• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.165-165
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• 2013

희토류 발광 물질은 4f 껍질에 위치하는 전자의 독특한 특성 때문에 발광 소자와 디스플레이에 그 응용성을 확장하고 있다. 본 연구에서는 고효율의 적색과 주황색 형광체를 합성하기 위하여 모체 격자 CaNb2O6에 희토류 이온인 유로퓸과 사마륨을 치환 고용하여 최적의 합성 조건을 조사하였다. Ca1-1.5xNb2O6:REx3+ (RE=Eu, Sm) 형광체 분말 시료는 고상반응법을 사용하여 활성제 이온인 Eu3+와 Sm3+의 농도비를 0, 0.01, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20 mol 로 변화시키면서 합성하였다. 초기 물질 CaO, Nb2O5, Eu2O3와 Sm2O3을 화학 적량으로 측정하고, 400 rpm의 속도로 24시간 밀링 작업을 수행한 후에, 건조기 $60^{\circ}C$에서 28시간 건조하고, 시료를 막자 사발에서 갈아 세라믹 도가니에 담아 튜브형 전기로에서 분당 $5^{\circ}C$의 비율로 승온시켜 $500^{\circ}C$에서 5시간 동안 하소와 $1,100^{\circ}C$에서 6시간 소결하여 합성하였다. Eu3+가 도핑된 경우에, 발광 스펙트럼은 Eu3+ 이온의 농도비에 관계없이 강한 적색 발광 스펙트럼이 616 nm에서 관측되었다. 이외에도, 596 nm와 708 nm에서 상대적으로 발광 세기가 약한 주황색 발광과 적색 발광 신호가 검출되었으며, 541 nm에서는 매우 약한 녹색스펙트럼이 관측되었다. Eu3+ 이온의 농도비에 0.01 mol에서 0.15 mol로 증가함에 따라 주발광 신호의 세기는 점점 증가하였으며, 0.15 mol에서 최대 발광 세기를 나타내었다. Eu3+ 이온의 농도비가 0.20 mol 로 더욱 증가함에 따라 주 피크의 세기는 농도 소강 현상에 의하여 현저히 감소함을 보였다. 한편, 주된 흡광 스펙트럼은 279 nm에서 나타났는데, 이것은 전하전달밴드 신호이다. Sm3+가 도핑된 형광체 분말의 발광 스펙트럼은 모든 시료의 경우에 613 nm에서 강한 적주황색 발광 스펙트럼이 관측되었고, 상대적으로 세기가 약한 570 nm와 660 nm에 피크를 갖는 황색과 적색 발광 스펙트럼이 발생하였다. 흡광과 발광 스펙트럼의 최대 세기는 0.05 mol에서 나타났으며, Sm3+ 이온의 농도비가 더욱 증가함에 따라 흡광과 발광 세기는 급격하게 감소하였다.

• Current Applied Physics
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• 제18권11호
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• pp.1403-1409
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• 2018

In the present study, the $SrMoO_4:Eu^{3+}$ phosphors has been synthesized through hydro-thermal co-precipitation method, and single factor and orthogonal experiment method was adopted to find optimal synthesis condition. It is interesting to note that hydro-thermal temperature is a prominent effect on the luminescent intensity of $SrMoO_4:Eu^{3+}$ red phosphor, followed by co-precipitation temperature, calcining time, and the doping amount of $Eu^{3+}$. The optimal synthesis conditions were obtained: hydro-thermal temperature is $145^{\circ}C$, co-precipitation temperature is $35^{\circ}C$, the calcining time is 2.5 h, and the doping amount of activator $Eu^{3+}$ is 25%. Subsequently, the crystalline particle size, phase composition and morphology of the synthesized phosphors were evaluated by X-ray powder diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results show that these phosphors possess a scheelite-type tetragonal structure, and the particle size is about $0.2{\mu}m$. Spectroscopic investigations of the synthesized phosphors are carried out with the help of photo-luminescence excitation and emission analysis. The studies reveal that $SrMoO_4:Eu^{3+}$ phosphor efficiently convert radiation of 394 nm-592 and 616 nm for red light, and the luminescence intensity of $SrMoO_4:Eu^{3+}$ phosphors is improved. $SrMoO_4:Eu^{3+}$ phosphors may be a potential application for enhancing the efficiency of white LEDs.

