• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.47 no.4
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• pp.370-375
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• 2003

$BaMg_2Al_16O_27:Eu,\SrGa_2S_4:Eu$, and ZnCdS:Ag,Cl phosphors were chosen to produce blue, green, and red emissions, respectively, under excitation from a violet light emitting diode (LED). A four-band white LED was obtained by a combination of nonabsorbed violet emission from a violet LED and blue, green, and red emissions from $BaMg_2Al_16O_27:Eu,\SrGa_2S_4:Eu$, and ZnCdS:Ag,Cl phosphors. The luminescent properties of the four-band white LED were also discussed.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.170-170
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• 2013

형광체를 조명과 디스플레이 산업에 응용하기 위해서는 충분히 밝은 빛을 제공하는 형광체의 발광 세기가 중요한 변수이다. 이러한 발광 특성은 주로 모체 격자에 도핑 되는 활성제의 농도, 입자의 형상과 크기 분포의 균일성, 결정성에 따라 달라진다. 본 연구에서는 Ca2SiO4 모체 결정에 도핑한 활성제 Eu3+와 Dy3+ 이온의 농도를 변화시키면서 고상 반응법을 사용하여 높은 발광 효율을 갖는 Ca2-1.5xSiO4::Eux3+ 적색 형광체와 Ca2-1.5xSiO4:Dyx3+ 백색 형광체를 합성하였다. 특히, 활성제 Eu3+와 Dy3+ 이온 농도의 변화가 형광체의 결정 구조, 소성 온도, 입자의 표면 형상, 광학 스펙트럼의 발광 효율에 미치는 영향을 조사하여 최적의 합성 조건을 결정하였으며, 회절 신호의 반치폭과 발광 세기의 상호 관계를 조사하였다. Ca2-1.5xSiO4::Eux3+와 Ca2-1.5xSiO4:Dyx3+ 형광체 초기 분말 시료는 CaO (99.9% 순도), SiO2 (99.9%), Dy2O3 (99.9%)와 Eu2O3 (99.9%)인 화학 물질을 구입하여 초정밀 저울로 화학양론적으로 측정하였다. 이때 Eu와 Dy의 함량비는 x=0, 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2 mol로 변화 시키면서 합성하였다. Ca2-1.5xSiO4: Dyx3+ 형광체 분말 시료의 경우에 소결 온도를 각각 $1000^{\circ}C$와 $1100^{\circ}C$로 달리하여 흡광과 발광 스펙트럼의 세기를 비교해 본 결과, 서로 다른 두 소결 온도에서 합성한 두 형광체 분말은 동일하게 Dy3+의 몰 비가 0.05 mol일 때 주 발광 스펙트럼의 세기는 최대값을 나타내었다. 파장 355 nm로 여기시킨 Dy3+ 함량비에 따른 Ca2-1.5xSiO4:Dyx3+ 형광체 분말의 발광 스펙트럼은 Dy3+ 함량비에 관계 없이 581 nm에서 가장 강한 황색 발광을 보였다. 함량비가 증가함에 따라 발광 스펙트럼의 변화가 관측되었는데, Dy3+의 몰 비가 0.01 mol~0.05 mol인 영역에서는 발광 세기가 증가하여 0.05 mol에서 최대를 나타내다가 Dy3+의 몰 비가 더욱 증가함에 따라 발광세기는 현저히 감소하는 경향을 나타내었는데, 이 현상은 농도 소광 현상으로 해석 할 수 있다. 이외에도, Eu3+와 Dy3+ 이온의 함량비와 소결 온도가 결정 입자의 크기와 흡광 스펙트럼에 미치는 결과를 조사하였다.

• 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.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.61 no.4
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• pp.163-167
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• 2017

Along with the progress of white LED technology, red phosphors have become increasingly important in industry and academia, and a more specific demand has steadily increased in the market. Red phosphors are used in high efficiency and high rendering LED lightings. However, using red phosphors with $Eu^{2+}$ activators caused color rewarming and reduced emission intensity in white LED chips due to strong reabsorption in the green or yellow wavelength range caused by the 4f-5d transition. $Mn^{4+}$ doped phosphors which have no such drawbacks and which can further improve the color rendering index (CRI) are now of great interest. However, $Mn^{4+}$-doped phosphors have a disadvantage in that the emission wavelength is determined depending on the host due to the $^2E_g{\rightarrow}^4A_2$ transition. In this study, the $SrO-BaO-GeO_2$ solid-solution was selected, and $Sr_{1-x}B_axGe_4O_9:Mn^{4+}{_{0.005}}$ ($0{\leq}x{\leq}1$) phosphors were synthesized and characterized. This led to a versatile color tuning in LED technology.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.18 no.4
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• pp.169-173
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• 2008

