KR100513959B1 - 휘도 및 열화특성이 개선된 구형 형광체의 제조방법 - Google Patents

휘도 및 열화특성이 개선된 구형 형광체의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100513959B1
KR100513959B1 KR10-2002-0070443A KR20020070443A KR100513959B1 KR 100513959 B1 KR100513959 B1 KR 100513959B1 KR 20020070443 A KR20020070443 A KR 20020070443A KR 100513959 B1 KR100513959 B1 KR 100513959B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phosphor
spherical
alcohol
group
phosphor particles
Prior art date
Application number
KR10-2002-0070443A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040042241A (ko
Inventor
강윤찬
정경열
이동열
박희동
Original Assignee
한국화학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국화학연구원 filed Critical 한국화학연구원
Priority to KR10-2002-0070443A priority Critical patent/KR100513959B1/ko
Publication of KR20040042241A publication Critical patent/KR20040042241A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100513959B1 publication Critical patent/KR100513959B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/7734—Aluminates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62645—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
    • C04B35/6267—Pyrolysis, carbonisation or auto-combustion reactions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/57—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing manganese or rhenium
    • C09K11/572—Chalcogenides
    • C09K11/574—Chalcogenides with zinc or cadmium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/57—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing manganese or rhenium
    • C09K11/572—Chalcogenides
    • C09K11/576—Chalcogenides with alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/59—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing silicon
    • C09K11/592—Chalcogenides
    • C09K11/595—Chalcogenides with zinc or cadmium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/64—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing aluminium
    • C09K11/641—Chalcogenides
    • C09K11/643—Chalcogenides with alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/7729—Chalcogenides
    • C09K11/7731—Chalcogenides with alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7743—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing terbium
    • C09K11/7755—Borates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/778—Borates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7783—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals one of which being europium
    • C09K11/7784—Chalcogenides
    • C09K11/7787—Oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7783—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals one of which being europium
    • C09K11/7797—Borates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2211/00—Plasma display panels with alternate current induction of the discharge, e.g. AC-PDPs
    • H01J2211/20—Constructional details
    • H01J2211/34—Vessels, containers or parts thereof, e.g. substrates
    • H01J2211/42—Fluorescent layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

본 발명은 물성, 특히 휘도 및 열화특성이 개선된 형광체의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 PDP(플라즈마 디스플레이 패널)용 형광체, 예를 들면 구형 적색((Y,Gd)BO3:Eu, Y2O3:Eu, Gd2O3:Eu), 녹색(Zn 2SiO4:Mn, YBO3:Tb, BaAl12O19:Mn), 청색 (BaMgAl10O17:Eu,BAM) 형광체 분말의 표면을 소수성이 되도록 표면의 친수성기 (예: 하이드록실기(-OH))를 알킬기, 아릴옥시기 또는 오가노실란기로 치환반응 시킴으로써 그의 열화특성 및 광특성을 개선시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의해 제조되어진 열화 및 휘도가 향상된 구형의 형광체는 고화질의 차세대 PDP 제조에 유리하게 이용될 수 있다.

Description

휘도 및 열화특성이 개선된 구형 형광체의 제조방법{PREPARATION OF SPHERICAL PHOSPHOR HAVING IMPROVED PHOTOLUMINESCENCE AND THERMAL STABILITY}
본 발명은 구형의 형광체의 휘도 및 열화특성을 향상시킬 수 있는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 예를 들면 분무 열분해 공정에 의해 제조되어진 구형 형광체를 표면처리 함으로써 표면 소수성을 증가시켜 열화특성이 개선되고 발광 특성이 좋은 형광체 분말을 제조하는 방법에 관한 것이다.