• 암석학회지
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• 제5권2호
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• pp.142-160
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• 1996

한반도 남동부 경주시 일원에 분포하는 남산화강암체에서 산출되는 A-형 화강암에 대한 암석학 및 지화학적 특성에 대하여 고찰하였다. 남산화강암체는 북부의 하이퍼솔브스 알칼리장석화강암과 남부의 서브솔브스 알칼리장석화강암 및 흑운모화강암으로 구성된다. 이들 중 하이퍼솔브스 화강암은 정동구조를 나타내며, 특징적으로 퍼다이트 조직을 나타내는 알칼리장석, 석영과 이들 사이의 간극을 충진하고 있는 철이 풍부한 흑운모와 알칼리각섬석 및 형석으로 구성되며, 석영과 알칼리장석은 종종 미문상조직을 나타낸다.남산화강암체의 하이퍼솔브스화강암 및 서브솔브스호강암은 암석기재 또는 지화학적 특징을 볼 때, 각 I-형의 불국사회강암류와 구분된다. 즉 높은 $SiO_2$, $Na_2O$, $Na_2O+K_2O$, Rb, Nb, Y, Zr, Ga, Th, Ce, U 함량을 나타내며, $TiO_2$, $Al_2O_3$, CaO, $P_2O_5$, MnO, MgO, Ba, Sr, Eu등은 낮은 함량을 나타낸다. 또한 높은 Ga/Al비를 나타내며, 희토류원소의 전체함량이 약 293-466 ppm 으로 분화가 상당히 많이 진행된 화강암의 조성을 보여주며, 희토류원소의 변화패톤도 특징적으로 심한 Eu'-'이상(Eu/$Eu^{\ast}$=0.03~0.05)을 나타내는 편평 백립암질 물질이, 맨틀로부터 새로운 열원의 공급에 의해, 고온에서 부분용융되어 만들어진 A-형 마그마로부터 유래하였을 가능성을 나타낸다.

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2003년도 춘계총회 및 연구발표회 초록집
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• pp.223.1-223
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• 2003

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.173-173
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• 2013

