• 제목/요약/키워드: 청색 형광체

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Photoluminescent and low voltage cathodoluminescent properties of $LaNbO_4$ : X (X = Bi, Eu) phosphors ([ $LaNbO_4$ ] : X (X = Bi, Eu)형광체의 발광 및 저 전압 음극선 발광 특성)

  • 온지원;김유혁
    • 한국결정성장학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.32-37
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    • 2006
  • 희토류계 niobates인 $LaNbO_4$(Ln : Y, La, Gd)는 자체 발광형으로 $NbO^{3-}_4$ 이온의 전하 이동에 의한 넓은 띠의 청색 발광 스펙트럼을 410nm에서 나타낸다. 본 연구에서는 새로운 FED용 청색 및 적색 형광체를 개발하기 위하여 $LaNbO_4$ :X (X = Bi, Eu) 형광체를 합성하였으며, $1250^{\circ}C$에서 2시간 소성한 후 $1400^{\circ}C$에서 1시간 소성하였을 때 최대 발광피크를 얻을 수 있었다. 254nm의 여기하에서 $LaNbO_4$ : Bi는 $420\~450nm$ 영역에서 강한 청색 발광 스펙트럼을 나타내며 첨가된 $Bi^{3+}$ 이온 농도가 $1mol\%$일 때 최대 발광세기를 얻었다 $LaNbO_4$ : Eu의 경우는 첨가된 $Eu^{3+}$ 이온 농도가 $10mol\%$일 때 약 610nm에서 최대 적색 발광 스펙트럼을 나타내고 있다. $Eu^{3+}$ 이온 농도가 $10mol\%$ 이하에서는 $415\~460nm$, $530\~560nm$$570\~620nm$ 영역에서 피크가 관측되고 있다. 이들 형광체의 음극선 발광특성은 빛 발광 특성과 유사한 경향을 보였다.

증착조건 및 열처리 분위기가 CaWO4 형광체의 발광특성에 미치는 영향 (Effect of Deposition Parameters and Post-annealing on the Luminescent Properties of CaWO4 Phosphor)

  • 한상혁;정승묵;송국현;김영진
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권10호
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    • pp.949-953
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    • 2003
  • 청색 발광특성을 갖는 CaWO$_4$ 형광체를 rf 마그네트론 스퍼터링 방법으로 박막화를 시도하고,증착변수와 열처리 조건이 발광특성에 미치는 영향을 관찰하였다. 증착조건인 산소/아르곤 가스비, 기판온도에 따라서 박막의 구조적, 화학양론적 물성이 크게 영향을 받고 있었다. 후 열처리 공정에 의하여 발광특성의 향상을 얻을 수 있었다. 산소공공에 의한 청록색 영역의 발광도 관찰되었으며, 박막내의 산소결함이 제어되면서 청색 발광스펙트럼을 얻을 수 있었다.

온도 변화에 따른 YAG 및 Silicate형광체 기반 백색 LED의 광특성 변화에 대한 연구 (Temperature Effect on the Optical Properties of YAG and Silicate Phosphor-based White Light Emitting Diodes)

  • 최현우;고재현
    • 한국광학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.135-142
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    • 2013
  • 본 논문에서는 YAG:Ce와 $(Sr,Ba)_2SiO4:Eu$ 등 두 종류의 형광체를 사용하여 백색 LED를 제작하고 온도변화에 따라 각각의 백색 LED의 발광 특성이 어떻게 변하는지 조사하였다. 상온에서 $80^{\circ}C$ 사이의 구간에서 측정된 두 백색 LED의 발광 스펙트럼을 분석하기 위해 asymmetric double sigmoidal 함수를 활용하였다. 이 함수를 백색 LED의 청색 발광 및 황색 발광 피크에 적용해서 각 피크의 중심파장과 진폭, 반치폭 및 비대칭성을 온도의 함수로 구하였다. 그 결과 온도가 증가할수록 청색 피크의 중심파장이 장파장 쪽으로 천이되고 황색피크의 중심파장이 단파장 쪽으로 천이되며 비대칭성 또한 증가한다는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 두 백색 LED의 색도변화에 반영되었는데, 실리케이트계 형광체 기반 LED의 색도 변화가 더 큼을 알 수 있었다. 발광효율 역시 온도가 증가할수록 크게 떨어지는 것을 볼 수 있었는데 YAG 형광체 기반 LED의 발광효율 저하 폭이 더 적음을 확인하였다. 이상의 결과는 YAG 형광체 기반 백색 LED가 실리케이트계 형광체 기반 LED에 비해 색도안정성, 발광효율, 연색지수 측면에서 더 뛰어나다는 것을 의미한다.

