| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2004년 봄 (05/14 ~ 05/14, 강릉대학교) |
| 권호 | 10권 1호 |
| 발표분야 | Display |
| 제목 | 졸-겔법을 이용한 LED용 형광체 합성 |
| 초록 | 최근에 와서 다양한 종류의 조명광원이 필요하게 되고, 그 결과 새로운 광원의 개발과 함께 광원기술의 발달에 힘입어 특수한 광원을 조명분야에서 활용하게 되는 경향이 생겨났다. 그 대표적인 것으로 Electroluminescence를 이용한 광원의 일종인 발광다이오드(LED)를 들 수 있다. LED는 고체발광소자로서 저출력, 저휘도로 인해 그 동안 표시소자 등에 국한되어 이용되어 왔으나, 고휘도 LED가 개발, 생산됨으로써 LED의 사용범위는 더욱 더 확대·발전되고 있다. 이에 따라 본 실험에서는 장파장용 LED형광체를 합성하기 위해 Sr3SiO5:Eu을 아래와 같이 졸-겔법을 이용하여 제조하였다. 형광체 합성의 최적 조건을 찾기 위해 활성제의 농도, pH, 건조 및 열처리 조건 등을 변화시켜 형광체를 제조하고, 각 조건에 따른 형광특성을 비교·분석하였다. Sr3SiO5:Eu 형광체는 출발물질로 strontium nitrate, Tetraethylorthosilicate (TEOS, Si(OC2H5)4) 외에 활성제로 Eu2O3를 질산에 녹여 사용하였다. 합성방법은 먼저 일정량의 TEOS를 에탄올에 용해시키고, 여기에 Sr 및 Eu을 일정량의 물에 녹여 혼합하였다. 이 때, TEOS와 H2O의 비를 1:60으로 하여 겔화가 되기 위한 최적조건을 택했다. 혼합액을 70℃의 항온조에 환류 시켜 장시간 유지하여 겔을 형성시키고, 겔 상태의 시편을 70℃와 100℃(20~24시간)의 각각 다른 조건에서 건조한 후, 500℃에서 3시간 동안 1차 열처리하여 분쇄하였다. 이를 다시 1300℃에서 3시간 동안 환원분위기에서 열처리하였고, 이때 Eu이온을 모두 Eu2+로 환원시키기 위해서 5%H2/95%/N2가스를 사용하였다. 졸-겔법에 의해서 제조되는 형광체 분말의 특성을 조사하기 위해서 다음과 같은 분석을 수행하였다. 먼저 열처리한 시료의 결정성을 확인하기 위해 Rigaku사의 DMAX-33 X-선 회절분석기로 X-선 회절무늬를 측정하였다. 분말의 입자 크기 및 형태를 주사전자현미경(scanning electron microscopy, PHILIPS XL 30S FEG)을 사용하여 관찰하였다. 형광체의 발광특성은 Xenon flash lamp를 내장한 Perkin Elmer LS50B sperctrometer를 사용하였다. UV 측정 시, 제조한 형광체가 LED용 형광체로써 적합한지 판단하기 위하여 장파장 자외선 영역을 여기원으로 하여 측정하였다. |
| 저자 | 안중인1, 한정화2, 박정규1, 김창해1 |
| 소속 | 1한국화학(연), 2한라대 |
| 키워드 | LED; Sol-Gel; Phosphor |
