KR940002570B1 - 백색발광 형광체 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

백색발광 형광체
제1도는 본 발명의 각 실시예에 따른 백색발광 형광체의 색도점을 CIE 색도도에 나타낸 것이다.
본 발명은 백색발광 형광체에 관한 것으로 보다 상세하게는 청색발광 형광체와 황색발광 형광체를 혼합하여 제조한 백색발광 혼합형광체에 관한 것이다.
현재 실용되고 있는 백색발광 형광체는 단일 형광체에서는 없으며, 발광색이 보색관계에 있는 황색발광 형광체와 청색발광 형광체를 적당한 비율로 혼합하여, 전자선을 주사했을때 백색으로 발광하도록 한 것이다.
황색발광 형광체와 청색발광 형광체를 혼합하여 얻은 백색발광 형광체의 발광색은 쌍방 형광체의 혼합비로 결정되고 그 혼합비는 필요에 따라서 적당히 변경할 수 있다.
일반적으로 백색발광 형광체를 구성하는 형광체 중 황색을 발광하는 형광체로서는 은 부활 황화 아연 카드뮴 형광체[(Zn, Cd)S : Ag], 동 및 알루미늄 부활 황화 아연 카드뮴 형광체[(Zn, Cd)S : Cu, Al] 등의 (Zn, Cd)S계 형광체를 사용하며 청색발광 형광체로서는 은 부활 황화 아연 형광체(ZnS : Ag)를 사용하고 있다. 백색발광 단일 형광체로서는 InBO3계 형광체가 개시되어 있다.
그러나 (Zn, Cd)계의 형광체는 그 모체 성분으로서 유해한 물질인 카드뮴을 포함하고 있고 잔광 시간이 짧다는 문제점이 있으며 InBO3계 형광체는 매우 고가이며 휘도가 낮다는 단점이 있다.
일특개소 60-177091호에서는 CaS : Mn 또는 CaMgS : Mn형광체와 ZnS계 형광체와의 혼합 형광체를 개시하고 있는데, 이는 고휘도이면서 단잔광의 특성을 갖는 것이며 디스플레이용에 적합한 단색 음극선관용 형광체인 것으로 기재되어 있다. 그런데 Mn을 부활제로 갖는 상기 CaS : Mn 형광체 및 CaMgS : Mn형광체는 고휘도이지만 잔광시간이 짧다는 단점을 갖고 있다.
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 감안하여 환경오염의 염려도 없고 고휘도이며 또한 InBO3계 형광체만큼 긴 잔광시간을 가지면서도 훨씬 저가인 백색발광 형광체를 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 청색발광 형광체와 황색발광 형광체를 혼합하여 이루어진 백색발광 형광체에 있어서, 상기 청색발광 형광체는 ZnS : Ag, ZnS : Ag, Cl 및 ZnS : Ag, Ga로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 ZnS계 형광체이고, 상기 황색발광 형광체는 (Ca1-x, MgX)S : Mn, Ce(0≤x≤0.5)의 CaS계 형광체인 것을 특징으로 하는 백색발광 형광체를 제공한다.
특히, 상기 ZnS계 형광체와 상기 CaS계 형광체의 혼합비는 1 : 9 내지 5 : 5인 것이 바람직하다.
또한 상기 ZnS계 형광체의 Ag부활제의 첨가량은 2 내지 20000ppm, Ga 부활제의 첨가량은 1 내지 10000ppm, C1부활제의 첨가량은 1 내지 10000ppm이고, 상기 (Ca1-x, Mgx)S : Mn, Ce 형광체의 Mn 부활제 첨가량은 100 내지 20000ppm, Ce 부활제 첨가량은 10 내지 20000ppm인 것이 바람직하다.
본 발명의 CaS계 황색발광 형광체는 (Ca1-x, Mgx)S : Mn, Ce의 구조식을 갖는 녹색발광 형광체를 혼합하여 제조하거나 (Ca1-x, Mgx)S : Mn, Ce 형광체에서 처럼 Mn과 Ce을 함께 부활하여 제조할 수 있는데 이들은 동일한 효과를 나타내는 것으로 밝혀졌다.
