Trivalent cerium-ion-doped $Y_3(Al,\;Ga)_5O_{12}$ nanoparticle phosphor nanoparticles were synthesized using the reverse micelle process. The Ce doped $Y_3(Al,\;Ga)_5O_{12}$ particles were obtained from nitrate solutions dispersed in the nanosized aqueous domains of a micro emulsion consisting of cyclohexane as the oil phase and poly(oxyethylene) nonylphenyl ether (Igepal CO-520) as the non-ionic surfactant. The crystallinity, morphology, and thermal properties of the synthesized $Y_3(Al,\;Ga)_5O_{12}:Ce^{3+}$ powders were characterized by thermogravimetry-differential thermal analysis (TGA-DTA), X-ray diffraction analysis (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and transmission electron microscopy. The crystallinity, morphology, and chemical states of the ions were characterized; the photo-physical properties were studied by taking absorption, excitation, and emission spectra for various concentrations of cerium. The photo physical properties of the synthesized $Y_3(Al,\;Ga)_5O_{12}:Ce^{3+}$ powders were studied by taking the excitation and emission spectra for various concentrations of cerium. The average particle size of the synthesized YAG powders was below $1{\mu}m$. Excitation spectra of the $Y_3Al_5O_{12}$ and $Y_3Al_{3.97}Ga_{1.03}O_{12}$ samples were 485 nm and 475 nm, respectively. The emission spectra of the $Y_3Al_5O_{12}$ and $Y_3Al_{3.97}Ga_{1.03}O_{12}$ were around 560 nm and 545 nm, respectively. $Y_3(Al,\;Ga)_5O_{12}:Ce^{3+}$ is a red-emitting phosphor; it has a high efficiency for operation under near UV excitation, and may be a promising candidate for photonic applications.
This study, which was begun in order to create a metal molding by using lines, a basic element of design, examined various characteristics and concept of line and the beauty of lines based on previous research on the subject. The result showed that formative interpretation of lines largely depends on intentional expression by using thickness and rhythm of lines. In order to obtain a metal molding that provides both visual freedom and beauty, rather than the conventional formative expression of lines, I used red copper plate and Phosphor bronze line for creating a pattern based on transformation and repetition of lines and an artwork based on the pattern. The result was not only a creation of a plane but the senses of three-dimension, speed, and unity in the overall shape. Further research will need to be conducted regarding formative interpretation of lines and emotional and intrinsic beauty through expression of lines.
The monodisperse spherical $SiO_2$ particles were overcoated with $Y_2O_3:Eu^{3+}$ phosphor layers via a Pechini sol-gel process and the resulting $SiO_2@Y_2O_3:Eu^{3+}$ core-shell phosphors were subsequently annealed at $800^{\circ}C$ at an ambient atmosphere. The crystallographic structure, morphology, and luminescent property of core-shell structured $SiO_2@Y_2O_3:Eu^{3+}$ phosphors were characterized by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), and photoluminescence (PL). The spherical, nonagglomerated $SiO_2$ particles prepared by a Stober method exhibited a relatively narrow size distribution in the range of 260-300 nm. The thickness of phosphor shell layer in the core-shell particles can be facilely controlled by varying the coating number of $Y_2O_3:Eu^{3+}$ phosphors. The core-shell structured $SiO_2@Y_2O_3:Eu^{3+}$ phosphors showed a strong red emission, which was dominated by the $^5D_0-^7F_2$ transition (610 nm) of $Eu^{3+}$ ion under the ultraviolet excitation (263 nm). The PL emission properties of $SiO_2@Y_2O_3:Eu^{3+}$ phosphors were also compared with pure $Y_2O_3:Eu^{3+}$ nanophosphors.