PDP용 청색 형광체 중 현재 가장 많이 사용되고 있는 BaMgAl10O17:Eu (BAM:Eu) 형광체는 발광 효율 및 색순도가 우수한 것으로 알려져 있다. 청색 형광 물질인 BAM:Eu은 발광 중심으로 중요하게 작용하는 활성제인 유로피움이 바륨의 자리에 치환됨으로 인해 +2가로 존재하여야 하는데, 분무열분해법으로 제조된 BAM:Eu 분말에 유로피움은 +3가로 존재하기 때문에 고온하의 환원 분위기에서 소성해 줌으로써 유로피움을 +2가로 환원시켜 주는 과정을 필요로 한다. 또한, PDP의 제조 과정에서 산화분위기의 고온 열처리가 반복되는데, 이러한 고온 공정을 거친 후에 청색 형광물질의 열화에 의한 휘도 감소가 큰 문제점으로 작용하고 있다.
이러한 공정 열화의 개선에 대한 연구와 관련하여, 鈴木 등은 일본 특허공개 제2000-34478호에서 바륨의 자리에 스트론튬과 칼슘을 치환함으로써 형광막 형성 과정에서 발광 휘도의 열화가 적은 진공 자외선 형광체를 고상반응법으로 제조하는 방법을 제시하였다. 그러나, 이 방법은 바륨의 자리에 스트론튬 혹은 칼슘을 치환되는 것으로 인해 초기 발광휘도가 감소하거나 색좌표가 변화하는 문제점을 안고 있다. 또, 강 등은 일본 IDW'01에서 공정열화에 대한 메카니즘이 BAM:Eu의 결정구조의 전도층(conduction layer)에 수분이 생김으로 인해 열화가 일어난다고 보고하였다.
이에, 본 발명자들은 분무열분해 공정에 의해 제조되어진 구형의 형광체들의 표면 처리 방법에 관한 연구를 수행한 결과, 형광체의 표면 소수성을 증가시킴으로써 발광특성을 향상시킬 수 있고, 특히 청색의 경우 열화특성이 개선된 형광체를 수득할 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.
즉, 본 발명의 목적은 구형 형광체 분말의 표면 소수성을 증가시켜 초기 발광 휘도가 좋으면서도 열화 특성이 개선된 구형 형광체 분말을 제공하는데 있다.
특히, 본 발명은 분무열분해 공정에 의해 제조되어진 구형의 형광체 입자의 표면을 소수성으로 처리하여 물성을 개선하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 형광체 입자를 알콜 또는 알콜-실란 혼합액과 접촉시켜 그의 표면의 친수성 기를 알킬기, 아릴옥시기 또는 오가노실란기로 치환하는 것을 포함하는, 휘도 및 열화 특성이 개선된 형광체의 제조방법을 제공한다.
특히, 본 발명은 분무열분해 공정에 의해 제조된 구형 적색, 녹색, 및 청색 형광체 입자를 표면 처리하는 것을 포함하는, 휘도 및 열화특성이 개선된 형광체의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된, 표면 처리된 형광체 입자 및 이로부터 형성된 형광층을 포함하는 제품을 제공한다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 표면처리 공정에 이용될 수 있는 형광체 입자는 특히 분무열분해 공정에 의해 제조되는 구형의 형광체 입자로서, 적색((Y,Gd)BO3:Eu, Y2O3 :Eu, Gd2O3:Eu), 녹색(Zn2SiO4:Mn, YBO3:Tb, BaAl12 O19:Mn), 청색 (BaMgAl10O17:Eu,BAM: Eu) 형광체 입자일 수 있다. 이들 구형 형광체 입자는 공지의 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들면, 구형 BAM:Eu 형광체 입자는 알루미늄 염 용액에 해당량의 바륨(Ba) 화합물, 마그네슘(Mg) 화합물 및 유로피움(Eu) 화합물을 용해시켜 형광체 전구체 용액을 제조하고, 상기 전구체 용액을 분무장치에 투입하여 액적을 형성시키고, 상기 액적을 건조 및 열분해시키고, 수득된 입자를 열처리함으로써 제조할 수 있다.
