• Title, Summary, Keyword: 형광체

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Effect of Temperature on the Luminous Properties of Remote-Phosphor White Light-Emitting Diodes (이격 형광체 구조가 적용된 백색 LED 광원의 온도변화에 따른 발광 특성 분석)

  • Choi, Min-Hyouk;Lee, Hun Jae;Ko, Jae-Hyeon
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.25 no.5
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    • pp.254-261
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    • 2014
  • Two types of white light-emitting diodes (LEDs) with different phosphor structures were fabricated and compared in terms of their optical characteristics. Their spectroscopic properties were analyzed as a function of temperature, from room temperature to $80^{\circ}C$. The temperature dependence of the luminance and the color coordinates showed that the decrease in luminance and change in the color coordinates of the remote-phosphor type LED were much smaller compared to the conventional white LED. These improvements were attributed to the decrease in phosphor temperature, due to the distance between the LED chip and the phosphor layer, as well as to the reduced absorption by the LED chip of the light emitted from the phosphor layer.

다양한 활성제 이온이 도핑된 La2WO6 형광체의 제조와 발광 특성

  • Ryu, Hyeon-Tae;Hong, Sun-Gi;Im, Myeong-Hwan;Lee, Eun-Gyeong;Sin, Yu-Hui;Jo, Sin-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.191.1-191.1
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    • 2015
  • 최근에 백색 발광다이오드를 개발하기 위한 고효율의 형광체 개발에 많은 연구가 집중되고 있다. 본 연구에서는 $La_2WO_6$ 모체 결정에 다양한 활성제 이온인 $Eu^{3+}$, $Dy^{3+}$, $Sm^{3+}$, $Tb^{3+}$를 각각 도핑하여 다양한 발광 파장을 갖는 고효율의 형광체를 제조하였다. 합성한 형광체 분말은 초기물질 $La_2O_3$, $WO_3$, 희토류 원소 ($Eu_2O_3$, $Dy_2O_3$, $Sm_2O_3$, $Tb_4O_7$)를 각각 화학양론적으로 준비하여 고상반응법으로 제조하였으며, 이때 하소 공정은 $400^{\circ}C$에서 3시간, 소결 공정은 $1050^{\circ}C$에서 5시간 유지하여 합성하였다. $La_2WO_6:Eu^{3+}$ 형광체 분말의 경우에 320, 395, 465 nm에서 강한 흡광 파장이 발생하였으며, 파장 320 nm로 여기 시켰을 때 최대 발광 세기는 618 nm에서 관측되었다. $Sm^{3+}$을 도핑한 형광체의 흡광 스펙트럼은 310, 375, 406, 475 nm에서 발생하였으며, 310 nm로 여기 시켰을 때 602 nm의 강한 주황색 발광 신호가 나타났다. $Dy^{3+}$가 도핑된 $La_2WO_6$ 형광체는 575 nm에 강한 발광 피크를 갖는 황색을 나타내었으며, 흡광 파장은 313 nm 이었다. $Tb^{3+}$를 도핑한 형광체의 주 흡광 스펙트럼은 316 nm에서 발생하였고, 발광 스펙트럼은 545 nm에 피크를 갖는 녹색 발광 신호가 나타났다. 활성제이온의 종류에 따른 형광체의 흡광과 발광, 결정 구조의 특성을 체계적으로 제시하고자 한다.

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Observation of the Second Phases in a Red Phosphor $SrTiO_3$:Pr,Al by using Transmission Electron Microscopy ($SrTiO_3$:Pr,Al 적색 형광체에서 TEM을 이용한 2차상의 관찰)

  • 이정용;이호성;정연철;전덕영
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.38 no.3
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    • pp.225-230
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    • 2001
  • 저전압용 형광체로 주목받고 있는 SrTiO$_3$:Pr,Al 형광체를 고상반응법으로 제조하였다. 부활성체 Al이 23 mol% 첨가되었을 때 SrTiO$_3$:Pr 형광체는 최대 발광 강도를 보여주었다. 최대 발광 강도를 보인 형광체에 대해 제한시야회절상과 투과전자현미경을 이용하여 SrTiO$_3$:Pr,Al 적색 형광체내 2차상 형성에 대한 연구를 행하였고 또한 에너지 분산 분광 분석을 행하여 SrTiO$_3$:Pr,Al 형광체내 주입된 부활성제 Al의 함량을 결정하였다. 제한시야회절상의 결과에 의하면 SrTiO$_3$:Pr,Al 적색 형광체내에 단사정 SrAl$_2$O$_4$, 삼사정 Ti$_4$O$_{7}$, 육방정 SrAl$_{12}$O$_{19}$가 2차상으로 존재함을 보여 주었다. 에너지 분산 분광 분석 결과 부활성제 Al의 함량 중 일부는 SrTiO$_3$:Pr,Al 적색 형광체 격자에 고용되고 일부 Al은 SrAl$_{12}$O$_{19}$와 SrAl$_2$O$_4$의 2차상을 형성하는데 소모됨을 보여주었다.주었다.

