• 제목/요약/키워드: Phosphor property

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Mn4+ 이온 활성 K2TiF6 불화물 적색형광체의 합성과 발광특성 (Synthesis of K2TiF6:Mn4+ Red Phosphors by a Simple Method and Their Photoluminescence Properties)

  • 김연;우미혜;최성호;심광보;정하균
    • 한국재료학회지
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    • 제26권9호
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    • pp.504-511
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    • 2016
  • To prepare $Mn^{4+}$-activated $K_2TiF_6$ phosphor, a precipitation method without using hydrofluoric acid (HF) was designed. In the synthetic reaction, to prevent the decomposition of $K_2MnF_6$, which is used as a source of $Mn^{4+}$ activator, $NH_5F_2$ solution was adopted in place of the HF solution. Single phase $K_2TiF_6$:$Mn^{4+}$ phosphors were successfully synthesized through the designed reaction at room temperature. To acquire high luminance of the phosphor, the reaction conditions such as the type and concentration of the reactants were optimized. Also, the optimum content of $Mn^{4+}$ activator was evaluator based on the emission intensity. Photoluminescence properties such as excitation and emission spectrum, decay curve, and temperature dependence of PL intensity were investigated. In order to examine the applicability of this material to a white LED, the electroluminescence property of a pc-WLED fabricated by combining the $K_2TiF_6$:$Mn^{4+}$ phosphor with a 450 nm blue-LED chip was measured.

안정화제가 무기 전계발광 디스플레이 소자 성능에 미치는 영향 (Effect of Stabilizers on Performance of Electroluminescence Display Device)

  • 신동혁;임종주
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권4호
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    • pp.356-363
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    • 2007
  • 전계발광(EL) 소자 제조용 액상 페이스트 용액의 안정성은 사용한 안정화제의 종류 및 첨가량에 크게 영향을 받았으며, 본 실험에서 사용한 안정화제 중에서 Disperbyk-180이 형광체 액상 페이스트에 대하여 넓은 첨가량 범위에서 90일 이상의 안정성을 보였다. 안정화제 Disperbyk-180을 형광체 및 유전체 페이스트 용액에 첨가하여 인쇄 실험을 수행한 결과, 층분리 현상은 일어나지 않았으며, 균일도는 기존 사용 페이스트 보다 우수한 것으로 나타났고 인쇄 시 기포 발생과 점도 변화가 매우 작았다. 특히 형광체 페이스트의 경우 균일성과 휘도가 기존의 페이스트에 비하여 상당히 향상되었으며, ITO 기판과의 접착성도 우수하였다. 안정화제 Disperbyk-180이 첨가된 페이스트를 사용하여 제조한 EL 소자는 100 V, 400 Hz에서 $57.6cd/m^2$의 휘도를 나타내었으며, 주파수 변화에 따라서 급격한 휘도 변화는 나타내지 않았다. 또한 EL 소자의 수명을 측정한 결과 반감기는 1,250시간으로 외국에서 수입되어 시판되고 있는 페이스트를 사용한 경우와 유사한 수명을 나타내었다.

균일침전법으로 제조한 플라즈마 디스플레이용 적색 형광체 (Y,Gd)$_2$O$_3$: Eu의 발광특성 (Photoluminescent properties of red phosphor (Y,Gd)$_2$O$_3$: Eu for plasma display panel synthesized by homogeneous precipitation method)

  • 김유혁;김좌연
    • 한국결정성장학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.400-406
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    • 2000
  • 전구체인 (Y,Gd,Eu)(OH)$CO_3$.$H_2O$$900^{\circ}C$에서 열처리하여 얻은 분말을 플라즈마 디스플레이용 적색 형광체 $(Y,Gd)_2O_3$: Eu를 제조하기 위하여 이용하였다. 크기가 대략 1$\mu\textrm{m}$의 구형 형광체 $(Y,Gd)_2O_3$: Eu는 위의 분말에 소량의 융제를 첨가하여 $1350^{\circ}C$에서 2시간 소성하면 얻을 수 있다. 제조된 형광체의 발광 스펙트럼은 여기원이 254 nm와 147 nm인 파장에서 측정하였으며 최적인 활성제의 농도는 254 nm 하에서는 15 몰 %, 147 nm에서는 10 몰 %로 결정되었다. 또한 발광세기를 비교한 결과 BaCO$_3$, $AlF_3$$Li_3PO_4$$BaCO_3$가 가장 우수한 것으로 나타났다. 최적화된 형광체 $(Y,Gd)_2O_3$: Eu의 상대 휘도 및 색좌표는 상용품인 $Y_2O_3$: Eu 보다 개선되는 것으로 평가되고 있다.

