KR100502334B1 - Blue phosphors for PDP doped with colored oxides and preparing process thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표면에 유색 도펀트가 도핑된 산화물 보호층을 갖는 PDP용 블루 형광체를 제공한다.The present invention provides a blue phosphor for a PDP having an oxide protective layer doped with a colored dopant on its surface.
본 발명에 따르는 블루 형광체는, 유색 도펀트가 도핑된 산화물을 그 표면에 코팅함으로써 유색, 바람직하게는 청색의 코팅층이 형성되어 종래의 수명 개선효과는 물론 색좌표값이 개선되고 안료 코팅의 경우와 같이 콘트라스트가 향상된다.In the blue phosphor according to the present invention, a coating layer of colored, preferably blue, is formed by coating an oxide doped with a colored dopant, thereby improving color coordinate values as well as conventional life improvement effects and contrast as in the case of pigment coating. Is improved.
Description
본 발명은 플라즈마 표시소자(PDP)에 이용될 수 있는 유색 산화물이 도핑된 블루 형광체 그리고 그의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 수명 및 색좌표를 포함한 광 특성이 전반적으로 향상된 유색 산화물이 도핑된 블루 형광체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a blue phosphor doped with a colored oxide that can be used in a plasma display device (PDP) and a method of manufacturing the same. Specifically, the blue phosphor doped with a colored oxide having improved overall optical characteristics including life span and color coordinates And a method for producing the same.
PDP는 형광등과 유사한 원리로서 자체 발광하므로 대화면인 경우에도 화면 밝기가 균일하며 콘트라스트가 비교적 높고 시야각이 160도 이상이어서 42인치 내지 60인치 급의 대화면 표시장치로 가장 적합한 것으로 알려져 있다. 이렇게 대형화가 가능하다는 장점 외에도 PDP는 상하판 유리로 구성되어 있고 구동 회로부를 설치하더라도 두께가 10cm이하이며, 다른 표시소자에 비해 상당히 가볍다는 장점도 아울러 갖고 있어 차세대 디스플레이로서 주목받고 있다. PDPs are self-illuminating on a similar principle to fluorescent lamps, so even in large screens, the screen brightness is uniform, the contrast is relatively high, and the viewing angle is more than 160 degrees. In addition to the advantages of large size, the PDP is composed of top and bottom glass, and even if the driver circuit portion is installed, the thickness is less than 10cm, and also has the advantage that it is considerably lighter than other display elements, attracting attention as the next generation display.
음극선관(CRT)이 형광체 표면에 입사되는 전자빔의 에너지에 따라 계조가 결정되는데 반해 PDP는 계조 표시를 위하여 방전의 횟수로써 조절한다. 즉 PDP의 표시는 방전의 온 오프에 의해서만 이루어지며, 방전의 온 상태는 일정 전압 이상이되었을 때만 가능하다.The gray scale is determined according to the energy of the electron beam that the cathode ray tube (CRT) is incident on the surface of the phosphor, whereas the PDP is adjusted by the number of discharges to display the gray scale. That is, the display of the PDP is made only by the on and off of the discharge, and the on state of the discharge is possible only when the voltage is above a certain voltage.
PDP 형광체의 경우 방전조건하에서 형광체 표면이 방전과 원자외선(Vacuum ultraviolet;VUV)에 노출되므로 시간 경과에 따라 휘도 저하 등 발광 및 수명특성의 저하가 일어난다. 특히 PDP용 블루 형광체로 널리 사용되는 BaMgAl10O17:Eu 형광체는 자외선에 의한 높은 발광 효율을 가지지만 패널 제조공정에서 쉽게 열화되는 문제점이 있다. 이와 같은 공정 및 경시 열화 현상을 극복하기 위하여 일본공보 특개평10-125240에는 형광체의 표면에 균일한 막 형태의 코팅층을 형성하여 수명 및 발광 효율을 향상시키는 내용이 개시되어 있다.In the case of the PDP phosphor, the surface of the phosphor is exposed to discharge and ultraviolet ultraviolet (VUV) under discharge conditions, so that light emission and lifetime characteristics such as luminance decrease over time. In particular, the BaMgAl 10 O 17 : Eu phosphor widely used as a blue phosphor for PDP has a high luminous efficiency due to ultraviolet rays, but has a problem of easily deteriorating in a panel manufacturing process. In order to overcome such a process and the deterioration over time, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 10-125240 discloses the formation of a coating layer in the form of a uniform film on the surface of the phosphor to improve the lifetime and luminous efficiency.