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나트륨 Flux 혼합첨가에 따른 MgWO4:Tb3+ 형광체의 합성과 발광 특성

  • Gang, Dong-Gyun;Lee, Seong-Jae;Jo, Seon-Uk
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.221-221
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    • 2016
  • 최근에 희토류 이온이 도핑된 텅스텐산(tungstates) 형광체에 대한 연구가 재조명되고 있다. 텅스텐산 형광체는 우수한 광학적 특성과 높은 화학적 안정성을 나타내기 때문에 X-선 증강 스크린(X-ray intensifying screens), 광고판용 형광 램프, 발광 다이오드, 레이저, 섬광체(scintillator), 전계방출 디스플레이 영역에 그 응용성을 넓히고 있다. 본 연구는 모체 결정 MgWO4에 희토류 이온인 Tb3+와 융제(flux)의 몰 비를 변화 시켜 고상반응법을 사용하여 합성을 하였다. 합성한 형광체를 여기 파장 281 nm로 제어하였을 시, 545 nm의 녹색 발광 스펙트럼을 관찰 하였다. Tb3+이온이 0.10 mol일 때, 가장 발광 세기가 컸으며, 몰비가 증가 할수록 발광의 세기는 점차 커지다가 0.12 mol에서 작아졌다. 주 발광 신호 이외에도 489 nm, 586 nm, 621 nm에서 상대적으로 작은 발광 스펙트럼을 보였다. XRD를 통해 분석한 결정구조는 단사정계임을 알 수 있었으며 주 피크는 $23.9^{\circ}$에서 발생 하였고 이는 (110)면에서 발생한 회절 신호이다.

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Fabrication and characterization of nano phosphor using ultrafine $Y_2O_3:EU^{3+}$ particles (초미세 $Y_2O_3:EU^{3+}$ 분말을 이용한 나노 형광체의 제조 및 특성 평가)

  • Hong, Sung-Jei;Kwak, Min-Gi;Cho, Kyoon-Woo;Kim, Won-Geun;Moon, Dae-Gyu;Han, Jeong-In
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • pp.1062-1065
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    • 2003
  • 본 연구에서는 초미세 $Y_2O_3:EU^{3+}$ 분말을 이용하여 나노 형광체를 제조하였다. 나노 형광체는 소량의 Eu가 도핑된 $Y_2O_3$ 재질로 구성되어 있다. 형광체 분말의 결정화를 위해 $500{\sim}900^{\circ}C$의 온도로 열처리하였다. 제조된 나노 형광체를 HRTEM으로 관찰한 결과 입자 크기가 열처리 온도에 따라 약 $4{\sim}30nm$의 분포를 나타내었다. 또한 XRD로 결정상을 분석한 결과 주로 입방정 구조로 되어 있고 소량의 단사정 구조가 포함된 $Y_2O_3$ peak가 검출되었다. EDS 분석 결과 약 $6.7{\sim}7.5%$의 Eu가 검출되었다. 약 4nm 크기의 $Y_2O_3:EU^{3+}$ 분말로 제조한 나노 형광체의 발광 특성은 주요 파장대가 612nm인 PL spectrum이 관찰되어, 적색 형광체로서의 $Y_2O_3:EU^{3+}$ 나노 분말이 제조되었다.

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Synthesis and Optical Properties of Ca1-xSrxS:Ce Phosphors (Ca1-xSrxS:Ce 형광체의 합성과 광 특성)

  • Heo, Yeong-Deok;Seong, Hye-Jin;Do, Yeong-Rak
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.50 no.6
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    • pp.471-476
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    • 2006
  • series of Ca1-xSrxS:Ce phosphors were synthesized by solid-state reactions. The Ca1-xSrxS:Ce phosphors have a strong absorption in region from 430 nm to 470 nm. The emission peaks of CaS:Ce are located at 510 nm and 570 nm. The partial replacement of Ca by Sr in Ca1-xSrxS:Ce causes a blue shift of emission wavelengths. The Ca1-xSrxS:Ce can be used as bluish green and yellow emitting phosphors for white light emitting diodes (LEDs) pumped by the blue LED. We reported the optical properties of Ca1-xSrxS:Ce phosphors for application in phosphor converted white LEDs.

Synthesis and Luminescent Characteristics of (Sr,Ba)2Ga2SiO7:Eu2+ Green Phosphor for LEDs (LED용 (Sr,Ba)2Ga2SiO7:Eu2+ 녹색 형광체의 합성 및 발광특성)

  • Park, Jeong-Gyu;Lee, Seung-Jae;Yeon, Jeong-Ho
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.50 no.2
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    • pp.137-140
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    • 2006
  • In this report, Europium doped strontium barium gallium silicate ((Sr,Ba)2Ga2SiO7:Eu2+) phosphor has been synthesized by conventional solid-state method and investigated luminescent characteristic. Appropriate proportions of the raw materials were mixed in an agate mortar with acetone to obtain starting mixtures. Also, this phosphor was prepared by simple process under the reduction atmosphere (25% H2/75% N2). This phosphor can be applicated to the green phosphor for white LED because it has green emission band (513 nm), which emits efficiently under the 405nm excitation energy.

