폴리머 고착공정 및 알루미나 seed를 도입한 입자 제어 YAG:Ce3+ 형광체 분말 제조 Synthesis of Particle Size Controlled YAG:Ce3+ Phosphor Powders by Polymer Solution Route and Alumina Seed Application원문보기
YAG:Ce3+ 형광체 합성에 있어서 최종 형광체 분말의 입자형상 및 크기 제어를 위하여 다양한 형태의 Al2O3와 Al(OH)3 분말을 seed로 사용하였다. 크기가 다른 각각의 angular, agglomerate 그리고 fuzed Al2O3 분말은 고상으로, 기타 조성은 질산염 형태로 증류수에 혼합하였으며, PVA의 함량과 ...
YAG:Ce3+ 형광체 합성에 있어서 최종 형광체 분말의 입자형상 및 크기 제어를 위하여 다양한 형태의 Al2O3와 Al(OH)3 분말을 seed로 사용하였다. 크기가 다른 각각의 angular, agglomerate 그리고 fuzed Al2O3 분말은 고상으로, 기타 조성은 질산염 형태로 증류수에 혼합하였으며, PVA의 함량과 중합도를 달리하여 전구체를 제조하였다. 폴리머를 이용한 액상공정을 활용하여 알루미나 성분을 제외한 기타 성분의 원자단위의 균질한 혼합이 가능하도록 조절하였다. PVA는 균질한 전구체 제조를 위한 일종의 organic carrier 역할을 하였으며, 사용된 seed 종류 및 PVA의 함량과 중합도에 따라 최종 형광체의 입자제어 및 특성조절이 가능하였다. 형광체 특성 평가는 1400°C ~ 1500°C 범위에서 열처리 후 비교하였으며, 결정상, 입자 크기와 형태, 그리고 합성 물질들의 발광 분석은 XRD, PSA, SEM, PL등을 통해 조사하였고, 최종적으로 PKG test를 통하여 자체 신뢰성 평가를 행하였다. 그 결과 PVA의 16:1 함량비와 angular Al(OH)3 seed를 사용하여 1500°C에서 제조한 형광체 분말이 원형의 형태와 평균 입경 12 μm을 보이면서 상대적으로 우수한 형광성을 발현하였다. 이 같은 새로운 형광체 합성방법을 통하여 종래의 고상합성에 비하여 보다 낮은 온도에서, 동급 수준의 빛 방출의 세기를 보이며, 입자형상 제어가 가능한 형광체 합성이 가능하였다.
YAG:Ce3+ 형광체 합성에 있어서 최종 형광체 분말의 입자형상 및 크기 제어를 위하여 다양한 형태의 Al2O3와 Al(OH)3 분말을 seed로 사용하였다. 크기가 다른 각각의 angular, agglomerate 그리고 fuzed Al2O3 분말은 고상으로, 기타 조성은 질산염 형태로 증류수에 혼합하였으며, PVA의 함량과 중합도를 달리하여 전구체를 제조하였다. 폴리머를 이용한 액상공정을 활용하여 알루미나 성분을 제외한 기타 성분의 원자단위의 균질한 혼합이 가능하도록 조절하였다. PVA는 균질한 전구체 제조를 위한 일종의 organic carrier 역할을 하였으며, 사용된 seed 종류 및 PVA의 함량과 중합도에 따라 최종 형광체의 입자제어 및 특성조절이 가능하였다. 형광체 특성 평가는 1400°C ~ 1500°C 범위에서 열처리 후 비교하였으며, 결정상, 입자 크기와 형태, 그리고 합성 물질들의 발광 분석은 XRD, PSA, SEM, PL등을 통해 조사하였고, 최종적으로 PKG test를 통하여 자체 신뢰성 평가를 행하였다. 그 결과 PVA의 16:1 함량비와 angular Al(OH)3 seed를 사용하여 1500°C에서 제조한 형광체 분말이 원형의 형태와 평균 입경 12 μm을 보이면서 상대적으로 우수한 형광성을 발현하였다. 이 같은 새로운 형광체 합성방법을 통하여 종래의 고상합성에 비하여 보다 낮은 온도에서, 동급 수준의 빛 방출의 세기를 보이며, 입자형상 제어가 가능한 형광체 합성이 가능하였다.
YAG:Ce3+ phosphor powders were synthesized using Al2O3 and Al(OH)3 seeds for the control of the powder morphology and size. PVA solution was added to the sol precursors consisting of the seed powders and metal nitrate salts for atomic-scale homogeneous mixing. In this study, three kinds of seed, ang...
YAG:Ce3+ phosphor powders were synthesized using Al2O3 and Al(OH)3 seeds for the control of the powder morphology and size. PVA solution was added to the sol precursors consisting of the seed powders and metal nitrate salts for atomic-scale homogeneous mixing. In this study, three kinds of seed, angular, agglomerated and fused powders, were applied and the PVA content was varied. All precursor gels were calcined at 500°C and then heated at 1400°C ~ 1500°C in N2/H2 atmosphere. The characterizations of the final powders were conducted by using XRD, SEM, PSA, PL and PKG test. All synthesized powders were crystallized to YAG phase without intermediate phase of YAM or YAP. The phosphor property and morphology of the synthesized powders were strongly dependant on the PVA content and seed type. Finally, the synthesized YAG:Ce3+ phosphor powder (heating temp. : 1500°C), which contains 16:1 PVA content and angular-type Al(OH)3 seed powder, showed a best phosphor properties. The powder morphology was successfully controlled to spherical form with an average particle size of 12 μm.
YAG:Ce3+ phosphor powders were synthesized using Al2O3 and Al(OH)3 seeds for the control of the powder morphology and size. PVA solution was added to the sol precursors consisting of the seed powders and metal nitrate salts for atomic-scale homogeneous mixing. In this study, three kinds of seed, angular, agglomerated and fused powders, were applied and the PVA content was varied. All precursor gels were calcined at 500°C and then heated at 1400°C ~ 1500°C in N2/H2 atmosphere. The characterizations of the final powders were conducted by using XRD, SEM, PSA, PL and PKG test. All synthesized powders were crystallized to YAG phase without intermediate phase of YAM or YAP. The phosphor property and morphology of the synthesized powders were strongly dependant on the PVA content and seed type. Finally, the synthesized YAG:Ce3+ phosphor powder (heating temp. : 1500°C), which contains 16:1 PVA content and angular-type Al(OH)3 seed powder, showed a best phosphor properties. The powder morphology was successfully controlled to spherical form with an average particle size of 12 μm.
주제어
#Phosphor powder Alumina seed PVA solution route Morphology control Synthesis
학위논문 정보
저자
김용현
학위수여기관
목포대학교 대학원
학위구분
국내석사
학과
신소재공학과 세라믹재료전공
지도교수
이상진
발행연도
2013
총페이지
xi, 70 p.
키워드
Phosphor powder Alumina seed PVA solution route Morphology control Synthesis
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