Control of Particle Size and Luminescence Property in Zn$_2$SiO$_4$:Mn Green Phosphor

Zn$_2$SiO$_4$:Mn 녹색형광체의 입도제어 및 발광특성

  • 성부용 (한국화학연구원 화학소재연구부) ;
  • 정하균 (한국화학연구원 화학소재연구부) ;
  • 박희동 (한국화학연구원 화학소재연구부)
  • Published : 2001.08.01

Abstract

In order to improve the optical Performance of green emitting phosphor for plasma display panel (PDP) application, the wet chemical method for preparing $Zn_{2-x}$ $SiO_4$:xMn (xi=0.02. 0.08) phosphor was designed. The spherical phosphor particles were obtained and the size can be between 0.5$\mu\textrm{m}$ and 2$\mu\textrm{m}$. The formation of phosphor, which had the willemite structure, was completed at relatively low temperature of 108$0^{\circ}C$. Also, photoluminescence Properties of the phosphors prepared were investigated under vacuum ultraviolet excitation. In particular, the emission intensity of Zn$_2$SiO$_4$:0.08Mn phosphor having the 1$\mu\textrm{m}$ of particle size was higher than that of commercial phosphor by 40%. The decay time of zinc silicate powder prepared as containing 8 mole% of manganese has been measured as 7.8ms.

PDP용 녹색 형광체의 발광특성을 개선시키기 위해 고안된 액상의 화학적 합성법을 사용하여 조성식이 $Zn_{2-x}$ $SiO_4$:xMn(x=0.05, 0.08)인 형광체를 입자크기가 0.5~2$\mu\textrm{m}$로 조절하여 제조하였다. 제조된 형광체 입자는 구상이며 잘 분산된 형상을 봉주었고, 고상반응법에 비해 상대적으로 낮은 $1080^{\circ}C$에서 willemite구조의 단일상을 얻을 수 있었다. 또한 진공 자외선 영역의 147 nm의 여기원을 사용하여 광발광 특성을 조사하였다. 입자의 크기가 1$\mu\textrm{m}$이고 Mn의 도핑양이 8mole%일 때, 상용 형광체와 비교하여 발광세기는 약 40% 향상되었고 색좌표는 x=0.24, y=0.69로 거의 일치하는 결과를 얻을 수 있었다. 측정된 형광체의 잔광시간은 7.8ms이었다.

Keywords