$Eu^{3+}$ and $Bi^{3+}$ co-doped $YVO_4$ phosphors were produced by a microwave heating process. When the microwave heating method was synthesized,. the particle size was very small and the particles tended to agglomerate. However, as the heating time increased, the particle size increased and the agglomeration decreased. The emission spectrum exhibited a weak band for $^5D_0{\longrightarrow}^7F_1$ at 594.91 and 602.3 nm and strong sharp peaks at 616.7 and 620.0 nm due to the $^5D_0{\longrightarrow}^7F_2$ transition of $Eu^{3+}$. Microwave heating synthesis can provide a product without long time heating as well as good homogeneous distribution of activators.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.40 no.12
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• pp.1170-1176
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• 2003

We developed an evolutionary optimization process involving a genetic algorithm and combinatorial chemistry (combi-chem), which was tailored exclusively for tile development of LED phosphors with a high luminescent efficiency, when excited by soft ultra violet irradiation. The ultimate goal of our study was to develop oxide red phosphors, which are suitable for three-band white Light Emitting Diodes (LED). To accomplish this, a computational evolutionary optimization process was adopted to screen a Eu$^{3+}$-doped alkali earth borosilicate system. The genetic algorithm is a well-known, very efficient heuristic optimization method and combi-chem is also a powerful tool for use in an actual experimental optimization process. Therefore the combination of a genetic algorithm and combi-chem would enhance the searching efficiency when applied to phosphor screening. Vertical simulations and an actual synthesis were carried out and promising red phosphors for three-band white LED applications, such as Eu$_{0.14}$Mg$_{0.18}$Ca$_{0.07}$Ba$_{0.12}$B$_{0.17}$Si$_{0.32}$O$_{\delta}$, were obtained.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.152-152
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• 2015

최근에 백색 발광체 개발에 많은 관심이 고조되고 있다. 본 연구에서는 고상반응법을 사용하여 활성제 이온 $Dy^{3+}$의 함량을 0.05 mol로 고정하고, $Eu^{3+}$ 이온의 함량을 각각 0, 0.5, 1, 5, 10, 15 mol%로 변화시켜 $Y_2WO_6:Dy^{3+}$, $Eu^{3+}$ 형광체 분말을 합성하였다. $Dy^{3+}$ 이온만 도핑된 $Y_2WO_6$ 형광체의 흡광 수펙트럼은 전하 전달 밴드 ($Dy^{3+}-O^{2-}$)에 의한 250~350 nm에 존재 하는 밴드폭이 넓은 전이 신호와 360~500 nm 영역에 걸쳐 있는 상대적으로 흡광 세기가 약한 다수의 $Dy^{3+}$ 이온의 전이 신호가 관측 되었다. $Dy^{3+}$와 $Eu^{3+}$가 동시 도핑된 $Y_2WO_6$ 형광체의 발광 스펙트럼의 경우에, $Eu^{3+}$ 이온의 몰 비가 증가함에 따라 $Dy^{3+}$ 이온에 의한 577 nm에 주 피크를 갖는 황색 발광 파장의 세기는 감소하였고, $Eu^{3+}$ 이온에 의해 발생하는 612 nm의 적색 발광 파장의 세기는 순차적으로 증가하였다. 이 결과는 $Dy^{3+}$와 $Eu^{3+}$ 이온의 몰 비를 적절히 조절함으로써 최적의 백색 발광 형광체를 제조할 수 있음을 제시한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.166-166
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• 2013

