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조합화학을 이용한 Y(As,Nb,P,V)O_4 청색 발광 형광체의 합성 및 광 특성 분석
전일운,손기선,박희동,유승곤 한국화학공학회 2002 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.40 No.1
조합화학기법을 이용하여 청색 발광을 하는 YRO_4(R=As, Nb, P, V)계 형광체를 합성하였다. 합성한 형광체는 254㎚ 및 147㎚ 여기 하에서의 발광 세기에 관한 사면체 라이브러리를 완성하였다. 254㎚로 여기 시켰을 때, YAsO_4를 중심으로 높은 발광 세기를 보였고, Y(As_0.4P_04V_0.2)O_4의 조성으로 1,200℃에서 합성하였을 때 가장 높은 발광 세기를 보였다. 그러나, 147㎚로 여기시켰을 경우에는 YPO_4를 중심으로 해서 높은 발광 세기를 나타내었다. The YRO_4(R=As, Nb, P, V)blue emitting phosphors were prepared by the combinatorial chemistry method. The quaternary combinatorial library was designed to investigate the luminescence of the host material under UV and VUV excitations(254, 147㎚). In view of the luminescence yield, YAsO_4 rich region was found to be optimum under 254㎚ excitation. It was found that the phosphor synthesized at 1,200℃ with Y(As_0.4P_0.4V_0.2)O_4 composition had a maximum emission intensity. However, the results under 147㎚ excitation were different from those of 254㎚ excitation, the samples of the composition containing a large amount of YPO_4 shows the high emission intensity.
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고상법에 의한 PDP용 고휘도 $Zn_2$$SiO_4$:Mn 형광체 제조
전일운,손기선,정양선,김창해,박희동,Jeon, Il-Un,Son, Gi-Seon,Jeong, Yang-Seon,Kim, Chang-Hae,Park, Hui-Dong 한국재료학회 2001 한국재료학회지 Vol.11 No.3
본 연구의 목적은 기존의 고상 반응법을 이용하여 일본의 상용 Zn$_2$SiO$_4$:Mn형광체보다 우수한 성능의 형광체를 제조하는데 있다. 이틀 위해 본 연구에서는 고상 반응법을 이용하여 Zn$_2$SiO$_4$:Mn 형광체를 합성하고, 이를 PDP(Plasma Display Panel)에 적용하기 위하여 소성온도 및 환원 온도와 주입되는 기체의 양, dopant Mn의 농도를 다양하게 하여 합성하였고, ball milling 등을 통하여 입자의 특성을 개선하는 실험을 하였다. 제조된 형광체의 발광특성 및 모양 등의 특성은 상용 Zn$_2$SiO$_4$:Mn 형광체와 비교하였다. Mn의 농도를 0.08mo1e로 하여 130$0^{\circ}C$에서 소성하였을 때 결정성 및 휘도가 가장 우수하였고, 환원시 5% H$_2$-96% N, 혼합가스의 양을 100ml/rnin으로 일정하게 주입시켰을 때 20%이상 휘도가 증가하였다. Ball rnilling은 30분 동안 100rpm으로 하였을 때 입자의 크기가 수십 $\mu\textrm{m}$에서 3$\mu\textrm{m}$이하로 줄어들었다. 특히. 발광 특성이 상용 형광체보다 월등히 우수하여 PDP에 적용할 수 있다 In this work, Zn$_2$SiO$_4$:Mn phosphors were prepared by solid state reaction. The effect of sintering/reduction temperature, flow rate of H$_2$-5%/$N_2$-95% mix gas, and ball milling conditions have been investigated on the sake of PDP(Plasma Display Panel) application. The characteristics such as particle morphology and photoluminescence of prepared phosphors were compared to those of commercial Zn$_2$SiO$_4$:Mn Phosphors. It was found that the Phosphor synthesized at 130$0^{\circ}C$ with 0.08 Mn concentration had a maximum brightness, This brightness was increased more 20% by reduction treatment under 100me/min flow rate of 5%H$_2$-95%$N_2$ mixed gas. The size of particles decreased under 3$\mu\textrm{m}$ after ball milling. Especially, higher luminescence was obtained in our Zn$_2$SiO$_4$:Mn phosphors than commercial Zn$_2$SiO$_4$:Mn phosphors, so that they are able to be applied for PDP.