최근에 고효율의 형광체를 개발하고자 무기물 모체에 주입된 희토류 이온의 발광에 대한 연구가 급부상하고 있다. 형광체는 고휘도, 넓은 시청 각도와 저 비용으로 인하여 대형 평판 디스플레이 분야로 그 응용성을 확장하는 플라즈마 디스플레이 패널 제작에 있어서 매우 중요한 물질이다. 현재 적색 형광체로 널리 사용되고 있는 발광 물질은 YBO3:Eu3+ 혹은 (Y,Gd)BO3:Eu3+ 형광체이지만, Eu3+ 이온이 중심대칭의 자리에 위치하기 때문에, Eu3+ 이온의 5D07F1 전이에 의한 주황색의 발광 세기가 5D07F2 전이에 의한 적색의 세기보다 강하여 고품질의 색상을 구현하는데 상당한 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 새로운 모체 격자를 갖는 적색, 녹색, 청색 형광체 개발에 많은 노력이 집중되고 있다. 본 연구에서는 형광체 합성시 중요한 변수의 하나인 소결 온도가 새로운 다양한 색을 방출하는 형광체 분말 CaSiO4:RE3+ (RE=Eu, Sm, Tb, Dy, Ce)의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. CaSiO4:RE3+ (RE=Eu, Sm, Tb, Dy, Ce) 형광체 분말 시료는 초기 물질 CaO (99.99%), SiO2 (99.99%), Eu2O3 (99.99%), Sm2O3 (99.9%), Tb4O7 (99.9%), Dy2O3 (99.9%), CeO2 (99.9%)을 화학적량으로 준비하였다. 볼밀, 건조 작업을 한 후에, 시료를 막자사발에 넣고 분쇄하여 3시간의 하소 공정과 5시간의 소결 공정을 수행하였다. 이때 소결 온도를 변수로 선택하여 각각 $800^{\circ}C$, $900^{\circ}C$, $1,000^{\circ}C$, $1,100^{\circ}C$에서 소결 작업을 수행하여 합성 분말의 구조, 표면, 광학적 특성을 측정하여 소결 온도가 미치는 영향을 조사하였다. Eu3+가 도핑된 CaSiO4 형광체 분말의 경우에, 발광 스펙트럼은 597, 618, 655, 707 nm에서 관측되었으며, 소결 온도가 $800^{\circ}C$에서 $1,100^{\circ}C$로 증가함에 따라 모든 발광 스펙트럼의 세기는 순차적으로 증가함을 나타내었다. Tb3+가 도핑된 CaSiO4 형광체 분말의 경우에 관측된 발광 스펙트럼은 주 피크인 549 nm를 중심으로 하여 세기가 상대적으로 작은 493, 592, 626 nm의 피크들이 관측되었으며, 소결 온도가 증가함에 따라 전반적으로 발광 세기들이 증가하는 경향을 나타내었다. Sm3+가 도핑된 CaSiO4 형광체의 경우에, 발광 스펙트럼은 전형적인 Sm3+이온에 의한 전이 신호들이 605, 570, 653 nm에서 나타났다. 발광 스펙트럼의 세기는 소결 온도에 비례하여 증가하였다. Ce3+가 도핑된 경우에 발광 스펙트럼은 소결 온도에 관계없이 401 nm에서 관측되었으며, 소결 온도에 따라 발광 세기의 변화가 나타났다. 이 실험 결과로 부터, 합성시 적절한 소결 온도의 선택이 고발광 효율의 형광체를 제작하는데 있어서 매우 중요한 요소가 됨을 확인할 수 있었다.

• Current Optics and Photonics
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• 제2권1호
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• pp.79-84
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• 2018

We present a novel and simple method to enable spatially selective $ZnAl_2O_4$ nanocrystal formation on the surface of $B_2O_3$-$Al_2O_3$-ZnO-CaO-$K_2O$ glass by employing localized laser heating. Optimized precipitation of glass-ceramics containing nanocrystals doped with $Eu^{3+}$ and $Yb^{3+}$ ions was performed by controlling $CO_2$ laser power and scan speed. Micro-x-ray diffraction and transmission electron microscopy revealed the mean size and morphology of nanocrystals, and energy dispersive x-ray spectroscopy showed the lateral distribution of elements in the imaged area. Laser power and scan speed controled annealing temperature for crystalization in the range of 1.4-1.8 W and 0.01-0.3 mm/s, and changed the size of nanocrystals and distribution of dopant ions. We also report more than 20 times enhanced downshift visible emission under ultraviolet excitation, and 3 times increased upconversion emission from $Eu^{3+}$ ions assisted by efficient sensitizer $Yb^{3+}$ ions in nanocrystals under 980 nm excitation. The confocal microscope revealed the depth profile of $Eu^{3+}$ ions by showing their emission intensity variation.

• 센서학회지
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• 제13권3호
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• pp.252-257
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• 2004

$Y_{2}O_{3}:Eu^{3+}$ thin films have been grown on $Al_{2}O_{3}$(0001) substrates by a pulsed laser deposition (PLD) method. The phosphor thin films were deposited at a substrate temperature of 500, 600, and $700^{\circ}C$ under the oxygen pressure of 100, 200, and 300 mTorr. The crystallinity, surface roughness and photoluminescence of the films are highly dependent on the substrate temperature and oxygen pressure. The films grown on $Al_{2}O_{3}$(0001) substrate even under the different substrate temperatures and oxygen pressures exhibited (222) preferred orientation. The luminescent spectra exhibited strong luminescence of ${^{5}D_{0}}-{^{7}F_{2}}$ transition within $Eu^{+3}$ peaking at 612 nm. The crystallinity and luminescence intensity of the films have been improved as the substrate temperature increasing. With increase of oxygen pressure from 50 to 300 mTorr, the crystallinity of the films has been uniformly decreased. The photoluminescence intensity and surface roughness have similar behaviors as a function of oxygen pressure. At 200 mTorr, both photoluminescence intensity and surface roughness show a maximum.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.II
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• pp.1568-1571
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• 2005

