• 제목/요약/키워드: $Y_2O_3$: $Eu^{3+}$

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X선 영상 검출기 적용을 위한 $Gd_2O_3$:Eu 필름의 X선 발광 특성에 관한 연구 (Optical characteristics of $Gd_2O_3$:Eu phosphor film for x-ray imaging detector)

  • 김소영;강상식;차병열;손대웅;김재형;남상희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.344-344
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    • 2007
  • 본 연구에서는 X선 영상 검출기로의 적용을 위하여 $Gd_2O_3$:Eu 형광체 필름을 제작하여 X선에 대한 발광 특성을 분석하였다. $Gd_2O_3$:Eu는 저온 액상법을 이용하여 분말 형태로 제조한 후 Particle-in-binder (PIB)으로 필름 형태로 제작한 후, 도핑된 Europium(Eu)의 농도와 소결 온도에 따른 X선에 대한 발광 특성을 분석하였다. Photolumimescence (PL) spectrum에서 611nm에서 가장 높은 발광 효율을 나타내었으며, 입자의 크기가 줄어듦에 따라 610nm에서 새로운 peak가 형성 되었다. 또한 Eu의 농도에 따라서 발광 강도의 차이가 관찰되었는데, 5wt%의 도핑 농도에서 가장 높은 발광 효율을 나타냈으며, 도핑 농도에 매우 의존적인 결과를 나타냈다. 소결 온도에 따른 발광 특성 분석에서, $500^{\circ}C$에서 소결하였을 때는 623nm에서 강한 peak를 나타내는 단사정계상의 발광 peak는 거의 관찰되지 않았으나 소결 온도가 $700^{\circ}C$$900^{\circ}C$에서는 peak가 확인되었다. 이를 통해 $Gd_2O_3$ 모체가 대부분 입방 대칭 구조를 가지는 $Gd_2O_3$:Eu가 합성되었음을 확인할 수 있었다. 또한 소결 온도에 따른 발광 강도를 분석한 결과 $900^{\circ}C$에서 소결하였을 때 가장 높은 발광 강도를 나타냈다. Luminescent decay time 측정 결과에서 도핑된 Eu의 농도가 커질수록 Luminescent decay time이 짧아짐을 확인할 수 있었다.

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Li 첨가에 의한 $Gd_2$$O_3$$Eu^3+$/ 박막 형광체의 형광 특성 (Luminescence Characteristics Of $Gd_2$$O_3$$Eu^3+$/ thin film phosphors by Li-doping)

  • Bae, Jong-Seong;Moon, Byung-Kee;Seo, Hyo-Jin;Jeong, Jung-Hyun;Yi, Soung-soo
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.284-285
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    • 2003
  • Significant research interest in the growth and characterization of $Y_2$O$_3$:Eu$^{3+}$ thin films has been shown over the last few years because of the promise for applications of display devices. Although an Eu-doped oxysulfide (Eu: $Y_2$O$_2$S) which has an efficiency of 13% has been used for a traditional cathode ray tube (CRT) red phosphor, the sulfide system is known to degrade rapidly under the high current densities needed for field-emission display (FED) technology. (omitted)d)

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Zn ion의 영향에 따른 $(Y,\;Zn)_2O_3$:$Eu^{3+}$ 적색 형광체의 발광특성 (Luminescence properties of $(Y,\;Zn)_2O_3$:$Eu^{3+}$ red phosphor as the effect of Zn ion)

  • 송영현;문지욱;박우정;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.253-257
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    • 2008
  • 본 연구에서는 자외선 영역에서 발광하는 우수한 특성의 적색 형광체를 얻기 위하여 고상 반응법으로 air 분위기에서 $1200^{\circ}C$에서 6시간 동안 열처리하여 $(Y,\;Zn)_2O_3$:$Eu^{3+}$를 Zn 이온의 농도 변화에 따라 실험하였다. $(Y,\;Zn)_2O_3$:$Eu^{3+}$를 XRD에 의해 비교 분석한 결과 주요 peak들이 JCPDS card(No. 41-1105)와 거의 일치하는 것을 확인하였다. 그러나 Zn 이온치 농도가 5 mol% 이상일 때 XRD에서 ZnO의 peak이 관찰되는 것을 확인 하였다. 이로 인하여 Zn 이온의 농도가 5 mol% 이하일 때 불순물 상 없이 $Y_2O_3$ 구조에 잘 고용되는 것을 확인하였다. $(Y,\;Zn)_2O_3$:$Eu^{3+}$의 발광 peak은 여기 흡수 영역인 ${\lambda}ex=254\;nm$를 기준으로 612 nm 영역에서 $Eu^{3+}$ 이온의 $^5D_0{\rightarrow}^7F_2$에 전형적인 에너지 천이에 의해 가장 강한 발광 peak을 나타내는 것을 확인하였으나 Zn 이온의 농도가 10 mo1% 이상일 때 갑자기 발광 peak이 현저히 감소하는 것을 확인하였고 최대의 발광 peak을 가질 때 형광체의 조성은 $(Y_{0.95},\;Zn_{0.05})_2O_3$:$Eu^{3+}_{0.075}$이였고 입자 size는 $0.4{\sim}3{\mu}m$로 확인되었다.