그러나 상기 공보에 개시되어 있는 방법은 수명 및 효율의 향상은 기대할 수 있으나, 색좌표 및 콘트라스트의 개선은 미흡하여 그에 대한 필요성이 더욱 요구된다.However, the method disclosed in the above publication can be expected to improve the life and efficiency, but the improvement of the color coordinates and contrast is insufficient and there is a need for it.
이에 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 형광체 표면에 보다 효과적인 보호층이 구비된 PDP용 블루 형광체 및 이와 같은 형광체를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a PDP blue phosphor having a more effective protective layer on the surface of the phosphor and a method for producing such a phosphor.
본 발명은, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 표면에 유색 도펀트가 도핑된 산화물 보호층을 갖는 PDP용 블루 형광체를 제공한다.The present invention provides a blue phosphor for a PDP having an oxide protective layer doped with a colored dopant on its surface in order to achieve the above technical problem.
또한 본 발명은 상기 블루 형광체를 제조하는 방법으로서,In addition, the present invention is a method of manufacturing the blue phosphor,
(a) 유기용매와 물을 포함하는 테트라알킬오르소실리케이트의 용액을 제조하는 단계;(a) preparing a solution of tetraalkyl orthosilicate comprising an organic solvent and water;
(b) Si에 대하여 0.5 내지 5몰%가 되도록 코발트 아세테이트 4수화물을 (a)에서 얻은 용액에 용해하는 단계;(b) dissolving cobalt acetate tetrahydrate in the solution obtained in (a) to 0.5 to 5 mole percent relative to Si;
(c) (b)에서 얻은 용액의 pH를 4 내지 10으로 조절하는 단계;(c) adjusting the pH of the solution obtained in (b) to 4 to 10;
(d) 상기 pH가 조절된 용액을 환류하에 가열하여 테트라알킬 오르소실리케이트를 가수분해함으로써 실리콘 하이드록사이드 졸을 얻는 단계;(d) heating the pH adjusted solution under reflux to hydrolyze tetraalkyl orthosilicate to obtain a silicon hydroxide sol;
(e) PDP용 블루 형광체를 (d)에서 얻은 용액과 접촉시켜 졸 코팅 형광체를 얻는 단계;(e) contacting the blue phosphor for PDP with the solution obtained in (d) to obtain a sol coated phosphor;
(f) 졸 코팅 형광체를 건조시키는 단계; 및(f) drying the sol coated phosphor; And
(g) (f)에서 얻은 건조된 형광체를 소성하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.(g) calcining the dried phosphor obtained in (f).
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 유색 도펀트는 청색을 띠는 금속이 바람직하며, 특히 코발트가 바람직하다.According to one embodiment of the present invention, the colored dopant is preferably a blue metal, particularly cobalt.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 유기용매는 알콜인 것이 바람직하며, 에탄올 또는 이소프로판올인 것이 더욱 바람직하다.According to one embodiment of the invention, the organic solvent is preferably alcohol, more preferably ethanol or isopropanol.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 (g)에 기재되어 있는 건조된 형광체의 소성은 약 400 내지 1500℃의 온도에서 환원분위기로 30분 이상 6시간 이하로 실시되는 것이 바람직하다.According to one embodiment of the present invention, the firing of the dried phosphor described in (g) is preferably performed at a temperature of about 400 to 1500 ° C. for 30 minutes or more and 6 hours or less.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 박막의 두께는 5 내지 40nm인 것이 바람직하다. According to one embodiment of the invention, the thickness of the thin film is preferably 5 to 40nm.
이하에서 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.The present invention will be described in more detail below.
본 발명에 따르는 블루 형광체는, 유색 도펀트가 도핑된 산화물을 그 표면에 코팅함으로써 유색, 바람직하게는 청색의 코팅층이 형성되어 종래의 수명 개선효과는 물론 색좌표값이 개선되고 안료 코팅의 경우와 같이 콘트라스트가 향상된다.In the blue phosphor according to the present invention, a coating layer of colored, preferably blue, is formed by coating an oxide doped with a colored dopant, thereby improving color coordinate values as well as conventional life improvement effects and contrast as in the case of pigment coating. Is improved.