제조되어진 구형의 형광체의 표면처리는, 표면에 친수성 기, 예를 들면 하이드록실기(-OH)를 가진 구형의 형광체 입자를 알콜 혹은 알콜-실란 혼합액에 넣고 반응시켜 형광체 입자의 표면의 친수성 하이드록실기(-OH)를 알콜과 반응시켜 알킬기나 아릴옥시(aryloxy)기로 치환하는 반응과 표면의 하이드록실기(-OH)그룹을 실란과 반응시켜 오가노실란기로 치환하는 반응을 수행함으로써 수행된다.
본 발명에 사용할 수 있는 알콜은 탄소수 1 내지 12개의 것으로, 바람직하게는 메탄올, 에탄올 또는 프로판올이며, 실란으로는 알킬트리알콕시실란(R'Si(OR)3, 여기서 R 및 R'는 각각 탄소수 1 내지 12개의 알킬이다)을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 OTES(옥틸트리에톡시실란), 실라트란글리콜 등을 사용할 수 있다.
상기 알콜을 사용하는 경우는 출발 형광체 1g당 알콜 1 내지 100ml 범위의 양을 사용할 수 있으며, 알콜-실란 혼합액을 사용하는 경우는 출발 형광체 1g당 알콜 1 내지 100ml와 실란 0.00001 내지 0.01 g 범위의 양을 사용할 수 있다. 가장 바람직하게는 알콜은 출발 형광체 1g당 대략 10ml, 실란은 0.004 내지 0.005g범위 정도이다.
상기 표면처리 반응은 50 내지 200 ℃ 범위의 온도 및 2분 내지 2시간 범위의 시간 동안 수행할 수 있다.
상기와 같이 표면처리된 구형 형광체 입자는 100 내지 200 ℃ 범위의 온도에서 1 내지 2 시간동안 건조함으로써 최종 처리된 형광체 입자를 수득할 수 있다.
본 발명의 방법에 따르면, 구형 형광체의 표면에 알킬기, 아릴옥시기 혹은 오가노실란기를 형성하므로써 형광체 표면의 소수성을 증가시켜 열화특성이 개선 될 뿐만 아니라 초기 발광특성이 크게 향상된 형광체를 제조할 수 있으며, 이는 박형화와 경량화된 차세대 평판디스플레이의 고효율화 및 고휘도화를 위한 형광체로서 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명은 하기에 청색(BAM:Eu) 형광체를 실시예로 하여 보다 더 자세히 설명하는 바, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하지 않음은 당업계에서 통상적인 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
제조예: Ba0.9MgAl10O17:Eu0.1 (BAM:Eu) 형광체 분말의 제조
원료물질로서, 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg) 및 바륨(Ba)의 질산염과 유로피움(Eu) 산화물을 사용하여 용액의 총 농도가 0.8M이 되도록 분무 용액을 제조하였다. 구체적으로, 증류수 90㎖에 알루미늄 질산염 25.01g을 넣고 염기성 첨가제로서 암모니아수 11㎖ 첨가하여 알루미늄 중합 양이온 용액(pH=4.2)을 제조하였으며, 여기에 바륨 질산염 1.57g, 마그네슘 질산염 1.71g 및 유로피움 산화물 0.117g을 첨가하여 상기 표제와 같은 조성을 가지는 전구체 용액을 제조하였다. 이렇게 준비된 전구체 용액을 초음파 분무장치에 넣고 수 마이크론 크기의 액적으로 발생시켰으며, 발생된 액적들을 반응기의 온도 900℃에서 압축공기를 45ℓ/min으로 흘려주면서 건조 및 열분해시켜 분말을 얻었다. 상기 분무열분해법에 의해 얻어진 분말들은 암모니아수의 첨가 유무와 무관하게 Ba0.9MgAl10O17:Eu0.1 의 결정성을 가지나, 반응기 온도가 낮고 체류시간이 짧기 때문에 충분히 결정화가 이루어지지 않으므로, 1400℃에서 2시간 동안 환원 분위기(25%의 수소/질소 혼합가스)에서 열처리하여 BAM 분말을 수득하였다.