We have evaluated thermal stability of a $BaAl_2Si_2O_8:Eu^{2+}$ $(BAS:Eu^{2+})$, which have polymorph property such as hexagonal, monoclinic structure depending upon firing temperature. When both polymorph $BAS:Eu^{2+}$ were baked in air at 500 $^{\circ}C$ for 30 min, the photoluminescence (PL) intensity of $monoclinic-BAS:Eu^{2+}$ was maintained of the initial intensity. However, the PL intensity of $hexagonal-BAS:Eu^{2+}$ decreased significantly, corresponding to about 34 %. From analyses of Rietveld refinement, the difference of thermal stability of both $BAS:Eu^{2+}$ can be ascribed to both crystal structure of host materials and the average interatomic distances between $Eu^{2+}$ ion and oxygen their crystal structure which plays a key role of shield for Eu2+ ions against oxidation atmosphere.

• 한국재료학회지
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• 제12권10호
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• pp.771-775
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• 2002

$Gd_2$$O_3$:Eu phosphor particles with nano-sized and non-aggregation characteristics were prepared by spray pyrolysis using the spray solution containing polymeric precursor and $Li_2$$CO_3$ flux material. Nano-sized $Gd_2$$O_3$:Eu phosphor particles had higher brightness than the commercial $Y_2$$O_3$:Eu phosphor particles. The $Gd_2$$O_3$:Eu phosphor particles had nano-size and non-aggregation characteristics after heat-treatment at $1000^{\circ}C$ when the addition amount of $Li_2$$CO_3$ flux was 1 wt.% and 3 wt.%. The mean size of particles were 200 nm and 400 nm when the amount of flux was 1 wt.% and 3 wt.%, respectively. The prepared phosphor particles had higher photoluminescence intensity than that of the commercial product regardless of the content of$ Li_2$$CO_3$ flux and had the maximum brightness when the content of flux was 5 wt %. The photoluminescence intensity of the nano-sized $Gd_2$$O_3$:Eu phosphor particles containing 3 wt.% $Li_2$$CO_3$ flux was 125% in comparison with that of the micron-sized $Y_2$$O_3$:Eu commercial product.

• 한국세라믹학회지
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• 제43권5호
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• pp.304-308
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• 2006

We have synthesized a $Eu^{2+}-activated\;Sr_3MgSi_2O_8$ blue phosphor and $(Sr,Ba)_2SiO_4$ yellow phosphor and prepared white LEDs by combining these phosphors with a InGaN UV LED chip. Three distinct emission bands from the InGaN-based LED and the two phosphors are clearly observed at 405 nm, 460 nm and at around 560 nm, respectively. The 405 nm emission band is due to a radiative recombination from a InGaN active layer. This blue emission was used as an optical transition of the $Sr_3MgSi_2O_8:Eu$ blue phosphor and $(Sr,Ba)_2SiO_4:Eu$ yellow phosphor. The 460 nm and 560 nm emission band is ascribed to a radiative recombination of $Eu^{2+}$ impurity ions in the $Sr_3MgSi_2O_8:Eu$ and $(Sr,Ba)_2SiO_4$ host matrix. As a consequence of a preparation of UV White LED lamp using the $Sr_3MgSi_2O_8:Eu$ blue phosphor and $(Sr,Ba)_2SiO_4:Eu$ yellow phosphor, the highest luminescence efficiency was obtained at the ration of epoxy/two phosphor (1/0.2361). At this time, the CIE chromaticity was CIE x = 0.3140, CIE y = 0.3201 and CCT (6500 K).