Eu3+-doped SnO2 (SnO2:Eu3+) phosphor thin films were grown on quartz substrates by radio-frequency magnetron sputtering. The deposition temperature was varied from 100 to 400 ℃. The X-ray diffraction patterns showed that all the thin films had two mixed phases of SnO2 and Eu2Sn2O7. The 880 nmthick SnO2:Eu3+ thin film grown at 100 ℃ exhibited numerous pebble-shaped particles. The excitation spectra of SnO2:Eu3+ thin films consisted of a strong and broad peak at 312 nm in the vicinity from 250 to 350 nm owing to the O2--Eu3+ charge transfer band, irrespective of deposition temperature. Upon 312 nm excitation, the SnO2:Eu3+ thin films showed a main emission peak at 592 nm arising from the 5D0→7F1 transition and a weak 615 nm red band originating from the 5D0→7F2 transition of Eu3+. As the deposition temperature increased, the emission intensities of two bands increased rapidly, approached a maximum at 100 ℃, and then decreased slowly at 400 ℃. The thin film deposited at 200 ℃ exhibited a band gap energy of 3.81 eV and an average transmittance of 73.7% in the wavelength range of 500-1100 nm. These results indicate that the luminescent intensity of SnO2:Eu3+ thin films can be controlled by changing the deposition temperature.
희토류 이온 $Eu^{3+}$와 $Dy^{3+}$가 각각 도핑된 $CaMoO_4$ 광체 분말을 고상반응법으로 합성하였다. 모든 형광체 분말의 결정 구조는 활성제 이온의 종류와 농도비에 관계없이 주 회절 피크(112)를 갖는 정방 정계이었다. $Eu^{3+}$ 이온이 도핑된 형광체의 경우에, $Eu^{3+}$ 이온의 농도가 0.01~0.10 mol 영역에서 결정 입자의 크기는 전반적으로 증가하였고, 비교적 균일한 크기 분포를 가지면서 조약돌 형태를 나타내었으며, 흡광 스펙트럼은 311 nm를 정점으로 넓게 퍼져있는 전하 전달 밴드와 파장 영역 360~470nm에서 약한 피크를 갖는 다수의 흡수선이 관측되었으며, 주 발광 스펙트럼은 $Eu^{3+}$ 이온의 $^5D_0{\rightarrow}^7F_2$ 전이에 의한 618 nm에 피크를 갖는 강한 적색 발광이었다. $Dy^{3+}$ 이온이 도핑된 분말의 경우에, 흡광 스펙트럼은 303 nm에 피크를 갖는 전하 전달 밴드와 상대적으로 세기가 약한 다수의 $Dy^{3+}$ 이온의 전이 신호가 발생하였으며, 주 발광 스펙트럼은 $^4F_{9/2}{\rightarrow}^7H_{13/2}$ 전이에 의한 578 nm에 피크를 갖는 황색 발광 스펙트럼이 관측되었다.
$SrSnO_3$ phosphor powders were synthesized with two different contents of activator ions $Eu^{3+}$ and $Tb^{3+}$ using the solid-state reaction method. The structural, morphological, and optical properties of the phosphors were investigated using X-ray diffractometry, field-emission scanning electron microscopy, and fluorescence spectrophotometry, respectively. All the phosphors showed a cubic structure, irrespective of the type and the content ratio of activator ions. For $Eu^{3+}$-doped $SrSnO_3$ phosphors, the intensity of the 620 nm red emission spectrum resulting from the $^5D_0{\rightarrow}^7F_2$ transition of $Eu^{3+}$ was stronger than that of the 595 nm orange emission signal due to the $^5D_0{\rightarrow}^7F_1$ transition in the range 0.01-0.05 mol of $Eu^{3+}$, but the ratio of the intensity was reversed in the range 0.10-0.20 mol of $Eu^{3+}$. The variation in the emission intensity indicates that the site symmetry of the $Eu^{3+}$ ions around the host crystal was changed from non-inversion symmetry to inversion. For the $Tb^{3+}$-doped $SrSnO_3$ phosphors under excitation at 281 nm, one strong green emission band at 550 nm and several weak bands were observed. These results suggest that the optimum red and green emission signals can be realized when the activator ion content for $Eu^{3+}$- or $Tb^{3+}$-doped $SrSnO_3$ phosphors is 0.20 mol and 0.15 mol, respectively.