Gd$_2O_3$:Eu phosphor particles with spherical and filled morphology

  • Roh, Hyun-Sook;Kang, Yun-Chan;Park, Hee-Dong;Park, Seung-Bin
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2002년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.253-256
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    • 2002
  • $Gd_2O_3$:Eu phosphor particles were prepared by largescale ultrasonic spray pyrolysis process. The morphological control of $Gd_2O_3$:Eu particles in spray pyrolysis was performed by adding polymeric precursors into spray solution containing nitrate salts. The effect of composition and amount of polymeric precursors on the morphology, crystallinity, and photoluminescence characteristics of $Gd_2O_3$:Eu particles was investigated. The influence of chain length of PEG on the morphology and photoluminescence intensity was investigated. $Gd_2O_3$:Eu particles prepared from aqueous solution containing no polymeric precursors had a hollow structure and rough surfaces after annealing process. The phosphor particles prepared from solution containing 0.1M CA and 0.lM PEG with high molecular weight as 1,500 had a spherical and filled morphology and the highest photoluminescence intensity, which was 48% higher than that of the $Y_2O_3$:Eu commercial product.

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Crystal Structures and Luminescence Properties of [Ln(NTA)2·H2O]3- Complexes (Ln = Sm3+, Eu+3, Gd3+, Tb3+, Ho3+, and NTA = Nitrilotriacetate)

  • Kang, Jun-Gill;Kang, Hee-Jung;Jung, Jae-Sun;Yun, Sock-Sung;Kim, Chong-Hyeak
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권6호
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    • pp.852-858
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    • 2004
  • Crystal structures of lanthanide complexes with NTA (NTA = nitrilotriacetate) are reported. The complexes of $[Ln(NTA)_2{\cdot}H_2O]^{3-}$ (Ln = Sm, Eu, Gd, Tb and Ho) crystallize in the orthorhombic space group Pccn. In the structures, the trivalent lanthanide ions are completely encapsulated via coordination to the two nitrogen atoms and the six carboxylate oxygen atoms of the two NTA ligands, and one water oxygen atoms. The complexes form a slightly distorted capped-square-antiprism polyhedron. Of the complexes, $[Eu(NTA)_2{\codt}H_2O]^{3-}$,\;[Tb(NTA)_2{\cdot}H_2O]^{3-}\;and\;[Dy(NTA)_2{\cdot}H_2O]^{3-}$ excited at the 325 He-Cd line produce very characteristic luminescence features, arising mostly from the f ${\to}$ f transitions. The absolute quantum yields of these complexes are determined at room temperature. Surprisingly, the $[Dy(NTA)_2{\cdot}H_2O]^{3-}$ complex is more luminescent than the $[Eu(NTA)_2{\cdot}H_2O]^{3-}\;and\;[Tb(NTA)_2{\cdot}H_2O]^{3-}$ complexes.

고상 반응법으로 합성한 ${Y_2}{SiO_5}:\;EU^{3+}$, $Bi^{3+}$ 적색 형광체의 발광 특성 (Luminescence characterization of $EU^{3+}$ and $Bi^{3+}$ co-doped in ${Y_2}{SiO_5}$ red emitting phosphor by solid state reaction method)

