• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.191.1-191.1
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• 2015

최근에 백색 발광다이오드를 개발하기 위한 고효율의 형광체 개발에 많은 연구가 집중되고 있다. 본 연구에서는 $La_2WO_6$ 모체 결정에 다양한 활성제 이온인 $Eu^{3+}$, $Dy^{3+}$, $Sm^{3+}$, $Tb^{3+}$를 각각 도핑하여 다양한 발광 파장을 갖는 고효율의 형광체를 제조하였다. 합성한 형광체 분말은 초기물질 $La_2O_3$, $WO_3$, 희토류 원소 ($Eu_2O_3$, $Dy_2O_3$, $Sm_2O_3$, $Tb_4O_7$)를 각각 화학양론적으로 준비하여 고상반응법으로 제조하였으며, 이때 하소 공정은 $400^{\circ}C$에서 3시간, 소결 공정은 $1050^{\circ}C$에서 5시간 유지하여 합성하였다. $La_2WO_6:Eu^{3+}$ 형광체 분말의 경우에 320, 395, 465 nm에서 강한 흡광 파장이 발생하였으며, 파장 320 nm로 여기 시켰을 때 최대 발광 세기는 618 nm에서 관측되었다. $Sm^{3+}$을 도핑한 형광체의 흡광 스펙트럼은 310, 375, 406, 475 nm에서 발생하였으며, 310 nm로 여기 시켰을 때 602 nm의 강한 주황색 발광 신호가 나타났다. $Dy^{3+}$가 도핑된 $La_2WO_6$ 형광체는 575 nm에 강한 발광 피크를 갖는 황색을 나타내었으며, 흡광 파장은 313 nm 이었다. $Tb^{3+}$를 도핑한 형광체의 주 흡광 스펙트럼은 316 nm에서 발생하였고, 발광 스펙트럼은 545 nm에 피크를 갖는 녹색 발광 신호가 나타났다. 활성제이온의 종류에 따른 형광체의 흡광과 발광, 결정 구조의 특성을 체계적으로 제시하고자 한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(C)
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• pp.172-175
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• 2011

본 연구에서는 현장검사 (Point-of-Care Testing, POCT)를 목적으로 측방 유동 검사 스트립의 피크들을 분리하는 템플릿 정합법을 제안한다. 템플릿은 스트립의 제어 리건드 선과 대상 리건드 선 간격으로 떨어져 있는 두 개의 펄스로 구성된다. 이 템플릿을 스캔신호와 정합시켜 최대 응답 위치에서 피크들의 중심을 찾고, 주어진 위치에서 피크들을 분리한다. 제안한 방법을 바디텍메드사의 당화 혈색소 면역 검사 스트립과 동사의 형광 스트립 리더기에 적용하여 농도 측정 성능에 미치는 영향을 기존에 구현된 방법과 비교 검토하였다. 실험 결과 본 연구에서 제안한 방법은 장치나 검사 스트립에 종속적인 매개변수가 필요한 기존 방법과 동등한 성능을 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.272-273
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• 2011

