• 제목/요약/키워드: ZnS:Cu 형광체

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ZnS:Mn/Cu,Cl계 나노 형광체 EL의 발광 특성 연구

  • 금정훈;이성의
    • 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.

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ACPEL용 ZnS:Cu 청색 형광체의 인위적 결함 형성에 따른 결정 상 변화 및 EL 특성 (Characteristics on EL Properties and Phase Transformation Caused by Artificial Defects on the ZnS:Cu Blue Phosphor for ACPEL)

  • 이명진;전애경;이지영;윤기현
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.406-409
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    • 2004
  • 교류 구동 분산형 EL(ACPEL)에 사용되는 ZnS:Cu 청색 형광체를 고상 반응법으로 제조하였다. 1차 소성 후 인위적 결함을 형광체 표면에 도입함으로서 2차 소성 중에 의해 일어나는 ZnS의 상전이 및 EL 발광 휘도에 미치는 영향을 연구하였다. 즉 1차 소성된 형광체를 ball-mill 공정에서 인위적으로 표면에 defect를 형성시켜 ZnS의 저온상인 cubic으로의 전이가 용이하게 하여 EL구동하에서 발광 휘도를 증가시켰다. Ball-mill의 공정 변수로는 milling 시간과 rpm 등을 고려하여 각 조건에 따른 효과를 고찰하였으며, 발광 spectrum을 측정한 결과, 최적 조건에서 인위적인 결함을 형성하지 않은 형광체 보다 발광 휘도가 약 30% 이상 증가하였다. 또한 각기 다른 ball-mill 조건으로 합성된 형광체의 결정상을 분석하고 비교하였으며 상전이 특성에 따른 발광 휘도 변화를 고찰하였다.

White electroluminescent device by ZnS:Mn, Cu, Cl phosphors

  • 김종수;박재홍;김광철;권애경;박홍이
    • 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.225-231
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    • 2006
  • .고상반응법 (solid state reaction)합성된 ZnS:Mn,Cu,Cl 형광체는 약 $20^{\sim}25{\mu}m$ 의 구형이고, Cubic/hexagonal 구조를 보였다. Electroluminescent device(ELD)는 실크 스크린된 형광층(ZnS:Mn,Cu,Cl)/유전체층 ($BaTiO_3$)으로 구성되었으며, 각층은 $30^{\sim}50{\mu}m,\;50^{\sim}60{\mu}m$ 정도로 도포 하였다. 100 V-400 Hz 의 구동조건에서, ELD 의 백색 발광은 450 nm, 480 nm 픽에서 각각 $Cl_s{\to}Cu^{+}\;_{Zn},\;Cl_s{\to}Cu^{2+}\;_{Zn}$ 전이에 의해 중첩된 청색, 녹색 밴드의 발광과, 580 nm 픽에서 Mn 의 $^{4}T_1{\to}^{6}A_1$ 전이에 의한 황색 밴드의 발광으로 이루어진다. Cu 농도의 증가에 따라 450 nm 의 발광 밴드의 휘도는 감소하며 580 nm 의 발광 밴드의 휘도가 증가하였고 발광 휘도가 향상되었다. 즉, 색온도가 높은 cold white(10000 K)에서 색온도가 낮은 Warm white(3000 K) 로 변한다. 이것은 450 nm 의 발광 밴드가 580 nm 의 발광 밴드에 흡수되는 에너지 전이 (Energy transfer) 현상에 기인한다. ZnS:Mn,Cu,Cl 의 Mn 1.5 wt %, Cu 2.5 wt.% 에서 최적 발광 휘도를 보이며, 100 V-400 Hz 에서 약 $12cd/cm^2$이였다.

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액상법으로 제조된 ZnS:Cu계 나노 형광체의 합성 및 광특성 연구

  • 왕영임;이원희;이성의
    • 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.