코팅층에 유색 도펀트가 도핑됨을 특징으로 하는 본 발명에 있어서, 유색 도펀트로서 청색을 띤 금속이 바람직하며, 코발트 등이 특히 바람직하다. 이와 같은 금속 도펀트는 코발트 아세테이트, 코발트 알콕사이드, 질산코발트 등과 같은 염의 형태로 사용되는 것이 바람직하다.In the present invention characterized in that the coating layer is doped with a colored dopant, blue colored metal is preferred as the colored dopant, and cobalt is particularly preferable. Such metal dopants are preferably used in the form of salts such as cobalt acetate, cobalt alkoxide, cobalt nitrate and the like.
또한 본 발명에 따르는 상기 산화물 보호층의 재료로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 실리카(SiO2)가 바람직하다. SiO2는 화학적 및/또는 산화 안정성이 우수하며, 전자 투과 깊이가 크다는 이점과 밴드 갭이 크므로 진공 자외선의 투과도가 크다는 장점이 있다.The material of the oxide protective layer according to the present invention is not particularly limited, but silica (SiO 2 ) is preferable. SiO 2 has an advantage of excellent chemical and / or oxidative stability, a large electron transmission depth, and a large band gap, so that the transmittance of vacuum ultraviolet rays is high.
본 발명의 유색 도펀트가 도핑된 실리카를 코팅하는 방법은 졸겔 화학을 이용한다. The method of coating silica doped with colored dopants of the present invention uses sol-gel chemistry.
즉, SiO2 전구체로는 테트라오르소실리케이트를 알콜과 같은 용매에 용해시킨후 가수분해 과정을 거쳐 졸을 제조한 후 형광체를 혼합한 다음 진공건조시킨다. 그 결과 형광체 표면에 유색도펀트가 도핑된 실리콘 히드록사이드의 박막이 형성될 수 있다. 그 후 코팅 형광체의 표면 부착물을 더 결정화시키기 위하여 코팅된 상태에서 형광체와 표면 부착물을 함께 소성한다.That is, as the SiO 2 precursor, tetraorthosilicate is dissolved in a solvent such as alcohol, hydrolyzed to prepare a sol, and then phosphors are mixed and then vacuum dried. As a result, a thin film of silicon hydroxide doped with colored dopants may be formed on the surface of the phosphor. The phosphor and the surface deposit are then fired together in the coated state to further crystallize the surface deposit of the coated phosphor.
본 발명에 의한 연속 박막 코팅 형광체 제조에 사용되는 형광체는 임의의 적합한 형광체일 수 있으며, 예를 들어 블루 형광체로서 BaMgAl10O17:Eu이 있다.The phosphor used to prepare the continuous thin film coated phosphor according to the present invention may be any suitable phosphor, for example BaMgAl 10 O 17 : Eu as the blue phosphor.
코팅하기 전 형광체의 형상은 본 발명에 있어서 중요한 의미를 갖는 것이 아니므로 임의의 적합한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어 약 0.01㎛ 내지 약 5㎛ 또는 그 이상의 크기를 갖는 입자 분말일 수 있다. The shape of the phosphor prior to coating does not have a significant meaning in the present invention and may have any suitable form. For example, it may be a particle powder having a size of about 0.01 μm to about 5 μm or more.
SiO2의 코팅 두께 또한 중요한 의미는 없으므로 임의의 적합한 두께를 가질 수 있다. 일반적으로 약 1㎚ 이상이고 바람직하게는 약 5㎚ 내지 약 40㎚이며, 더욱 바람직하게는 5 내지 20nm 이다.The coating thickness of SiO 2 is also of no significance and may have any suitable thickness. It is generally about 1 nm or more, preferably about 5 nm to about 40 nm, and more preferably 5 to 20 nm.
실리콘 하이드록사이드 용액은 임의의 적합한 방법에 의하여 제조될 수 있으며, 예를 들어 SiO2의 전구체를 유기용매를 포함하는 매질에 녹이고 물을 용액에 첨가함으로써 제조될 수 있다. 다른 방법으로는, 전구체를 유기 용매와 물을 포함하는 매질에 용해시킬 수 있다.The silicone hydroxide solution can be prepared by any suitable method, for example by dissolving a precursor of SiO 2 in a medium comprising an organic solvent and adding water to the solution. Alternatively, the precursor can be dissolved in a medium comprising an organic solvent and water.
