KR940005197B1 - 적색형광체와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

적색형광체와 그 제조방법

제1도는 본 발명에 따라 제조된 적색형광체의 발광휘도를 종래기술과 비교한 그래프이다.

본 발명은 적색형광체와 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 테르븀 및 시마륨을 첨가하여 발광휘도를 향상시킬 수 있도록 한 적색형광체와 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 칼라브라운관용 적색형광체로는 Y₂O₂S : Eu가 많이 사용되고 있는바, 이는 모체인 Y₂O₃에 부화제로서 Eu₂O₃,휘도 상승제로서 K₂HPO₄, K₃PO₄또는 KH₃PO₄중 1가지를 균일하게 혼합하여 알루미늄 도가니에 넣고, 이를 소성로에서 1200℃온도로 소성시간 가열함으로써 일반조성식이 Y₂O₂S : Eu인 형광체를 얻게된다.

그러나 상기와 같은 종래 적색형광체 Y₂O₂S : Eu는 체색이 흰색(Yellowish white)이라서 가시광선을 모두 반사시키기 때문에 콘트라스트가 현저하게 낮아짐에 따라 발광휘도가 낮아 칼라브라운관등에 적합하지 않다는 결점이 있는바, 이를 위해 형광체에 안료를 부착하여 콘트라스트를 향상시키는 방법이 제안되어 있기도하나, 이는 안료부착공정이 번거롭고, 또 안료가 형광체로 부터 박리되거나 안료부착후 형광체가 응집되게되면 오히려 형광막 제조공정에세 불량의 원인이 되는 등의 결점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반결점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 통상적인 적색형광체에 Tb 및 Sm등을 첨가함으로써 발광휘도가 크게 향상된 적색형광체를 얻을 수 있도록 한 적색형광체와 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 적색형광체는 그 조성식이 Y₂O₂S : Eu, xTb, ySm로 표시되고, 여기서 x,y는 0.1 ≤ x/y ≤ 1범위로 되는바, 이와 같은 적색형광체를 제조하는 방법은 우선 모체인 Y₂O₃, 부활제인 Eu₂O₃에 적당량의 순수를 가하고 이에 공부활제로서 소량의 테르븀(Tb) 및 시마륨(Sm) 수용액을 첨가하여 균일하게 교반시킨 다음 건조로에서 건조시킨 후, 융제인 Na₂CO₃, 소성분위기제인 S, 휘도상승제로서 Na₄P₂O₇을 15-20중량부 첨가하여 균일하게 혼합한뒤, 소성로에서 소성온도로 가열하여 소성시키면 조성식이 Y₂O₂S : Eu, xTb, ySm인 적색형광체가 얻어지는바, 여기서 x는 5-20PPM, y는 5-40PPM이다.

상기와 같이 제조된 본 발명 적색형광체는 공부활제로서 소정량의 Tb 및 Sm을 첨가함과 더불어 휘도상승제로서 종래 사용하던 인산염, 예컨대 K₃PO₄, K₂HPO₄, KH₃PO₄대신에 Na₄P₂O₇을 첨가함으로써 발광체휘도를 크게 향상시킬 수 있도록 되어있다.

이하 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명한다.

[실시예 1]

모체로서 Y₂O₃100g, 부활제로서 Eu₂O₃4.4g에 순수 100ml을 가하고, 이에 Tb 5PPM, Sm 25PPM을 첨가하여 충분히 교반시킨뒤, 이를 건조로에 투입하여 120℃ 온도에서 24시간동안 유지시켜 수분을 건조시킨다음, 융제로서 Na₂CO₃60g, 소성분위기제로서 S 40g, 휘도상승제로서 Ma₄P₂O₇17g을 상기 건조된 혼합물에 균일하게 혼합하고서 이를 알루미나도가니에 충진시켜 소성로에 투입한 뒤 1200℃ 온도에서 2시간동안 소성시킨다.

이와 같이 소성된 혼합물을 수세하여 건조시키면 본 발명 적색형광체가 얻어지는 바, 이와 같이 제조된 적색형광체의특성은 표 1에 도시된 바와 같이, 발광휘도가 종래기술에 비해 11% 증가하였고, 색좌표는 X = 0.6348, Y = 0.3551이었다.

