[논문]Encapsulation을 이용한 (Y,Gd)<tex> $BO_3$</tex> :Eu 형광체의 합성

Encapsulation을 이용한 (Y,Gd) $BO_3$ :Eu 형광체의 합성
Synthesys of (Y,Gd) $BO_3$ :Eu phosphor by the encapsulation 원문보기

김경남 (한국화학연구원 화학소재연구부) , 정하균 (한국화학연구원 화학소재연구부) , 박희동 (한국화학연구원 화학소재연구부) , 김도진 (충남대학교 재료공학과)

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를 이용하여 제조하였다. 구형으로 잘 제어된 SiO₂를 물에 분산시킨후 그 용액에 (Y,Gd)BO₃:Eu 형광체를 제조하기 위한 출발물질을 질산에 녹인 용액을 혼합한 후 침제로 요소를 사용하여 가수분해반응을 이용하여 제조하였다. 제조된 전구체를 공기분위기에서 열처리하여 (Y,Gd)B03:Eu 적색 형광체를 얻었다.
형광체의 결정성을 확인하기 위하여 X선 회절 패턴을 측정하였으며 입자의 형상은 주사전자 현미경을 이용하여 관찰하였다. 발광 특성은 D2 램프를 내장한 고진공 분광 광도계를 사용하여 평가하였다.
제조된 전구체를 공기분위기에서 열처리하여 (Y,Gd)B03:Eu 적색 형광체를 얻었다. 형광체의 결정성을 확인하기 위하여 X선 회절 패턴을 측정하였으며 입자의 형상은 주사전자 현미경을 이용하여 관찰하였다. 발광 특성은 D2 램프를 내장한 고진공 분광 광도계를 사용하여 평가하였다.

(Y,Gd)BO₃:Eu 형광체를 제조하기 위한 출발 물질로 고순도의 Y2O₃, Gd2O₃, EU2O₃와 H₃BO₃를 이용하여 제조하였다. 구형으로 잘 제어된 SiO₂를 물에 분산시킨후 그 용액에 (Y,Gd)BO₃:Eu 형광체를 제조하기 위한 출발물질을 질산에 녹인 용액을 혼합한 후 침제로 요소를 사용하여 가수분해반응을 이용하여 제조하였다.

일반적으로 형광체의 입자 형상은 구형이 이상적인 것으로 알려져 있으나 PDP용 적색 형광체인 (Y,Gd)BO₃:Eu을 구형으로 제조한 예는 분무열분해법을 제외하고는 보고된 것이 거의 없다. 본 연구에서는 SiO₂를 이용하여 가수분해법으로 구형의 형광체를 제조하였다.

제조된 형광체의 X-선 회절 패턴 분석 결과 (Y,Gd)BO₃의 단일상을 얻을 수 있었음을 확인하였다. 또한, 사용되어진 (Y,Gd)BOs:Eu과 SiO2의 무게비에 의하여 발광 강도의 차이가 나타났으며, 또한 ⁵D0에서 ⁷F2로의 electric dipole transition과 ⁵D0에서 ⁷F1으로의 magnetic dipole transition의 변화를 관찰할 수 있었다.
액상 반웅법에 의하여 제조된 (Y,Gd)B03:Eu 형광체는 SiO2의 입자 크기에 의하여 입형을 제어할 수 있다. 제조된 형광체의 X-선 회절 패턴 분석 결과 (Y,Gd)BO₃의 단일상을 얻을 수 있었음을 확인하였다. 또한, 사용되어진 (Y,Gd)BOs:Eu과 SiO2의 무게비에 의하여 발광 강도의 차이가 나타났으며, 또한 ⁵D0에서 ⁷F2로의 electric dipole transition과 ⁵D0에서 ⁷F1으로의 magnetic dipole transition의 변화를 관찰할 수 있었다.

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