실시 예 1 : 에탄올을 이용한 BAM:Eu 입자의 표면처리
항온조에 설치된 둥근 바닥 2구 플라스크에, 표면에 친수성 하이드록실기(-OH)를 가진 제조예의 구형 BAM:Eu 청색 형광체 입자 5g을 넣고 에탄올 100ml를 넣은 후 항온조의 온도를 100℃로 유지하였다. 플라스크 내의 에탄올이 끓은 후 30분 동안 유지한 후 입자를 회수하여 100℃에서 2시간 동안 건조하였다.
실시예 2-4 : 에탄올과 OTES(옥틸트리에톡시실란)을 이용한 BAM:Eu 입자의 표면처리
상기 실시 예 1과 동일한 성분을 사용하여 동일한 방법으로 형광체 입자를 표면 처리하되, 표 1에 나타난 바와 같이 OTES의 첨가비율을 달리하여 형광체 입자를 표면 처리하였다.
실시예 5 : 프로판올을 이용한 BAM:Eu 입자의 표면처리
상기 실시 예 1에서 에탄올 대신 프로판올을 사용하여 동일한 방법으로 형광체 입자를 표면 처리하였다.
실시예 6-9 : 프로판올과 OTES를 이용한 BAM:Eu 입자의 표면처리
상기 실시 예 2-4에서 에탄올 대신 프로판올을 사용하여 동일한 방법으로 형광체 입자를 표면 처리하였다.
구 분 BAM량(g) OTES량(g) 에탄올(ml) 프로판올(ml)
실시예 1 5 0 100 0
2 5 0.01 100 0
3 5 0.02 100 0
4 5 0.03 100 0
5 5 0 0 100
6 5 0.01 0 100
7 5 0.02 0 100
8 5 0.025 0 100
9 5 0.03 0 100
비 교 예 5 0 0 0
발광 특성 시험
실시 예 1∼4에 의해 표면 처리되어진 형광체 입자와 비교 예(무처리)의 형광체 분말을 진공자외선(147nm) 영역 하에서 발광 스펙트럼을 나타내었다(도 1 참조). 실시 예 1∼4에 의해 표면 처리되어진 형광체 입자와 비교 예(무처리)의 형광체 분말의 열화 특성을 조사하기 위하여 유기 바인더와 1:1(wt%)로 혼합하여 박스형태의 전기로를 이용하여 450℃에서 30분 동안 열처리하였다.
도 1로부터, OTES의 량이 증가할수록 열화전의 발광휘도는 무처리에 비해 증가함을 알 수 있다. 또, 열화 후에는 0.004 OTES(g/gBAM)까지는 증가하다가 0.006 OTES(g/gBAM)을 초과하였을 때는 휘도가 무처리 보다 감소하였다.
또한, 실시 예 5∼9에 의해 표면 처리되어진 형광체 입자와 비교 예(무처리)의 형광체 분말을 진공자외선(147nm) 영역 하에서 발광 스펙트럼을 나타내었다(도 2 참조).
도 2로부터, OTES의 량이 증가할수록 열화전의 발광휘도는 무처리에 비해 증가함을 알 수 있다. 또, 열화 후에는 0.005 OTES(g/gBAM)까지는 증가하다가 0.006 OTES(g/gBAM)을 초과하였을 때는 휘도가 무처리 보다 감소하였다.
아울러, 실시 예 4 및 9에 의해 표면 처리되어진 형광체 입자와 비교 예(무처리) 및 상용(KASEI사)제품의 형광체 분말에 대해 파장 변화에 따른 발광 스펙트럼을 나타내었다(도 3 참조).
