고상반응법에 의해 합성된 ZnS:Mn,Cu,Cl 형광체의 발광특성 향상을 위한 연구

Abstract

여러 가지 정보를 제공하기 위해 데이터를 시각적으로 화면에 출력하는 표시 장치를 디스플레이 또는 디스플레이 디바이스라고 한다. 즉, 각종 전자기기로부터 출력되는 신호를 인간의 시각으로 인식할 수 있도록 광 정보 신호로 변환해주는 전자장치가 디스플레이다. 이런 측면에서 디스플레이는 전자기기와 사람을 연결시켜 주는 매개체로서의 역할을 수행한다. 오늘날과 같은 정보통신 사회에 없어서는 안 될 필수요소로서 시계부터 컴퓨터, TV , 휴대폰에 이르기까지 다양한 분야에 광범위하게 적용되고 있다. 디스플레이에도 다양한 종류가 있다. 그 중 평판 디스플레이는 크게 발광형과 수광형(비발광형)으로 분류된다. 평판 디스플레이의 대표격인 액정 디스플레이(LCD: liquid crystal display)는 수광형이며, 발광형(emission)에는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: plasma display panel), 전계 방출 디스플레이(FED: field emission display), 전계 발광 디스플레이(ELD: electroluminescent display, 발광다이오드(LED: light emitting diode), 형광표시관(VFD: vacuum fluorescent display) 등이 있다. 본 논문에서는 평판 디스플레이중 전계 발광 디스플레이(ELD)로서 교류에 의해 구동되어지는 교류 구동 분산형 EL(ACPEL)용 적색 형광체를 연구하였다. ACPEL에 사용되는 형광체는 ZnS를 모체로 하여 Cu나 Mn과 같은 전이금속을 활성제로 첨가하여 합성하였다. 원료의 혼합공정, 1차 소성공정, 1차 세척공정, phase 제어공정, 2차 소성공정, 2차 세척공정을 거쳐 ZnS:Mn,Cu,Cl 형광체를 합성하였고, 활성제의 농도에 따라서 청색에서 녹색, 적색의 발광색의 구현이 가능하다. 원료의 혼합 공정중 융제로서 NaCl과 MgCl2, BaCl2가 혼합되어 열처리 시 입자의 성장을 도와 주고 부활성제로서의 역할도 한다. ZnS:Mn,Cu,Cl 적색 형광체의 합성조건과 소성조건 등을 변화하면서 최적의 적색의 발광특성을 갖는 형광체를 연구하였다. 그리고 합성된 형광체로 스크린 프린팅 방법으로 ITO필름위에 형광체/유전층/상대전극 층을 차례로 프린팅하여 형성하고 교류전압을 인가하여 교류 구동형 EL 소자의 광학적, 전기적 특성을 분석하였다.