 출발 물질로는 CaCo₃, MgSO₄및 황(S)을, 융제로는 Na₂CO₃및 NaCl을, 공부활제로는 NH₄Cl을, 부활제로는 Eu₂O₃및 CeO₂를 첨가 혼합하도록 하며, 나) 이 혼합물을 환원성 탄소 분위기하에서 1000℃로 소성하도록 하는, 공정을 포함한 제조공정을 통하여 제조되어 일반식Ca_1-xMg_xS : Eu, Ce, Cl(x=0∼0.5, x＜1)로 표현되는 알칼리토금류금속화합물 형광체를 안료입자로 하여서 이를 모체 적색 형광체입자의 표면에 부착하도록 하며, 특히 상기 모체 형광체를 Y₂O₂S : Eu계의 형광체로 하는 점을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 의한 실시예를 통해서 상세히 설명한다.

[실시예]

안료용 형광체 제조방법

모체를 생성하는 출발 물질로는 CaCo₃, MgSO₄및 과잉의 황을, 융제로는 Na₂CO₃및 NaCl을 사용한다. 공부활제로는 NH₄Cl을, 부활제로는 Eu₂O₃및 CeO₂를 첨가한다.

이때에, CaCO₃1몰을 기준으로 할때 MgSO₄는 6.0 몰%, 황은 2몰%를 넣고, 융제로는 Na₂CO₃및 NaCl을 각각 1.0 몰%, NH₄Cl을 1.0 몰 %을 첨가하고, 부활제로는 Eu₂O₃를 0.1몰%, CeO₂는 0.01 몰%를 첨가하여 건식 혼합한다.

다음에 이와같은 혼합물을 알루미나 도가니에 넣은후 그 주위에 활성탄을 채워 넣은 후 환원성 분위기하에서 1000℃로 수십분 또는 수시간동안 소성처리한다.

그리고 도가니 뚜껑을 잘 덮은 다음 통상의 상자형 전기로에 넣어 1050℃ 4시간동안 재차 소성처리한다. 이와같은 공정을 통하여 Ca_0.94Mg_0.06S : Eu, Ce, Cl 형광체, 즉 안료용 형광체가 얻어지게 되는데, 이를 순수로 수세한 다음 에틸 알코올로 다시 세정하고 여과 건조시킨다.

이것을 다시 500메시시브(Sieve)로 체분리하여 큰입자(28μ이상)를 회수하여 시료를 사용한다. 그리고 안료로서 제조완료된 형광체를 통상의 방법을 통하여 적색의 모체형광체로 도포한다.

이와같은 본 발명에 있어서 상기 안료형광체의 특성을 살펴보면, 가) 파장 650nm에서 주발광 피이크치를 가지는 광범위한 대역의 발광특성을 가지며, 나) 반사율은 CaHPO₄를 사용했을 때 자외선(U.V.)로부터 550nm까지는 20% 이하이며, 600nm이상에서는 급격히 증가하여 650nm에서는 자체발광 때문에 100%를 넘었으며, 680nm이상에서는 약 80%정도인 것으로 나타난다.

결과적으로 상기의 안료 형광체는 적색안료로서 또한 보조적인 형광체로서 매우 바람직함을 알수 있다. 본 발명은 이상과 같은 특성을 가진 안료형광체를 체색이 백색인 적색 형광체(Y₂O₂S : Eu)에 통상의 안료부착 방법으로 부착시켜 적색 안료부착 형광체를 제조하고자 하는 것인데, 이에 의하면 5중량% 정도의 안료 형광체가 부착된 경우 통상의 비발광 적색안료 Fe₂O₃를 Y₂O₂S : Eu에 부착시킨 안료부착 형광체보다 반사율이 파장 620 내지 670nm영역에서는 평균 20%정도 높고, 파장 400 내지 600nm영역에서는 5 내지 10%정도 더 높고, 특히 650nm영역에서는 100%를 넘었음을 확인 할 수 있었다. 따라서 안료로서의 필터효과가 더욱 향상됨을 알 수 있다. 더우기 안료형광체의 도움에 의해 적색휘도가 5%정도 향상되었으며 통상의 안료부착 형광체 보다 더 밝고, 색조대비가 뚜렷한 결과를 얻었다.

한편 본 발명에 의한 Ca_1-xMg_xS : Eu, Ce, Cl(x=1∼0.5, x＜1) 적색 발광 안료입자는 그 혼정비(混晶比) x 값의 변화에 따라 주발광 피이크의 파장이 적색영역내에서 미세하게 변화되는데, 결과적으로 Y₂O₂S : Eu 적색 형광체의 부활제로 사용되는 Eu의 함량을 적게하여도 상기 혼정비 x를 조절함으로써 이를 보상할 수 있는 잇점을 가진 것이다.

Claims (4)

1. 적색안료입자를 부착하여 된 안료부착 적색 형광체에 있어서, 상기 적색안료로서 채색이 적색이며 적색발광을 하는 알칼리토류황화물 형광체인 Ca_1-xMg_xS : Eu, Ce, Cl(x=0∼0.5, x＜1) 형광체를 사용하는 것을 특징으로 하는 안료부착 적색 형광체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 안료가 부착되는 적색 형광체가 Y₂O₂S : Eu계의 형광체인 것을 특징으로 하는 안료부착 적색 형광체.
3. 안료부착 적색 형광체를 제조함에 있어서, 가) 모체를 생성하는 출발물질로는 CaCO₃, MgSO₄및 황(S)을, 융제로는 Na₂CO₃및 NaCl을, 공부활제로는 NH₄Cl을, 부활제로는 Eu₂O₃및 CeO₂를 첨가 혼합하도록 하며, 나) 이 화합물을 환원성 탄소 분위기하에서 1000℃로 소성하는 공정을 포함한 제조공정을 통하여 제조되어 일반식 Ca_1-xMg_xS : Eu, Ce, Cl(x=0∼0.5, x＜1)로 표현되는 알칼리토류금속 화합물 형광체를 안료입자로 하여서 이를 적색 형광체 입자의 표면에 부착하도록 하는 것을 특징으로 하는 안료부착 적색 형광체의 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 적색 형광체가 Y₂O₂S : Eu계 형광체인 것을 특징으로 하는 안료부착 적색 형광체의 제조방법.