일반기술

유로피움으로 활성화된 이트륨 가돌리늄 보레이트계 형광체 및 그의 제조방법

*원리 및 구성본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel; PDP)용 적색 형광체의 제조에 관한 것으로, 보다 구체적으로 이트륨 가돌리늄 폴리보레이트 전구체 용액 제조시에 암모니아수와 같은 염기성 용액을 이용하여 전구체 용액의 pH를 제어함으로써, 비교적 구형을 띠면서 입자 분포가 균일한 특성을 가지며 고발광 휘도를 나타내는 (Y,Gd)BO3:Eu 형광체 및 그의 제조방법에 관한 것이다. *배경분무열분해 공정은 다양한 분야에서 연구되고 있는 공정으로서, 특히 구형 형광체 분말의 대량 합성에도 이용되고 있다. 이러한 분무열분해 공정을 이용한 형광체 분말 제조에 있어 중요한 기술중의 하나가 분말 형태 제어기술이다. 통상의 분무열분해 공정에 의해 제조된 분말들은 반응기내에서의 액적의 체류시간이 짧아 액적 표면과 내부의 건조속도의 차이에 의해서 속이 빈 특성을 가지게 된다. 특히 보레이트계 형광체 분말은 붕소의 특성에 의해 모체로서의 작용뿐만 아니라 융제로서의 역할까지 동시에 하기 때문에, 분무열분해 공정의 가장 큰 장점인 구형의 입자들이 열처리후에 불규칙적으로 깨지거나 응집이 일어나 형태의 제어가 어렵다. 평판 디스플레이가 대화면화 및 고화질화 됨에 따라 이에 상응하는 부품 소재 및 공정 기술의 발전이 요구된다. 특히 대화면의 HDTV로 각광받고 있는 PDP는 형광체가 도포되는 셀의 구조가 종래에 비해 복잡해지고 그 선폭도 미세해지고 있다. 이에 따라 형광층 형성에 사용되던 종래의 스크린(screen) 프린팅 기법을 대체할 수 있는 새로운 형광막 형성 기술 개발이 요구된다. 고화질의 대화면 PDP 개발에 적용될 수 있는 대표적인 차세대 형광막 형성 방법중 하나인 잉크젯(ink-jet) 프린팅 기법은, 그러나 실제 패널에 적용하기 위해서는 신뢰성 측면에서 많은 개선의 여지가 필요하며, 또한 적절한 형광체의 개발이 우선 요구된다. 특히 형광체의 형태가 불균일하고 크기가 수 마이크론 이상인 경우에는 이러한 노즐 막힘 현상이 자주 발생하므로, 잉크젯 프린팅 기법을 적용하기 위해서는 형광체의 특성이 구형 형상을 가져야 하며 크기가 수백 나노미터 이하로 미세해야 한다*제조방법 상의 특징본 발명에서는 (1) 이트륨(Y) 화합물, 가돌리늄(Gd) 화합물, 붕소(B) 화합물 및 유로피움(Eu) 화합물이 혼합된 용액에 염기성 용액을 첨가하여 2≤pH≤11로 조절된 폴리보레이트 전구체 용액을 제조하고; (2) 상기 전구체 용액을 액적분무장치에 투입하여 직경 0.1 내지 100㎛의 액적을 형성시키고; (3) 상기 액적을 반응기 온도 200 내지 1500℃에서 건조 및 열처리하여 형광체 분말을 합성하고; (4) 상기 합성된 형광체 분말을 800 내지 1500℃에서 1 내지 5시간 동안 열처리하는 것을 특징으로 하는, 하기 화학식 1의 형광체의 제조방법을 제공한다:화학식 1(Y1-x-yGdx)BO3:Euy상기 식에서, 0〈x〈1이고, 0<y≤0.2 이다.*특징 및 장점1) 비교적 구형이며 발광 특성이 우수.2)균일한 입자 분포를 나타냄. 3)박형화 및 경량화가 용이한 평판 디스플레이용 형광체로서 유용.