  • 문지욱;송영현;박무정;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.15-18
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    • 2009
  • 본 연구에서는 근 자외선 및 가시광 영역에서 우수한 발광 강도를 가지는 적색 형광체를 얻기 위하여 고상 반응법으로 합성하여 $EU^{3+}$$Bi^{3+}$가 도핑 된 ${Y_2}{SiO_5}$의 발광 특성을 관찰하였다. 근자외선 영역인 ${\lambda}_{ex}=395nm$ 기준으로 측정하였고, $^5D_0-^7F_2$의 에너지 천이에 의해 612 nm 영역에서 강한 peak가 발생하였다. CST가 $Eu^{3+}-O^{2-}$에 의해 258 nm 영역 대에서 생성되었고, $Bi^{3+}$가 함께 도핑 된 것은 $Eu^{3+}-Bi^{3+}-O^{2-}$에 상호작용에 의해 282 nm 영역대의 장파장 쪽으로 이동하였다. $350\;nm{\sim}480\;nm$ 영역 대에 '$^7F_0{\to}^5L_9$ (364 nm), $^7F_0{\to}^5G_3$(381 nm), $^7F_0{\to}^5L_6$(395nm), $^7F_0{\to}^5D_3$(415 mn) and $^7F_0{\to}^5D_2$(466 nm)는 $Bi^{3+}$$EU^{3+}$ f-f 천이에 의해 발생하였다. $Bi^{3+}$의 도핑농도가 증가할수록 발광 강도가 증가함을 보이다가 0.125 mol 일 때 발광강도가 가장 우수하였고, $Bi^{3+}$의 도핑 농도가 0.125 mol 이상 되면 발광강도가 현저히 감소하는 것을 확인하였다.

Cation Substitution Induced Enhanced Photoluminescence Properties of Gd2(1-x-y)Y2xMo4O15:2yEu3+ Phosphors for Indoor Lighting

  • Du, Peng;Yu, Jae Su
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제27권3호
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    • pp.52-55
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    • 2018
  • We reported a new method to enhance the photoluminescence (PL) properties of $Eu^{3+}$ ions doped $Gd_2Mo_4O_{15}$ phosphors via cation substitution. With the aid of conventional sol-gel method, a series of $Eu^{3+}$ ions doped $Gd_{2(1-x)}Y_{2x}Mo_4O_{15}$ phosphors were prepared. The prepared samples emitted red light when excited at 393 nm. Moreover, when part of the $Gd^{3+}$ ions was substituted by the $Y^{3+}$ ions, the PL emission intensity of the studied samples was enhanced and the optimal doping concentration for $Y^{3+}$ ions was 30 mol%. The calculated CIE coordinate (0.663,0.337) was situated in the red region. Furthermore, the thermal quenching behaviors of the synthesized $Eu^{3+}$ ions doped $Gd_{2(1-x)}Y_{2x}Mo_4O_{15}$ phosphors were studied. At last, we also packaged a red-emitting light-emitting diode device by integrating the obtained phosphors and a near-ultraviolet chip to verify the applications of the $Eu^{3+}$ ions doped $Gd_{2(1-x)}Y_{2x}Mo_4O_{15}$ phosphors for indoor lighting.

Effect of Sintering Temperature on the Properties of $CaSiO_4:RE^{3+}$(RE=Eu, Sm, Tb, Dy, Ce) Phosphors

  • 고봉진;조민정;조신호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.173-173
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    • 2013
  • 최근에 고효율의 형광체를 개발하고자 무기물 모체에 주입된 희토류 이온의 발광에 대한 연구가 급부상하고 있다. 형광체는 고휘도, 넓은 시청 각도와 저 비용으로 인하여 대형 평판 디스플레이 분야로 그 응용성을 확장하는 플라즈마 디스플레이 패널 제작에 있어서 매우 중요한 물질이다. 현재 적색 형광체로 널리 사용되고 있는 발광 물질은 YBO3:Eu3+ 혹은 (Y,Gd)BO3:Eu3+ 형광체이지만, Eu3+ 이온이 중심대칭의 자리에 위치하기 때문에, Eu3+ 이온의 5D07F1 전이에 의한 주황색의 발광 세기가 5D07F2 전이에 의한 적색의 세기보다 강하여 고품질의 색상을 구현하는데 상당한 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 새로운 모체 격자를 갖는 적색, 녹색, 청색 형광체 개발에 많은 노력이 집중되고 있다. 본 연구에서는 형광체 합성시 중요한 변수의 하나인 소결 온도가 새로운 다양한 색을 방출하는 형광체 분말 CaSiO4:RE3+ (RE=Eu, Sm, Tb, Dy, Ce)의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. CaSiO4:RE3+ (RE=Eu, Sm, Tb, Dy, Ce) 형광체 분말 시료는 초기 물질 CaO (99.99%), SiO2 (99.99%), Eu2O3 (99.99%), Sm2O3 (99.9%), Tb4O7 (99.9%), Dy2O3 (99.9%), CeO2 (99.9%)을 화학적량으로 준비하였다. 볼밀, 건조 작업을 한 후에, 시료를 막자사발에 넣고 분쇄하여 3시간의 하소 공정과 5시간의 소결 공정을 수행하였다. 이때 소결 온도를 변수로 선택하여 각각 $800^{\circ}C$, $900^{\circ}C$, $1,000^{\circ}C$, $1,100^{\circ}C$에서 소결 작업을 수행하여 합성 분말의 구조, 표면, 광학적 특성을 측정하여 소결 온도가 미치는 영향을 조사하였다. Eu3+가 도핑된 CaSiO4 형광체 분말의 경우에, 발광 스펙트럼은 597, 618, 655, 707 nm에서 관측되었으며, 소결 온도가 $800^{\circ}C$에서 $1,100^{\circ}C$로 증가함에 따라 모든 발광 스펙트럼의 세기는 순차적으로 증가함을 나타내었다. Tb3+가 도핑된 CaSiO4 형광체 분말의 경우에 관측된 발광 스펙트럼은 주 피크인 549 nm를 중심으로 하여 세기가 상대적으로 작은 493, 592, 626 nm의 피크들이 관측되었으며, 소결 온도가 증가함에 따라 전반적으로 발광 세기들이 증가하는 경향을 나타내었다. Sm3+가 도핑된 CaSiO4 형광체의 경우에, 발광 스펙트럼은 전형적인 Sm3+이온에 의한 전이 신호들이 605, 570, 653 nm에서 나타났다. 발광 스펙트럼의 세기는 소결 온도에 비례하여 증가하였다. Ce3+가 도핑된 경우에 발광 스펙트럼은 소결 온도에 관계없이 401 nm에서 관측되었으며, 소결 온도에 따라 발광 세기의 변화가 나타났다. 이 실험 결과로 부터, 합성시 적절한 소결 온도의 선택이 고발광 효율의 형광체를 제작하는데 있어서 매우 중요한 요소가 됨을 확인할 수 있었다.