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ZnS:Cu,Cl 후막형 전계 발광 소자의 CuCl 첨가량과 인가 전압의 진동수에 따른 발광 특성 연구 (Research of luminescent characteristics of ZnS:CuCl powder electroluminescent device according to the doping concentration of CuCl and frequency of the applied voltage)

  • 박용규;성현호;조황신;이종찬;박대희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 춘계학술대회 논문집 전자세라믹스 센서 및 박막재료 반도체재료 일렉트렛트 및 응용기술
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    • pp.22-25
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    • 2000
  • ZnS:Cu,Cl 형광체의 여기 및 발광 스펙트럼 측정 결과 주게인 $Cl^-$ 이온과 받게인 $Cu^+$ 이온 사이의 흡수와 발광에 기인하는 peak과 국소화된 발광 중심인 $(CU_2)^{2+}$ 이온의 흡수와 발광에 기인하는 peak이 관측되었다. CuCl의 첨가량이 증가함에 따라 $Cu^+$ 이온의 농도가 증가하게 되어 $(Cu_2)^{2+}$ 이온에 기안하는 발광으로부터 공명 에너지 전달 (Resonant Energy Transfer)의 확률이 높아지기 때문에 513 nm를 중심으로 하는 발광의 세기가 증가하게 된다. 자체 제작한 ZnS:Cu,Cl 형광체를 이용하여 제작한 소자의 휘도 측정결과 400 Hz, 100 V 에서 CuCl 의 첨가량이 0.2 mole% 일 때 휘도가 최대였고, 진동수가 증가함에 따라 휘도가 포화되는 현상이 나타났다. CuCl의 첨가량이 증가함에 따라 513 nm를 중심으로 하는 발광이 강해지고 CIE 좌표값이 녹색영역으로 이동하게 된다. 진동수가 증가하면 인가된 전압의 유지 시간이 짧아지게 되어 발광의 감쇄시간이 긴 513 nm를 중심으로 하는 발광보다 감쇄시간이 짧은 458 nm를 중심으로 하는 발광이 강해지게 되고, CIE 좌표값이 청색영역으로 이동하게 된다.

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싱크로트론을 이용한 ZnS:(Cu,Al) 형광체의 특성 평가 (Characterization of ZnS:(Cu,Al) phosphor using synchrotron radiation)

  • 장기원;박지군;최장용;남태우;김재형;남상희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 반도체 재료 센서 박막재료 전자세라믹스
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    • pp.81-84
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    • 2004
  • 본 논문은 스크린 프린트 방식을 이용하여 두께 $18{\mu}m$의 ZnS:(Cu,Al) 필름을 제조하여 미세구조와 결정성을 분석하고 형광체로써의 특성을 평가하였다. 영상획득에는 포항 가속기 연구소의 싱크로트론을 이용하였으며 CMOS 영상 센서를 사용하여 DR의 간접방식을 구현하였다. 특성 평가를 위해 SEM 측정, 발광 강도 측정을 하였고, 단색광(Beam size $5mm{\times}2mm$)을 사용하여 test phantom 영상과 물고기 영상을 획득하였다. 획득한 영상의 평가를 위해서 test phantom 영상의 MTF 측정을 하였다 제조된 ZnS:(Cu,Al) 필름의 표면은 육방정계 구조를 가졌으며, 5lp/mm는 73.8%, 10lp/mm는 38.9%, 15lp/mm는 15.4%, 20lp/mm는 12.2%의 MTF를 가졌다. 물고기 영상을 통하여 ZnS:(Cu,Al) 필름을 이용한 고해상도 미세구조영상 획득의 가능성을 확인하였다.

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백색 LED용 ZnS:Mn,Cu 황색 형광체의 발광 특성 (Luminescent characteristic of ZnS:Mn,Cu yellow phosphors for Light Emitting Diodes)

  • 이지영;유일
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.141-141
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    • 2010
  • ZnS:Mn yellow phosphors doped with Cu for white light emitting diodes were synthesized by solid state reaction method. Photoluminescence excitation spectra originated from $Mn^{2+}$ were ranged from 450 nm to 500 nm. The yellow emission at around 580 nm was associated with $^4T_1{\rightarrow}^6A_1$ transition of $Mn^{2+}$ ions in ZnS:Mn,Cu phosphors. The highest photoluminescence intensity of the phosphors under 405 nm excitation was obtained at Cu concentration of 0.02 mol%.