실리콘 하이드록사이드 졸 및 결과적으로 SiO2를 제공하는 임의의 적합한 전구체, 예를 들어 실리콘 화합물, 바람직하게는 실리콘 유기 화합물이 사용될 수 있다. 빠른 속도로 실리콘 하이드록사이드 겔을 생성하는 전구체가 바람직하다. 실리콘 화합물로부터 탄소 잔기처럼, 예를 들어 증발 또는 산화에 의하여 SiO2로부터 쉽게 제거될 수 있는 임의의 잔기가 더 바람직하다. 바람직한 유기 화합물은 실리콘 알콕사이드이다. 적합한 실리콘 알콕사이드는 탄소원자수가 약 1 내지 6개인 알킬그룹인 테트라알킬오르소실리케이트를 포함한다. 바람직한 전구체의 예는 테트라에틸오르소실리케이트이다.Silicon hydroxide sol and any suitable precursors that result in SiO 2 can be used, for example silicon compounds, preferably silicon organic compounds. Preferred are precursors that produce silicon hydroxide gels at high rates. More preferred are any moieties that can be easily removed from SiO 2 , such as carbon residues from silicon compounds, for example by evaporation or oxidation. Preferred organic compounds are silicone alkoxides. Suitable silicon alkoxides include tetraalkylorthosilicates which are alkyl groups having about 1 to 6 carbon atoms. An example of a preferred precursor is tetraethylorthosilicate.
전구체를 용해시키는 매질은 어떠한 적합한 유기 용매 또는 유기 용매의 혼합물을 포함하지만, 바람직하게는 알코올, 케톤, 에스테르 및 에테르와 같은 극성 유기용매이다. 알코올이 더욱 바람직하다. 적합한 알코올은 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 또는 부탄올과 같은 저급알코올을 포함하며, 에탄올, 이소프로판올 또는 이들의 조합이 바람직하다.The medium in which the precursor is dissolved includes any suitable organic solvent or mixture of organic solvents, but is preferably a polar organic solvent such as alcohols, ketones, esters and ethers. Alcohol is more preferred. Suitable alcohols include lower alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol or butanol, with ethanol, isopropanol or a combination thereof being preferred.
매질에 용해되어야 하는 전구체의 양은 코팅될 입자의 표면적, 형성될 옥사이드 배위수 및 코팅된 형광체에 로딩될 표적 SiO2 와 같은 몇몇의 인자에 따라 결정된다. 표적 SiO2 로딩은 전형적으로 코팅된 형광체의 중량에 대하여 0.1% 보다 크고 예를 들어 약 0.5% 내지 약 20%이며, 더욱 바람직하게는 코팅된 형광체의 중량에 대하여 2%에서 15%이다.The amount of precursor that must be dissolved in the medium depends on several factors such as the surface area of the particles to be coated, the oxide coordination number to be formed and the target SiO 2 to be loaded onto the coated phosphor. Target SiO 2 loading is typically greater than 0.1% by weight based on the weight of the coated phosphor, for example from about 0.5% to about 20%, more preferably from 2% to 15% by weight of the coated phosphor.
다음으로 용해된 실리콘이 이온화 및 수화될 수 있도록 전구체 용액을 처리한다. 이는 전구체를 가수분해함으로써 실현된다. 전구체의 가수분해는 당업계에 알려진 방법에 의하여도 수행될 수 있으며, 예를 들어 전구체 용액을 물 또는 수성 염기에 접촉시킴으로써 수행될 수 있다. 예를 들어 물 또는 염기를 전구체 용액에 가한 후 가열하고, 바람직하게는 강하게 교반한다. The precursor solution is then treated so that the dissolved silicon can be ionized and hydrated. This is accomplished by hydrolyzing the precursor. Hydrolysis of the precursor can also be carried out by methods known in the art, for example by contacting the precursor solution with water or an aqueous base. For example, water or base is added to the precursor solution and then heated, preferably vigorously stirred.
