디스플레이재료의 현황 및 전망

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핵심기술

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형광체란 형광체란 외부로부터 받은 에너지를 빛(가시광선)으로 바꾸는 물질을 통틀어 일컫는 말이다. 가해지는 에너지는 자외선, 전자빔, 전기에너지, 열에너지 등 다양하다. 최초의 형광체는 1603년 이탈리아의 연금술사인 빈센티누스 카샤롤로(Vincentinus Casciarolo)에 의해 합성된 ‘태양석’으로, 햇빛 아래 두었다가 어두운 곳으로 옮겨 놓으면 빛을 발해 이와 같은 명칭을 가지게 되었다. 태양석은 황산바륨(BaSO4)에 불순물이 포함되어 있던 물질로 추정된다

발광스펙트럼(형광의 단계)

형광체 여기 에너지와 응용기기 발광 에너지 여기 에너지 응용기기 Cathode luminescence 음극선(Cathod ray) 5-35kV 20V-1kV Color CRT Mono CRT FED Photo luminescence X선 자외선 147nm 254nm 250~400nm 가시광선 증감기 CT용 PDP 형광램프 일반조명, 수은램프 야광도료, 형광안료 Electro luminescence Electric field EL display

조성과 파장에 의한 색의 조사 분류 조성 발광파장 색 황화물계 ZnS : Ag (ZnCd)S : Cu (CdZn)S : Ag 935nm 560nm 573nm 자색 황색 황금색 산소산계 Zn2SiO4 : Mn Cd2B2O5 : Mn (SrMg)7(PO4)2 : Mn YVO4 : Eu CaWO4 525nm 626nm 590nm 620nm 430nm 초록색 오렌지색 적색 청색

형광체의 종류

형광체의 종류

형광체의 종류

형광체의 종류

형광체의 종류

국내기업들의 문제점 및 발전방안

형광체의 핵심기술

실링제란 각종 부재의 접합부나 줄눈과 같은 틈새에 충전 또는 장착하여 수밀 또는 기밀성을 부여하며, 유리등을 고정시키는 역할을 한다. 실링재는 수축·팽창율을 고려하여 설계된 죠인트(줄눈)에 충전하여 수밀, 기밀상태를 유지해야 하므로 탄성을 가져야 하며, 접착부재의 신축, 진동에 장시간 견딜수 있는 내구성과 접착성을 가져야한다.

전극재란 전극재의 주요기능은 전기에너지를 원하는 곳까지 전달시켜주는것이다. 디스플레이소자에 사용되는 전극재는 크게 주 전극재와 부전극재로 나뉘어 지며 이들은 상호보완적인 작용을 하며 전극재로서의 기능을 가지게된다. 최종적으로 전자부품내에서 특정한 pattern을 형성시켜 그 기능을 구현하게 된다.전극재가 최대의 기능을 발휘하기 위해서는 역시 전기에너지의 전달과 관련된 효율, 즉저항에 대한 고려를 하지않을수없으며 부품의 제조공정조건,또 완성된 부품의 가격경쟁력들을 함께 고려하여 그 재질이 선정된다.

유전체란 도체(금속) 반도체 유전체(절연체) 금속 결합 이온 결합

유전체와 절연체 유전체(dielectrics)와 절연체(insulator) 약간의 감각적인 차이 절연체라고 하면 전류를 통하지 않는 물질이라는 것이 머리에 떠오르고, 유전체는 외부의 전기장에 의하여 전기분극(electric polarization)이 생기는 것을 생각하게 한다.

우리 주위의 유전체들 구(old) 세라믹스

뉴세라믹(무기재료)의 종류 바이오 세라믹 엔지니어링 세라믹 (자동차 엔진, 다이아몬드 코팅) 고온 초전도체, 자성 재료 전자 세라믹

생활 속의 전자 유전 세라믹스 축전기(capacitor, condenser) MLCC(Multi-Layer Ceramic Capacitor)

생활 속의 전자 유전 세라믹스 가스레인지 점화 장치, 가습기, 전자시계(수정 진동자) 압전 현상(壓電, piezoelectricity) 전압을 걸어주면 크기가 줄어들고, 반대로 힘을 가하면 전압이 생기는 현상

유전체의 물성 - 강유전체 이온 결합과 공유 결합의 조화 강유전체(ferroelectrics) 외부의 전기장이 없이도 자발분극이 남아 있는 유전 물질 BaTiO3 - 금속 산화물 고온 초전도체, 보석과 비슷한 구조 비교: 강자성체 (자석)

시장규모

핵심기술

리튬 이온 전지용 세라믹 전극재료 1990 일본 sony의해 최초 상용화 휴대용 전자기기(노프북 pc,휴대전화, 캠코더)의 경량화에 힘입어 30%이상 성장) 음극 graphite, 카본 양극 세라믹재료 조합(V2O5, MnO2, NiO2, CoO2) LiCoO2가 90%점유

양 극(Mn화합물) Sony 개발했으나 생산 중단, 신신호전기와 일립제작소는 대형으로 자동차에 공급 중량에너지 및 전력 밀도가 높음 일본전지공업은 일본 중화학공업으로부터 소성 위탁 일본전지/GS Melcotech는 다공질 PVDF를 Separator 또는 전극으로 사용

양극(Li화합물 ) 정동화학, SEIM, 일흥, 일본화학공업, 본장화학, 일화화학, 부사화학, FMC 일본화학의 경우 25% 시장점유 생산력은 월 100ton임 사용량이 계속 증가 개발업체 중앙전기,일휘화학,삼정금속,동소이

양극(Ni화합물 ) Co 대체물질로 연구, SEIMI Chem이 주도(10ton/월) LiNi1-x-yCoxAlyO조성을 sony와 Moli E에 소량 공급 일휘화학, 후지화학등은 개발중지, Ah용량은 크나 방전 전압이 낮음

음 극 음극은 전지 특성 차이에 따라 흑연계, soft 카본(Cokes) 및 hard 카본으로 구분 음극생산 업체(일본) Sony는 노트북 pc용 18650cell, 1550mAh급 흑연제품 사용 쓰미토모 금속은 인상 흑연 적용 ATB는 MCF중심(용량 310mAh/g)을 Lonza의 흑연을 15%정도 혼합 마쯔시다(Matsushita)는 MCMB를 기본으로 미쓰비시화학의 pitch수식 복합 흑연을 적용(￥3000이하로 저가격) Sanyo는 천연 흑연에 도전제, 인조 흑연을 혼합 사용 Gs/MCMB는 도전제 4～5종류를 첨가 사용하여 흑연화함

일본에서의 display 시장 및 전자 세라믹 생산량