Effect of Sintering Temperature on the Properties of $CaSiO_4:RE^{3+}$(RE=Eu, Sm, Tb, Dy, Ce) Phosphors

  • 고봉진;조민정;조신호
    • 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.

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High-power LED용 ceramic 형광체 plate 제조 및 발광 특성 분석 (Fabrication and analysis of luminous properties of ceramic phosphor plate for high-power LED)

  • 지은경;송예림;이민지;송영현;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.35-38
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    • 2015
  • LED는 소비전력 절감, 사용수명 증가, 발광 파장 변화를 통한 다변적 적용이 가능하여 에너지 효율 증대의 대안으로 각광받고 있으며, 조명뿐만 아니라 디스플레이 백라이트, 차량용 헤드라이트 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 현재 백색 LED를 구현하는 데에는 청색 LED와 황색 형광체를 혼합하는 방식이 주로 활용되며, 황색 형광체로는 YAG : $Ce^{3+}$가 많이 이용된다. 기존에는 형광체를 epoxy resin과 혼합하여 LED chip 위에 도포하여 경화시키는 패키징 방식을 주로 사용하였다. 하지만 페이스트 기반 패키징 방식은 열에 의한 형광체의 특성 저하와 효율 감소 문제를 일으킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해 형광체 플레이트를 이용한 remote 방식이 이용되고 있지만, 플레이트 내부 전반사로 인한 광 효율 손실 또한 해결해야 할 문제이다. 본 연구에서는 플레이트 측면을 Ag로 코팅함으로써 플레이트 내부의 전반사에 의한 광 효율 손실을 해결하고자 하였다.

Dy3+ 이온이 도핑된 BaMoO4 형광체의 합성과 발광 특성 (Synthesis and Emission Properties of Dy3+-doped BaMoO4 Phosphors)

  • 조신호
    • 한국진공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.181-187
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    • 2013
  • $Dy^{3+}$ 이온이 도핑된 $BaMoO_4$ 형광체 분말을 고상반응법으로 합성하였으며, 형광체의 결정 구조, 입자의 형상과 크기, 흡광과 발광 특성을 조사하였다. 모든 형광체 분말의 결정 구조는 $Dy^{3+}$ 이온의 몰 비에 관계없이 주 회절 피크 (112)를 갖는 정방 정계이었다. $Dy^{3+}$ 이온의 몰 비가 증가함에 따라 결정 입자는 용해되면서 큰 덩어리 형태의 결정 입자를 형성하였다. 흡광 스펙트럼은 293 nm에 피크를 갖는 전하 전달 밴드와 230~320 nm 영역에서 상대적으로 세기가 약한 다수의 $Dy^{3+}$ 이온의 전이 신호로 구성되었다. 발광 스펙트럼의 경우에 $Dy^{3+}$ 이온의 $^4F_{9/2}{\rightarrow}^6H_{11/2}$$^4F_{9/2}{\rightarrow}^6H_{9/2}$ 전이에 의한 666 nm와 754 nm에 피크를 갖는 적색 발광의 세기는 미약하였고, $^4F_{9/2}{\rightarrow}^6H_{15/2}$$^4F_{9/2}{\rightarrow}^6H_{13/2}$ 전이에 의한 각각 486 nm와 577 nm에 피크를 갖는 청색과 황색 발광의 세기는 상대적으로 매우 컸다. 실험 결과는 $Dy^{3+}$의 황색과 청색의 발광 세기 비를 제어함으로써 백색 발광을 구현할 수 있음을 제시한다.

안트라센 형광 단위를 가지는 Fluoroionophore의 합성 및 발광특성 (Synthesis and Luminescent Characteristics of Anthracene Fluoroionophores)

  • 전영민;김종규;장지근;장호정;김영섭;공명선
    • 폴리머
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    • 제30권5호
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    • pp.426-431
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    • 2006
  • Azacrown ether를 포함하는 청색발광 형광체, 9,10-bis [p-(1-aza-18-crown-6)methyl phenyl] anthracene (3)과 N,N-bis [9-(p-methylphenyl)anthracenylmethyl] -1,5-diaza-18-crown-6 (4)를 안트라센 유도체 1과 2를 mono- 및 diaza-18-crown-6와 반응시켜 합성하였다. 역시 azacrown ether를 포함하는 형광체 공중합체(5)를 1,6-diaza-18-crown-6와 1을 반응시켜 합성하였다. 제 1족, 2족 그리고 여러 가지금속 양이온을 결합시킴으로써 형광 발광세기 변화에 대한 연구를 진행하였다. 형광체는 ${\lambda}_{max}$=372nm에서 최대흡수를 그리고 ${\lambda}_{max}$=430 nm에서 최대 발광을 보여주었다. 형광체들의 최적 PH 조건을 조사하기 위해 형광 발광 세기의 pH 의존성도 측정하여 하였다.