[실시예 1]
Ag 부활량 40ppm인 ZnS : Ag 형광체와 Mn 부활량이 1000ppm, Ce부활량이 1000ppm인 (Ca0.95, Mg0.05)S : Mn, Ce 형광체를 제조하였다. 상기 ZnS : Ag 형광체 20g과 상기 (Ca0.95, Mg0.05)S : Mn, Ce 형광체 80g을 잘 혼합 하여 백색 혼합 형광체를 제조하였다.
이상의 실시예에 따른 형광체의 휘도와 색도점을 InBO3(발광휘도 100%)와 비교하여 표1에 나타내었다.
[실시예 2]
Ag 부활량 80ppm, Ga 부활량이 20ppm인 ZnS : Ag, Ga 형광체와 Mn, Ce의 부활량이 각각 1000ppm인 CaS : Mn, Ce 형광체를 제조하였다. 상기 ZnS : Ag, Ga형광체 20g과 상기 CaS : Mn, Ce형광체 80g을 잘 혼합하여 백색 혼합 형광체를 제조하였다.
이상의 실시예에 따른 형광체의 휘도와 색도점을 InBO3(발광휘도 100%)와 비교하여 표1에 나타내었다.
[실시예 3]
실시예 2에서와 동일한 방법으로 수행하되 ZnS : Ag, Ga 형광체 30g, CaS : Mn, Ce 형광체 70g을 혼합하여 백색 형광체를 제조하였다.
이상의 실시예에 따른 형광체의 휘도와 색도점을 InBO3(발광휘도 100%)와 비교하여 표1에 나타내었다.
[실시예 4]
실시예 2에서와 동일한 방법으로 수행하되 ZnS : Ag, Ga 형광체 40g, CaS : Mn, Ce 형광체 60g을 혼합하여 백색 형광체를 제조하였다.
이상의 실시예에 따른 형광체의 휘도와 색도점을 InBO3(발광휘도 100%)와 비교하여 표1에 나타내었다.
[실시예 5]
실시예 2에서와 동일한 방법으로 수행하되 ZnS : Ag, Ga 형광체 50g, CaS : Mn, Ce 형광체 50g을 혼합하여 백색 형광체를 제조하였다.
이상의 실시예에 따른 형광체의 휘도와 색도점을 InBO3(발광휘도 100%)와 비교하여 표1에 나타내었다.
[실시예 6]
Ag 부활량이 120ppm인 ZnS : Ag 형광체와 Mn 부활량이 500ppm, Ce 부활량이 2000ppm인 CaS : Mn, Ce 형광체를 제조하였다. 상기 ZnS : Ag 형광체 10g과 상기 CaS : Mn, Ce 형광체 90g을 잘 혼합하여 백색 혼합 형광체를 제조하였다.
이상의 실시예에 따른 형광체의 휘도와 색도점을 InBO3(발광휘도 100%)와 비교하여 표1에 나타내었다.
[실시예 7]
실시예 6에서와 동일한 방법으로 수행하되 ZnS : Ag, Ga 형광체 20g, CaS : Mn, Ce 형광체 80g을 혼합하여 백색 형광체를 제조하였다.
이상의 실시예에 따른 형광체의 휘도와 색도점을 InBO3(발광휘도 100%)와 비교하여 표1에 나타내었다.
[실시예 8]
실시예 6에서와 동일한 방법으로 수행하되 ZnS : Ag, Ga 형광체 30g, CaS : Mn, Ce 형광체 70g을 혼합하여 백색 형광체를 제조하였다.
이상의 실시예에 따른 형광체의 휘도와 색도점을 InBO3(발광휘도 100%)와 비교하여 표1에 나타내었다.
[실시예 9]
실시예 6에서와 동일한 방법으로 수행하되 ZnS : Ag, Ga 형광체 40g, CaS : Mn, Ce 형광체 60g을 혼합하여 백색 형광체를 제조하였다.
이상의 실시예에 따른 형광체의 휘도와 색도점을 InBO3(발광휘도 100%)와 비교하여 표1에 나타내었다.
[실시예 10]
실시예 6에서와 동일한 방법으로 수행하되 ZnS : Ag, Ga 형광체 50g, CaS : Mn, Ce 형광체 50g을 혼합하여 백색 형광체를 제조하였다.
이상의 실시에에 따른 형광체의 휘도와 색도점을 InBO3(발광휘도 100%)와 비교하여 표1에 나타내었다.