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Sr4Al14O25 형광체의 합성과 발광특성 (Synthesis and Luminescent Characteristics of Sr4Al14O25 Phosphor)

  • 한상혁;김영진
    • 한국재료학회지
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    • 제14권8호
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    • pp.529-534
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    • 2004
  • $Sr_{4}Al_{14}O_{25}$ was synthesized by solid state reaction with flux. $H_{3}BO_3$ was used to synthesize $SrO-Al_{2}O_{3}$ phosphor system as a flux. The effect of doping system such as Eu+Dy, Eu, and Ce on the luminescent properties of $Sr_{4}Al_{14}O_{25}$ was investigated. Both PL spectra of $Sr_{4}Al_{14}O_{25}$:Eu and $Sr_{4}Al_{14}O_{25}$:Eu+Dy excited at 390 nm showed greenish-blue emission at about 490 nm, while the emission wavelength was shifted to 400 nm by doping Ce. The reduction of $Eu^{3+}$ ions to $Eu^{2+}$ could be accomplished by the annealing process under $N_{2}^{+}$ vacuum atmosphere, and attributed to the emission at 490 nm. It is verified that $Sr_{4}Al_{14}O_{25}$:Eu phosphor is suitable for white LEDs became of a broad absorption band peaking at 390 nm.

고상법으로 합성한 Sr4-(x+y+z)Al14O25 : Eux, Dyy, Agz계 축광성 형광체 장잔광의 연구 (Research on Afterglow Brightness of Sr4-(x+y+z)Al14O25 : Eux, Dyy, Agz by Solid State Synthesis)

  • 김승우;김정식
    • 대한금속재료학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.348-354
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    • 2011
  • Long-lasting brightness $Sr_{4}Al_{14}O_{25}$ : $Eu^{2+}$, $Dy^{3+}$, $Ag^{+}$ phosphor was synthesized by modified solid state reaction and its photoluminescence was investigated. $Sr(NO_3)_{2}$ and $Al(NO_3)_3{\cdot}9H_{2}O$ as starting materials, and $B_{2}O_{3}$ as a flux were mixed with $Eu_{2}O_{3}$ as an activator, $Dy_{2}O_{3}$ as a coactivator, and $AgNO_{3}$ as a charge compensator. The crystalline of target powder showed a single-phase $Sr_{4}Al_{14}O_{25}$ by the XRD characterization and the average particle size was about 20-30 ${\mu}m$ from the FE-SEM observation. $Ag^{+}$ ion doping effects (0-0.06 mol) on $Sr_{4}Al_{14}O_{25}:Eu^{2+},\;Dy^{3+},\;Ag^{+}$ phosphor were measured by photoluminescence spectrometer and luminescence meter. The of photoluminescence intensity of the $Sr_{3.64}Al_{14}O_{25}:Eu_{0.11},\;Dy_{0.22},\;Ag_{0.03}$ phosphor was higher than other compositions and afterglow brightness was 0.186 $cd/m^{2}$.