화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2014년 가을 (11/27 ~ 11/28, 대전컨벤션센터)
권호 20권 2호
발표분야 F. 광기능/디스플레이 재료(Optical Functional and Display Materials)
제목 Lu3Al5O12: Ce3+ 형광체의 합성 및 발광 특성에 융제가 미치는 영향
초록 Ce3+을 도핑 한 루테튬 알루미늄 가넷 (Lu3Al5O12: Ce3+, LuAG: Ce3+)은 녹/황색 형광체로 알려져 있다. LuAG: Ce3+은 현재 널리 사용되고 있는 황색 형광체인 이트륨 알루미늄 가넷 (Y3Al5O12: Ce3+, YAG: Ce3+)에 비하여 열 안정성이 보다 우수하여 고출력 백색LED를 구현함에 있어 매우 적합한 것으로 알려져 있다.
본 연구에서는 융제를 사용한 고상반응법으로 LuAG: Ce3+ 분말을 합성하였으며, 온도, Ce3+ 이온의 농도, 융제의 종류와 양에 따른 상합성과 광 특성 변화를 관찰하였다. 융제로서 NaF 와 AlF3를 단독 혹은 공동으로 사용하였으며, 그 결과 상합성과 발광 특성에 큰 영향을 미치고 있음을 확인 하였다. 융제를 사용하여 1500 °C에서 LuAG 단일상을 얻을 수 있었다. 발광 특성의 경우, 450 nm를 피크로 하는 넓은 광루미네선스 (Photoluminescence, PL) 여기 스펙트럼이 관찰 되었으며, 합성 조건에 따라서 505545 nm의 영역에서 주피크 파장(Dominant peak wavelength, DPW)을 갖는 비대칭의 발광스펙트럼이 얻어 졌다. 이는 Ce3+이온의 2D →2F5/2와 2D →2F7/2 전이에 의한 두 개의 발광 스펙트럼의 겹침에 의해서 나타난 것이다. 특히 NaF 와 AlF3를 공동으로 사용 시 발광 강도를 증가 시킬 수 있었으며, 또한 두 융제의 사용 비율에 따라서 DPW의 조절도 가능하였다.
저자 안원식, 김영진
소속 경기대
키워드 Lutetium aluminum garnet; Phosphor; Luminescence
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