적당한 염기의 예에는 암모니아 또는 암모늄 하이드록사이드 및 우레아가 포함된다. 우레아는 수성 매질에서 가열되면 암모니아를 방출하기 때문에 용액에 암모니아를 제공하는 용이한 방법으로서 제공된다. 우레아의 첨가는 염기의 직접적인 첨가에 의해 발생될 수 있는 일시적으로 높은 pH의 메모리 영역이 형성되는 것을 감소시킨다. 높은 pH 조건은 수화된 실리콘 음이온의 균질한 핵화를 야기하기 때문에 피하는 것이 바람직하다. Examples of suitable bases include ammonia or ammonium hydroxide and urea. Urea is provided as an easy way to provide ammonia to the solution because it releases ammonia when heated in an aqueous medium. The addition of urea reduces the formation of temporarily high pH memory regions that can be generated by direct addition of bases. High pH conditions are preferred because they cause homogeneous nucleation of the hydrated silicon anions.
가수분해 반응에서, 물은 실리콘 옥사이드에 비하여 과량의 양으로 이용되는 것이 바람직하다. 따라서 예를 들어, 전구체에 대한 물의 몰비는 약 10:1 이상, 바람직하게는 약 100:1 이상, 약 100:1 내지 약 300:1인 것이 더욱 바람직하다. In the hydrolysis reaction, water is preferably used in an excess amount relative to silicon oxide. Thus, for example, the molar ratio of water to precursor is more preferably about 10: 1 or greater, preferably about 100: 1 or greater, and about 100: 1 to about 300: 1.
가수분해 반응은 전구체 용액을 가열함으로써 가속화될 수 있다. 예를 들어, 전구체 용액은 약 40℃ 내지 약 100℃의 온도로 가열될 수 있고, 약 50℃ 내지 약 85℃가 바람직하다. 특정 실시예에서, 용액은 용매 환류 온도로 가열된다. 가열은 가수분해가 충분히, 바람직하게는 완전히 이루어질 때까지 수행된다. 가수분해의 속도가 온도에 따라 증가되기 때문에, 가열시간은 온도에 의존할 것이다. 온도가 높은 수록 가열시간은 짧아진다. 용액은 약 0.1 시간 이상, 예를 들어 약 1 시간 내지 약 72 시간 동안 가열될 수 있고, 약 10 시간 내지 약 30 시간 가열되는 것이 바람직하고, 약 20 시간 내지 약 24 시간 동안 가열되는 것이 더욱 바람직하다. The hydrolysis reaction can be accelerated by heating the precursor solution. For example, the precursor solution may be heated to a temperature of about 40 ° C to about 100 ° C, with about 50 ° C to about 85 ° C being preferred. In certain embodiments, the solution is heated to solvent reflux temperature. Heating is carried out until hydrolysis is sufficiently, preferably completely. Since the rate of hydrolysis increases with temperature, the heating time will depend on the temperature. The higher the temperature, the shorter the heating time. The solution may be heated for at least about 0.1 hours, for example from about 1 hour to about 72 hours, preferably from about 10 hours to about 30 hours, more preferably from about 20 hours to about 24 hours. .
실리콘 하이드록사이드를 포함하는 용액의 pH는 궁극적으로 얻어지는 코팅의 품질에 중요한 작용을 한다. 구체적으로, 얇고, 매끄럽고, 끊어짐이 없이 연속적인 코팅을 얻기 위해서는 실리콘 하이드록사이드의 이질적 핵화가 바람직하고, 그러한 핵화는 하이드록사이드 용액의 pH를, 예를 들어 약 4.0 내지 약 10.0에, 바람직하게는 약 5.0 내지 약 8.0에, 더욱 바람직하게는 중성의 pH에, 예를 들어 7.5가 되도록 조절함으로써 성취될 수 있다는 것이 확인되었다. The pH of the solution containing silicon hydroxide ultimately plays an important role in the quality of the coating obtained. Specifically, heterogeneous nucleation of silicon hydroxide is preferred to obtain a thin, smooth, unbroken continuous coating, and such nucleation preferably results in a pH of the hydroxide solution, for example at about 4.0 to about 10.0, preferably It has been found that can be achieved by adjusting to from about 5.0 to about 8.0, more preferably to neutral pH, for example 7.5.