도 3에 따르면, 알콜과 OTES로 표면 처리되어진 구형의 BAM:Eu 형광체 입자가 무처리보다 6%정도 좋은 특성을 나타내었고, 상용제품 보다는 3%정도 좋은 발광 특성을 보였다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 방법에 따르면 형광체 입자, 특히 분무열분해 공정에 의해 제조된 구형의 형광체 입자를 알콜 혹은 알콜-실란 혼합액을 이용하여 표면의 친수성기를 알킬기, 아릴옥시 혹은 오가노실란기로 치환반응시키므로써 형광체 입자 표면의 소수성을 증가시켜 열화특성이 개선되고 광 특성이 좋은 형광체를 제조할 수 있으며, 이는 박형화와 경량화가 용이한 차세대 프라즈마 평판디스플레이의 고휘도화를 위한 형광체로서 유용하게 사용될 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따라 다양한 양의 알콜 또는 알콜-OTES 혼합액으로 표면처리된 BaMgAl10O17:Eu(BAM:Eu) 형광체분말을 표면처리하지 않은 것과 발광세기를 비교하여 나타낸 스펙트럼이고,
도 3은 본 발명에 따라 표면처리된 BaMgAl10O17:Eu 형광체 분말을 상용제품 및 표면처리하지 않은 분말과 비교하여 파장에 따른 발광세기를 비교하여 나타낸 스펙트럼이다.

Claims (10)

  1. 분무열분해법에 의해 제조된 구형의 형광체 입자를 탄소수 1 내지 12개의 지방족 1가 알콜 또는 상기 알콜과 실란 화합물의 혼합액과 접촉시켜 그의 표면의 친수성 기를 알킬기, 아릴옥시기 또는 오가노실란기로 치환하는 것을 포함하는, 소수성으로 표면개질된 형광체 입자의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    형광체 입자가 구형의 BaMgAl10O17:Eu, (Y,Gd)BO3:Eu, Y2O3 :Eu, Gd2O3:Eu, Zn2SiO4:Mn, YBO3:Tb, 및 BaAl12O19:Mn로 이루어진 그룹 중에서 선택된 형광체 분말임을 특징으로 하는 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    실란 화합물이 옥틸트리에톡시실란(OTES) 또는 실라트란글리콜임을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    알콜이 출발 형광체 1g당 1 내지 100ml 범위의 양으로 사용됨을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    알콜과 실란 화합물의 혼합액이 출발 형광체 1g당 알콜 1 내지 100ml 범위와 실란 화합물 0.00001 내지 0.01g 범위의 혼합물임을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    표면처리를 위한 반응이 50 내지 200℃ 범위의 온도에서 2 내지 60분 동안 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    표면 처리된 형광체 분말을 추가로 100∼200℃에서 1∼2시간 동안 건조하는 것을 포함함을 특징으로 하는 제조 방법.
  9. 제1항, 제2항 및 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된, 분무열분해법으로 제조되고 소수성으로 표면 개질된 구형 형광체 입자.
  10. 제9항에 따른 표면 개질된 형광체 입자로부터 형성된 형광층을 포함하는 제품.
KR10-2002-0070443A 2002-11-13 2002-11-13 휘도 및 열화특성이 개선된 구형 형광체의 제조방법 KR100513959B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0070443A KR100513959B1 (ko) 2002-11-13 2002-11-13 휘도 및 열화특성이 개선된 구형 형광체의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0070443A KR100513959B1 (ko) 2002-11-13 2002-11-13 휘도 및 열화특성이 개선된 구형 형광체의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040042241A KR20040042241A (ko) 2004-05-20
KR100513959B1 true KR100513959B1 (ko) 2005-09-13

Family

ID=37339054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0070443A KR100513959B1 (ko) 2002-11-13 2002-11-13 휘도 및 열화특성이 개선된 구형 형광체의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100513959B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104789207A (zh) * 2015-03-23 2015-07-22 中山大学 一种亲水性稀土离子掺杂纳米荧光体及其制备方法和应用