유기발광소자는 차세대 디스플레이 소자로서 빠른 응답 속도, 높은 색 재현성 및 매우 얇은 두께로 제작이 가능한 장점을 가지고 있어서 차세대 디스플레이 소자로서 많은 응용 가능성을 가지고 있다. 청색 유기발광소자는 적색 및 녹색의 유기발광소자의 발광 효율 특성보다 상대적으로 효율이 떨어지고, 색 순도가 낮으며 수명이 짧은 단점을 가지고 있어 소자 특성을 개선해야 한다. 본 논문에서는 청색 유기발광소자의 색 순도와 색 안정성 증진을 위하여 발광층을 2개의 층으로 나누어 15 nm 두께의 4,4'-Bis(2,2-diphenyl-ethen-1-yl)diphenyl (DPVBi) 형광 청색 호스트 물질에 4,4 '-Bis[4-(diphenylamino)stylyl]biphenyl (BDAVBi) 형광 청색 게스트 물질을 첨가하여 제 1 형광 발광층을 형성하고 15 nm 두께의 4,4'-Bis(carbazol-9-yl)biphenyl (CBP) 인광 호스트 물질에 bis(3,5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl-(2-carboxypyridyl)iridium III (FIrpic) 인광 게스트 물질을 첨가한 제 2 인광 발광층으로 구성된 30 nm 두께의 하이브리드 발광층을 사용하여 청색 유기 발광소자를 제작하고 전기적 특성과 광학적 성질을 조사하였다. 하이브리드 발광층을 사용하여 제작된 유기발광소자는 20 mA/cm2의 전류 밀도에서 6.2 cd/A의 발광 효율을 나타내었고, 최대 밝기는 약 16,200 cd/m2로 측정 되었다. 하이브리드 발광층을 사용한 청색 유기발광소자는 전류의 흐름이 단일 발광층 유기발광소자에 비교하여 상대적으로 안정적인 전류 흐름을 가지며 발광층 내부에 더 많은 정공과 전자를 포획하여 엑시톤 형성 확률이 증가하여 발광효율과 밝기가 향상되었다. 하이브리드 발광층을 적용한 유기발광소자는 469 nm파장에서 형광 발광층의 주 전계발광 피크가 나타났고 그와 함께 인광 발광층의 부 전계발광 피크가 491 nm의 파장에서 관측되었다. 또한 전계발광 스펙트럼의 반치폭이 10 nm 감소하여 청색의 색 순도 증가에도 기여하였다. 하이브리드 발광층을 가진 청색 유기발광소자의 색 좌표는 전압 변화에 관계없이 일정한 값을 나타내었다. 이러한 결과는 형광과 인광 발광층으로 구성된 하이브리드 발광층 유기발광소자가 전기적으로 안정성을 가지며 발광 특성을 개선하고 안정적인 청색 유기 발광 디스플레이 소자로 사용 가능함을 나타내고 있다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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• pp.103-104
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• 2012

고상반응법을 사용하여 $Eu^{3+}$ 이온의 농도를 변화시키면서 $Ba_{1-x}MoO_4:Eu{_x}^{3+}$ 형광체 분말을 제조하였다. 합성한 적색 형광체의 결정 구조, 표면 형상, 발광 및 흡수 스펙트럼은 각각 XRD, SEM, 자외선-가시광선 분광기를 사용하여 조사하였다. 형광체 분말의 결정 구조는 $Eu^{3+}$ 이온의 농도비에 관계없이 $2{\theta}=26.52^{\circ}$에 주 피크를 갖는 정방정계이었으며, 최대 적색 발광 스펙트럼은 618 nm에서 관측되었다.

• 한국진공학회지
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• 제21권2호
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• pp.93-98
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• 2012

고상 반응법을 사용하여 $Sm^{3+}$ 이온의 함량비를 변화시키면서 $Gd_{1-x}VO_4:{Eu_x}^{3+}$ 형광체 분말을 합성하였다. 모든 형광체 시료의 결정 구조는 $24.76^{\circ}$에 중심을 갖는 (200) 주 회절 피크로 구성되는 정방정계이었으며, 결정 입자의 형상은 $Sm^{3+}$ 이온의 함량비가 0.05 mol일 때 구형에 근접하고 균일한 크기 분포를 나타내었다. 발광 특성의 경우에, $Sm^{3+}$ 이온의 함량비에 관계없이 모든 형광체 분말은 파장 565, 603, 645 nm에 피크를 갖는 각각 황색, 주황색, 적색 형광을 보였다. $Sm^{3+}$ 이온의 함량비가 증가함에 따라 흡수 스펙트럼의 세기는 감소하는 경향을 나타내었으며, $Sm^{3+}$ 이온의 함량비가 0.05 mol일 때 최대 흡수와 발광 스펙트럼이 관측되었고, 대칭비의 값은 1.19이었다.

