Characteristics on EL Properties and Phase Transformation Caused by Artificial Defects on the ZnS:Cu Blue Phosphor for ACPEL

A blue phosphor(ZnS:Cu) is manufactured by solid state reaction for ACPEL(AC powder EL). The effect of artificial defect on phosphor surface on the ZnO phase conversion and resulting luminescence have been studied. It was found that ZnS:Cu could converse to cubic phase more easily due to the formation of artificial defect on 1st fired phosphor by ball-milling process, resulting in improvement of luminescence of phosphor phosphors under the driven EL condition. We found out an optimized ball-mill condition through considering effect of each ball-mill conditions such as milling time and milling rpm on defect. Also we determined relationship between emission luminescence and phase of phosphor based on analyses of crystal structures of phosphors. A significant improvement above 30% was observed in electroluminescence by the artificial defect on ZnS:Cu phosphors compared to non-treated phosphors.

ACPEL용 ZnS:Cu 청색 형광체의 인위적 결함 형성에 따른 결정 상 변화 및 EL 특성

교류 구동 분산형 EL(ACPEL)에 사용되는 ZnS:Cu 청색 형광체를 고상 반응법으로 제조하였다. 1차 소성 후 인위적 결함을 형광체 표면에 도입함으로서 2차 소성 중에 의해 일어나는 ZnS의 상전이 및 EL 발광 휘도에 미치는 영향을 연구하였다. 즉 1차 소성된 형광체를 ball-mill 공정에서 인위적으로 표면에 defect를 형성시켜 ZnS의 저온상인 cubic으로의 전이가 용이하게 하여 EL구동하에서 발광 휘도를 증가시켰다. Ball-mill의 공정 변수로는 milling 시간과 rpm 등을 고려하여 각 조건에 따른 효과를 고찰하였으며, 발광 spectrum을 측정한 결과, 최적 조건에서 인위적인 결함을 형성하지 않은 형광체 보다 발광 휘도가 약 30% 이상 증가하였다. 또한 각기 다른 ball-mill 조건으로 합성된 형광체의 결정상을 분석하고 비교하였으며 상전이 특성에 따른 발광 휘도 변화를 고찰하였다.