Zn₂SiO₄:Mn 형광체는 willemite 구조를 가지는 대표적인 녹색 형광체이다. 우수한 광 발광 특성과 화학적 안정성을 지닌 녹색 발광 형광체로서 형광 lamp와 plasma display panels(PDP)의 sub-pixel용 형광체, electroluminescene(...
Zn₂SiO₄:Mn 형광체는 willemite 구조를 가지는 대표적인 녹색 형광체이다. 우수한 광 발광 특성과 화학적 안정성을 지닌 녹색 발광 형광체로서 형광 lamp와 plasma display panels(PDP)의 sub-pixel용 형광체, electroluminescene(EL) device, 차세대 liquid crystal display(LCD)의 차세대 backlight 등에 많이 응용되고 있다. 본 연구는 sol-gel법에 의해 Zn₂SiO₄:Mn 녹색형광체를 Mn 농도와 pH 조건 변화, 모체인 zinc precursor와 활성제인 manganese precursor의 다양한 조합 그리고 용매의 에탄올과 증류수의 비율 변화, firing 온도 변화 그리고 co-dopant precursor를 첨가하여 합성 하였다. Sol-gel법은 고상반응법과 달리 낮은 온도인 900 ∼ 1000℃에서 1h 결정화 시켜 형광체를 제조할 수 있었다. 제조된 형광체를 발광 특성과 X-ray diffraction(XRD)를 이용하여 결정성을 분석하고, field emission-scanning electron microscopy(FE-SEM)을 통해 입자 크기와 입자형태를 관찰하였다. XRD분석 결과, pH 11로 조절한 시료에서는 미 반응 잔류상 ZnO가 존재하지 않고 willemite 구조의 Zn₂SiO₄단일상만 존재하였으며, Mn 농도가 5%일때 발광이 최대 강도를 보였고, 잔광시간도 가장 짧은 특성을 나타냈다. Mn 농도가 8%로 증가했을 땐 발광특성과 잔광시간특성이 감소하는 경향을 보이고 있다. Zinc, manganese precursor의 조합에 따른 최고 발광 강도는 zinc acetate + manganese chloride조합에서는 zinc nitrate + manganese acetate조합으로 나타났다. 그리고 용매의 혼합 비율에 따른 발광 강도는 zinc acetate + manganese chloride조합에서는 에탄올 200 ml, 에탄올 100 ml + 증류수 100 ml에서 최대 발광 강도를 나타냈고, zinc nitrate + manganese acetate조합에서는 에탄올 150 ml + 증류수 50 ml에서 가장 높은 발광 강도가 나타났다. Co-dopant를 첨가하여 발광 효율과 잔광시간에 미치는 영향을 조사한 결과, Al chloride, acetate와 Ca acetate, nitrate를 co-doping했을 때 기존의 co-doping하지 않은 형광체보다 발광 강도는 증가한 반면 잔광시간은 오히려 더 길어진 경향을 나타냈다. 최고 발광 강도를 보인 co-dopant는 Ca nitrate로 나타났다.
Zn₂SiO₄:Mn 형광체는 willemite 구조를 가지는 대표적인 녹색 형광체이다. 우수한 광 발광 특성과 화학적 안정성을 지닌 녹색 발광 형광체로서 형광 lamp와 plasma display panels(PDP)의 sub-pixel용 형광체, electroluminescene(EL) device, 차세대 liquid crystal display(LCD)의 차세대 backlight 등에 많이 응용되고 있다. 본 연구는 sol-gel법에 의해 Zn₂SiO₄:Mn 녹색형광체를 Mn 농도와 pH 조건 변화, 모체인 zinc precursor와 활성제인 manganese precursor의 다양한 조합 그리고 용매의 에탄올과 증류수의 비율 변화, firing 온도 변화 그리고 co-dopant precursor를 첨가하여 합성 하였다. Sol-gel법은 고상반응법과 달리 낮은 온도인 900 ∼ 1000℃에서 1h 결정화 시켜 형광체를 제조할 수 있었다. 제조된 형광체를 발광 특성과 X-ray diffraction(XRD)를 이용하여 결정성을 분석하고, field emission-scanning electron microscopy(FE-SEM)을 통해 입자 크기와 입자형태를 관찰하였다. XRD분석 결과, pH 11로 조절한 시료에서는 미 반응 잔류상 ZnO가 존재하지 않고 willemite 구조의 Zn₂SiO₄단일상만 존재하였으며, Mn 농도가 5%일때 발광이 최대 강도를 보였고, 잔광시간도 가장 짧은 특성을 나타냈다. Mn 농도가 8%로 증가했을 땐 발광특성과 잔광시간특성이 감소하는 경향을 보이고 있다. Zinc, manganese precursor의 조합에 따른 최고 발광 강도는 zinc acetate + manganese chloride조합에서는 zinc nitrate + manganese acetate조합으로 나타났다. 그리고 용매의 혼합 비율에 따른 발광 강도는 zinc acetate + manganese chloride조합에서는 에탄올 200 ml, 에탄올 100 ml + 증류수 100 ml에서 최대 발광 강도를 나타냈고, zinc nitrate + manganese acetate조합에서는 에탄올 150 ml + 증류수 50 ml에서 가장 높은 발광 강도가 나타났다. Co-dopant를 첨가하여 발광 효율과 잔광시간에 미치는 영향을 조사한 결과, Al chloride, acetate와 Ca acetate, nitrate를 co-doping했을 때 기존의 co-doping하지 않은 형광체보다 발광 강도는 증가한 반면 잔광시간은 오히려 더 길어진 경향을 나타냈다. 최고 발광 강도를 보인 co-dopant는 Ca nitrate로 나타났다.