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100728378B1 (ko) * 2005-08-29 2007-06-13 대한광업진흥공사 액적-입자 전환에 의한 구형 희토류 적색 형광입자의제조방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0183966B1 (ko) * 1988-12-21 1999-03-20 데니스 에이치. 어얼벡 형광 입자의 표면 처리 방법 및 그 방법을 사용한 음극선관
KR20010044755A (ko) * 2001-03-22 2001-06-05 유재수 구형 미립자 제조 방법 및 장치
KR20020019828A (ko) * 2000-09-07 2002-03-13 김충섭 구상 녹색 형광체 분말의 제조방법
KR20020046101A (ko) * 2000-12-12 2002-06-20 김충섭 분무열분해법에 의한 ｐｄｐ용 적색 형광체의 제조방법
KR20020084502A (ko) * 2001-05-02 2002-11-09 한국화학연구원 알루미네이트계 청색 및 녹색 형광체 분말의 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0183966B1 (ko) * 1988-12-21 1999-03-20 데니스 에이치. 어얼벡 형광 입자의 표면 처리 방법 및 그 방법을 사용한 음극선관
KR20020019828A (ko) * 2000-09-07 2002-03-13 김충섭 구상 녹색 형광체 분말의 제조방법
KR20020046101A (ko) * 2000-12-12 2002-06-20 김충섭 분무열분해법에 의한 ｐｄｐ용 적색 형광체의 제조방법
KR20010044755A (ko) * 2001-03-22 2001-06-05 유재수 구형 미립자 제조 방법 및 장치
KR20020084502A (ko) * 2001-05-02 2002-11-09 한국화학연구원 알루미네이트계 청색 및 녹색 형광체 분말의 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104789207A (zh) * 2015-03-23 2015-07-22 中山大学 一种亲水性稀土离子掺杂纳米荧光体及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040042241A (ko) 2004-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5036975B2 (ja) 窒素を含有する蛍光体およびその製造方法、並びに発光装置
EP2881447B1 (en) Alkaline earth metal silicate phosphor and method for producing same
US6660186B2 (en) Method of making blue emitting aluminate phosphor for VUV excited light emitting device
KR20080077402A (ko) 청색 발광 형광체의 제조 방법
KR100513959B1 (ko) 휘도 및 열화특성이 개선된 구형 형광체의 제조방법
US9120973B2 (en) Fluorescent substance and a production method therefor
KR100280369B1 (ko) 녹색발광형광체의제조방법
KR100351635B1 (ko) 구상의 알루미네이트계 청색 형광체의 제조방법
KR100376274B1 (ko) 붕소산화물계 형광체의 제조방법
WO2010103925A1 (ja) 蛍光体の製造方法、非晶質赤色蛍光体
WO2009116567A1 (ja) 蛍光体およびその製造方法
Shimomura et al. Synthesis of Y (P, V) O4: Eu3+ red phosphor by spray pyrolysis without postheating
KR101026533B1 (ko) 신규한 자외선 여기용 적색 형광체
KR100486964B1 (ko) 개선된 열화 특성을 갖는 플라즈마 디스플레이 패널용청색 형광체의 제조방법
KR100537725B1 (ko) Ｃｅ3+이온이 첨가된 Ａ3Ｂ2Ｃ3Ｏ12 구조의 황색 형광체
KR100644368B1 (ko) 열화특성이 개선된 플라즈마 디스플레이 패널용 청색형광체와 이의 제조방법
KR100726140B1 (ko) 아연실리케이트계 녹색 형광체의 제조 방법
KR20060131524A (ko) 알칼리 토금속 황화물계 적색 형광체의 제조 방법
KR100419862B1 (ko) 가돌륨포스페이트계 녹색 형광체의 조성 및 그 제조방법
KR100492521B1 (ko) 알루미네이트계 형광체 분말의 개선된 제조방법
JP2011178823A (ja) 蛍光体の製造方法及び非晶質緑色蛍光体
CN1441029A (zh) 等离子显示屏用的绿色荧光体的制造方法
KR100430755B1 (ko) 장파장 자외선용 청색 형광체 및 그의 제조방법
KR100424864B1 (ko) 가돌륨옥시브로마이드계 녹색 형광체의 제조방법
KR20090119181A (ko) 옥사이드계 나노 형광체 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100621

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee