화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2005년 봄 (05/26 ~ 05/27, 무주리조트)
권호 11권 1호
발표분야 전자재료
제목 알루미늄 공급원에 따른 Sr-Al-O계 형광체의 발광특성
초록 Ⅰ. 서 론
Sr-Al-O계 형광체는 SrAl2O4 모체결정에 Eu와 Dy을 각각 도핑시킨 형광체로서 일상생활에서 빛이 차단되었을 때의 안전확보를 위한 발광물질, 즉 축광성물질로 종래의 축광재료인 ZnS:Cu와 비교하여 매우 우수한 특성 때문에 가장 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 물리적, 화학적 특성이 서로 다른 3종류(α-phase, γ-phase 및 amorphous-phase)의 동질이형(dimorphism) Al2O3분말과 Al(OH)3분말을 각각 사용하여 Sr-Al-O계 장잔광 형광체 제조에 있어서 알루미늄 공급원의 종류에 따른 열적 거동 및 발광 특성 등을 조사하였다.


Ⅱ. 실험방법
Sr-Al-O계 형광체는 99.99%의 고순도 SrCO3 및 Al 화합물에 부활제 및 공부활제로Eu2O3와 Dy2O3분말을 각각 일정한 조성비(SrCO3 : Eu2O3 : Dy2O3 : Al source = 0.9850 : 0.0025 : 0.005 : 1)로 준비하여 이를 에틸알콜과 함께 알루미나 볼밀을 사용 습식혼합한 후, Eu(III)가 Eu(II)로 환원되기 쉬운 98%Ar+2%H2의 혼합가스를 5cc/min로 일정하게 흘려주면서 1300℃, 3h의 일정한 조건하에서 고상반응시켜 제조하였으며, 이렇게 제조된 Sr-Al-O계 형광체는 XRD, SEM, PL등의 여러 가지 분석기기를 사용하여 조사하였다.


Ⅲ. 실험결과
SrAl2O4 모체 결정 형성 온도는 알루미늄 공급원에 따른 SrCO3의 열분해 온도 차이로 인하여 상이하였으며, 특히 amorphous-Al2O3가 첨가된 시료의 경우 가장 낮은 온도(661℃)에서 SrCO3의 열분해반응이 시작되었고, 전체적으로 amorphous-Al2O3<γ-Al2O3<Al(OH)3<α-Al2O3의 순으로 열분해반응이 일어났다. 그리고 SrAl2O4:Eu2+,Dy+3계 형광체는 Al 공급원의 종류에 무관하게 Eu2+의 4f65d1→4f7 천이에 기인된 황록색 발광의 520nm(2.384eV)를 최대 발광파장으로 하는 450∼650nm의 폭넓은 발광스펙트럼을 나타내었으며, 발광파장을 520nm로 하여 측정한 여기스펙트럼의 최대 흡수피크는 360nm이었다. 또한 장잔광 형광체에 있어서 가장 중요한 특성인 발광의 감쇠속도는 α-Al2O3, Al(OH)3, γ-Al2O3, amorphous-Al2O3 순이었고, 이러한 Al 공급원의 종류에 따른 발광의 감쇠속도는 온도변화에 따른 중량변화율(TG)로 측정된 SrCO3의 열분해 순서와 동일하였다.


Ⅳ. 참고문헌
[1] T. Matsuzawa, Y. Aoki, N. Takeuchi and T. Murayama, J. Electrochem. Soc., 143 (1996) 2670.
[2] H. Takasaki, S. Tanabe and T. Hanada, J. Ceramic Soc. Japan, 104(1996) 322.
[3] F. C. Palilla, A. K. Levine and M. R. Tomkus, J. Electrochem. Soc., 115(1968) 642.
저자 이영기, 이유기
소속 위덕대
키워드 Sr-Al-O계 장잔광 형광체; 알루미늄 공급원; 동질이형; 열분해반응; 장잔광특성
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