[실시예 11]
통상의 방법에 따라 Ag 부활량이 160ppm인 ZnS : Ag 형광체와 Mn 부활량이 2000ppm, Ce 부활량이 500ppm인 CaS : Mn, Ce 형광체를 제조하였다. 상기 Zn : Ag 형광체 10g과 상기 CaS : Mn, Ce 형광체 90g을 잘 혼합하여 백색 혼합 형광체를 제조하였다.
이상의 실시예에 따른 형광체의 휘도와 색도점을 InBO3(발광휘도 100%)와 비교하여 표1에 나타내었다
[실시예 12]
실시예 11에서와 동일한 방법으로 수행하되 ZnS : Ag, Ga 형광체 30g, CaS : Mn, Ce 형광체 70g을 혼합하여 백색 형광체를 제조하였다.
이상의 실시예에 따른 형광체의 휘도와 색도점을 InBO3(발광휘도 100%)와 비교하여 표1에 나타내었다.
[실시예 13]
실시예 11에서와 동일한 방법으로 수행하되 ZnS : Ag, Ga 형광체 30g, CaS : Mn, Ce 형광체 70g을 혼합하여 백색 형광체를 제조하였다.
이상의 실시예에 따른 형광체의 휘도와 색도점을 InBO3(발광휘도 100%)와 비교하여 표1에 나타내었다.
[실시예 14]
실시예 11에서와 동일한 방법으로 수행하되 ZnS : Ag, Ga 형광체 40g, CaS : Mn, Ce 형광체 70g을 혼합하여 백색 형광체를 제조하였다.
이상의 실시예에 따른 형광체의 휘도와 색도점을 InBO3(발광휘도 100%)와 비교하여 표1에 나타내었다.
[실시예 15]
실시예 11에서와 동일한 방법으로 수행하되 ZnS : Ag, Ga 형광체 50g, CaS : Mn, Ce 형광체 50g을 혼합하여 백색 형광체를 제조하였다.
이상의 실시예에 따른 형광체의 휘도와 색도점을 InBO3(발광휘도 100%)와 비교하여 표1에 나타내었다.
[표 1]
표 1에서 나타난 바와 같이 본 발명의 형광체는 종래의 InBO3계 형광체와 비교할때 빌광휘도가 10~35%향상 되었음을 알 수 있다.
또한 제1도로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 형광체는 백색 재현 영역이 넓기 때문에 발광 색도점의 선택 범위가 넓다는 이점이 있으며 특히 그중 실시예 3, 4, 8, 9에 따른 백색발광 형광체는 JEDEC(Joint Electron Device Engineering Councils) 규격내 또는 그 규격에 매우 가까운 영역의 발광 색도점을 가지고 있다는 것을 확인하였다.
그리고 본 발며의 백색발광 형광체는 독성 금속인 카드뮴을 전혀 함유하지 않기 때문에 형광체의 제조공정 또는 브라운관에 형광체를 도포하는 공정에 있어서 종래와 같이 카드뮴에 주의를 할 필요가 없으며, 카드뮴 오염 방지를 위한 대규모의 처리설비를 필요로 하지 않는 것은 물론, 일반 시민측에 있어서도 텔레비젼 세트의 처분시 카드뮴 피해의 염려가 전혀 없이 그 공업적 이용가치는 매우 크다고 할 수 있다.

Claims (4)

  1. 청색발광 형광체와 황색발광 형광체를 혼합하여 이루어진 백색발광 형광체에 있어서, 상기 청색발광 형광체는 ZnS : Ag, ZnS : Ag, Cl 및 ZnS : Ag, Ga로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 ZnS계 형광체이고, 상기 황색발광 형광체는 (Ca1-X,, MgX)S : Mn, Ce(0≤x≤0.5)의 CaS계 형광체인 것을 특징으로 하는 백색발광 형광체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 ZnS계 형광체와 상기 CaS계 형광체의 혼합비가 1 : 9 내지 5 : 5인 것을 특징으로 하는 백색발광 형광체.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 ZnS계 형광체의 Ag부활제의 첨가량은 2 내지 20000ppm, Ga 부활제의 첨가량은 1 내지 10000ppm이고 C1 부활제의 첨가량은 1 내지 10000ppm인 것을 특징으로 하는 백색발광 형광체.
  4. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 CaS계 형광체의 Mn부활제 첨가량은 100 내지 20000ppm, Ce 부활제의 첨가량은 10 내지 20000ppm인 것을 특징으로 하는 백색발광 형광체.
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