• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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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.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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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.

• 공업화학
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• 제20권5호
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• pp.565-569
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• 2009

녹색과 청색의 나노 형광체 합성에 있어서 입자 형상 및 입자 크기의 변화를 알아보기 위해 액상법으로 진행하였으며, 이를 바탕으로 최종적으로 녹색 형광체의 경우 약 80 nm를, 그리고 청색 형광체의 경우 약 60 nm급의 나노 형광체 분말 합성이 가능하였다. 합성된 두 가지의 $Zn_2SiO_4$ : Mn 녹색 형광체와 BAM : Eu의 청색 나노 형광체 분말의 특성 평가를 비교하였으며, 그 결과 PL 특성면에서 녹색 형광체인 $Zn_2SiO_4$ : Mn이 BAM : Eu의 청색 형광체 대비 높은 형광성을 보여주었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자 분야
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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.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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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.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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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.

• 공업화학
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• 제19권1호
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• pp.27-30
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• 2008

나노 형광체 합성에 있어서 입자 형상 및 입자 크기의 변화를 알아보기 위해 액상법으로 진행하였으며, 이를 바탕으로 최종적으로 약 80 nm급의 적색 나노 형광체의 합성이 가능하였다. 합성된 두 가지의 $Y_2O_3:Eu^{3+}$와 $YBO_3:Eu^{3+}$ 적색 나노 분말의 특성 평가를 비교하였으며, 그 결과 붕산염을 사용한 $YBO_3:Eu^{3+}$ 형광체 분말이 형상 면에서 약간의 응집이 발생하였으며, PL 특성 면에서도 $Y_2O_3:Eu^{3+}$ 대비 낮은 형광성을 보여주었다.

• 대한화학회지
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• 제47권6호
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• pp.619-624
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• 2003

졸겔법을 사용하여 $Gd_{1.9-x}Li_{0.1}Eu_xO_3$(x=0.02, 0.05, 0.08, 0.12) 형광체 분말을 합성하였다. 형광체 입자의 표면을 나노 크기의 $SiO_2$(입자크기${\thickapprox}30 nm$)로 코팅한 후 스핀-코팅법으로 유리 기판에 형광체 막을 제작하였다. 유리의 연화온도인 $700^{\circ}C$ 부근에서 융착 되는 $SiO_2$ 나노 입자들에 의해 $Gd_{1.9-x}Li_{0.1}Eu_xO_3$ 입자들은 유리 기판 표면 위에 강하게 융착 되었다(>9H, 연필 경도계). 본 연구에서 채택한, 형광체 막을 제조하는 간단하고 비용이 저렴한 이 방법은 디스플레이장치의 응용 분야에 적용될 수 있을 것으로 생각한다.

• 한국진공학회지
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• 제19권1호
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• pp.66-71
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• 2010

PDP를 비롯한 형광체를 이용하는 디스플레이 분야에서 현재 마이크로미터($\mu}$-meter) 이상의 크기를 갖는 기존의 벌크(bulk) 형광체를 능가하는 성능과 새로운 물성을 나타내는 나노형광체(nanophosphor) 개발 및 응용에 대한 연구가 절대적으로 필요한 시점이다. 따라서 본 실험에서는 나노 사이즈의 평균 입자 크기를 갖는 구형의 $Zn_2SiO_4:Mn$ 형광체 입자를 초음파 분무열 분해(ultrasonic spray pyrolysis) 방법을 이용하여 합성하였다. 구형의 형광체 입자의 크기는 분무 장치의 droplet separator를 도입하여 조절하였다. 2 mol%의 망간을 도핑하여 합성한 $Zn_2SiO_4:Mn$ 입자는 시간이 지남에 따라 감소되고, 최근에 고상에서 합성하여 상용화된 물질에 비교할 수 있을 만한 빛 방출의 세기를 가졌다. 형광체 입자의 크기는 무기질 염의 농도가 0에서 5 M로 증가함에 따라 $1\;{\mu}m$에서 $0.2\;{\mu}m$로 감소하였다. 0.5 M 이상의 농도의 전구체 용액에서 얻어진 형광체 입자의 빛 방출은 상용화되어 있는 물질과의 비교를 통해 알아보았다.

• 인포메이션 디스플레이
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• 제15권1호
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• pp.20-31
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• 2014