형광체 내 모체로 사용될 때 활성 이온 주위에 분포하여 형광 특성에 많은 영향을 미치는 알칼리 토금속인 $Ba^{2+}$ 이온을 기반으로 하는 바나데이트 화합물인 $Ba_2GdV_3O_{11}$에 희토류 이온 $Eu^{3+}$를 첨가하여 형광 강도 및 형광 수명을 연구하였다. 고상법을 이용하여 $Ba_2GdV_3O_{11}:Eu^{3+}$ 형광체를 합성하였으며 X선 회절 분석을 통하여 형광체의 결정성을 확인하였다. $Ba_2GdV_3O_{11}:Eu^{3+}$ 형광체의 형광특성은 광학 및 레이저를 이용하여 측정하였다. $Ba_2GdV_3O_{11}:Eu^{3+}$ 형광체의 에너지 전이와 확산은 $Eu^{3+}$의 농도에 크게 의존한다. $Eu^{3+}$의 농도가 낮을 때 CT 밴드로의 강한 형광을 보이나 $Eu^{3+}$의 농도가 높아질수록 4f - 4f 전이에 의한 형광이 강하게 나타난다. $Eu^{3+}$ 이온의 농도 증가로 인해 이온 간의 에너지가 확산되어 형광의 수명시간은 감소하였다. 에너지 전이는 낮은 $Eu^{3+}$ 농도에서 두 $Eu^{3+}$ 이온 사이에서 발생하며 에너지 확산은 높은 $Eu^{3+}$ 농도에서 크게 발생한다.
FED용 적색형광체인 $(Y,Gd)_2O_2$S : Eu 분말의 합성과 부활성제로서의 $Gd^{3+}$ 의 영향과 이에 따른 미세조직의 변화및 저전압 발광특성등이 다양한 소결온도에서 조사되었다. 311 nm의 여기파장을 이용시 발광은 627nm에서 $^{5}D_0 \$\longrightarrow$ $$^7F_2$ 천이에 의해 일어남이 관찰되었고 $Gd^{3+}$ 5 mole%, $950^{\circ}C$ 소결에서 가장 높은 발광휘도를 나타냈으며 $Gd^{3+}$ 5 mole% 이상에서는 농도소광현상이 일어났다. 소결 후의 평균입자크기는 약 1 $\mu$m이었으며 $(Y,Gd)_2O_2$S : Eu의 발광효율이 $Y_2O_2$S : Eu 보다우수한 것으로 나타났다.
$BiNbO_4:RE^{3+}$ (RE = Dy, Eu, Sm, Tb) phosphors were prepared by solid-state reaction at $1100^{\circ}C$ and their structural, photoluminescent, and morphological properties were investigated. XRD patterns exhibited that all the synthesized phosphors exhibited a triclinic system with a dominant (210) diffraction peak, irrespective of the type of activator ions. The surface morphologies of rare-earth-ion-doped $BiNbO_4$ phosphors were found to depend strongly on the type of activator ions. The $Eu^{3+}$ and $Dy^{3+}$ doped $BiNbO_4$ phosphors revealed a strong red (613 nm) emission resulting from the $^5D_0{\rightarrow}^7F_2$ transition of $Eu^{3+}$ and a dominant yellow (575 nm) emission originating from the $^4F_{9/2}{\rightarrow}^6H_{13/2}$ transition of $Dy^{3+}$ respectively, which were the electric dipole transitions, indicating that the activator ions occupy sites of non-inversion symmetry in the $BiNbO_4$ phosphor. The main reddish-orange emission spectra of $Sm^{3+}$-doped $BiNbO_4$ phosphors were due to the $^4G_{5/2}{\rightarrow}^6H_{7/2}$ (607 nm) magnetic dipole transition, indicating that the $Sm^{3+}$ ions were located at inversion symmetry sites in the $BiNbO_4$ host lattice. As for $Tb^{3+}$-doped phosphors, green emission was obtained under excitation at 353 nm and its CIE chromaticity coordinates were (0.274, 0.376). These results suggest that multicolor emission can be achieved by changing the type of activator ions incorporated into the $BiNbO_4$ host crystal.
