• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.30 no.2
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• pp.73-77
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• 2020

In this study, phosphor ceramics were fabricated, and optical properties were analyzed for application to nextgeneration automotive laser headlamps by using a spherical YAG : Ce phosphor with a garnet structure synthesized based on the spray drying method. The thickness of phosphor ceramic using spherical YAG : Ce phosphor was obtained with 100 ㎛, 150 ㎛, and 200 ㎛ to investigate the effect of thickness on optical properties such as light conversion efficiency, heat dissipation, luminance and color temperature. The results of this study are expected to play a significant role in the manufacturing process for the fabrication of phosphor ceramic by solving issues such as the high cost and low yield in the conventional liquid method to manufacture YAG : Ce nano fluorescent materials.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.50 no.3
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• pp.237-242
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• 2006

Nowadays, LEDs has been applied to the luminescent devices of various fields because of the invention of high efficient blue chip. Recently, especially, the white LEDs composed of InGaN blue chips and a yellow phosphor (YAG:Ce3+) have been investigated extensively. With the exception of YAG:Ce3+ phosphor, however, there are no reports on yellow phosphor that has significant emission in the 450~470 nm excitation range and this LED system is the rather low color rendering index due to their using two wavelength. Hence, we have attempted to synthesize thiogallate phosphors that efficiently under the long wavelength excitation range in the present case. Among those phosphors, we have synthesized Sr2Ga2S5:Eu2+ phosphor by change the host material of SrGa2S4:Eu2+ which is well known phosphor and we investigated the luminescent properties. In order to obtain the harmlessness and simplification of the synthesis process, sulfide materials and mixture gas of 5 % H2/95 % N2 were used instead of the CS2 or H2S gas. The prepared phosphor shows the yellow color peaking at the 550 nm wavelength and it possible to emit efficiently under the broad excitation band in the range of 300~500 nm. And this phosphor shows high luminescent intensity more than 110 % in comparison with commercial YAG:Ce3+ phosphor and it can be applied for UV LED due to excitation property in UV region.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.26 no.2
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• pp.80-83
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• 2016

In the present paper, garnet structured $Y_3Al_5O_{12}:Ce^{3+}$ (YAG : Ce) ceramic phosphor plate (CPP) for high power laser diode (LD) was prepared and optical properties were analyzed. We synthesized monodispersed spherical nano-sized YAG : Ce particles by liquid phase method, fabricated phosphor ceramic plate with the addition of $Al_2O_3$. $75{\mu}m$ and $100{\mu}m$ thick YAG : Ce CPPs were compared in terms of the factors of conversion efficacy, thermal quenching, luminance and correlated color temperature (CCT). In conclusion, conversion efficacy decreased by 25 % in both samples and $100{\mu}m$ thick sample provides better optical properties of thermal quenching, maximum light conversion efficacy and maximum luminance value.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.04a
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• pp.181-184
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• 2003

GaN계 청색 여기용 광원으로 최적인 $Y_{3}AI_{5}O_{12}:Ce$계 phosphor를 고상반응으로 제조하여 white LED용 yellow 형광체로 신뢰성을 검토하였다. 출발시료는 metal hydrous oxide로 합성한 분말에 활성제로서 $Ce^{3+}$ 이온의 농도를 변화시키면서 로내의 온도와 시간을 변수로 하여 형광체를 제조하였다. 그 결과 $1650^{\circ}C$에서 2시간 소성시킨 분말의 경우, 입자 크기가 $3{\mu}m$이하인 순수 YAG 형광체를 얻을 수 있었으며 $Ce^{3+}$이온농도를 변화시킨 결과 0.03~0.05mol% 일 때가 가장 우수하여 해외제품수준을 능가하는 우수한 발광특성을 나타내었다. 이때 CIE1931 색좌표 값은 x=0.385, y=0.433으로서 green yellow 색을 나타내었다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.31 no.5
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• pp.212-217
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• 2021

The applicability of the white LED from the blue LED of the coating film as a binder for surface and curved coatings were confirmed. The particle size of YAG is D₅₀: 9~10 ㎛, and the crystal structure is garnet (Y₃Al₅O₁₂), cubic. The coating film had no cracks, at the same time, the silica sol was uniformly coated with YAG phosphor, and the YAG content and thickness in the coating film showed a tendency to increase up to 40 ㎛ in proportion to the increase in the amount added. Furthermore, as the YAG content increased, the PL emission intensity increased and the color coordinate shift toward the end of the chromatic locus curve was confirmed.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.24 no.2
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• pp.64-70
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• 2013

In this paper, two white light emitting diodes(LEDs) were manufactured by using two kinds of yellow phosphor, YAG:Ce and $(Sr,Ba)_2SiO_4:Eu$, and their spectroscopic properties were compared and analyzed. We found that the asymmetric double sigmoidal function can be applied to both white LEDs to obtain the center wavelength, the half width, and the skewness parameters. According to this analysis, the half width of the emitting spectrum of silicate phosphor was smaller than that of YAG phosphor, indicating smaller color rendering index. However, the silicate phosphor exhibited better color stability depending on the driving current than the YAG phosphor. The current dependence of the luminous efficacy of both white LEDs was investigated, which showed that efficacy decreased monotonically with current. The efficacy of the silicate-based white LED was lower than that of the YAG-based LED by about 10~12 lm/W.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.20 no.6
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• pp.536-540
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• 2007