• 한국진공학회지
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• 제20권6호
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• pp.430-435
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• 2011

고상 반응법을 사용하여 $Eu^{3+}$ 이온의 함량비를 변화시키면서 $Y_{1-x}PO_4:{Eu_x}^{3+}$ 적색 형광체를 합성하였다. 모든 적색 형광체의 결정 구조는 $25.88^{\circ}$에 중심을 갖는 (200) 주 회절 피크로 구성되는 정방정계이었으며, 결정 입자의 형상은 $Eu^{3+}$ 이온의 함량비가 증가함에 따라 구형에 근접하고 균일한 크기 분포를 나타내었다. 형광 특성의 경우에, $Eu^{3+}$ 이온의 함량비에 관계없이 모든 세라믹은 파장 593.0과 619.2 nm에 피크를 갖는 각각 적주황색과 적색 형광을 나타내었다. $Eu^{3+}$ 이온의 함량비가 증가함에 따라 여기 스펙트럼의 파장은 약간씩 장파장 쪽으로 이동하면서 흡수 세기는 증가하는 경향을 보였으며, $Eu^{3+}$ 이온의 함량비가 0.15 mol일 때 최대 흡수 및 발광 스펙트럼이 관측되었다.

• 한국진공학회지
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• 제20권3호
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• pp.176-181
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• 2011

$Y_{1-x}BO_3:Ce_x^{3+}$ 세라믹 청색 형광체를 고상 반응법을 사용하여 $Ce^{3+}$ 이온의 농도를 변화시키면서 합성하였다. 청색 형광체의 결정 구조, 표면 형상과 광학 특성은 각각 X-선 회절 장치(XRD), 주사전자현미경, 광여기 및 발광 분광기를 사용하여 측정하였다. XRD 결과로부터 합성된 모든 형광체 분말의 주 피크는 (401)와 ($31\bar{2}$)면에서 발생한 회절 신호이었다. 광학 특성의 경우에, $Ce^{3+}$ 이온의 농도비가 0.10 mol일 때 여기 스펙트럼은 243 nm에서 발생하였고, 469 nm에 피크를 갖는 최대의 청색 형광 스펙트럼이 관측되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.172-172
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• 2013

최근에 디스프로슘 이온이 도핑된 형광체의 백색 발광 현상 때문에 백색 발광 소재의 제조에 관한 연구가 상당한 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 $Eu^{3+}$와 $Dy^{3+}$ 이온의 몰 비를 변화시키면서 $BaNb_2O_6:RE^{3+}$ (RE=Eu, Dy) 형광체 분말을 합성한 결과를 보고한다. 특히 활성제 이온인 $Eu^{3+}$와 $Dy^{3+}$ 이온의 몰 비에 따른 $BaNb_2O_6$ 형광체 분말의 결정 구조, 입자의 모양과 크기, 흡광과 발광 스펙트럼의 변화를 관측하였고, 최적의 합성 조건을 제시하고자 한다. 파장 393 nm로 여기 시킨 $Dy^{3+}$ 이온의 몰 비에 따른 $BaNb_2O_6$ 형광체 분말의 발광 스펙트럼은 580 nm에 주 피크를 갖는 황색 스펙트럼이 관측되었다. 이 발광 신호는 $^4F_{9/2}-^6H_{13/2}$ 전이 신호이다. $Dy^{3+}$ 이온의 몰 비가 0 mol인 경우에는 발광 신호가 검출되지 않았다. $Dy^{3+}$ 이온의 몰 비가 0.10 mol일 때 발광 피크의 세기는 최대이었으며, $Dy^{3+}$ 이온의 몰 비가 더욱 증가함에 따라 발광 스펙트럼의 세기는 계속 증가하지 않고 갑자기 감소하기 시작하였다. 이것은 $Dy^{3+}$ 이온의 몰 비가 임계값을 초과하여 더욱 증가하면 모체 격자들 사이에 치환 고용되어 있는 $Dy^{3+}$ 이온들 사이의 거리가 더욱 가까워져서 $Dy^{3+}$ 이온들이 서로 용이하게 결합함으로써 내부 산란에 의하여 발광의 세기가 감소함을 의미한다. 흡광 스펙트럼의 경우에, $Dy^{3+}$ 이온의 몰 비가 0.01 mol일때 형광체 분말은 두 종류의 흡광 스펙트럼을 나타내었다. 첫째는 $Dy^{3+}$ 양이온과 $O^{2-}$ 음이온들 사이에 발생한 전하 전달 밴드에 의해 발생하는 310 nm를 정점으로 하여 280~340 nm 영역에 걸쳐서 광범위하게 분포하는 흡광 신호가 관측되었으며, 둘째는 $Dy^{3+}$ 이온의 $4f^9$ 전자 배열 내에서 발생하는 4f-4f 전이 신호로서, 이것은 350~500 nm 영역에 걸쳐서 비교적 밴드폭이 좁은 다수의 흡광 신호가 나타났다. 본 실험에서는 다섯 개의 피크를 갖는 흡광 신호가 검출되었는데, 이중에서 제일 강한 주 피크인 393 nm의 흡수 파장은 모체 격자 내에 있는 $Dy^{3+}$ 이온의 바닥 상태인 $^6H_{15/2}$ 준위에서 여기 상태인 $^4F_{7/2}$ 인 에너지 준위로 전이하면서 발생한 신호이며, 이에 비하여 상대적으로 흡광 세기가 약한 370, 432, 458, 370 nm의 흡수 파장이 관측되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권5호
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• pp.480-485
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• 1999