Journal of the Korean institute of surface engineering
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v.54
no.2
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pp.96-101
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2021
NaNbO3:Eu3+ phosphor thin films were grown on quartz substrates by radio-frequency magnetron sputtering at a growth temperature of 100 ℃, with subsequent annealing at temperatures of 800, 900, and 1000 ℃. The effects of annealing temperature on the structural, morphological, and optical properties of the thin films were investigated. The NaNbO3:Eu3+ sputtering target was synthesized by a solid-state reaction of raw materials Na2CO3, Nb2O5, and Eu2O3. The X-ray diffraction patterns exhibited that the thin films had two mixed phases of NaNbO3 and Eu2O3. Surface morphologies were investigated by using field emission-scanning electron microscopy and indicated that the grains of the thin film annealed at 1000 ℃ showed irregular shapes with an average size of approximately 300 nm. The excitation spectra of Eu3+-doped NaNbO3 thin film consisted of a strong charge transfer band centered at 304 nm in the range of 240-350 nm and two weak peaks at 395 and 462 nm, respectively, resulting from the 7F0→5L6 and 7F0→5H2 transitions of Eu3+ ions. The emission spectra under excitation at 304 nm exhibited an intense red band centered at 614 nm and two weak bands at 592 and 681 nm. As the annealing temperature increased from 800 ℃ to 1000 ℃, the intensities of all the emission bands and the band gap energies gradually increased. These results indicate that the higher annealing temperature enhance the luminescent properties of NaNbO3:Eu3+ thin films.
Journal of the Korean institute of surface engineering
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v.51
no.5
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pp.271-276
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2018
The effects of activator ion on the structural, morphological, and optical properties of $LaNbO_4:RE^{3+}$ (RE = Dy, Dy/Sm, Sm) phosphors were investigated. X-ray diffraction patterns exhibited that all the phosphors showed a monoclinic system with a main (112) diffraction peak, irrespective of the concentration and type of activator ions. The grain size showed a slightly decreasing tendency as the concentration of $Sm^{3+}$ ions increased. The excitation spectra of the $LaNbO_4:Dy^{3+}$, $Sm^{3+}$ phosphor powders consisted of a strong charge transfer band centered at 259 nm in the range of 220-290 nm and five weak peaks. The emission spectra of the $La_{0.95}NbO_4$:5 mol% $Dy^{3+}$ phosphors exhibited two intense yellow and blue bands centered at 575 nm and 479 nm respectively, which resulted from the $^4F_{9/2}{\rightarrow}^6H_{13/2}$ and $^4F_{9/2}{\rightarrow}^6H_{15/2}$ transitions of $Dy^{3+}$. As the concentration of $Sm^{3+}$ was increased, the intensity of the yellow emission band was gradually decreased, while those of orange and red emission bands centered at 604 and 646 nm began to appear and reached maxima at 5 mol%, and then decreased rapidly with further increases in the $Sm^{3+}$ concentration. These results indicated that white light emission could be realized by controlling the concentrations of the $Dy^{3+}$ and $Sm^{3+}$ ions incorporated into the $LaNbO_4$ host crystal.
Journal of the Korean institute of surface engineering
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v.55
no.2
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pp.96-101
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2022
The effects of the growth temperature on the structural, optical, and morphological properties of BaWO4:Sm3+ phosphor thin films were investigated. The BaWO4:Sm3+ thin films were grown on quartz substrates at several growth temperatures by radio-frequency magnetron sputtering. All the thin films crystallized in a tetragonal structure with a main BaWO4 (112) diffraction peak. The 830 nm-thick BaWO4:Sm3+ thin films grown at 300 ℃ exhibited numerous polygon-shaped particles. The excitation spectra of BaWO4:Sm3+ thin films consisted of a broad excitation band in the 200-270 nm with a maximum at 236 nm due to the O2--Sm3+ charge transfer and two small bands peaked at 402 and 463 nm, respectively. Under 236 nm excitation, the BaWO4:Sm3+ thin films showed an intense red emission peak at 641 nm due to the 4G5/2→6H9/2 transition of Sm3+, indicating that the Sm3+ ions occupied sites of non-inversion symmetry in the BaWO4 host lattice. The highest emission intensity was observed for the thin film grown at 300 ℃, with a 51.8% transmittance and 5.09 eV bandgap. The average optical transmittance in the wavelength range of 500-1100 nm was increased from 53.2% at 200 ℃ to 60.8% after growing at 400 ℃. These results suggest that 300 ℃ is the optimum temperature for growing redemitting BaWO4:Sm3+ thin films.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.37
no.3
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pp.274-279
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2024
Eu3+-doped BaZrO3 (BaZrO3:Eu3+) phosphor powders were prepared using a solid-state reaction by changing the molar concentration of Eu3+ within the range of 0.5 to 30 mol%. Irrespective of the molar concentration of Eu3+ ions, the crystal structures of all the phosphors were cubic. The excitation spectra of BaZrO3:Eu3+ phosphors consisted of an intense broad band centered at 277 nm in the range of 230~320 nm. The emission spectra were composed of a dominant orange band at 595 nm arising from the 5D0→7F1 magnetic dipole transition of Eu3+ and two weak emission bands centered at 574 and 615 nm, respectively. As the concentration of Eu3+ increased from 0.5 to 10 mol%, the intensities of all the emission bands gradually increased, approached maxima at 10 mol% of Eu3+ ions, and then showed a decreasing tendency with further increase in the Eu3+ ions due to the concentration quenching. The critical distance between neighboring Eu3+ ions for concentration quenching was calculated to be 11.21 Å, indicating that dipole-dipole interaction was the main mechanism of concentration quenching of BaZrO3:Eu3+ phosphors. The results suggest that the orange emission intensity can be modulated by doping the appropriate concentration of Eu3+ ions.