The Ce-doped YAG(Yttrium Aluminum Garnet, $Y_3Al_5O_{12}$) phosphor powders were synthesized by combustion method. The luminescence, formation process and structure of phosphor powders were investigated by means of XRD, SEM and PL. The XRD patterns show that YAG Phase can form through sintering at $1000^{\circ}C$ for 2 h. This temperature is much lower than that required to synthesize YAG phase via the conventional solid state reaction method. There were no intermediate Phases such as YAP(Yttrium Aluminum Perovskite, $YAlO_3$) and YAM(Yttrium Aluminum Monoclinic, $Y_4Al_2sO_9$) observed in the sintering process. The powders absorbed excitation energy in the range $410{\sim}510\;nm$. Also, the crystalline YAG:Ce showed broad emission peaks in the range $480{\sim}600\;nm$ and had maximum intensity at 528 nm.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.322-323
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• 2006

The nano-sized Ce-doped YAG(Yttrium Aluminum Garnet, $Y_3Al_5O_{12}$) phosphor powders were prepared by combustion method from a mixed aqueous solution of metal nitrates, using citric acid as a fuel. The luminescence formation process and structure of phosphor powders were investigated by means of XRD, SEM and PL. The XRD patterns show that YAG phase can form at all of the $Ce^{3+}$ concentration. However, when $Ce^{3+}$ concentration is over 2.0mol%, XRD patterns show $CeO_2$ peak between (321) peak and (400) peak. The pure crystalline YAG:Ce with uniform size of 30nm was obtained at 0.6mol% of the $Ce^{3+}$ concentration. The crystalline YAG:Ce powders showed broad emission peaks in the range 475~630nm and had maximum intensity at 526nm.

• 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.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.185-185
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• 2012

중공 발광 나노 물질은 특유의 구조적 특성(낮은 밀도, 높은 비표면적, 다공성 물질, 낮은 열팽창계수 등)과 광학적 성질을 이용하여 디스플레이 패널, 광결정, 약물전달체, 바이오 이미징 라벨 등의 다양한 적용이 가능하다. 이러한 적용에 있어 균일한 크기와 형태의 중공 입자는 필수 조건으로 여겨진다. 지금까지 합성된 중공 발광 입자에는 BaMgAl10O17 : Eu2+-Nd3+, Gd2O3 : Eu3+, $EuPO_4{\cdot}H_2O$과 같은 것들이 있으나 크기 조절이 어렵고, 그 균일성이 확보되지 못하였다. 균일한 크기의 중공 발광 입자를 만들기 위해 SiO2나 emulsion을 템플릿으로 이용하여 황화카드뮴, 카드뮴 셀레나이드 중공 입자를 합성한 예가 있으나, 양자점의 독성으로 인하여 바이오분야 응용에는 적합하지 않다. YAG는 모체로써 형광체에서 가장 많이 이용되는 물질로, 화학적 안정성과 낮은 독성, 높은 양자 효율 등 많은 장점을 갖고 있다. 특히 세륨이 도핑된 YAG형광체의 경우 WLED, 신틸레이터, 바이오산업에 적용이 가능하다. 그러나 지금까지 중공 YAG:Ce3+형광체를 합성한 예가 없었다. 본 연구에서는 단분산 수화 알루미늄 (Al(OH)3) 입자 위에 세륨이 도핑 된 이트륨 베이직 카보네이트 ($Y(OH)CO_3$)를 균일하게 코팅한 후 열처리를 하여 균일한 크기의 Y3Al5O12:Ce3+(YAG) 중공 입자를 합성하였다. 열처리 온도에 따른 고분해능 투과 전자 현미경(HRTEM), X-선 회절(XRD), 고분해능 에너지 분광법(HREDX) 분석결과, 중공 YAG: Ce3+입자는 Kirkendall 효과에 의해 형성됨을 확인하였다. 전계방사형 주사 전자 현미경(FE-SEM) 측정을 통해, 열처리 후에도 입자의 크기와 형태가 균일함을 확인하였으며, 공초점 현미경 관찰을 통해 중공 형태를 명확히 확인 할 수 있었다. Photoluminescence (PL) 분광법과 형광 수명 이미징 현미경(FLIM)을 이용한 광 특성 분석결과, 합성된 입자는 400-500 nm에서 흡수 파장 (456 nm에서 최대 강도)과 500-700 nm 범위의 발광 파장(544 nm에서 최대 강도)을 나타냈고, 상용 YAG: Ce3+(70 ns)에 준하는 74 ns의 잔광 시간(decay time)이 측정되었다. 단분산 수화 알루미늄 입자의 크기를 조절하여 최종 합성된 YAG: Ce3+의 크기를 조절할 수 있었다. 지름 약 600 nm의 Al(OH)3를 사용한 경우, $1,300^{\circ}C$에서 열처리를 한 후 평균 지름 590 nm의 중공입자를 합성하였고, 약 170 nm의 Al(OH)3를 이용하여, 더 낮은 온도인 $1,100^{\circ}C$에서의 열처리를 통해 평균지름 140 nm의 중공 YAG: Ce3+입자를 합성하였다. 본 연구를 통하여 합성된 균일한 크기의 YAG 중공입자는 LED와 같은 광전변환 소자 및 다기능성 바이오 이미징 등의 나노바이오 소자 분야에 활용될 수 있음이 기대된다.