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전일운,손기선,박희동,Zeon, Il-Woon,Sohn, Kee-Sun,Park, Hee-Dong 대한화학회 2002 대한화학회지 Vol.46 No.1
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. 조합화학 기법을 이용하여 청색 및 적색 발광을 하는 $Y_{1-x}(P_{1-y-z}Nb_yV_z)O_4:Eu_x$ 형광체를 합성하였다. 합성한 $Y_{1-x}(P_{1-y-z}Nb_yV_z)O_4:Eu_x$ 형광체에 대하여 254 nm 및 147 nm 여기 하에서의 발광 세기에 관한 라이브러리를 완성하였고, 또한 형광체의 결정성과 입자 현상은 XRD와 SEM으로 특성을 관찰하였다. 조합검색 결과로부터 $Y_{1-x}(P_{1-y-z}Nb_yV_z)O_4:Eu_x$ 형광체의 발광특성은 P 자리에 치환되는 금속이온의 영향을 많이 받았다. 결과적으로 $Y_{0.88}PO_4:Eu_{0.12}$ 형광체와 비교하여 발광 효율이 우수한 새로운 $Y_{0.88}(P_{0.92}Nb_{0.05}V_{0.03})O_4:Eu_{0.12}$ 형광체를 찾아내었다.
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조합화학을 이용한 Y(As, Nb, P, V)O4:Eu3+ 적색형광체의 합성 및 광 특성 분석
전일운,손기선,박희동,류승곤,Jeon, Il Un,Son, Gi Seon,Park, Hui Dong,Ryu, Seung Gon 대한화학회 2001 대한화학회지 Vol.45 No.6
조합화학 기법을 적용하여 $YRO_4$ (R=As, Nb, P, V)계 모체에 Eu을 활성하여 적색형광체를 합성하였다. 합성된 형광체는 UV PL,VUV PL, 및 색좌표 분석을 하였고, 254nm 및 147nm 여기하에서의 발광세기 및 색좌표 사면체 라이브러리를 완성하였다. Eu이 0.1 mol 도핑된 적색 형광체는 254nm로 여기 시켰을 때 $YRO_4$를 중심으로 다른 중심으로 다른 성분이 미량 첨가되었을 때 가장 좋은 발광 세기를 나타내었으나. 147nm에서는 $YRO_4$를 중심으로 좋은 발광 세기가 나타났다. 합성된 형광체 중 $Y_{0.9}$(A$S_{0.06}$N$B_{0.06}$$P_{0.83}$$V_{0.06}$) $O_4$: $Eu_{0.1}$의 조성으로 1200$^{\circ}C$에서 소성하였을 때 상용 형광체와 대등한 발광세기가 색순도가 우수하였다. Eu doped YRO$_4$ (R=As, Nb, P, V) red phosphors were prepared by the combinatorial chemistry method. The quaternary material library of tetrahedron-type composition array was designed to investigate the luminescence of the host material under UV and VUV excitations (254, 147 nm). The photoluminescent characteristics of the samples were comparable to the commercially available red phosphors such as (Y, Gd)BO$_3$: $Eu^{3+}$ and Y$_2$O$_3$: In view of the luminescence yield, V rich region was found to be optimum under UV excitation. But the results under VUV excitation were different from those of UV excitation, the samples of the composition containing a large amount of P shows the highest luminescence. Especially, higher luminescence was obtained in $Y_{0.9}$(A$S_{0.06}$N$B_{0.06}P_{0.83}V_{0.06}$) O$_4$: $Eu_{0.1}$ phosphors than commercial (Y, Gd)BO$_3$red phosphors under 147 nm excitation.
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분무열분해법에 의해 제조된 구형의 녹색 LaPO<sub>4</sub>:Tb 형광체의 발광특성
이교광,강윤찬,전일운,정경열,박희동,Lee, Kyo-Kwang,Kang, Yun-Chan,Zeon, Il-Woon,Jung, Kyeong-Youl,Park, Hee-Dong 한국재료학회 2002 한국재료학회지 Vol.12 No.9
Fine $LaPO_4$:Tb phosphor particles with spherical shape were prepared by spray pyrolysis. The influence of the precursor type of phosphorous such as ($NH_4$)$_2$$HPO_4$, $NH_4$$H_2$$PO_4$, ($NH_4$)$_3$$PO_4$ and $H_3$$PO_4$ on the morphology and brightness of particles was investigated. As-prepared particles by spray pyrolysis had spherical shape when ($NH_4$)$_2$ $HPO_4$ and $NH_4$$H_2$$PO_4$ were used as the precursor of phosphorous. The precursor type of phosphorous affected the photoluminescence intensity of $LaPO_4$:Tb phosphor particles, but not significant. With changing the content of activator(Tb) and excess of phosphorous, the optimal composition giving the highest photoluminescence intensity was found. The spherical morphology of prepared $LaPO_4$:Tb particles was completely maintained even after the posttreatment up to $1050^{\circ}C$. When the posttreatment temperature was over $1100^{\circ}C$, the particles did not have the spherical shape anymore. However, the highest photoluminescence intensity of prepared $LaPO_4$:Tb particles was obtained at $1050^{\circ}C$. The photoluminescence characteristics of prepared $_LaPO4$:Tb under the vacuum ultraviolet(VUV) illumination was comparable with that of the commercial $Zn_2$$V_4$:Mn and (La,Ce)PO$_4$:Tb phosphor particles. At the optimal condition, the decay time of prepared spherical $LaPO_4$:Tb phosphor particles was about 6.8ms.
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