FED용의 적색 형광체로 Al과 Pr이 첨가된 $SrTiO_3$의 제조와 형광특성에 대하여 연구하였다. 이 형광체는 metallic nitrates, ethylene glycol, citric acid를 출발물질로 하여 polymeric complex를 형성하는 Pechini 법으로 합성하였다. 본 실험에서 합성된 분말의 성장기구는 $900^{\circ}C$를 경계로 서로 다른 경향을 보이고 있으며, $600^{\circ}C$의 저온에서도 $SrTiO_3$상이 형성됨을 확인하였다. 또한 빛 발광특성의 경우는 Pr 이온에 의한 359 nm에서의 여기 스펙트럼과 저전압 음극선 발광의 경우 617 nm에서 최대 피크를 갖고 575 nm와 650 nm 사이에서 적색의 발광 스펙트럼이 관찰되었다. Pechini 법으로 합성된 $SrTiO_3$:Al, Pr 형광체의 경우 FED의 적색 형광체에 적용될 수 있을 것이다.

• 한국결정성장학회지
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• 제16권1호
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• pp.32-37
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• 2006

희토류계 niobates인 $LaNbO_4$(Ln : Y, La, Gd)는 자체 발광형으로 $NbO^{3-}_4$ 이온의 전하 이동에 의한 넓은 띠의 청색 발광 스펙트럼을 410nm에서 나타낸다. 본 연구에서는 새로운 FED용 청색 및 적색 형광체를 개발하기 위하여 $LaNbO_4$ :X (X = Bi, Eu) 형광체를 합성하였으며, $1250^{\circ}C$에서 2시간 소성한 후 $1400^{\circ}C$에서 1시간 소성하였을 때 최대 발광피크를 얻을 수 있었다. 254nm의 여기하에서 $LaNbO_4$ : Bi는 $420\~450nm$ 영역에서 강한 청색 발광 스펙트럼을 나타내며 첨가된 $Bi^{3+}$ 이온 농도가 $1mol\%$일 때 최대 발광세기를 얻었다 $LaNbO_4$ : Eu의 경우는 첨가된 $Eu^{3+}$ 이온 농도가 $10mol\%$일 때 약 610nm에서 최대 적색 발광 스펙트럼을 나타내고 있다. $Eu^{3+}$ 이온 농도가 $10mol\%$ 이하에서는 $415\~460nm$, $530\~560nm$ 및 $570\~620nm$ 영역에서 피크가 관측되고 있다. 이들 형광체의 음극선 발광특성은 빛 발광 특성과 유사한 경향을 보였다.