최근에 희토류 이온이 도핑된 형광체를 발광 소자, 레이저, 섬광재료, 광섬유, 촉매, 디스플레이와 같은 다양한 분야에 응용하기 위한 연구에 상당한 관심이 집중되고 있으며, 희토류 이온이 도핑된 발광 물질은 음극선관, 램프 조명, 플라즈마 디스플레이, X선 검출기, 전계 방출 디스플레이 소자를 포함한 다양한 영역에 응용되고 있다. 본 연구에서는 고상 반응법을 사용하여 발광 효율이 높은 적색과 주황색 형광체를 제조하고자 서로 다른 활성체 이온 Eu3+, Sm3+의 농도를 변화 시키면서 두 종류 Ca1-1.5xTa2O6:Eux3+와 Ca1-1.5xTa2 O6:Smx3+ 형광체 분말을 합성하였다. 특히, 활성제 이온의 농도비에 따른 형광체 분말의 결정 구조, 표면 형상, 입자의 크기, 흡광과 발광 특성을 측정하였다. 그림은 활성체 이온의 함량비를 달리하여 합성한 Ca1-1.5xTa2O6:Eux3+, Ca1-1.5xTa2O6:Smx3+ 형광체 분말에서 측정한 흡광(photoluminescence excition) 스펙트럼의 결과를 나타낸 것이다. 여기 파장 399 nm로 여기 시킨 Ca1-1.5xTa2O6:Eux3+ 형광체 분말의 경우에, 발광 세기가 가장 강한 617 nm의 주 피크가 관측되었다. 또한, 여기 파장 410 nm로 여기 시킨 Ca1-1.5xTa2O6:Smx3+ 형광체 분말의 경우에는 발광 세기가 가장 강한 주 피크는 609 nm에서 나타났다. 실험 결과로부터, Eu3+와 Sm3+ 이온이 각각 도핑된 CaTa2O6 형광체의 경우에는 색 순도가 높은 파장과 발광 세기는 Eu3+ 이온인 경우에 0.15 mol, Sm3+ 이온이 도핑되는 경우에는 0.05 mol이 최적의 합성 조건임을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2008.05a
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• pp.209-211
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• 2008

본 연구에서는 실리케이트 적색 형광체의 신뢰성을 향상시키기 위하여 $SiO_2$ 박막을 졸-겔(sol-gel) 방법으로 코팅하였으며, 봉지재의 종류에 따른 코팅된 형광체의 신뢰성 변화를 조사하였다. 졸-겔 코팅 후 형광체 표면을 관찰한 결과 졸-겔 코팅이 잘 이루어 졌음을 알 수 있었으며, 4회 코팅 후 박막의 두께는 약 150nm였다. 코팅하지 않은 형광체의 경우 봉지재에 따른 차이는 있었지만 500시간 경과 후 효율 감소율은 30% 이상이었으며 코팅 한 형광체의 경우는 에폭시, JCR6175가 10${\sim}$25%, EG6301은 10% 이내의 효율 감소율을 보였다. 한편 색좌표 경우 에폭시 봉지재가 약 0.02의 변화를 EG6301 봉지재의 경우 0.01 이내의 변화를 보였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.302.2-302.2
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• 2014

유기발광소자는 고휘도, 넓은 시야각, 빠른 응답속도, 높은 색재현성, 좋은 유연성의 소자 특성 때문에 디스플레이 제품에 많이 응용되고 연구가 활발하게 진행되고 있다. 최근에 저소비전력, 고휘도, 소형화 및 장수명의 장점을 가진 유기발광소자의 상용화가 진행되면서 차세대 디스플레이소자로서 관심을 끌게 되었다. 최근에는 고효율의 장점을 가지는 무기 형광체와 양자점을 이용한 백색 유기발광 소자에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으나 색 안정성이 좋지 않은 문제점이 있다. 본 연구에서는 적색 빛을 방출하는 CdSe/ZnS 양자점과 녹색 빛을 방출하는 YAG:Ce3+ 무기 형광체를 포함하는 polymethylmethacrylate (PMMA)를 색변환층으로 이용하여 청색 유기발광소자에 결합한 백색 유기발광소자를 제작하였다. CdSe/ZnS 양자점과 YAG:Ce3+ 무기 형광체의 광흡수대역은 250 nm에서 500 nm이므로 470 nm의 청색 발광소자의 청색 빛을 흡수하여 색변환층에서 재 발광할 때 색 변환 결과를 무기 형광체와 양자점의 여러 가지 혼합 비율에 따라 전계발광 스펙트럼을 통해 관측하였다. 또한, 전압을 12 V 에서 16 V까지 변화하였을 때 색좌표가 (0.32, 0.34)에서 (0.30, 0.33)으로 적은 변화를 보여 높은 색안정성을 확인 할 수 있었다. 이 연구 결과는 양자점과 무기 형광체를 혼합한 색변환층을 이용한 백색 유기발광소자의 색 변환 효율 증가와 색안정성에 대한 기초자료로 활용할 수 있다.