Park, Jung-Min;Kim, Chang-Hae;Jung, Ha-Kyun;Park, Hee-Dong;Park, Yoon-Chang
한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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한국정보디스플레이학회 2002년도 International Meeting on Information Display
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pp.792-794
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2002
Uniform cylinder-shaped precursors for (Y,Gd)$BO_3$:Eu phosphors were prepared by urea hydrolysis reaction. After heating the precursors at lower temperature than general synthetic methods, the phosphor powders were well dispersed and held their original shapes. Their emissions under vacuum-ultraviolet (VUV) excitation appeared with the peaks at 593nm due to magnetic dipole transition from $^5D_0$ to $^7F_1$, 612nm and 627nm due to electric dipole transition from $^5D_0$ to $^7F_2$
The Tb3+ or Eu3+-doped Lu2Gd1Ga2Al3O12 phosphor were fabricated by funace at 1500 ℃ for 12 h using a solid state reaction. The XRD (X-ray diffraction_Panalytical X'Pert Pro) and FE-SEM (field emission scanning electron microscope) are measured to confirm the crystalline structure and surface morphology of the phosphor. The Tb3+-doped Lu2Gd1Ga2Al3O12 phosphor emits the lights in 470~650 nm wavelength range due to transitions from 5D4 to 7Fj. Therefore, it shows the green region in the CIE chromaticity diagram under both UV and X-rays excitations. The Eu3+-doped Lu2Gd1Ga2Al3O12 phosphor emits the lights in 550~750 nm wavelength range because of 5Di to 7Fj. The emission is confirmed to be in the red region using the CIE chromaticity diagram. The Tb3+ or Eu3+-doped Lu2Gd1Ga2Al3O12 phosphor shows the characteristic f-f transition with a long decay time, which is about several milliseconds. They have the high efficiency of light emission for X-ray because of their high effective Z number (Zeff = 58.5) and density. Therefore, they are very much promising phosphors for X-ray imaging application in medical fields.
고상법을 이용하여 Eu 이온이 첨가된 다중인산염 NaSr(PO3)3형광체를 합성하고 탄소열환원법을 통하여 NaSr(PO3)3:Eu2+ 형광체를 완성하였다. X선 회절 측정(XRD)을 통하여 형광체의 결정상을 확인하였다. NaSr(PO3)3:Eu2+ 형광체의 Eu2+ 농도 변화에 따른 발광 방출 및 여기 스펙트럼과 수명시간을 측정하였다. 320 nm 근자외선 여기에서 NaSr(PO3)3:Eu2+ 형광체는 Eu2+의 4f65d → f7(8S7/2) 전이에 따른 420 nm 중심의 밴드를 방출하였다. Eu2+ 첨가 된 형광체의 열적 특성을 증가시키기 위해 온도 의존적 방출 스펙트럼과 형광 감쇠 곡선을 측정하고 형광체의 온도 의존성을 설명하였다. 본 연구로 희토류 이온이 첨가된 NaSr(PO3)3:Eu2+는 디스플레이, 검출기 등에 온도 센서 역할을 할 수 있는 우수한 온도 의존성을 보여준다.
실리카 유리에 3가 이온 희토류 원소인 $Eu^{3+}$, $Sm^{3+}$, $Tb^{3+}$를 첨가한 경우의 분광특성 변화를 연구하였다. 유리시료의 분광특성은 회토류를 첨가한 경우의 파장영역에 따른 흡수 및 발광파장의 변화를 관찰하였으며, 희토류 함량을 1-10wt%까지 첨가하여 함량변화에 따른 형광세기 변화를 조사하였다. 형광특성 측정 결과 희토류 원소의 함량이 10wt%까지 형광세기는 함량에 비례하여 계속 증가하였으며, 시료의 형광특성을 상온에서 관측한 결과 400-500nm사이에서 가장 많은 빛을 흡수하여 가시광선 영역인 600nm부근에서 방출되는 형광세기가 가장 크게 나타났다. 이때 방출되는 희토류 원소들은 $Eu^{3+}$의 경우 $^{5}D_{o}$ -> ^{7}F$. $Sm^{3+}$ 은 $4F_{5/2}$ -> $^{6}H$, $Tb^{3+}$은 $^{5}D_{4}$ -> ^{7}F$의 전이임일 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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