| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2003년 가을 (11/21 ~ 11/22, 연세대학교) |
| 권호 | 9권 2호 |
| 발표분야 | Display |
| 제목 | CaO-Gd2O3-Al2O3계의 형광체합성 및 형광특성 연구 |
| 초록 | 1. 서론 본 실험은 플라즈마 디스플레이 패널용(PDPs) 녹색형광체를 대상으로 연구하였다. 단시간에 많은 수의 물질을 합성 및 검색할 수 있는 방법인 조합화학기법을 이용하여 CaO-Gd2O3-Al2O3계의 형광체를 검색 및 합성하였다. 이렇게 검색한 후보 형광체의 합성방법에 따른 영향을 알아보기 위해 고분자 착체중합법, 졸-겔법, 고상법으로 제조하여 최적합성온도, 최적조성, 형광특성을 비교하고자 한다. 2. 실험방법 조합화학을 이용한 삼성분계의 검색을 위해 라이브러리라 불리는 삼각배열의 조성표를 작성하여, CaO-Gd2O3-Al2O3계의 후보형광체를 검색하였다. 고분자 착체중합법에서의 출발물질로는 Al(NO3)3, CaCO3, Gd2O3, Tb4O7를 증류수 및 질산에 녹여 제조하였다. 제조된 Gd3+, Ca2+, Al3+, Tb3+의 용액과 citric acid과 ethylene glycol를 2.5:10의 몰비로 만든 용액을 조성표에 맞게 분취하여 85~140℃에서 열처리 한뒤, 유기물질의 제거를 위하여 600℃에서 3시간 열처리를 한후, 공기중 또는 5% H2/N2의 환원분위기에서 3시간 소성하여 형광체를 합성했으며, 고분자 착체중합법에서 검색한 최적조성을 바탕으로 하여 졸-겔법과 고상법으로 실험을 진행하였다. 졸-겔법에서의 출발물질로는 Al(O-i-C3H7)3, CaCO3, Gd2O3, Tb4O7을 사용하여 합성하였다. 합성방법은 먼저 Al(O-i-C3H7)3 먼저 일정량의 iso-propanol에 용해시키고, 기에 CaCO3, Gd2O3, Tb4O7 일정량의 질산에 녹여 혼합하였다. 적절한 pH를 조절한 후, 80℃의 항온조에서 reflux시켜 장시간 유지하였다. 겔상태의 시편을 100℃에서 1~2일간 건조한후, 900℃에서 열처리하여 소성,분쇄한후, 1100℃에서 환원(5%H2/N2)시켰다. 이렇게 제조된 형광체는 XRD와 FE-SEM을 통하여 결정성과 입자를 확인하였고, 본 연구실에서 자체 제작한 D2램프를 내장한 고진공 형광분광광도계(VUV PL) 장비를 가지고 발광특성을 측정하였다. 3. 실험 결과 PDP에 이용가능한 형광체를 찾기 위해 조합화학과 고분자 착체중합법을 접목하여 CaO-Gd2O3-Al2O3계의 진공자외선(147nm) 여기하에서 CaαGd0.95-α-βAlβOδ (0.02〈α+β〈0.04)를 모체로 하는 적색형광체와 CaGdAl3O7:Tb, CaAl12O19:Tb, Gd3Al5O12:Tb를 모체로 하는 녹색형광체를 합성하였다. 이러한 측정결과를 바탕으로 한 라이브러리중에서 가장 좋은 휘도를 보이는 CaGdAl3O7:Tb형광체를 졸-겔법과 고상법을 통해 실험하였을 경우, CaGd0.93Al3Oδ:Tb0.07의 조성일때 발광특성이 가장 좋은 것을 확인할 수 있었다. |
| 저자 | 안중인1, 윤호신2, 김창해1, 정하균1, 한정화1, 권영욱3 |
| 소속 | 1한국화학(연), 2성균관대, 3한라대 |
| 키워드 | 형광체; 조합화학; 고분자 착체중합법; 졸-겔법; 고상법 |
