KR940005193B1 - 녹색 발광 형광체 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

녹색 발광 형광체
제1도는 형광체의 란타늄 함유량 변화에 따른 상대발광 휘도의 변화를 나타낸 그래프이고,
제2도는 버닝온도에 따른 색좌표의 변화를 예시한 그래프로서 본 발명에 형광체와 종래의 형광체 특성을 비교 예시하였으며,
제3도는 버닝온도에 따른 상대 발광휘도의 변화를 예시한 그래프로서 본 발명에 형광체와 종래의 형광체 특성을 비교 예시하였다.
본 발명은 녹색 발광 형광체에 관한 것으로서, 상세하게는 란타늄(La)을 첨가하여 발광휘도 및 버닝(burning) 특성을 향상시킨 동, 금 부활 알루미늄 공부활 황화아연 녹색 발광 형광체에 관한 것이다.
종래의 칼라텔레비젼 브라운관의 녹색 발광 형광체로서는 동부활, 알루미늄 공부활 황화아연 형광체(이하 ZnS : Cu Al 형광체로 표기함)과 동부활, 알루미늄 공부활 황화아연 카드뮴 형광체(이하 (Zn Cd)S : Cu Al 형광체로 표기함) 및 동, 금 부활 알루미늄 공부활 황화아연 형광체(이하 ZnS : Cu Au Al 형광체로 표기함)등이 있다.
이중 ZnS : Cu Al 형광체는 발광색이 다소 단파장측에 있어 칼라텔레비젼에 사용시 백색휘도가 충분치 않으며, 또한 백색을 나타내는 경우에는 청, 녹색 형광체에 비해 발광 효율이 낮은 적색 형광체의 전류 배분을 증가해야 하므로, 적색 전자총의 수명저하로 인한 화질 저하 문제가 있으므로 현재는 거의 사용되지않고 있다.
또한(Zn Cd)S : Cu Al 형광체는 발광색 및 발광휘도면에서 ZnS : Cu Al 형광체, ZnS : Cu Au Al 형광체보다 우수하거나, 형광체중에 포함된 카드뮴(Cd)의 공해문제로 인해 그 사용이 억제되고 있다.
따라서, 최근에는 ZnS : Cu Al 형광체, (Zn Cd)S : Cu Al 형광체 대신에 칼라 텔레비젼 브라운관용 녹색 발광 성분으로 ZnS : Cu Au Al 형광체가 사용되고 있다.
ZnS : Cu Au Al 형광체에서 부활제로 있는 금은 동이나 알루미늄에 비해 발광 중심으로서 불안정하게 되어 있기 때문에, 형광막 제조시 소성공정, 또는 브라운관의 특정한 화상을 계속 유지할 경우, 형광 스크린상의 특성 부분이 전자총으로부터 나오는 전자빔의 충격으로 인해 충격받은 특성부분의 형광체가 버닝됨으로써 형광체의 발광휘도가 저하되고, 발광색도 단파장측으로 이동되며, 또한 브라운관의 수명이 단축되는 경향이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결한 보다 우수한 성능을 지닌 녹색 발광 형광체를 제공함에 있다.
본 발명은 ZnS : Cu Au Al 녹색 발광 형광체를 제조하는데 있어서 형광체 원료중에 란타늄(La)을 첨가하여 발광휘도를 향상시키고, 형광막 제작시 또는 전자총의 전자빔의 충격에 의해 야기되는 형광체의 버닝 특성을 향상시켜 보다 고화질의 화상을 얻을 수 있게 되었으며 아울러 브라운관의 수명도 크게 향상시킬 수 있는 것이다.
본 발명의 ZnS : Cu Au Al 형광체의 제조방법은 다음과 같다.
모체인 황화아연에 동(Cu)과 금(Au)은 황산동(CuSO4·5H2O) 질산동(Cu(NO3)2·6H2O) 등의 동화합물과 염화금산(HAuCl4·2H2O)등 금화합물로 첨가하고, 또한 공부활제인 알루미늄은 황산 알루미늄(Al(SO4)3·18H2O), 질산 알루미늄(Al(NO3)3·9H2O) 등의 알루미늄 화합물로서 첨가하며, 란타늄(La)은 산화 란타늄(La2O3)등의 란타늄(La) 화합물로써 첨가한다.
상기의 원료는 혼합시 건식법이나 적당한 용매를 사용하는 습식법으로도 가능하다.
상기의 부활제, 공부활제 및 란타늄(La) 이외에도 일반적으로 사용되는 융제로써 알카리 금속 할로겐 화물, 알칼리 토류금속할로겐 화물 및 할로겐화 암모늄등을 첨가해도 좋다.
또한 산화방지를 위해 유황을 첨가하는 경우도 있다.
위와 같은 방법으로하여 얻은 혼합물을 석영이나 알루미나 도가니등의 내열성 용기에 충진하여 소성한다. 소성은 황화수소 또는 이황화 탄소를 함유한 환원성 분위기에서 실시되며, 소성온도는 950℃ 내지 1050℃ 범위에서 30분 내지 4시간 소성한다.
소성후 형광체를 수세하여 건조하면 본 발명의 형광체를 얻게된다.
상기의 제1도는 황화아연 모체 1g에 대해 동, 금 및 알루미늄량을 각각 1.1×10-4g, 1.5×10-4g 및 3×10-4g 함유하고 있는 ZnS : Cu Au Al의 형광체의 란타늄(La)의 함유량 변화에 따른 상대 발광 휘도의 변화를 나타낸 것으로서, 란타늄(La) 함유하지 않은 종래의 ZnS : Cu Au Al 형광체의 발광휘도를 100%로 하였을 때의 상대값을 나타낸 것이다.
제1도에서 예시한 바와 같이 란타늄(La)의 함유량이 400 내지 600ppm 범위에서 큰 효과를 나타냄을 알 수 있다.
