일반기술

알루미네이트계 형광체 분말의 개선된 제조방법

*원리 및 구성본 발명은 분무열분해법에 의한 알루미네이트계 형광체 분말의 제조에 있어서 분무 용액에 알루미늄의 원료로서 알루미늄 중합 양이온 용액을 사용함으로써, 속이 차고 구형으로서 발광 특성이 향상된 알루미네이트계 형광체 분말의 제조에 관한 것이다. *배경 - 분무열분해 공정은 구형의 형광체 분말의 대량 합성이 가능한 공정으로서 다양한 분야에서 연구되고 있다. 이러한 분무열분해 공정 개발에 있어서 가장 중요한 것이 분말 형태 제어 기술이다. 일반적인 분무열분해 공정에 의해 제조된 분말들은 액적의 빠른 건조 및 열분해로 인해 속이 비게 되는 경향을 가진다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 다양한 기술들이 개발되고 있으며, 그 대표적인 방법으로서, 콜로이드성 분무 용액을 사용하는 방법이 있다. 상기 콜로이드성 분무 용액은 액적의 건조 과정에서 액적 내부 전체적으로 동시에 용질들의 석출이 일어나게 함으로써 속이 찬 분말의 합성을 가능하게 해준다. - 알루미네이트계 형광체는 램프, 디스플레이 및 레이저용 발광체로서 널리 사용되고 있으며, 모체의 결정구조에 따라 β-알루미나(또는 마크네토플롬바이트) 구조와 가넷(garnet) 구조로 크게 구분된다. 상기 β-알루미나(또는 마크네토플롬바이트) 구조의 형광체는, 모체로서 MaMgbAlcOd(여기서, M이 Ba, Ca, Sr 또는 Ce)과 도핑 물질로서 유로피움(Eu), 테르븀(terbium, Tb) 또는 망간(Mn)을 이용하여 제조되며, 이 도핑 물질에 따라 청색, 청록색 또는 녹색으로 발광한다. 이 형광체는 평판 디스플레이인 플라즈마 디스플레이뿐만 아니라 형광 램프에서 청색, 청록색 혹은 녹색 발광 형광체로서 매우 중요한 형광체이다.*제조방법 상의 특징본 발명에서는 알루미네이트계 형광체 분말의 제조방법에 있어서, (1) 알루미늄 염이 용해된 수성 용매에 염기성 첨가제를 가하여 2.5≤pH≤5의 범위를 가지는 알루미늄 중합 양이온 용액을 제조하고, (2) 상기 알루미늄 중합 양이온 용액에 형광체 모체를 구성하기 위한 1종 이상의 금속 화합물 및 모체를 도핑하기 위한 1종 이상의 금속 화합물을 용해시켜 형광체 입자 전구체 용액을 제조하고; (3) 상기 전구체 용액을 분무장치에 투입하여 액적을 형성시키고;(4) 상기 액적을 건조 및 열분해시키고; 그리고 (5) 수득된 입자를 열처리하여 결정성장시키는 것을 포함하는, 알루미네이트계 형광체 분말의 제조방법을 제공한다. *특징 및 장점1)분무열분해공정을 이용하여 전구체 용액으로서 알루미늄 중합 양이온 용액을 혼합하여 사용함.2)분무 액적의 건조 및 열분해 단계에서 상기 알루미늄 중합 양이온들의 겔화에 의해 액적 내부 및 외부에서 동시에 석출이 발생하여 속이 차고 치밀하며 완벽한 구형의 형상을 가짐.3)응집이 일어나지 않고 대량생산이 가능.4)디스플레이 패널 및 형광 램프용 발광체로 유용.