• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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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.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.07b
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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.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.20 no.5
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• pp.565-569
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• 2009

Nano-sized green and blue phosphor powders were synthesized by liquid phase method to confirm the size and morphology. By using that process, the particle sizes of green and blue phosphor particles were 80 nm and 60 nm, respectively. The characteristic comparison of $Zn_2SiO_4$ : Mn and BAM : Eu was carried out and as a result, $Zn_2SiO_4$ : Mn powders showed an higher PL performance compared to BAM : Eu.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.05a
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• pp.157-159
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• 2005

본 연구에서는 저온 액상반응법을 이용하여 활성제 Eu의 농도를 10wt%로 도핑하고 열처리를 각각 450, 700, $900^{\circ}C$로 1h 유지하여 $Gd_2O_3:Eu^{3+}$ 나노형광체를 합성하였다. 제조된 형광체의 결정화, 입자크기를 XRD, BET로 분석하였고, 이들이 발광 휘도에 미치는 영향을 확인하였다. 또한 합성된 형광체의 PL(photoluminescence) 특성을 알아보기 위해 여기파장 254nm 의한 발광스펙트럼, 611nm에 의한 여기스펙트럼을 조사하였다. 발광 특성은 611nm에서 주 peak을 갖는 $Eu^{3+}$ 이온에 의한 $^5D_0-^7F_{J(J=0,1,2)}$ 전이에 기인된 전형적인 Red 형광체의 특성을 나타냈고, 입자크기는 평균 20-60nm 정도이고, 발광강도는 열처리 온도가 증가함에 따라 향상되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.180-180
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• 2009

나노 형광체 합성에 있어서 입자 형상 및 입자 크기의 변화를 알아보기 위해 녹색 발광하는 ZnS:Cu 형광체를 액상반응법으로 합성하였다. X선 회절 분석기로 결정성을 확인하였으며, 전계 방사 주사 전자 현미경 (FE-SEM)을 통해 각각 30~80 nm 이하 크기임을 확인하였다. 녹색발광을 하며, 450 $^{\circ}C$부터 900 $^{\circ}C$ 까지 온도 상승함에 따라 결정성이 증가 하였으며, hexagonal구조에서 가장 효율이 높은 PL 값을 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.291-291
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• 2009

ZnS:Mn/Cu,Cl 계 나노 형광체의 특성을 살펴보았다. 실험에서는 ZnS:Mn 과 ZnS:Cu,Cl 형광체 파우더를 이용하여 밀링을 통하여 분쇄하여 EL 소자를 제작하였다. 형광체 파우더를 볼밀에 $\Phi5mm$의 지르코나이 볼과 에탄올과 함께 넣고 2, 4, 6, 8, 10일간 밀링을 하였다. 밀링한 형광체 파우더를 SEM을 통하여 파우더의 사이즈를 관찰하였다. 또 이 파우더를 이용하여 EL 소자를 제작하였다. 소자의 구조는 기판은 알루미나 기판을, 하부 전극은 Au, 유전체는 $BaTiO_3$ 유전체 페이스트를 사용하였으며, 형광체 적층 후 ITO 전극을 스퍼터를 이용하여 증착하여 제작하였다. 제작한 소자를 이용하여 소자의 휘도 등 발광 특성을 살펴보았다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.19 no.1
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• pp.27-30
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• 2008

Nano-sized phosphor powders were synthesized by the liquid phase method to confirm the size and morphology. By using the process, red phosphor particles with a size of 80 nm were obtained. The characteristic comparison of $Y_2O_3:Eu^{3+}$ and $YBO_3:Eu^{3+}$ was carried out and, as a result, $YBO_3:Eu^{3+}$ powders using boric salt showed an aggregated morphology and lower PL performance compared to $Y_2O_3:Eu^{3+}$.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.47 no.6
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• pp.619-624
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• 2003

The $Gd_{1.9-x}Li_{0.1}Eu_xO_3$ (x=0.02, 0.05, 0.08, and 0.12) powders (${\thickapprox}1{\mu}m$) synthesized by sol-gel method, whose surfaces are modified in a colloidal silica suspension (size of $SiO_2$ particles: ${\sim}30$ nm), have been fabricated to highly stable and effective luminescent films on the glass substrates. Thanks to the fused $SiO_2$ nano particles in the vicinity of the glass softening temperature (at around $700^{\circ}C$), $Gd_{1.9-x}Li_{0.1}Eu_xO_3$ powders are strongly attached onto the surface of glass substrate (>9H, pencil hardness tester). This simple and low-cost method to get $Gd_{1.9-x}Li_{0.1}Eu_xO_3$ phosphor films without any loss of luminescence brightness would promise for applications to display devices.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.19 no.1
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• pp.66-71
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• 2010

Spherical shape $Zn_2SiO_4:Mn$ phosphor particles with the mean particle size from submicron to micron sizes were prepared by ultrasonic spray pyrolysis method. A droplet separator was introduced to control the size distribution of the phosphor particles with spherical shape. The $Zn_2SiO_4:Mn$ phosphor particles with 2 mol% doping concentration of manganese have decay time and have photoluminescence intensities comparable with those of the latest commercial product prepared by the solid state reaction method. The size of the phosphor particles was decreased from 1 to 0.2 micrometers as the inorganic salt solution concentration was changed from 0 to 5 M. The phosphor particles prepared from the solutions above 0.5 M have photoluminescence intensities comparable with that of the latest commercial product.

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• v.15 no.1
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• pp.20-31
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• 2014