White electroluminescent device by ZnS:Mn, Cu, Cl phosphors

  • 김종수 (부경대학교 이미지시스템공학과) ;
  • 박재홍 (부경대학교 이미지시스템공학과) ;
  • 김광철 (한국기술교육대학교 교양학부) ;
  • 권애경 (연세대학교 물리학과) ;
  • 박홍이 (연세대학교 물리학과)
  • Published : 2006.05.01

Abstract

.고상반응법 (solid state reaction)합성된 ZnS:Mn,Cu,Cl 형광체는 약 $20^{\sim}25{\mu}m$ 의 구형이고, Cubic/hexagonal 구조를 보였다. Electroluminescent device(ELD)는 실크 스크린된 형광층(ZnS:Mn,Cu,Cl)/유전체층 ($BaTiO_3$)으로 구성되었으며, 각층은 $30^{\sim}50{\mu}m,\;50^{\sim}60{\mu}m$ 정도로 도포 하였다. 100 V-400 Hz 의 구동조건에서, ELD 의 백색 발광은 450 nm, 480 nm 픽에서 각각 $Cl_s{\to}Cu^{+}\;_{Zn},\;Cl_s{\to}Cu^{2+}\;_{Zn}$ 전이에 의해 중첩된 청색, 녹색 밴드의 발광과, 580 nm 픽에서 Mn 의 $^{4}T_1{\to}^{6}A_1$ 전이에 의한 황색 밴드의 발광으로 이루어진다. Cu 농도의 증가에 따라 450 nm 의 발광 밴드의 휘도는 감소하며 580 nm 의 발광 밴드의 휘도가 증가하였고 발광 휘도가 향상되었다. 즉, 색온도가 높은 cold white(10000 K)에서 색온도가 낮은 Warm white(3000 K) 로 변한다. 이것은 450 nm 의 발광 밴드가 580 nm 의 발광 밴드에 흡수되는 에너지 전이 (Energy transfer) 현상에 기인한다. ZnS:Mn,Cu,Cl 의 Mn 1.5 wt %, Cu 2.5 wt.% 에서 최적 발광 휘도를 보이며, 100 V-400 Hz 에서 약 $12cd/cm^2$이였다.

Keywords