가수분해 반응이 완성된 후에, 형광체를 실리콘 하이드록사이드 졸 용액과 접촉시킨다. 접촉은 형광체 입자를 용액 내에서 교반함으로써 수행될 수 있다. 졸로 코팅된 입자는 예를 들어 로터리 진공증발기를 사용하거나 여과 또는 기울여 따라내기에 의해 졸 용액으로부터 분리될 수 있다. After the hydrolysis reaction is complete, the phosphor is contacted with a silicon hydroxide sol solution. Contacting can be performed by stirring the phosphor particles in solution. The particles coated with the sol can be separated from the sol solution, for example by using a rotary vacuum evaporator or by filtration or decantation.
졸로 코팅된 형광체 입자는 우선, 흡착된 용매를 제거하기 위하여 건조된다. 예를 들어, 입자는 주변 온도(22±3℃)에서 또는 약간 더 높은 온도에서 건조될 수 있다. 따라서, 건조는 예를 들어 약 30℃ 또는 그 이상의 온도에서, 즉 약 60℃ 내지 약 150℃에서, 바람직하게는 약 80℃ 내지 약 120℃에서 수행될 수 있다. 건조는 적당한 분위기에서, 예를 들어, 대기, 진공 또는 불활성 가스와 같은 가스의 존재하에서 수행될 수 있다. The phosphor particles coated with the sol are first dried to remove the adsorbed solvent. For example, the particles can be dried at ambient temperature (22 ± 3 ° C.) or at slightly higher temperatures. Thus, drying can be carried out, for example, at a temperature of about 30 ° C. or higher, ie at about 60 ° C. to about 150 ° C., preferably at about 80 ° C. to about 120 ° C. Drying can be carried out in a suitable atmosphere, for example in the presence of a gas such as air, vacuum or an inert gas.
건조된 졸이 코팅된 형광체 입자는 다음에 보다 높은 온도로 소성된다. 이러한 열처리는 형광체 입자에 대한 겔의 결합력을 증가시킨다. 소성 온도는 약 200℃ 또는 그 이상, 예를 들어 약 250℃ 내지 약 120℃, 바람직하게는 약 400℃ 내지 약 1300℃일 수 있다. 소성은 적합한 분위기에서 예를 들어, 대기, 진공 또는 불활성 가스 또는 환원 가스와 같은 가스의 존재 하에서 수행될 수 있고 바람직하게는 환원 분위기에서 소성 할 수 있다. The dried sol coated phosphor particles are then calcined to higher temperatures. This heat treatment increases the binding force of the gel to the phosphor particles. The firing temperature may be about 200 ° C or more, for example about 250 ° C to about 120 ° C, preferably about 400 ° C to about 1300 ° C. Firing can be carried out in a suitable atmosphere, for example in the presence of an atmosphere, vacuum or in the presence of a gas such as an inert gas or a reducing gas and preferably firing in a reducing atmosphere.
본 발명에 따른 유색 도펀트가 도핑된 블루 형광체는 열화방지 및 수명특성의 향상은 물론, 색좌표 및 콘트라스트가 동시에 개선되는 효과를 나타냈다.The blue phosphor doped with the colored dopant according to the present invention exhibited not only deterioration prevention and improvement of life characteristics, but also color coordinates and contrast.
이하에서 구체적인 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to specific examples, but the present invention is not limited thereto.
실시예 1Example 1
테트라에틸오르소실리케이트(TEOS) 24g을 이소프로판올 1200g에 용해시킨 후 물 30ml를 첨가하고 1시간 동안 교반하였다. 여기에 코발트 아세테이트 4수화물 0.59g을 용해하였다. 이어서 가수분해 반응을 촉진시키기 위하여 아세트산 및 암모니아로 pH를 6.5로 조절하였다. pH를 조절한 용액을 환류 용기에 넣고 비등점까지 가열한 후 24시간 동안 환류시켰다. 24 g of tetraethylorthosilicate (TEOS) was dissolved in 1200 g of isopropanol, and then 30 ml of water was added and stirred for 1 hour. 0.59 g of cobalt acetate tetrahydrate was dissolved therein. The pH was then adjusted to 6.5 with acetic acid and ammonia to promote the hydrolysis reaction. The pH adjusted solution was placed in a reflux container, heated to boiling point, and refluxed for 24 hours.