Xu, Fei;Mi, Dongbo;Bae, Hong Ryeol;Suh, Min Chul;Yoon, Ung Chan;Hwang, Do-Hoon
Bulletin of the Korean Chemical Society
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v.34
no.9
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pp.2609-2615
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2013
A series of fluorene-carbazole copolymers containing the pendant phosphor chromophore $Ir(absn)_2(acac)$ (absn: 2-(1-naphthyl)benzothiazole; acac: acetylacetone) were designed and synthesized via Yamamoto coupling. In the film state, these copolymers exhibited absorption and emission peaks at approximately 389 and 426 nm, respectively, which originated from the fluorene backbone. However, in electroluminescent (EL) devices, a significantly red-shifted emission at approximately 611 nm was observed, which was attributed to the pendant iridium(III) complex. Using these copolymers as a single emission layer, polymer light-emitting devices with ITO/PEDOT:PSS/polymer:DNTPD/TmPyPb/LiF/Al configurations exhibited a saturated red emission at 611 nm. The attached iridium(III) complex had a significant effect on the EL performance. A maximum luminous efficiency of 0.85 cd/A, maximum external quantum efficiency of 0.77, maximum power efficiency of 0.48 lm/W, and maximum luminance of 883 $cd/m^2$ were achieved from a device fabricated with the copolymer containing the iridium(III) complex in a 2% molar ratio.
The $Y_{1-x}(P_{1-y-z}Nb_yV_z)O_4:Eu_x$ blue and red emitting phosphors were prepared by the combinatorial chemistry method. The combinatorial library was designed to investigate the luminescence of the $Y_{1-x}(P_{1-y-z}Nb_yV_z)O_4:Eu_x$ phosphors under 254 nm and 147 nm excitations. In addition, the crystallinity and morphology of phosphors were checked by XRD and SEM. Based on the results from the combinatorial screenings, luminescent properties of phosphors are strongly dependent on the concentration of doping metal ions. It was found that a new phosphor $Y_{0.88}(P_{0.92}Nb_{0.05}V_{0.03})O_4:Eu_{0.12}$ shows excellent luminescent efficiency comparing to the $Y_{0.88}PO_4:Eu_{0.12}$ red phosphor.
White emission thin film electroluminescent device was fabricated using ZnS for phosphor layer and BST ferroelectric thin film for insulating layer. For fabrication conditions of BST thin film, stoichiometry of target was $Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$, substrate temperature was $400^{\circ}C$, working pressure was 30 mTorr, and A:$O_2$ ratio was 9:1. At this time, dielectric constant was 209 at 1kHz frequency. For phosphor layer ZnS:Mn, ZnS:Tb, and ZnS:Ag were used. Mixing rates of activators were respectively 0.8, 0.8, and 1 wt%. Total thickness of phosphor tapers was 500 nm, thickness of lower insulating layer was 200 nm, and thickness of upper insulating layer was 400 nm. In this conditions, luminescence threshold voltage of thin film electroluminescent device was $95\;V_{rms}$, maximum brightness was $3,000\;cd/m^2$ at $150\;V_{rms}$. Luminescence spectrum peak was observed at region of blue(450 nm), green(550 nm), and red(600 nm).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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