LED광원이 큰느타리버섯 자실체의 발생, 생육, 에르고스테롤 함량 및 항산화활성에 미치는 영향 (Effect of LED Light on Primordium Formation, Morphological Properties, Ergosterol Content and Antioxidant Activity of Fruit Body in Pleurotus eryngii)

  • 장명준;이윤혜;김정한;주영철
    • 한국균학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.175-179
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    • 2011
  • LED광원에 대한 큰느타리버섯의 생육특성, 에르고스테롤 및 항산화활성에 미치는 영향을 조사하였다. 원기형성기에 LED광원을 조사한 결과 청색광 및 적색광에서 원기가 형성되지 않았다. 초발이 이후 LED광원을 조사시 형광등과 청색광에서 다른 처리구 보다 갓의 크기는 커지며, 갓의 굵기가 굵어지는 경향이었다. 그러나 대의 길이는 형광등과 청색광에서 다른 처리구 보다 짧았다. 생육특성 중 상품수량은 청색광 및 녹색광에서 형광등과 대등하였다. DPPH는 청색광, 녹색광 및 주황색광에서 가장 높았고, 총폴리페놀함량은 LED 처리구 모두 형광등 처리구보다 높았으며, 에르고스테롤은 녹색광에서 가장 높았다. 이상의 결과 큰 느타리버섯의 고품질 버섯 생산을 위해서는 녹색광이 적합하였다.

고상반응법으로 합성된 SrAl_2O_4:Eu^{+2}, Dy^{+3}$ 장잔광 형광체 분말의 빛발광 특성

  • 김병규;유연태;엄기석;이영기
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.315-319
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    • 1999
  • 고상반응법으로 Eu와 Dy을 공부활제로 한$SrAl_2O_4$ 형광체 분말을 합성한 후, PL(Photoluminescence) 측정 장치를 이용하여 장잔광 축광재료소서 가장 중요한 발광특성과 장잔광특성을 조사하였다. 10K의 발광스펙트럼은 청색파장의 450nm(2.755 eV)와 녹색 파장의 520nm(2.384 eV)의 위치에서 뚜렷한 발광피크를 나타내었는데 반하여 300K에서는 450nm의 발광피크는 관측되지 않고 주로 520nm의 발광피크가 관측되었다. 그리고$SrAl_2O_4$:$Eu^{+2},Dy^{+3}$ 형광체의 잔광세기는 시간에 따라 지수 함수적으로 감소되나 발광의 감쇠속도가 작은 뛰어난 장잔광 특성을 나타내었다.

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황색 형광체의 종류에 따른 백색 LED 광원의 발광 특성 분석 (Analysis of Luminous Characteristics of White LEDs Depending on Yellow Phosphors)

  • 최현우;고재현
    • 한국광학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.64-70
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    • 2013
  • 본 논문에서는 청색 LED 칩에 YAG:Ce와 $(Sr,Ba)_2SiO_4:Eu$ 등 두 종류의 황색 형광체를 적용해서 제작한 백색 LED의 발광특성을 비교, 분석하였다. 두 백색 LED의 발광 스펙트럼의 특성을 분석하기 위한 수학적 함수 형태로써 Asymmetric double sigmoidal 함수를 적용할 수 있음을 확인하였고 이를 통해 발광 스펙트럼을 구성하는 피크들의 중심파장, 폭, 비대칭성에 대한 정보를 정량적으로 구해서 비교하였다. 분석 결과 실리케이트계 형광체의 발광 스펙트럼 폭이 YAG 형광체에 비해 더 좁아 연색지수의 측면에서 불리한 반면 구동전류에 따른 색도 안정성의 측면에서는 더 유리하다는 것을 확인하였다. 두 백색 LED의 발광효율은 구동전류의 증가에 따라 단조감소하였는데, 실리케이트 형광체 기반 LED의 발광효율이 YAG형광체 기반 LED에 비해 약 10~12 lm/W 정도 작음을 확인하였다.