일반기술

실리케이트계 형광체 및 그의 제조방법

*원리 및 구성본 발명은 아연 또는 이트륨 실리케이트계 형광체의 제조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 대용량의 분무열분해 공정을 이용한 실리케이트계 형광체의 제조에 있어, 규소 전구체 물질로서 TEOS를 사용하고, 첨가제로서 구연산 등 카르복실산을 첨가함에 따라 제조된, 입자 특성 및 발광 특성이 우수한 실리케이트계 형광체에 관한 것이다. *배경최근 고화질 TV (HDTV: high definition television)에 대한 관심이 높아지면서 디스플레이의 개발도 활발해졌는데, 그중 각광받는 대표적인 디스플레이가 평판 디스플레이인 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: plasma display panel) 및 전계방출형 디스플레이(FED: field emission display)이다. 이들 디스플레이는 종래의 디스플레이와 달리 가볍고 두께가 얇은 특성으로 인하여, 벽걸이형 TV, 컴퓨터, 캠코더 및 자동항법장치 등 여러 분야에서의 응용 가능성을 가지고 있어 많은 관심의 대상이 되고 있다. 이러한 평판 디스플레이에 사용되는 형광체로는 음극선관이나 램프 등에 사용되던 종래의 형광체 보다 우수한 발광 특성이 요구되는데, 발광 휘도 뿐만 아니라 특히 형광체의 형태나 크기도 중요 변수로서 인식되고 있다. 일반적으로 형광체는 구형의 형상을 가지면서 직경의 범위가 1 내지 5 마이크론인 것이 우수한 형광체로 알려져 있으나, 고온에서 장시간의 열처리 과정 및 반복되는 밀링(milling) 공정을 거치는 고상법에 의해 제조된 형광체는 형태나 크기 조절이 어렵고 구형을 얻기가 어렵다. 또한, 분무열분해법을 이용하여 형광체를 제조할 경우, 대용량의 장치에서의 반응 조건이 열악함에 따라 구형이 아닌 불규칙한 형상의 응집된 입자가 얻어지는 문제점이 발생한다.*종래기술본 발명은 분무열분해법을 이용한 형광물질의 제조에 있어, 규소 전구체 물질로서 TEOS와 나노사이즈의 실리카 콜로이드 입자를 사용하여 이들의 비율을 조정함으로써 대용량 분무열분해 장치에서도 구형의 형상을 가지는 녹색 발광 형광체를 개발하였으며, 이를 대한민국 특허출원 제2001-24669호로 출원한 바 있다. 그러나, 여기에 개시된 녹색 발광 형광체의 제조 공정에서는, TEOS에 상기 나노사이즈의 실리카 콜로이드 입자를 혼합하여 사용할 경우, 생성된 형광체에 응집이 발생하지 않도록 상기 콜로이드 입자를 용액에 분산시킨 다음 잘게 부수어주는 공정을 필요로 한다. 한편, 규산 전구체로 TEOS를 사용하는 분무열분해 공정에서는 규소 성분의 상분리 특성으로 인해 원하는 결정상을 얻기 위해서는 고온에서 장시간의 열처리 공정이 필수적이다. 그러나 이러한 고온의 열처리 공정은 형광체의 구형의 형태를 유지하지 못하는 단점을 갖는다.이에 본 발명은 종래의 분무열분해 공정 보다 단순한 공정에 의해서도 입자내 응집이 없고 발광 특성이 우수한 실리케이트계 형광체를 제조하기에 이른 것이다.*특징 및 장점1)응집이 없고 내부가 충진된 형상을 유지.2)진공 자외선 및 자외선 영역하에서 발광특성이 우수하여 플라즈마 디스플레이 또는 발광 램프에 적용가능.3) 내부가 충진된 구형의 형상을 유지하면서, 자외선 영역하에서의 탁월하게 개선된 발광특성.4)전계발광형 디스플레이 및 발광램프에 적용.