Korean Journal of Materials Research (한국재료학회지)

Materials Research Society of Korea (한국재료학회)
권호 표지

High Luminance $Zn_2$$SiO_4$:Mn Phosphors for in PDP Application

고상법에 의한 PDP용 고휘도 $Zn_2$$SiO_4$:Mn 형광체 제조

  • Jeon, Il-Un (Deprtment of chemical Engineering, Chungnam National University) ;
  • Son, Gi-Seon (Korea Researkh Institute of Chemical Technology) ;
  • Jeong, Yang-Seon (Korea Researkh Institute of Chemical Technology) ;
  • Kim, Chang-Hae (Korea Researkh Institute of Chemical Technology) ;
  • Park, Hui-Dong (Korea Researkh Institute of Chemical Technology)
  • Published : 2001.03.01
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Abstract

In this work, Zn$_2$SiO$_4$:Mn phosphors were prepared by solid state reaction. The effect of sintering/reduction temperature, flow rate of H$_2$-5%/$N_2$-95% mix gas, and ball milling conditions have been investigated on the sake of PDP(Plasma Display Panel) application. The characteristics such as particle morphology and photoluminescence of prepared phosphors were compared to those of commercial Zn$_2$SiO$_4$:Mn Phosphors. It was found that the Phosphor synthesized at 130$0^{\circ}C$ with 0.08 Mn concentration had a maximum brightness, This brightness was increased more 20% by reduction treatment under 100me/min flow rate of 5%H$_2$-95%$N_2$ mixed gas. The size of particles decreased under 3$\mu\textrm{m}$ after ball milling. Especially, higher luminescence was obtained in our Zn$_2$SiO$_4$:Mn phosphors than commercial Zn$_2$SiO$_4$:Mn phosphors, so that they are able to be applied for PDP.

본 연구의 목적은 기존의 고상 반응법을 이용하여 일본의 상용 Zn$_2$SiO$_4$:Mn형광체보다 우수한 성능의 형광체를 제조하는데 있다. 이틀 위해 본 연구에서는 고상 반응법을 이용하여 Zn$_2$SiO$_4$:Mn 형광체를 합성하고, 이를 PDP(Plasma Display Panel)에 적용하기 위하여 소성온도 및 환원 온도와 주입되는 기체의 양, dopant Mn의 농도를 다양하게 하여 합성하였고, ball milling 등을 통하여 입자의 특성을 개선하는 실험을 하였다. 제조된 형광체의 발광특성 및 모양 등의 특성은 상용 Zn$_2$SiO$_4$:Mn 형광체와 비교하였다. Mn의 농도를 0.08mo1e로 하여 130$0^{\circ}C$에서 소성하였을 때 결정성 및 휘도가 가장 우수하였고, 환원시 5% H$_2$-96% N, 혼합가스의 양을 100ml/rnin으로 일정하게 주입시켰을 때 20%이상 휘도가 증가하였다. Ball rnilling은 30분 동안 100rpm으로 하였을 때 입자의 크기가 수십 $\mu\textrm{m}$에서 3$\mu\textrm{m}$이하로 줄어들었다. 특히. 발광 특성이 상용 형광체보다 월등히 우수하여 PDP에 적용할 수 있다

Keywords

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