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분무 열분해법으로 제조한 형광체 CaTiO3 : Pr의 특성
박승빈,강윤찬,최정수 한국화학공학회 1998 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.36 No.5
분무 열분해 장치인 FEAG(Filter Expansion Aerosol Generator)에 의하여 다성분 산화물계 형광체인 CaTiO₃:Pr입자를 제조하였다. 제조된 입자는 X-Ray diffraction pattern(XRD), centrifugal particle size analyzer(CPSA), scanning electron microscopy(SEM) 등으로 결정성 및 크기, 형태를 알아보았고, photoluminescence(PL), cathodoluminescence(CL)로서, 발광특성을 알아보았다. FEAG process로 제조된 입자들은 구형의 마이크론 크기의 입자였다. 전구체 용액의 농도가 0.04M에서 0.54M로 증가하면 입자의 평균 크기가 0.9㎛에서 1.68㎛로 증가하였다. 800℃이하의 온도에서 제조된 입자는 부정형이었고, 900℃에서 제조된 입자는 순수한 perovskite의 결정성을 보였다. 활성제인 praseodymium의 양을 변화시켜 휘도변화를 살펴보았을 때, 0.5㏖%에서 가장 밝은 것으로 나타났다. 분무 열분해법으로 제조된 CaTiO₃:Pr입자는 고상법으로 제조된 입자보다 두 배 이상 밝은 것으로 나타났고, 1,200℃에서 열처리했을 때, 최적의 열처리 시간도 12시간에서 5시간으로 줄일 수 있었다. Spray pyrolysis using FEAG(Filter Expansion Aerosol Generator) process was applied to the preparation of multicomponent oxide phosphor ; red emitting perovskite CaTiO₃:Pr. The morphology, particle size and crystalline phase were investigated by scanning electron microscopy(SEM), centrifugal particle size analyzer(CPSA) and X-Ray diffraction pattern(XRD). Optimum conditions for the preparation and post-treatment of particles for good luminescence were determined by cathodoluminescence(CL) and photoluminescence(PL). Spherical and non-agglomerated particles of micron size were prepared by the spray pyrolysis. As the solution concentration increased from 0.04 M to 0.54 M, the mean size of the particles increased from 0.9 ㎛ to 1.68 ㎛. The optimum temperature and holding time for the post-treatment of CaTiO₃: Pr were 1,200℃ and 5 hours, respectively. The PL intensity of CaTiO₃: Pr particles prepared by spray pyrolysis was twice larger than that by solid state reaction. The spray pyrolysis reduced optimum post-treatment time from 12 hours to 5 hours at 1,200℃.