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주형법으로 제조된 Gd2O3:Eu3+ 적색 형광체의 나노입자 분산 및 형상제어 (Dispersion and Shape Control on Nanoparticles of Gd2O3:Eu3+ Red Phosphor Prepared by Template Method)

  • 박정민;반세민;정경열;최병기;강광중;김대성
    • 한국재료학회지
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    • 제27권10호
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    • pp.534-543
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    • 2017
  • $Gd_2O_3:Eu^{3+}$ red phosphors were prepared by template method from crystalline cellulose impregnated by metal salt. The crystallite size and photoluminescence(PL) property of $Gd_2O_3:Eu^{3+}$ red phosphors were controlled by varying the calcination temperature and $Eu^{3+}$ mol ratio. The nano dispersion of $Gd_2O_3:Eu^{3+}$ was also conducted with a bead mill wet process. Dependent on the time of bead milling, $Gd_2O_3:Eu^{3+}$ nanosol of around 100 nm (median particle size : $D_{50}$) was produced. As the bead milling process proceeded, the luminescent efficiency decreased due to the low crystallinity of the $Gd_2O_3:Eu^{3+}$ nanoparticles. In spite of the low PL property of $Gd_2O_3:Eu^{3+}$ nanosol, it was observed that the photoluminescent property was recovered after re-calcination. In addition, in the dispersed nanosol treated at $85^{\circ}C$, a self assembly phenomenon between particles appeared, and the particles changed from spherical to rod-shaped. These results indicate that particle growth occurs due to mutual assembly of $Gd(OH)_3$ particles, which is the hydration of $Gd_2O_3$ particles, in aqueous solvent at $85^{\circ}C$.

청색 피크 파장이 LED 소자에 미치는 영향 (Influence of Blue-Emission Peak Wavelength on the Reliability of LED Device)

  • 한상호;김윤중;김정현;정종윤;김현철;조광섭
    • 한국진공학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.164-170
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    • 2012
  • 청색 발광다이오드(LED) InGaN/GaN의 방사 피크 파장에 따른 LED 소자의 성능 저하를 광학적 및 전기적 특성을 고려하여 조사하였다. 방사 피크 파장이 437~452 nm인 LED 소자에 전류를 각각 60 mA, 75 mA, 그리고 90 mA로 구동하여 장시간 동안 스트레스를 주었다. 형광체의 유무에 따라서 LED 소자의 광 감쇠 특성을 관측하였다. 형광체가 없는 소자의 광 감쇠 특성은 피크 파장이 단파장일수록 급속하게 떨어진다. 형광체가 있는 소자는 형광체가 없는 것보다 감쇠 특성이 둔감해진다. 전기적 특성은 방사 피크 파장에 의존하지 않고, 스트레스 시간에 따른 LED의 내부 저항이 서서히 증가하는 현상으로 나타난다. 피크 파장에 따른 외형변화는 동일 전류 조건에서 단파장일 때 열화현상이 심하게 발생한다. 이는 청색 발광다이오드에서 발생한 빛의 파장이 단파장영역으로 갈수록 칩 외의 재료에서 단파장 광 흡수가 증가하여 열화현상이 가속화되는 것으로 분석된다. 따라서 LED 소자의 장수명을 얻기 위해서는 청색 칩의 방사 피크 파장과 소자재료의 광 열화해석이 중요하다.