[실시예 2]

실시예 1방법에서, 부활제인 Eu₂O₃량을 4.4g, 공부활제인 Tb 10PPM, Sm 25PPM을 첨가한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 형광체를 제조하였는바, 본 실시예 2에 따라 얻어진 적색형광체의 특성은 표 1에 도시된 바와 같이, 발광휘도가 8.2%증가하였고, 색좌표 X = 0.6354, Y = 0.3541이었다.

[실시예 3]

실시예 2방법에서, 공부활제인 Tb를 5PPM, Sm 30PPM을 첨가한 것 이외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 형광체를 제조하였는바, 본 실시예 3에 따라 얻어진 적색형광체의 특성은 표 1에 도시된 바와 같이, 발광휘도가 7.6%증가하였고, 색좌표 X = 0.6345, Y = 0.3552이었다.

[실시예 4]

실시예 2방법에서, 공부활제인 Tb를 10PPM, Sm 10PPM을 첨가한 것 이외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 형광체를 제조하였는바, 본 실시예 4에 따라 얻어진 적색형광체의 특성은 표 1에 도시된 바와 같이, 발광휘도가 8.4%증가하였고, 색좌표 X = 0.6350, Y = 0.3524이었다.

[실시예 5]

실시예 2방법에서, 공부활제인 Tb를 15PPM, Sm 25PPM을 첨가한 것 이외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 형광체를 제조하였는바, 본 실시예 5에 따라 얻어진 적색형광체의 특성은 표 1에 도시된 바와 같이, 발광휘도가 4.8%증가하였고, 색좌표 X = 0.6356, Y = 0.3541이었다.

[실시예 6]

실시예 2방법에서, 공부활제인 Tb를 5PPM, Sm 5PPM을 첨가한 것 이외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 형광체를 제조하였는바, 본 실시예 6에 따라 얻어진 적색형광체의 특성은 표 1에 도시된 바와 같이, 발광휘도가 5.6%증가하였고, 색좌표 X = 0.6349, Y = 0.3536이었다.

이상과 같은 본 발명 실시예 1-6에 따라 제조된 적색형광체와 종래기술에 따른 적색형광체의 특성을 요약하여 비교하면 표 1과 같다.

[표 1]

본 발명과 종래기술의 특성비교

표 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 공부활제로서 Tb 및 Sm을 첨가하고, 휘도상승제로서 Na₄P₂O₇를 사용함으로써 종래기술에 비해 발광휘도가 4.8-11% 정도로 크게 향상됨을 알 수 있는바, 즉 제1도에 도시된 바와 같이 파장 630nm, 범위에서 상대발광휘도가 종래기술에 비해 크게 향상되고, 또 색순도 특성도 양호한 것으로 나타났다.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명은 통상적인 적색형광체 Y₂O₃S : Eu의 제조시에 공부활제로서 Tb 및 Sm을 적당량 첨가하고, Na₄P₂O₇를 휘도상승제로서 첨가하므로써 발광휘도 및 색순도 특성이 개선된 적색형광체를 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 조성식이 Y₂O₂S : Eu, xTb, ySm로 표시되고, 여기서 x, y는 0.1 ≤ x/y ≤ 1인 적색형광체.
2. Y₂O₃를 모체로 하고, Eu를 부활제로 하는 적색형광체 제조방법에 있어서, 상기 Y₂O₃에 부활제로서 Eu₂O₃를 혼합하고 순수를 가한다음, 공부활제로서 Tb 및 Sm을 소량첨가하여 교반 건조시킨후, 융제인 Na₂CO₃와, 소성분위기제인 S 및, 취도상승제인 Na₄P₂O₇을 첨가하여 소성시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 적색형광체 제조방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 공부활제인 Tb의 양이 Y₂O₃100중량부에 대하여 5-20PPM, Sm의 양이 5-40PPM인 것을 특징으로 하는 적색형광체 제조방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 휘도상승제인 Na₄P₂O₇의 량이 Y₂O₃100중량부에 대하여 15-20중량부인 것을 특징으로 하는 적색형광체 제조방법.