Li-doped Y2SiO5:Ce, Blue-emitting Phosphor (Li-이온이 도핑된 Y2SiO5:Ce 청색 형광체)

  • Park, Jung-Cheol;Jeon, Gi-Wan
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.50 no.3
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    • pp.232-236
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    • 2006
  • The Y1.99-xMxCe0.01SiO5(M=Li, La, Nd, and Gd) phosphors were synthesized by solid-state reaction at 1350oC for 10h under reducing atmosphere in order to improve properties of blue emitting phosphors. Compared with commercial blue phosphors, the Y2SiO5:Ce blue phosphors substituted with various elements showed significant enhancement of the emission intensity. Particularly, 1 mol% Li doped Y2SiO5:Ce phosphors indicated the maximum emission intensity in the photoluminescence spectra. Thanks to SEM analyses revealed that the morphology of Y2SiO5:(Ce,Li) blue phosphors was a pseudo-spherical with particle size of 3m.

이중발광 코어/쉘 나노형광체

  • Jang, Ho-Seong;U, Gyeong-Ja;Im, Gi-Pil
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.132.2-132.2
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    • 2014
  • 란탄족 원소가 도핑된 세라믹 나노결정, 즉, 나노형광체는 도핑되는 원소의 종류에 따라 다양한 색을 발광할 수 있다. 일반적으로 형광체는 외부에너지에 의해 여기된 후 흡수한 에너지 보다 작은 에너지의 가시광을 발광하게 된다. 이러한 현상은 downconversion 발광으로 알려져 있다. 그러나 모체에 Yb3+와 Er3+를 도핑하는 경우 적외선을 흡수하여 가시광선을 발광하는 upconversion 현상이 관찰된다. Upconversion 형광체를 이용하여 적외선을 가시광으로 변환시키면 sub-band gap 손실을 줄임으로써 태양전지 효율을 높일 수 있고, 바이오 이미징 감도를 높일 수도 있다. 그러나, upconversion 발광기구에서는 두 개의 적외선 광자가 흡수되어 하나의 가시광 광자가 방출되기 때문에 upconversion 발광 효율은 downconversion 발광 효율에 비하여 매우 낮은 특성을 보인다. 특히 형광체의 크기가 작아져 나노미터 영역의 크기가 되면 효율이 더욱 낮아지기 때문에 upconversion 나노형광체의 경우 효율을 증가시키기 위하여 형광체 주위로 결정질 쉘을 형성시키는 것이 필요하다. 이 때, 결정질 쉘에 downconversion 특성을 보일 수 있는 란탄족 원소를 도핑하는 경우 upconversion 발광 강도가 증대될 뿐 아니라, 하나의 나노입자에서 upconversion과 downconversion 두 가지 서로 다른 발광 특성을 관찰할 수 있다. 본 발표에서는 단일 나노입자에서 upconversion과 downconversion 발광을 보이는 이중발광 코어/쉘 나노형광체의 발광 특성에 대하여 논의하고자 한다.

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Properties of Powder and Fluorescence as a Function of Oxygen Partial Pressure in ZnO : Zn System Prepared by Glycine Nitrate Process (GNP 방식으로 제초한 ZnO : Zn의 산소분압에 따른 분말특성 및 형광특성)

  • Choi, Woo-Sung;Park, Sung
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • pp.378-382
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    • 1999
  • 저 전압용 형광체는 최근에 활발히 연구가 진행되고 있으며 가장 대표적인 형광체가 ZnO Zn 녹색 형광체이다. ZnO : Zn 형광체는 자체발광형 형광체로써 ZnO을 환원분위기 하에서 열처리를 함으로써 얻을 수 있다. 본 연구에서는 자발착화 연소반응법(Glycine Nitrate Process)을 이용하여 ZnO : Zn 분말을 합성하고 형광특성 및 분말특성을 알아보았다. 출발물질로는 Zn Nitrate와 Glycine을 이용하였고 자발연소 반웅이 발생하는데 적절한 글리신의 양을 확인하기 위해서 글리신과 양이온의 비를 변화시키며 ZnO를 합성하였다. 그리고 Zn Excess가 생겨난 앙과 그에 따른 형광특성을 관찰하기 위해 $N_2$ 분위기 에서 각기 50$0^{\circ}C$, 75$0^{\circ}C$, 95$0^{\circ}C$의 온도에서 열처리를 행하였다. 제조된 ZnO 분말의 입자형태와 결정상 태는 SEM과 XRD를 이용하여 분석하였고 TG-DTA를 측정하여 열처리온도에 따른 질량감소(Zn excess)를 관찰하였다. 또 Particle size analyzer로 분말의 크기를 알아보았고 형광체로써의 발광특성을 살펴보기 위해 PL을 이용하여 발광피크를 관찰하였다.

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