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청색 염료 혼합비율에 따른 ZnS:Cu의 전계 발광 특성 (Electroluminescent Properties of ZnS:Gu with Mixed Ratio of Blue Dye)

  • 이종찬;김태형;김기대;박대희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1733-1735
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    • 2000
  • 평판 디스플레이 소자인 후막 전계발광소자는 평판형 조명부터 LCD 백라이트에 응용되고 있다. 후막 전계발광소자에 사용되는 ZnS:Cu 형광체는 저주파수에서는 녹색 발광을 하며, 고주파수에서는 청색 발광을 가진다. 본 연구는 저주파수에서도 청색을 가지는 소자를 제작하기 위하여 형광체와 염료의 혼합 비율에 따른 발광특성을 조사하였다. 염료의 혼합 비율은 0$\sim$5 wt%로 하였다. 소자의 발광현상을 고찰하기 위하여 발광 스펙트럼과 휘도를 측정하였다.

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ZnS:Cu 형광체의 전계 발광 및 가속열화 특성 (Electroluminescent and Accelerated Aging Properties of ZnS:Cu Phosphor)

  • 이종찬;황명근;박대희
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2001년도 학술대회논문집
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    • pp.13-16
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    • 2001
  • In this paper, the emission and aging properties of ZnS:Cu electroluminescent device were experiment respectively at room temperature and 7$0^{\circ}C$ relative humidity 100%. ZnS:Cu and BaTiO$_3$were respectively used for phosphor and dielectric. While AC 100V on 400Hz frequency were applied to the devices at room temperature and 70$_3$relative humidity 100%, the change of brightness were measured and compared. The surface of aged devices were investigated by scanning electron microscope. With the continuously operated environment of room temperature and 7$0^{\circ}C$ relative humidity 100%, the decay time were measured and the dark spot and aging status on the surface of the device were investigated. ZnS:Cu electroluminescent properties were deteriorated by the Increased temperature and humidity. Also the deteriorated properties were confirmed by the brightness and surface chanties of device, and the aging mechanism from the simulation on sulfur vacancy and deep tracts density.

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부활성제에 따른 SrS:Cu,X 박막 전계발광소자의 발광 특성 (Luminescent Characteristics of SrS:Cu,X Thin-Film Electroluminescent(TFEL) Deviecs depending on Coactivatiors)

  • 이순석;류창근;임성규
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권1호
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    • pp.29-35
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    • 2000
  • 전자빔 증착 장비를 이용하여 SrS:Cu,X TFEL 소자를 제작한 후, 발광 특성을 분석하였다. 형광체 모체는 SrS 분말을 사용하였고 발광 중심체로는 Cu, $CuF_2,\;Cu_2S$ 또는 CuCl 등의 미분말을 사용하였다. SrS:Cu,X TFEL 소자의 발광 특성은 부활성제에 따라 매우 많은 변화를 나타내었다. SrS:$Cu_2$ TFEL 소자의 휘도($L_{40}$)와 효율 (${\eta}_{20}$)은 각각 1443 cd/$m^2$와 2.44 lm/w를 나타내었고, 녹색 빛의 발광 효율은 ZnS:Tb TFEL 소자보다 높아 새로운 녹색 형광체로의 활용이 기대되었다. SrS:CuCl TFEL 소자의 휘도($L_{40}$)와 효율(${\eta}_{20}$)은 각각 262 cd/$m^2$와 0.26 lm/w를 나타내었고 청색 빛을 방출하여 새로운 청색 형광체로의 활용 가능성을 확인하였다.

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