제2도는 버닝 온도에 따른 형광체의 CIE 색좌표(x값)의 변화를 나타낸 것으로서 곡선 a는 황화아연 모체 1g에 대해 동, 금 및 알루미늄을 각각1.1×10-4g, 1.5×10-4g 및 3×10-4g 함유하고 또한 란타늄(La)을 4×10-4g 함유한 본 발명의 형광체이고, 곡선 b는 란타늄(La)을 함유하지 않은 종래의 형광체 특성치를 나타내고 있다.
제2도에서 나타낸 바와 같이 란타늄(Ls)을 첨가한 본 발명의 형광체의 특성이 더 우수한 것임을 알 수 있다.
또한 제2도에 나타낸 바와 같이 형광체와 동, 금 및 알루미늄의 량이 다르고 란타늄을 함유한 형광체에 대해서도 상기 도면과 비슷한 경향을 나타냈다.
제3도는 버닝 온도에 따른 형광체의 상대 발광 휘도의 변화를 나타낸 것으로서, (a) 곡선은 황화아연 모체 1g에 대해 동, 금, 알루미늄 및 란타늄(La)의 양을 각각1.1×10-4g, 1.5×10-4g, 3×10-4g 및 5×10-4g 함유한 본 발명의 형광체 특성치이며, (b) 곡선은 란타늄을 함유하지 않은 종래의 형광체 특성치를 나타낸다.
또한 제3도에 나타낸 형광체와 동, 금 및 알루미늄량이 다르고 란티늄을 함유한 형광체에 대해서도 상기 도면과 비슷한 경향을 나타냈다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 설명한다.
[실시예 1]
Figure kpo00001
상기 원료를 충분히 온합한 후 이황화탄소를 함유한 황화수소 분위기의 980℃에서 1시간 소성하면 동, 금, 알루미늄 및 란타늄의 량을 각각 1.1×10-4g, 1.5×10-4g, 3×10-4g 및 4×10-4g 함유한 형광체를 얻게 된다.
상기의 형광체를 소성로에 넣어 온도변화에 따른 특성치를 측정결과 제2도 및 제3도에서와 같이 란타늄을 함유하지 않은 종래의 형광체보다 버닝 특성이 향상된 것을 알 수 있다.
또한 소성전의 상대 발광휘도를 측정한 결과 란타늄을 함유하지 않은 종래의 형광체에 비해 약 9% 상승되었다.
[실시예 2]
Figure kpo00002
상기 원료를 충분히 혼합한 후 이황화 탄소를 함유한 황화수소 분위기의 1000℃에서 1시간 30분 소성하면 ZnS 모체 1g에 대해 동, 금, 알루미늄 및 란타늄량을 각각 1.0×10-4g, 1.8×10-4g, 4.0×10-4g 및 5×10-4g 함유한 형광체를 얻게 된다.
상기의 형광체를 소성로에 넣어 온도변화에 따른 특성치를 측정결과 제2도 및 제3도에서와 같이 란타늄을 함유하지 않은 종래의 형광체보다 버닝특성이 향상된 것임을 알 수 있다.
또한 소성전의 상대 발광휘도를 측정한 결과 란타늄을 함유하지 않은 종래의 형광체에 비해 약 10.5% 상승되었다.
[실시예 3]
Figure kpo00003
Figure kpo00004
상기 원료를 충분히 혼합한 후 이황화탄소를 함유한 황화수소 분위기의 1050℃에서 2시간 소성하면 ZnS 모체1g에 대해 동, 금, 알루미늄 및 란타늄의 량을 각각 9.5×10-5g, 2×10-5g, 5×10-4g 및 6×10-4g 함유한 형광체를 얻게된다.
상기의 형광체를 소성로에 넣어 온도변화에 따른 특성치를 측정결과 제2도 및 제3도에서와 같이 란타늄을 함유하지 않은 종래의 형광체보다 버닝 특성이 향상된 것을 알 수 있다.
또한 소성전의 상대 발광휘도를 측정한 결과 란타늄(La)을 함유하지 않은 종래의 형광체에 비해 약 8% 상승되었다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 형광체는 종래의 ZnS : Cu Au Al의 형광체의 란타늄(La)을 첨가하여 발광휘도를 향상시켰으며, 또한 형광막 제조시 버닝에 의한 열화 및 전자총으로 부터 나오는 전자빔이 충격에 의한 버닝특성을 향상시킴으로서 브라운관의 수명을 연장시킬 수 있으며 보다 고화질의 밝은 화상을 얻을 수 있다.

Claims (2)

  1. 황화아연 모체1g에 대해 각각 2×10-5g 내지 3×10-4g, 5×10-5g 내지 2.5×10-3g, 3.5×10-5g 내지 5.0×10-2g 및 0보다 크고 1.2×10-3g 보다 작게 한 동, 금, 알루미늄 및 란타늄(La)을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 녹색 발광 형광체.
  2. 제1항에 있어서, 동, 금, 알루미늄 및 란타늄의 량을 황화아연모체에 1g에 대해 각각 8×10-5g 내지 1.7×10-4g, 8×10-5g 내지 5×10-4g, 1×10-3g 및 2×10-4g 내지 8×10-4g 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 녹색 발광 형광체.
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