진공자외선 여기에 의한 YAGG:Ce3+ 형광체의 광발광 특성에 미치는 Al2O3 나노입자 원료의 결정상의 영향 (Effect of the Crystalline Phase of Al2O3 Nanoparticle on the Luminescence Properties of YAGG:Ce3+ Phosphor under Vacuum UV Excitation)

  • 우미혜;최성호;정하균
    • 한국재료학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.195-201
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    • 2012
  • $Ce^{3+}$-doped yttrium aluminum gallium garnet (YAGG:$Ce^{3+}$), which is a green-emitting phosphor, was synthesized by solid state reaction using ${\alpha}$-phase or ${\gamma}$-phase of nano-sized $Al_2O_3$ as the Al source. The processing conditions and the chemical composition of phosphor for the maximum emission intensity were optimized on the basis of emission intensity under vacuum UV excitation. The optimum heating temperature for phosphor preparation was $1550^{\circ}C$. Photoluminescence properties of the synthesized phosphor were investigated in detail. From the excitation and emission spectra, it was confirmed that the YAGG:$Ce^{3+}$ phosphors effectively absorb the vacuum UV of 120-200 nm and emit green light positioned around 530 nm. The crystalline phase of the alumina nanoparticles affected the particle size and the luminescence property of the synthesized phosphors. Nano-sized ${\gamma}-Al_2O_3$ was more effective for the achievement of higher emission intensity than was nano-sized ${\alpha}-Al_2O_3$. This discrepancy is considered to be because the diffusion of $Al^{3+}$ into $Y_2O_3$ lattice is dependent on the crystalline phase of $Al_2O_3$, which affects the phase transformation of YAGG:$Ce^{3+}$ phosphors. The optimum chemical composition, having the maximum emission intensity, was $(Y_{2.98}Ce_{0.02})(Al_{2.8}Ga_{1.8})O_{11.4}$ prepared with ${\gamma}-Al_2O_3$. On the other hand, the decay time of the YAGG:$Ce^{3+}$ phosphors, irrespective of the crystalline phase of the nano-sized alumina source, was below 1 ms due to the allowed $5d{\rightarrow}4f$ transition of the $Ce^{3+}$ activator.

형광체 기반 X선 광 변조기를 위한 비정질 셀레늄 필름 특성 (Characterization of the a-Se Film for Phosphor based X-ray light Modulator)

  • 강상식;박지군;조성호;차병열;신정욱;이건환;문치웅;남상희
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.306-309
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    • 2007
  • PXLM(Phosphor based x-ray light modulator) has a combined structure by phosphor, photoconductor, and liquid crystal and it can realize x-ray image of high resolution in clinical diagnosis area. In this study, we fabricated a photoconductor and investigated electrical and optical properties to confirm application possibility of radiator detector of PXLM structure. As photoconductor, amorphous selenium(a-Se), which is used most in DR(Digital radiography) of direct conversion method, was used and for formation of thin film, it was formed as $20{\mu}m-thick$ by using thermal vacuum evaporation system. For a produced a-Se film, through XRD(X-ray diffraction) and SEM(Scanning electron microscope), we investigated that amorphous structure was uniformly established and through optical measurement, for visible light of 40 $0\sim630nm$, it had absorption efficiency of 95 % and more. After fabricated a-Se film on the top of ITP substrate, hybrid structure was manufactured through forming $Gd_2O_3:Eu$ phosphor of $270{\mu}m-thick$ on the bottom of the substrate. As the result to confirm electrical property of the manufactured hybrid structure, in the case of appling $10V/{\mu}m$, leakage current of $2.5nA/cm^2$ and x-ray sensitivity of $7.31nC/cm^2/mR$ were investigated. Finally, we manufactured PXLM structure combined with hybrid structure and liquid crystal cell of TN(Twisted nematic) mode and then, investigated T-V(Transmission vs. voltage) curve of external light source for induced x-ray energy. PXLM structure showed a similar optical response with T-V curve that common TN mode liquid crystal cell showed according to electric field increase and in appling $50\sim100V$, it showed linear transmission efficiency of $12\sim18%$. This result suggested an application possibility of PXLM structure as radiation detector.