TEOS의 양은 최종적으로 형광체 중량에 대하여 3.0중량%의 SiO2 로딩을 제공할 수 있도록 선택하였다. PDP용 블루 형광체(BaMgAl10O17:Eu) 100g을 첨가하고 2시간 동안 교반하였다. 용액을 증발시킨 후 얻은 형광체를 100℃에서 건조하여 코팅된 형광체를 얻었다. 코팅된 형광체 입자를 그래파이트 환원 분위기로 800℃에서 1시간 동안 열처리하였다.The amount of TEOS was chosen to finally provide a 3.0 wt% SiO 2 loading relative to the phosphor weight. 100 g of blue phosphor (BaMgAl 10 O 17 : Eu) for PDP was added and stirred for 2 hours. After evaporating the solution, the obtained phosphor was dried at 100 ° C. to obtain a coated phosphor. The coated phosphor particles were heat treated at 800 ° C. for 1 hour in a graphite reducing atmosphere.
얻어진 형광체에 대하여 열화테스트를 수행한 후 형광체의 y 좌표값을 표 1에 기재하였다.After performing a deterioration test on the obtained phosphor, the y coordinate value of the phosphor is shown in Table 1.
도 1은 종래의 블루 형광체와 본 발명의 유색 도펀트가 도핑된 산화물 보호층을 갖는 블루 형광체의 반사율을 나타내며, 코팅되지 않은 종래의 블루 형광체의 반사율을 100%로 한 경우의 상대값을 나타낸다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 유색 도펀트가 도핑된 산화물 보호층을 갖는 블루 형광체의 반사율이 상당히 향상되었음을 알 수 있다.Fig. 1 shows the reflectance of the conventional blue phosphor and the blue phosphor having the oxide protective layer doped with the colored dopant of the present invention, and shows the relative value when the reflectance of the conventional uncoated blue phosphor is 100%. As can be seen in Figure 1 it can be seen that the reflectance of the blue phosphor having an oxide protective layer doped with a colored dopant according to the present invention is significantly improved.
실시예 2Example 2
실시예 1에서 열처리 온도를 800℃에서 1000℃로 바꾼 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 얻어진 형광체에 대하여 열화테스트를 수행한 후 형광체의 y 좌표값을 표 1에 기재하였다.Except that the heat treatment temperature in Example 1 was changed from 800 ℃ to 1000 ℃ was carried out in the same manner as in Example 1. After performing a deterioration test on the obtained phosphor, the y coordinate value of the phosphor is shown in Table 1.
실시예 3Example 3
실시예 1에서 열처리 온도를 800℃에서 1000℃로 바꾼 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 얻어진 형광체에 대하여 열화테스트를 수행한 후 형광체의 y 좌표값을 표 1에 기재하였다.Except that the heat treatment temperature in Example 1 was changed from 800 ℃ to 1000 ℃ was carried out in the same manner as in Example 1. After performing a deterioration test on the obtained phosphor, the y coordinate value of the phosphor is shown in Table 1.
상기 열화테스트 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르는 유색 도펀트가 도핑된 산화물 보호층을 갖는 블루 형광체가 종래의 블루형광체와 비교하여 y 색좌표가 증가하는 열화현상을 상당 부분 방지하였다. 이와 열화 현상 방지에 의해 수명 연장이 가능해진다.As can be seen from the deterioration test results, the blue phosphor having the oxide protective layer doped with the colored dopant according to the present invention substantially prevented the deterioration phenomenon in which the y color coordinate increases compared with the conventional blue phosphor. This prevents deterioration and extends the lifespan.
상기에서 살펴 본 바와 같이, 졸겔법을 이용하여 PDP용 블루 형광체에 유색 도펀트를 도핑한 산화물 보호층으로 코팅한 경우, 패널 제조공정에서 발생하는 열화 현상을 억제하는 물론, 수명, 색좌표 및 콘트라스트의 개선을 동시에 달성할 수 있다.As described above, when the blue phosphor for PDP is coated with an oxide protective layer doped with a colored dopant using the sol-gel method, the degradation of the panel manufacturing process is suppressed and the life, color coordinates, and contrast are improved. Can be achieved simultaneously.
도 1은 종래의 형광체와 본 발명의 형광체의 반사율을 나타낸다.1 shows the reflectance of a conventional phosphor and the phosphor of the present invention.
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