Zn₂SiO₄:Mn has been used as an efficient green-emitting phosphor for lamps and cathode ray tube screens, which can be also employed for plasma display panels (PDP), field emission displays (FED), backlight of liquid crystal displays (LCD) and electroluminescene (EL) devices due to high luminescent e...
Zn₂SiO₄:Mn has been used as an efficient green-emitting phosphor for lamps and cathode ray tube screens, which can be also employed for plasma display panels (PDP), field emission displays (FED), backlight of liquid crystal displays (LCD) and electroluminescene (EL) devices due to high luminescent efficiency and chemical stability.
Mn^(2+)-doped Zn₂SiO₄:Mn green phosphors were synthesized by a sol-gel method combined with a furnace firing at 1000℃ for 1 hour under air atmosphere. The samples were prepared at different initial pH conditions, Mn concentration, zinc and manganese precursor and co-dopant. XRD was used to identify the crystalline phases of the sol-gel-synthesized Zn₂SiO₄:Mn phosphors. FE-SEM was used to obtain the phosphor powder images. At pH 11, the formation of residual ZnO phase was suppressed completely and the single phase of crystalline Zn₂SiO₄:Mn was obtained. The maximum emission intensity was obtained for the phosphors with 5 mol% of Mn concentration. The concentration quenching was occurred at the Mn concentration above 8 mol%. The phosphors with different combinations of precursors showing the strongest emission intensity are from the combinations of zinc nitrate and manganese acetate, and of zinc nitrate and manganese chloride. Some co-doped Zn₂SiO₄:Mn particles showed improved emission intensity than non co-doped Zn₂SiO₄:Mn particles. The maximum emission intensity was obtained for the phosphor with co-doping of calcium nitrate.
Zn₂SiO₄:Mn has been used as an efficient green-emitting phosphor for lamps and cathode ray tube screens, which can be also employed for plasma display panels (PDP), field emission displays (FED), backlight of liquid crystal displays (LCD) and electroluminescene (EL) devices due to high luminescent efficiency and chemical stability.
Mn^(2+)-doped Zn₂SiO₄:Mn green phosphors were synthesized by a sol-gel method combined with a furnace firing at 1000℃ for 1 hour under air atmosphere. The samples were prepared at different initial pH conditions, Mn concentration, zinc and manganese precursor and co-dopant. XRD was used to identify the crystalline phases of the sol-gel-synthesized Zn₂SiO₄:Mn phosphors. FE-SEM was used to obtain the phosphor powder images. At pH 11, the formation of residual ZnO phase was suppressed completely and the single phase of crystalline Zn₂SiO₄:Mn was obtained. The maximum emission intensity was obtained for the phosphors with 5 mol% of Mn concentration. The concentration quenching was occurred at the Mn concentration above 8 mol%. The phosphors with different combinations of precursors showing the strongest emission intensity are from the combinations of zinc nitrate and manganese acetate, and of zinc nitrate and manganese chloride. Some co-doped Zn₂SiO₄:Mn particles showed improved emission intensity than non co-doped Zn₂SiO₄:Mn particles. The maximum emission intensity was obtained for the phosphor with co-doping of calcium nitrate.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.