• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.08a
• /
• pp.170-170
• /
• 2013

형광체를 조명과 디스플레이 산업에 응용하기 위해서는 충분히 밝은 빛을 제공하는 형광체의 발광 세기가 중요한 변수이다. 이러한 발광 특성은 주로 모체 격자에 도핑 되는 활성제의 농도, 입자의 형상과 크기 분포의 균일성, 결정성에 따라 달라진다. 본 연구에서는 Ca2SiO4 모체 결정에 도핑한 활성제 Eu3+와 Dy3+ 이온의 농도를 변화시키면서 고상 반응법을 사용하여 높은 발광 효율을 갖는 Ca2-1.5xSiO4::Eux3+ 적색 형광체와 Ca2-1.5xSiO4:Dyx3+ 백색 형광체를 합성하였다. 특히, 활성제 Eu3+와 Dy3+ 이온 농도의 변화가 형광체의 결정 구조, 소성 온도, 입자의 표면 형상, 광학 스펙트럼의 발광 효율에 미치는 영향을 조사하여 최적의 합성 조건을 결정하였으며, 회절 신호의 반치폭과 발광 세기의 상호 관계를 조사하였다. Ca2-1.5xSiO4::Eux3+와 Ca2-1.5xSiO4:Dyx3+ 형광체 초기 분말 시료는 CaO (99.9% 순도), SiO2 (99.9%), Dy2O3 (99.9%)와 Eu2O3 (99.9%)인 화학 물질을 구입하여 초정밀 저울로 화학양론적으로 측정하였다. 이때 Eu와 Dy의 함량비는 x=0, 0.01, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2 mol로 변화 시키면서 합성하였다. Ca2-1.5xSiO4: Dyx3+ 형광체 분말 시료의 경우에 소결 온도를 각각 $1000^{\circ}C$와 $1100^{\circ}C$로 달리하여 흡광과 발광 스펙트럼의 세기를 비교해 본 결과, 서로 다른 두 소결 온도에서 합성한 두 형광체 분말은 동일하게 Dy3+의 몰 비가 0.05 mol일 때 주 발광 스펙트럼의 세기는 최대값을 나타내었다. 파장 355 nm로 여기시킨 Dy3+ 함량비에 따른 Ca2-1.5xSiO4:Dyx3+ 형광체 분말의 발광 스펙트럼은 Dy3+ 함량비에 관계 없이 581 nm에서 가장 강한 황색 발광을 보였다. 함량비가 증가함에 따라 발광 스펙트럼의 변화가 관측되었는데, Dy3+의 몰 비가 0.01 mol~0.05 mol인 영역에서는 발광 세기가 증가하여 0.05 mol에서 최대를 나타내다가 Dy3+의 몰 비가 더욱 증가함에 따라 발광세기는 현저히 감소하는 경향을 나타내었는데, 이 현상은 농도 소광 현상으로 해석 할 수 있다. 이외에도, Eu3+와 Dy3+ 이온의 함량비와 소결 온도가 결정 입자의 크기와 흡광 스펙트럼에 미치는 결과를 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.425-425
• /
• 2010

유기 발광 소자는 차세대 디스플레이 소자와 조명 광원으로서 많은 응용성 때문에 활발한 연구가 진행되고 있다. 하지만 청색 유기 발광 소자는 적색과 녹색 유기발광소자들에 비해 상대적으로 발광효율이 낮고 색 순도가 떨어지며 수명이 짧기 때문에 전색 유기발광소자를 구현하는데 문제가 있다. 이런 문제점을 해결하기 위하여 청색 유기 발광소자의 재료 개발, 다층 이종구조 및 형광/인광성 물질의 도핑에 대한 연구가 진행되고 있다. 이와 더불어 색안정성과 색순도가 향상된 진청색 고효율 청색 유기발광소자는 백색유기발광소자의 응용성 때문에 이에 대한 연구가 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 청색 유기 발광 소자의 발광효율을 높이고 색안정성과 색순도를 향상하기 위해 4,4'-Bis (2,2'-diphenyl-ethen-1-yl)biphenyl (DPVBi) 와 4,4'-Bis(carbazol-9-yl) biphenyl (CBP)로 구성된 나노크기의 폭을 가진 우물 형태의 이중 발광층 구조를 사용한 청색 유기발광소자를 제작하였다. 제작된 청색유기발광소자의 전기적 성질과 광학적 성질을 조사하여 색안정성 및 색순도 향상 메카니즘을 관찰하였다. DPVBi/CBP 이중 발광층을 가지는 청색 유기발광소자에서 CBP의 HOMO 에너지 준위의 값이 3.2 eV로 매우 크기 때문에 정공을 막는 정공 장벽층의 역할을 하게 되어 정공이 발광층에 머무르게 된다. 또한 DPVBi의 LUMO 값의 크기 5.8 eV, CBP의 LUMO 값의 크기는 6.3 eV이므로 상대적으로 CBP의 전자에 대한 주입장벽이 크기 때문에 발광층에 머무르는 전자의 양이 증가된다. 청색 발광층에 사용된 이중 발광층은 단일 발광층에 비해 더 많은 전자와 정공이 존재하기 때문에 전자-정공 재결합 확률을 높였으며 재결합 영역이 발광층 중심의 이중발광층 계면으로 이동하여 발광 영역이 국소화되어 전압변화에 따른 색의 변화가 적고 색순도가 더욱 향상되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.421-421
• /
• 2010