분무열분해법으로 제조된 $Y_2SiO_5:Tb$형광체의 형상 및 발광특성 (Photoluminescence property and morphology of $Y_2SiO_5:Tb$ phosphor prepared by spray pyrolysis)

  • 김민성;강윤찬;정경열
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.99-99
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    • 2003
  • 최근들어 차세대 디스플레이 시장이 뜨겁게 달아오르고있다. 이에 따라서 보다 나은 발광특성 및 긴수명, 적정 잔광시간등 보다 우수한 형광체개발이 더욱 절실한 시점이다. 본 연구에서는 많은 형광체 후보물질중 하나인 yttrium silicate를 기상법으로 제조하였는데, 질산염 형태인 yttrium과 Tb에 소량의 질산에 용해시킨 Tetraethyl orthosilicate를 혼합하여 분무용액을 만든다음 분무 열분해법으로 제조하여 나온 $Y_2$SiO$_{5}$:Tb 입자들의 형상 및 발광특성등을 살펴보았다.

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CMOS 기반 X선 영상의 해상력 향상을 위한 Gd2O2S:Tb 미세형광체 필름 제작 및 영상 질 평가 (Fabrication of Gd2O2S:Tb fine scintillator film and evaluation of image quality for resolution improvement of X-ray imaging based on CMOS)

  • 강상식;최영준;정봉재;노시철;조창훈;윤인찬;박지군
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.283-287
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    • 2011
  • 본 연구는 고해상도 디지털 X선 영상 검출기 적용을 위해 미세 $Gd_2O_2S$:Tb 형광체 분말을 저온 액상법을 이용하여 합성하였다. 제조된 형광체 분말을 이용하여 입자침전법을 이용하여 형광체 필름을 제작하여 발광특성을 조사하였다. 측정결과, Tb 첨가농도에 따른 상대적인 발광량 측정결과 5 wt%의 첨가농도에서 가장 높은 발광효율을 보였으며, 첨가농도가 증가할수록 소광현상에 의한 발광강도가 급격히 감소하는 경향을 보였다. 또한 270 ${\mu}m$ 두께의 $Gd_2O_2S$:Tb에서 2945 pC/$cm^2$/mR의 발광 강도를 가졌으며, 발광 강도가 거의 포화되는 것을 관찰할 수 있었다. 끝으로 제조된 형광체의 영상획득 성능을 평가하기 위해 상용화된 CMOS 센서를 이용하여 X선 영상을 획득하여 MTF, NPS를 측정하여 DQE 평가를 수행하였다. 측정결과, DQE(0)의 값은 37%로 다소 낮은 값을 보였다. 향후 필름 제조 공정상의 문제점을 해결한다면, DQE를 개선할 수 있을 것으며, 고해상도 의료 방사선 영상 시스템 적용에 유용하게 적용 가능할 것으로 판단된다.

3 관식 프로젝션 HDTV의 기준 백색 설정 (The Most Suitable Reference White Setting for Three-tube Projection HDTV)

  • 권용대;정재영;이광순;김은수;이상훈;송규익
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제38권5호
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    • pp.529-537
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    • 2001
  • 대형 디스플레이 화면에 대한 소비자의 선호도가 증가함에 따라 3관식 프로젝션 (projection) 텔레비전의 수요가 늘고 있다. 그러나 3관식 HD (high definition) 프로젝션 TV에서는 직시형 CRT (Cathode Ray Tube)를 사용하는 TV보다는 단위 면적당 절대 밝기가 어둡다. 또한 프로젝션 TV에 사용되는 인광체의 색재현 영역 (gamut)이 기존의 NTSC (National Television System Committee) 표준과 다른 것을 사용하고 있다. 본 논문에서는 3관식 프로젝션 HDTV의 RGB 인광체 좌표와 RGB 빔 전류비의 관계를 색온도 변화에 대하여 해석하고, 전류비에 따른 빔 프로파일의 변화에 의한 영상의 열화와 시각 특성인 Helmholtz-Kohlrausch 효과를 고려하여 시청자가 느끼는 밝기를 최대화하기 위한 기준 백색 (reference white)의 범위를 제안하였다.

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