적색과 녹색 유기발광소자 보다 청색 유기발광소자는 상대적으로 발광 효율이 낮고 색 순도가 낮으며 수명이 짧은 이유로 유기발광소자를 이용한 전색 디스플레이 패널 구현에 많은 어려움이 있다. 이 문제를 해결하기 위하여 청색 유기발광 소자의 발광 효율을 향상하기 위한 방법으로 기존의 제작되는 불순물이 첨가된 단일 발광 호스트층을 이용한 유기발광소자와는 다르게 불순물이 첨가된 혼합된 발광 호스트층으로 구성된 발광 기능층을 가진 유기발광소자의 전기적 성질과 광학적 성질에 대한 연구를 하였다. 본 연구에서는 1.3-Bis(carbazol-9-yl)benzene 인광 호스트 유기화합물과 5%의 3-Tert-butyl-9,10-di(naphtha-2-yl)anthracene 형광 호스트 유기화합물을 혼합된 발광 기능층으로 적용하고 8%의 bis(3,5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl-(2-carboxypyridyl-l) iridiumIII 인광 불순물을 첨가한 청색 유기발광소자와 5%의 4,4'-Bis[4-(diphenylamino)styryl] biphenyl (BDAVBi) 형광 불순물을 첨가한 청색 유기발광소자를 제작하여 전기적 성질과 광학적 성질을 비교하였다. 형광 불순물인 BDAVBi를 첨가하여 제작된 청색 유기발광소자는 전류밀도 $20\;mA/cm^2$에서 5.78 cd/A의 발광 효율을 구현하였다. 대역폭이 큰 인광 호스트 물질에서 형성된 엑시톤이 효율적으로 대역폭이 상대적으로 작은 형광 호스트로의 에너지 전달이 일어나고 형광 호스트에서 형성된 엑시톤이 대역폭이 더 작은 형광 불순물로의 에너지 전달이 효율적으로 전달 됨을 알 수 있다. 인광 호스트에서 형성된 엑시톤이 중간 과정을 거치지 않고 바로 형광 불순물로의 에너지 전달이 형성되어 주입된 캐리어가 기존의 소자보다 에너지 전달 과정을 거쳐 다수의 엑시톤이 소멸하지 않고 발광에 기여하여 상대적으로 전류가 작게 흐르고 다량의 엑시톤이 외부로 추출되어 효율이 증가하였다. 전계 발광 스펙트럼 분석에서 메인 피크가 467 nm 영역에서 형성되지만 불순물에 의한 부 피크가 491 nm 영역에서 형성되어 시각계 곡선과 중첩되는 영역을 추가로 형성하여 효율이 증가하게 되는 것을 알 수 있었다. 그러므로 불순물이 첨가된 혼합된 호스트 발광층을 적용한 유기발광소자는 높은 발광 효율을 가지는 청색 유기발 광소자 디스플레이 패널 제작 가능성을 제공하고 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2000.04a
• /
• pp.121-124
• /
• 2000

Achieving red light-emitting diodes with high quantum and luminous efficiency is required to fabricate the full-color organic electroluminescence display. In this work, we report that devices with 2.3,7,8,12,13,17,18-Octaethyl-21H,23H-porphine palladium (II) (PdOEP), doped into tris(8-Hydroxyquinolinato)-aluminum (III) (Alq3) show a narrow deep red emission (670nm). In addition, PdOEP has been used as host material in which red dyes such as 4-(Dicyanomethylene)-2-methyl-6-(4-dimethylaminostyryl)-4H-pyran (DCM) doped in order to fabricate efficient red-emitting diodes.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2002.11a
• /
• pp.499-501
• /
• 2002

본 연구에서는 ETL층으로 널리 알려져 있는 PBD(2-(4-biphenyl)-5-(4-tert-butylphenyl) -1.3,4oxadiazole)를 HBL(Hole-blocking layer) 물질로 이용 하고 Nile red를 사용하여 적색 발광의 EL(electroluminescence) 소자를 제작 평가하였다. 일반적인 유기 EL 소자의 구조인 Anode/HTL(Hole Transport Layer)/ETL(Electron Transport Layer)/Cathode로 이루어져 있다. 여기에 HTL과 ETL사이에 HBL를 추가하여 EL 소자의 성능을 향상 시킬 수 있으면, 이러한 구조의 최종 소자를 제작 EML(emitting layer; Nile red)의 두께 및 임계전압을 달리 하여 소자 의 특성을 평가 연구 하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.17 no.4
• /
• pp.353-358
• /
• 2008

In order to increase extraction efficiency of AlGaInP-based vertical RED LEDs, chemical wet etching technique was produced by using a roughened surface with triangle-like morphology. A commonly used $H_3PO_4$-based solution was applied for chemical wet etching. The light extraction of AlGaInP LED was related to the n-side roughed surface morphology. The morphology of roughed surface is analyzed by the atomic force microscope (AFM). As a result, the roughed surface AlGaInP LED has a root-mean-square (RMS) roughness of 44 nm. The brightness shows 41% increase after roughening n-side surface, as compared to the ordinary flat surface LED.

• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.20 no.6
• /
• pp.430-435
• /
• 2011

$Y_{1-x}PO_4:{Eu_x}^{3+}$ red phosphors were synthesized with changing the concentration of $Eu^{3+}$ ion by using a solid-state reaction method. The crystal structures of all the red phosphors were found to be a tetragonal system composed of (200) diffraction peak centered at $25.88^{\circ}$, and the morphology of grains approached the spherical form with homeogenous size distribution as the concentration of $Eu^{3+}$ ion increased. As for the photoluminescence properties, all of the ceramic phosphors, irrespective of $Eu^{3+}$ ion concentration, showed the red-orange and the red emission peaked at 593.0 and 619.2 nm respectively. As the concentration of $Eu^{3+}$ ion increased, the excitation spectrum moved into a longer wavelength with the increase of emission intensity. The maximum excitation and the emission spectrum were observed at 0.15 mol of $Eu^{3+}$ ion.

• Journal of the Korean Chemical Society
• /
• v.43 no.3
• /
• pp.315-320
• /
• 1999

Novel electroluminescent materials, polymer material, PU-BCN and low molar mass material, D-BCN with the same chromophores were designed and synthesized. A molecular structure of chromophore was composed of bisstyrylbenzene derivative with cyano groups as electron injection and transport and phenylamine groups as hole injection and transport. Device structures with PU-BCN and D-BCN as an emission layer were fa-bricated, which were a single-layer device(SL), Indium-tin oxide(ITO)/emission layer/MgAg, and two kinds of double-layer devices which were composed of ITO/emission layer/oxadiazole derivative/MgAg as a DL-E device and ITO/triphenylamine derivative/emission layer/MgAg as a DL-H device. The two emission materials, PU-BCN and D-BCN with the same emission-chromophore were evaluated as having excellent performance of charge injection and transport and revealed almost the same emission characteristics in high current density. EL emission maximum peaks of two material were detected at about 640 nm wavelength of red emission region.

• Korean Journal of Plant Tissue Culture
• /
• v.27 no.1
• /
• pp.71-75
• /
• 2000

To clarify the possibility of plant production under red, green. blue, and red+blue using light emitting diodes (LEDs) and fluorescent lamps (control), the effects of light quality on the growth and morphogenesis of in vitro seedlings in Piatycodon grandiflorum were examined. The plantlets grown under the LEDs resulted in taller plants with greater stem than fluorescent lamps. The shortest shoot length, 3.8 cm, was observed in the control and the longest one, 13.4 cm, in the red light. But the shoot length was 5.6 cm under red LED with supplemental blue(red+blue light). This results indicate that red LED may be suitable, in proper combination with other wavelengths of light. The root length under red light was significantly smaller among the treatments. The plantlets grown under red+blue light had lower shoot dry weight, higher dry matter than other lights-grown plantlets. Among the various growth parameters measered, there was an indication that leaf area was controlled by the LEDs. Leaf area of a plantlets developing under green light was about 2.4 times wider than that of plantlets grown under red LED (10.1 $\textrm{cm}^2$ in area). The dry matter rate per plantlet among the treatments was greater in plantlets grown under the red/blue LEDs in comparison with that grown under other LEDs. Chlorophyll contents in plantlets grown under the red, green, blue and red/blue LEDs were 2%, 7% 20% and 10% lower, respectively, than those in plant grown under fluorescent lamps.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
• /
• v.34 no.8
• /
• pp.523-527
• /
• 2012

This study was performed to determine optimum conditions of semi-continuous cultivation of chlorella sp. FC-21 cultivated under red light emitting diode (LED). Semi-continuous cultivation was conducted using red LED because red LED was found to be the best light source for chlorella sp. FC-21. During cultivation, phosphate and nitrogen were quickly diminished where cell concentration of chlorella was inversely proportional to the concentrations of phosphate and nitrogen in culture solution. To increase the period of dilution of culture solution, additional amounts of phosphate and nitrogen were inserted in the culture solution to increase the concentrations of phosphate and nitrogen. The cell concentrations of chlorella increased in the modified culture, but cell diameter was diminished as the dilution of culture was periodically conducted. When considered the cell concentration and cell diameter during the cultivation, amount of biomass produced was maintained constant.